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TT-Erdungssystem - Gerät und Verwendungsmerkmale
Strom kommt zu unseren Häusern und Wohnungen durch elektrische Drähte von Freileitungen oder Kabelleitungen von Umspannwerken. Die Konfiguration dieser Netzwerke hat erhebliche Auswirkungen auf die Betriebseigenschaften des Systems und insbesondere auf die Sicherheit von Personen und Haushaltsgeräten.
In elektrischen Anlagen besteht immer die technische Möglichkeit von Geräteschäden, Notfällen und elektrischen Verletzungen durch Menschen. Durch die ordnungsgemäße Organisation des Erdungssystems wird das Risiko verringert, die Gesundheit erhalten und Schäden an Haushaltsgeräten vermieden.
Gründe für die Verwendung des CT-Erdungssystems
Dieses Schema ist für einen solchen Fall konzipiert, in dem andere gängige Systeme kein hohes Maß an Sicherheit bieten können TN-S, TN-C-S, TN-C. Dies wird durch die Klausel PUE 1.7.57 sehr deutlich.
Meistens ist dies auf den geringen technischen Zustand der Stromleitungen zurückzuführen, insbesondere bei Verwendung von blanken Drähten im Freien, die an Masten montiert sind. Sie werden normalerweise in einem Vierdrahtstromkreis montiert:
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drei Phasen der Spannungsversorgung, die um einen Winkel von 120 Grad zueinander versetzt sind;
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eine gemeinsame Null, die die kombinierten Funktionen des PEN-Leiters ausführt (Arbeits- und Schutznull).
Sie kommen von einem Umspannwerk zum Verbraucher, wie auf dem Foto unten gezeigt.
In ländlichen Gebieten können solche Autobahnen sehr lang sein. Es ist kein Geheimnis, dass Drähte manchmal aufgrund schlechter Verdrehungsqualität, fallender Äste oder ganzer Bäume, Zugluft, Windböen, Frostbildung in der Kälte nach nassem Schnee und aus vielen anderen Gründen abbrechen oder abbrechen.
Dabei Null Pause tritt ziemlich oft auf, da es am unteren Draht montiert ist. Dies verursacht allen angeschlossenen Verbrauchern aufgrund des Auftretens von Spannungsverzerrungen große Probleme. In einem solchen Stromkreis ist kein PE-Schutzleiter mit dem Erdungskreis des Umspannwerks verbunden.
Kabelleitungen brechen viel seltener ab, da sie sich in geschlossenem Boden befinden und besser vor Beschädigungen geschützt sind. Daher implementieren sie sofort das sicherste Erdungssystem TN-S und rekonstruieren TN-C schrittweise zu TN-C-S. Verbrauchern, die über Freileitungen verbunden sind, wird eine solche Möglichkeit praktisch vorenthalten.
Jetzt beginnen viele Landbesitzer mit dem Bau von Hütten, Unternehmer organisieren den Handel in separaten Pavillons und Kiosken, produzierende Unternehmen schaffen vorgefertigte Wohnzimmer und Werkstätten oder verwenden sogar separate Wagen, die vorübergehend mit Strom betrieben werden.
Meistens bestehen solche Strukturen aus Blechen, die gut leitenden elektrischen Strom haben oder feuchte Wände mit hoher Luftfeuchtigkeit haben. Die Sicherheit des Menschen unter solchen Bedingungen kann nur das Erdungssystem bereitstellen, das gemäß dem CT-Schema hergestellt wurde. Es wurde speziell für den Betrieb unter solchen Bedingungen entwickelt, bei denen das Netzwerkpotential eine hohe Wahrscheinlichkeit für einen Notfall an unter Spannung stehenden Wänden oder Gerätegehäusen aufweist.
Prinzipien zum Aufbau einer Erdungsschaltung für ein TT-System
Die Hauptsicherheitsanforderung in dieser Situation wird durch die Tatsache gewährleistet, dass der PE-Schutzleiter nicht am Umspannwerk des Transformators, sondern am Gegenstand des Stromverbrauchs ohne Kommunikation mit einem funktionierenden N-Leiter, der mit der Masse des Versorgungstransformators verbunden ist, erzeugt und geerdet wird.Diese Nullen sollten nicht kontaktiert oder kombiniert werden, selbst wenn eine separate Erdungsschleife in der Nähe montiert ist.
Auf diese Weise werden alle gefährlichen leitenden Oberflächen von Gebäuden aus Metall und dem Körper angeschlossener Elektrogeräte durch den Schutzleiter vollständig vom vorhandenen Stromversorgungssystem getrennt.
