Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 2

Rozpocznij artykuł tutaj - Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 1.

System TN - C - S. W ostatecznej wersji mamy następujący schemat - patrz. rys. 11 i rys. 12. Schemat pokazuje minimalny zestaw niezbędny do ochrony domu. Przekaźnik ILV ochroni twój dom przed przepięciem i zbyt niskim napięciem na wejściu. A jeśli nie możesz się zabezpieczyć przed wzrostem napięcia (zerwanie przewodu PEN jest mało prawdopodobne), ale co do cholery nie żartuje, a niższe napięcie zawsze może mieć miejsce, co jest niezwykle niebezpieczne dla silników elektrycznych. Ponadto, jeśli masz elektronikę UZO, to przy zmniejszonym napięciu lub zerwanym tylko przewodzie neutralnym może po prostu nie działać i wyjść z domu bez ochrony.

RCD ochroni cię przed bezpośrednim kontaktem z przewodem fazowym, przed prądami upływowymi, które mogą spowodować pożar, a także natychmiastowo wyłączy wadliwą elektrownię (gdy faza zamknie swoją obudowę). Wyłącznik będzie monitorował prądy zwarciowe i przeciążenie w sieci.

Odnośnie ponownego uziemienia drutu PEN ....

Zgodnie z PUE, punkt 1.7.61 „... Uziemienie instalacji elektrycznych o napięciu do 1 kV, zasilanych liniami napowietrznymi, MUSI być przeprowadzone zgodnie z klauzulą ​​1.7.102–1.7.103.” Zgodnie z p.1.7.102 „... a także na wejściach linii napowietrznej do instalacji elektrycznych, w których jako środek ochronny do kontaktu pośredniego stosuje się automatyczne wyłączenie zasilania, NALEŻY wykonać wielokrotne uziemienie przewodu PEN.”

Tak więc PUE zobowiązuje nas do ponownego uziemienia przewodów PEN przy wejściu do domu systemem TN-C-S. Zgodnie z pkt 1.7.103 rezystancja ponownego uziemienia w naszym przypadku nie powinna przekraczać 30. Należy pamiętać, że rezystancja ta jest mierzona, gdy przewód PEN jest odłączony (to znaczy bez uwzględnienia całego powtarzanego uziemienia na zewnątrz domu - powtarzane uziemienie na linii napowietrznej). Jeśli następnie ponownie podłączysz przewód PEN z linii napowietrznej do powtarzanego uziemienia, wówczas całkowita rezystancja nie powinna przekraczać 10 omów (patrz punkt 1.7.103).

Ponieważ nie możemy być pewni, że wszystkie uziemienia są wykonane na linii napowietrznej, może się okazać, że nasze ponowne uziemienie jest jedyne na linii napowietrznej, to znaczy, musi być mniejsze niż 10 omów. Dlatego podczas instalacji urządzenia uziemiającego należy natychmiast skupić się na wartości nie większej niż 10 omów w zwykłej glebie (w piaszczystej, nie większej niż 50 omów). Wymagają tego również przedstawiciele firm gazowych, jeśli masz kocioł gazowy.

Ryc. 11. System TN-C-S (kliknij na zdjęcie, aby powiększyć)

Ryc. 12. System TN-C-S zgodnie z PUE 7.1.22 (kliknij zdjęcie, aby powiększyć)

Zajmijmy się teraz wyborem wyłączników.

Najpierw musisz zrozumieć, że wyłącznik chroniący gniazda nie powinien być wyższy niż 16 A, a ten, który chroni lampy, nie powinien być wyższy niż 10 A. Dlaczego Faktem jest, że wszystkie urządzenia elektryczne, których używasz w domu, są podłączone do gniazd za pomocą przewodu, a przewód ten, zgodnie z normami, nie powinien mieć przekroju miedzianego mniejszego niż 0,75 mm kwadratowych. Prąd znamionowy dla tej sekcji wynosi 16A.

Jeśli ustawisz wyłącznik na 25A, zacznie on „robić coś” tylko przy prądzie większym niż 25A, a jeśli prąd 25A przepłynie przez przewód o znamionowej wartości 16A, spowoduje to jego nagrzanie, stopienie izolacji i ostatecznie do prądu Zwarcie w przewodzie i pożar w domu. Podobnie w przypadku opraw, zgodnie z normami, wszystkie połączenia wewnętrzne muszą być wykonane drutem miedzianym o przekroju co najmniej 0,5 m2. Dla takiego przekroju prąd znamionowy wynosi 10 A.

Pamiętajcie. Wyłącznik nie więcej niż 16 A chroni gniazda, a przy 10 A - lampy. Śmiało Należy pamiętać, że wyłączniki są typu B, C, D. Interesują nas tylko typy B i C. Co to jest?

Typ B to wyłącznik, który wyłącza instalację elektryczną w granicach 3–5 1nom. Odpowiednio, typ C zawiera się w przedziale 5-10 1nom. Przez jaki konkretny czas maszyna będzie działać, spójrz na jej właściwości ochronne. Ale nie jesteśmy projektantami, więc zrobimy to łatwiej i lepiej pod względem bezpieczeństwa elektrycznego.

Według GOST, zgodnie z którym wszystkie te maszyny są produkowane, jego czas reakcji w górnej granicy (dla typu B wynosi 5 Janom, a dla typu C jest to 10 Janom) nie może być dłuższy niż 0,1 sek. I zgodnie z tabelą 1.7.1 PUE czas wyłączenia maszyny przy 220 V nie powinien przekraczać 0,4 sekundy. Po co to jest? Badania naukowe wykazały, że dotkliwość porażenia elektrycznego wpływa zarówno na wielkość napięcia, jak i czas, w którym działa on na osobę. Jeśli na przykład osoba dotknęła otwartych części przewodzących (HRE), na których faza (220 V) nagle „usiadła”, wówczas uważa się, że osoba nie powinna być pod napięciem dłużej niż 0,4 sekundy (dla 220 V), to znaczy, że to będzie dla niego bezpieczne. Pamiętaj - napisałem powyżej, że powiem ci, jak pozbyć się stresu dotyku - tak właśnie jest.

Nie będziemy więc brać pod uwagę właściwości ochronnych maszyn. Fakt, że maszyna typu B o prądzie zwarciowym 5 Janom. (maszyna typu C na 10 1nom.) natychmiast (przez 0,1 s) odłączyć napięcie, jesteśmy całkiem zadowoleni. Skupimy się na tym.

Śmiało Okazuje się, że do natychmiastowego działania automatycznej maszyny typu B przy 16 amperach potrzebny jest prąd równy 5 x 16 = 80 A. W przypadku typu C potrzebny jest prąd o wartości 10 x 16 = 160 A. A jaki odcinek przewodów jest potrzebny, aby zagwarantować taki prąd? Policzmy trochę.

R = U / 1 = 220/80 = 2,8 oma

S = 0,0175xL / S sq. Mm

Załóżmy na przykład, że to urządzenie chroni okablowanie do gniazdka zainstalowanego w odległości 100 metrów. Wtedy S = 1,25 m2. Zgodnie z PUE minimalny przekrój drutów miedzianych powinien wynosić co najmniej 1,5 m 2 zgodnie z warunkami wytrzymałości mechanicznej. Dlatego wykonując okablowanie do naszego gniazdka drutem miedzianym o przekroju 1,5 m2, spełnimy wymagania PUE i niezawodnie ochronimy wszystko, co znajduje się w strefie ochronnej tego urządzenia.

Teraz weź maszynę 16 A, ale wpisz C i wykonaj podobne obliczenia. Widzimy, że w przypadku maszyny typu B okablowanie do gniazdka znajduje się w odległości 100 m może być wykonany z drutu o przekroju 1,5 mm kw., a dla maszyny typu C drut o przekroju 2,5 kw. mm w miedzi. Co jest najlepsze dla twojego domu - myślę, że sam możesz to zrozumieć. Najważniejsze, że już rozumiesz istotę problemu.

Porozmawiajmy teraz o wyborze RCD.