Innerhalb des Gebäudes oder der Struktur ist ein schützender PE-Leiter aus einer Stange oder einem Metallstreifen montiert, der als Bus zum Verbinden aller gefährlichen Elemente mit leitenden Eigenschaften dient. Auf der gegenüberliegenden Seite ist diese Schutznull mit einer separaten Erdungsschleife verbunden. Der nach dieser Methode zusammengebaute PE-Leiter kombiniert alle Abschnitte, bei denen das Risiko einer gefährlichen Spannung besteht, zu einem einzigen Potentialausgleichssystem.
Die Verbindung gefährlicher Metallstrukturen mit dem Schutznullpunkt kann durch einen mehrsträngigen flexiblen Draht mit vergrößertem Querschnitt erfolgen, der mit gelbgrünen Streifen markiert ist.
Gleichzeitig werden wir noch einmal darauf hinweisen, dass es strengstens verboten ist, Bauelemente von Gebäuden und Metallgehäuse von Elektrogeräten mit einer Null zu kombinieren.
Sicherheitsanforderungen im TT-System
Aufgrund einer versehentlichen Verletzung der Isolierung der elektrischen Verkabelung kann das Spannungspotential plötzlich an jeder Stelle des nicht angeschlossenen, aber leitenden Teils des Gebäudes auftreten. Eine Person, die es und die Erde berührt, ist sofort einem elektrischen Strom ausgesetzt.
Leistungsschalter, die vor Überströmen und Überlast schützen, können in diesem Fall nur indirekt zur Spannungsentlastung eingesetzt werden, da ein Teil des Stroms die arbeitende Nullkette umgeht und der Widerstand der Haupterdungsschleife sehr niedrig sein muss.
Um eine Person mit dem Betrieb von Leistungsschaltern zu sichern, ist es notwendig, eine Bedingung für die Bildung eines Leckpotentials an einem offenen stromführenden Teil von nicht mehr als 50 Volt relativ zum Erdpotential zu schaffen. In der Praxis ist dies aus mehreren Gründen schwierig zu erreichen:
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hohe Vielzahl von Kurzschlussströmen der Zeit-Strom-Kennlinie, die bei der Konstruktion verschiedener Schalter verwendet wird;
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hoher Erdschleifenwiderstand;
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die Komplexität technischer Algorithmen für den Betrieb solcher Geräte.
Daher werden Geräte bevorzugt, die direkt auf das Auftreten eines Leckstroms reagieren, der vom berechneten Hauptpfad der Last durch den PE-Leiter abzweigt und ihn lokalisiert, indem Spannung aus dem gesteuerten Stromkreis entfernt wird, was nur durch RCD oder Difratome erfolgt.
Das Risiko elektrischer Verletzungen mit dieser Erdungsmethode kann nur beseitigt werden, wenn die vier Hauptaufgaben integriert sind:
1. ordnungsgemäße Installation und Betrieb von Schutzeinrichtungen wie FI-Schutzschaltern oder Differentialmaschinen;
2. Aufrechterhaltung einer Arbeitsnull N in technisch einwandfreiem Zustand;
3. die Verwendung von Überspannungsschutzgeräten im Netzwerk;
4. ordnungsgemäßer Betrieb der lokalen Erdungsschleife.
RCD oder Difavtomatie
Fast alle Teile der elektrischen Verkabelung des Gebäudes sollten durch die Schutzzone dieser Geräte vor Leckströmen abgedeckt sein. Darüber hinaus sollte ihr Betriebssollwert 30 Milliampere nicht überschreiten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Spannung während eines Ausfalls der elektrischen Verkabelung vom Notstromnetz getrennt wird, ein versehentlicher Kontakt einer Person mit spontan auftretendem gefährlichem Potenzial ausgeschlossen wird und vor elektrischen Verletzungen geschützt wird.
Die Installation eines Brandschutz-FI mit einer Einstellung von 100 ÷ 300 mA an der Eingangstafel im Haus erhöht das Sicherheitsniveau und gewährleistet die Einführung eines zweiten Selektivitätsgrades.
Arbeit Null N.
Zu RCD-Schaltung Bei korrekt ermittelten Leckströmen müssen technische Voraussetzungen dafür geschaffen und Fehler beseitigt werden. Und sie entstehen sofort, wenn die Ketten der Arbeits- und Schutznullen kombiniert werden.Daher muss die Arbeitsnull sicher und zuverlässig von der Schutznull getrennt werden, und sie können nicht angeschlossen werden. (Dritte Erinnerung!).
Netzwerk-Überspannungsschutz
Das Auftreten elektrischer Entladungen in der Atmosphäre, die mit der Bildung von Blitzen verbunden sind, ist zufällig und spontan. Sie können sich nicht nur durch einen Stromschlag im Gebäude manifestieren, sondern auch durch das Eindringen in die Drähte einer Freileitung, was häufig vorkommt.
Energieingenieure wenden Schutzmaßnahmen gegen solche Naturphänomene an, die sich jedoch nicht immer als sehr effektiv herausstellen. Der größte Teil der Energie des getroffenen Blitzes wird von den Stromleitungen abgeleitet, aber ein Teil seines Anteils wirkt sich schädlich auf alle angeschlossenen Verbraucher aus.