Z reguły nie jesteśmy bogatymi ludźmi i kupujemy UZO tak zwane „elektroniczne”, to znaczy, jeśli zasilanie jest do niego dostarczane (w tym przypadku z samej sieci 220 V), wówczas działa i chroni nasz dom i osobę. A jeśli, na przykład, nastąpi przerwa w przewodzie neutralnym do samego RCD, wówczas faza wejdzie do domu, a RCD nie będzie działać z wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami. Dlatego bardzo polecam zainstalowanie przekaźnika ILV, który będzie śledził to i inne problemy. Jeśli to możliwe, zamiast połączonego RCD (RCD plus automat w jednej obudowie) lepiej wybrać oddzielny RCD i automat, ponieważ po zadziałaniu połączonego RCD nie można zrozumieć, dlaczego zadziałało - od przeciążenia, prądu zwarciowego, prądu upływu, zamknięcia fazy do obudowy HRE lub HFC. Z oddzielną maszyną i wyłącznikiem różnicowoprądowym - wszystko staje się natychmiast jasne. RCD przy prądzie znamionowym należy wybrać o krok powyżej maszyny, która stoi przed nim

Ponieważ rozważamy zwykły budynek mieszkalny, a nie dużą rezydencję, RCD przy wejściu do domu należy pobrać przy 20 lub więcej amperach i prądzie różnicowym 30 Mamo, to wystarczy, aby chronić swój dom. Lepiej jest wziąć wyłącznik wejściowy niż jednobiegunowy, ale dwubiegunowy dla układu TT i trójbiegunowy dla układu TN-C-S (PUE 1.7.145).

Ryc. 13. System TT (kliknij zdjęcie, aby powiększyć)

Jeśli dokładnie przeczytasz wszystko, co napisano powyżej, możesz łatwo zorientować się również w systemie TT. Różni się od systemu TN-C-S tym, że drut PEN nie jest oddzielony na wejściu do przewodów PE i N.Przewodnik PEN odgrywa teraz rolę tylko przewodnika N (działającego zera) i dlatego jest natychmiast podłączony do miernika elektrycznego.

Musimy sami wykonać przewód PE, wykonując UZIEMIENIE na miejscu i podłączając do niego magistralę RE szyny wejściowej. Z tej magistrali montażowej zabierzemy przewody PE do gniazd i tam, gdzie to konieczne, jak w systemie TN-C-S. Ale w systemie TT jest jeden problem - nie można w nim wytwarzać dużych prądów do działania automatów. To jedna rzecz, aby zamknąć fazę i przewody neutralne między sobą, a zupełnie inna to wbić fazę w ziemię. Nawet jeśli wykonamy urządzenie uziemiające o rezystancji 10 omów, otrzymamy prąd o wartości 220/10 = 22 A - niewielki prąd do działania maszyn, więc nie są one dla nas teraz pomocne. Co robić

Tutaj na ratunek przychodzi UZO przy 30 mA (0,03 A). Taki RCD będzie działał przy prądzie do ziemi wynoszącym zaledwie 0,03 A, czyli właśnie tego potrzebujemy. Wymagania dotyczące rezystancji uziemienia w systemie TT są mniej rygorystyczne niż w systemie TN-C-S. Co to znaczy mniej surowe? Wymyślmy to.

Zgodnie z PUE 1.7.59 w systemie TT rezystancja uziemienia powinna wynosić R s <50 / Id-R zp, gdzie 50 to największe napięcie styku na HRE i HF Id -dif. Prąd RCD R zp jest rezystancją przewodu uziemiającego Ponieważ odległości w naszym budynku mieszkalnym są małe, możemy przyjąć Rzp = 0, a następnie R z <50 / Id

W prywatnym domu znajduje się wiele szczególnie niebezpiecznych miejsc - ulica, szopy i tak dalej, dlatego nie będziemy oszczędzać na bezpieczeństwie elektrycznym i przyjmiemy zamiast 50 woltów 12 woltów. Od 12 woltów na pewno nie zabije. Wtedy Rz = 12 / 1,4xId = 12 / 1,4x0,03 = 286 Ohm, to znaczy rezystancja uziemienia powinna wynosić co najmniej 286 Ohm.

Projekt nowej wersji standardu MES 60364-4-41 określa maksymalne wartości czasu reakcji automatycznego wyłączenia zasilania w systemie TT. Jest to 0,2 sekundy przy 120-230 woltów i 0,07 sekundy przy napięciu 230-400 woltów. Wyłączniki RCD typu A i AC są wyzwalane we wskazanym czasie, w którym pojawiają się sinusoidalne prądy doziemne (1z) Iz = 2 Id (dla napięcia 120–230) Iz = 5 Id (dla napięcia 230–400 woltów).