Mit speziellen Geräten können Sie sich vor den Auswirkungen solcher Überspannungsstöße entlang der Versorgungsleitung schützen - Überspannungsableiter oder Impulsstoßschutzgeräte (SPD).
Wartung der lokalen Erdungsschleife
Diese Aufgabe wird in erster Linie dem Eigentümer des Gebäudes zugewiesen. Niemand sonst wird sich alleine mit diesem Thema befassen.
Die Erdschleife ist größtenteils im Boden vergraben und auf diese Weise vor versehentlichen mechanischen Beschädigungen geschützt. Im Boden befinden sich jedoch ständig Lösungen verschiedener Säuren, Laugen und Salze, die mit den Metallteilen des Kreislaufs redoxchemische Reaktionen hervorrufen und eine Korrosionsschicht bilden.
Aufgrund dessen verschlechtert sich die Leitfähigkeit des Metalls an den Kontaktstellen mit dem Boden und der elektrische Gesamtwiderstand des Stromkreises steigt an. Anhand seiner Größe werden die technischen Fähigkeiten der Erdung und ihre Fähigkeit, Fehlerströme zum Erdpotential zu leiten, beurteilt. Dies erfolgt durch elektrische Messungen.
Eine funktionierende Erdungsschleife muss den Sollwert des Fehlerstromschutzgeräts, beispielsweise bei 10 Milliampere, zuverlässig auf das Erdpotential übertragen und darf ihn nicht verzerren. Nur in diesem Fall funktioniert der RCD ordnungsgemäß und das TT-System erfüllt seinen Zweck.
Wenn der Widerstand der Erdungsschleife über dem Normalwert liegt, wird der Stromdurchgang verhindert und verringert, wodurch die Schutzfunktion vollständig aufgehoben werden kann.
Da der Betriebsstrom des RCD vom komplexen Widerstand der Schaltung und vom Zustand der Erdschleife abhängt, werden Werte für die Widerstände empfohlen, die einen garantierten Betrieb der Schutzvorrichtungen ermöglichen. Diese Werte sind im Bild dargestellt.
Die Messung dieser Parameter erfordert Fachwissen und genaue Arbeit mit speziellen Instrumenten nach dem Megaohmmeter-Prinzip, aber unter Verwendung eines komplizierten Algorithmus mit einem zusätzlichen Verbindungsschema und einer strengen Abfolge von Berechnungen. Ein hochwertiges Erdungsschleifen-Widerstandsmessgerät speichert die Ergebnisse seiner Arbeit im Speicher und zeigt sie auf der Informationstafel an.
Unter Verwendung dieser Computertechnologie werden Diagramme der Verteilung der elektrischen Eigenschaften der Schaltung erstellt und ihr Zustand analysiert.
Daher werden solche Arbeiten von akkreditierten Elektrolabors mit speziellen Geräten durchgeführt.
Die Messung des Isolationswiderstands der Erdungsschleife muss unmittelbar nach Inbetriebnahme der elektrischen Anlage und regelmäßig während des Betriebs erfolgen. Wenn der erhaltene Wert über die Norm hinausgeht und diese überschreitet, erstellen Sie zusätzliche Abschnitte der Schaltung, die parallel geschaltet sind. Der Abschluss der durchgeführten Arbeiten wird durch wiederholte Messungen überprüft.
Gefährliche Stromkreisfehler im TT-System
Bei der Betrachtung der technischen Anforderungen zur Gewährleistung der Sicherheit wurden vier Hauptbedingungen ermittelt, deren Lösung auf integrierte Weise umgesetzt werden sollte. Eine Verletzung eines Gegenstands kann zu traurigen Folgen beim Durchbruch des Isolationswiderstands des Phasenleiters führen.
Beispielsweise führt eine Phase, die im Falle eines fehlerhaften FI-Schutzschalters oder einer unterbrochenen Erdungsschleife auf den Körper eines Elektrogeräts fällt, zu elektrischen Verletzungen. Die im Stromkreis installierten Leistungsschalter funktionieren möglicherweise einfach nicht, da der Strom durch sie geringer als die Einstellung ist.
Eine teilweise Korrektur der Situation in diesem Fall ist möglich aufgrund von:
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Einführung eines potenziellen Ausgleichssystems;
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Verbindung der zweiten selektiven Schutzstufe des RCD mit dem gesamten Gebäude, die bereits in den Empfehlungen erwähnt wurde.
Da die gesamte Organisation der Arbeiten zur Erstellung der Erdung des TT-Systems komplex ist und die genaue Erfüllung der technischen Bedingungen erfordert, sollte die Implementierung einer solchen Installation nur geschulten Mitarbeitern anvertraut werden.
Siehe auch auf electro-de.tomathouse.com
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