W przypadku pulsujących prądów doziemnych wyłącznik różnicowoprądowy typu A wyłącza się na wskazany czas, gdy prąd zwarciowy jest równy: Iz = 1,4x2 Id (przy napięciu 120-230 woltów) Iz = 1,4x5 Id (przy napięciu 230-400 woltów). Maksymalna wartość rezystancji w najbardziej niesprzyjających warunkach będzie wynosić: 12 / 1,4x5x0,03 = 57 omów. Jest to opór urządzenia uziemiającego i musisz nawigować. Jednak zgodnie z okólnikiem nr 31.2012 „W przypadku ponownego uziemienia i automatycznego wyłączenia zasilania na wejściu poszczególnych obiektów budowlanych” rezystancja ponownego uziemienia nie powinna przekraczać 30 omów. Przy specyficznej rezystancji gruntu większej niż 300 omów x m dopuszczalny jest wzrost rezystancji do 150 omów.

Wejście do zasilania budynku

Teraz zastanówmy się bardziej szczegółowo, jak poprawnie wprowadzić dane z linii napowietrznej do domu. Większość budynków mieszkalnych nie wymaga prądu obciążenia większego niż 25 A. (jest to około 10 kW mocy). Następnie przechodzimy bezpośrednio do punktu 7.1.22 PUE, który szczegółowo określa, jak wprowadzić w tym przypadku. Wszystkie wymagania tego paragrafu (i oczywiście innych norm PUE) przedstawiłem na ryc. 14.

Ryc. 14. Wejście z linii napowietrznych o prądzie znamionowym do 25 A. Zgodnie z PUE 7.1.22. (kliknij na zdjęcie, aby powiększyć)

Wszystkie niezbędne wyjaśnienia podano bezpośrednio na rysunku, dlatego wskażę najczęstsze błędy związane z urządzeniem wejściowym. Najbardziej niebezpiecznym błędem nie jest ochrona przewodów rurowych do samej osłony. Nie dzieje się tak przez cały czas, dlatego wszelkie zwarcia w tej części okablowania, które również nie mają ochrony, prowadzą do rozpylania gorącego metalu, a pożar w domu jest prawie gwarantowany. I nawet jeśli okablowanie jest wykonane w rurze, nie każda rura przejdzie taki test. Dlatego rura metalowa powinna mieć grubość ścianki co najmniej 3,2 mm (w naszym przypadku).

Kolejny, ale nie tak oczywisty błąd - bardzo często dzieje się to poprzez wejście SIP bezpośrednio do domu na ekran, bez przecinania go na izolatorach. Oczywiście ta metoda ma swoje zalety, ale jeśli przewody wejściowe do domu nie są wykonane z MIEDZI, NIE GIĘTKIEGO, nieizolowanego drutu, w NIEPALNEJ IZOLACJI, nie o właściwościach stabilizowanych światłem, to nie spełniamy wymagań PUE. Co mogę powiedzieć

W tym przykładzie odgałęzienie i wejście do domu są wykonywane przez SIP sec. 16 m2. Przy takim przekroju i obciążeniu domu prądem mniejszym niż 25 A drut miedziany lub aluminium nie ma większego znaczenia. Fakt, że SIP jest elastyczny, również nie wydaje się wątpliwy, a nawet przy takim przekroju.Fakt, że SIP 4 jest wykonany z izolacją o właściwościach stabilizujących światło \, to samo jest jasne. Pozostał tylko jeden wskaźnik - izolacja musi być niepalna, co jest najpoważniejszym argumentem. Nawet jeśli chronisz przewody rurowe, nie jest to wyjście, ponieważ pożar jest bardzo podstępny.

Teraz SIP5 ng pojawił się w sprzedaży - to znaczy w niepalnej izolacji. Następnie możemy mówić o bezpośrednim wejściu samonośnych izolowanych przewodów do domu, chociaż nadal formalnie naruszamy PUE. Wniosek z tego wszystkiego jest oczywisty - nie trzeba podejmować ryzyka, wszystko należy zrobić zgodnie z zasadami PUE. A jeśli wolisz SIP, wykonaj jego cięcie przy wejściu do domu, a następnie wejdź do samego domu i utwórz odcinek elastycznego kabla miedzianego. nie mniej niż 4 mm kw. w niepalnej izolacji o właściwościach stabilizowanych światłem i ułożonej do osłony w spełnione. rura o grubości ścianki co najmniej 3,2 mm.

Na koniec zastanawiamy się, jakich zagrożeń można oczekiwać od samego OHL.

Ryc. 15. Sytuacje awaryjne na liniach napowietrznych

Ryc. 15 pokazuje podstację transformatorową (TP), z której biegnie linia magistralna linii napowietrznej, z której gałęzie są wprowadzane do domu. W jednym domu powstaje s.TN-C-S, aw innym s.T.T. Możliwe sytuacje awaryjne na linii napowietrznej są ponumerowane 1-4. Awaria nr 1 - wspólna dla obu domów - to przerwa w przewodzie PEN na linii napowietrznej. Awaria # 2 to przerwa w przewodzie PEN na gałęzi prowadzącej do domu (to znaczy od słupa do domu). Numer alarmowy 3 - brak uziemienia przewodu PEN przy wejściu do domu. Nagły wypadek nr 4 - zerowa przerwa drutu na gałęzi do domu.

Jeśli przeanalizujemy sytuacje awaryjne nr 1-4, pod warunkiem OBOWIĄZKOWO zainstalowania wyłącznika, przekaźnika RCD i przekaźnika ILV, to: W przypadku awarii nr 1 w systemie TN-C-S możliwy jest wysoki potencjał przy braku ponownego uziemienia urządzenia elektrycznego HRE. Nie ma takiego niebezpieczeństwa w systemie TT. W przypadku awarii nr 2 system TN-C-S nie ma zabezpieczenia przeciwzwarciowego w okablowaniu. Istnieje taka ochrona w systemie TT. W przypadku wypadków nr 3 i nr 4 dom z systemem TN-C-S i dom z systemem TT są jednakowo chronione. Z tego wszystkiego możemy wywnioskować, że system TT jest najbezpieczniejszy.

Na końcu artykułu chcę zaoferować w kolejności dyskusji. Prawdopodobnie zauważyłeś, że w prywatnych budynkach mieszkalnych PUE 1.7.145 pozwala na jednoczesne zerwanie przewodów PE, L i N. Oczywiście skorzystałem z tego prawa i odzwierciedliłem to na rysunku. Jest jasne i dlaczego jest to konieczne. Bardzo dobrze jest, jeśli sama maszyna automatycznie odłączy wszystkie przewody na wejściu, gdy napięcie na przewodzie PE wzrośnie, na przykład, do 60 woltów.

Dalej na rysunku podam schemat, który pozwala to zaimplementować. Schemat pokazuje 3-biegunowy wyłącznik automatyczny, na przykład BA47-29 i przekaźnik PH47. Maszyna jest zainstalowana na stole montażowym, a obok niej jest zainstalowany z boku przekaźnika, który jest mechanicznie zablokowany z maszyną. Jeśli teraz podasz napięcie 230 woltów do przekaźnika, wtedy zadziała i wyłączy urządzenie. Następnie piszę wszystko w przybliżeniu, ponieważ należy przypomnieć o schemacie.

Rozumujemy w ten sposób. Załóżmy, że przekaźnik działa przy napięciu 0,8x230 = 180 woltów (można to dokładnie określić podczas eksperymentu). Gdy napięcie na przewodzie PE wzrośnie, na przykład do 60 woltów, między drutem L a przewodem PE będzie wynosić 220 + 60 = 280 woltów. Następnie 280-180 = 100 woltów, oznacza to, że 220-100 = 120 woltów <180 woltów, a przekaźnik nie będzie działał, a 280-100 = 180 woltów = 180 woltów, a przekaźnik będzie działał.

Po przekątnej mostu włącz tranzystor. Kiedy napięcie na diodzie Zenera wynosi 100 woltów (wybieramy diodę Zenera na 100 woltów), tranzystor otworzy się i przekaźnik wyłączy się. Maszyna wyłączy się i zerwie przewody L, PE i N. Jednocześnie nastąpi przerwanie obwodu zasilania samego przekaźnika.

Kontynuacja artykułu: Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 3. Ochrona odgromowa