Hatékony védelem lehetséges a „föld” és a „nulla” fizikai jelentésének és lényegének világos megértésével, valamint a gyakorlatban való helyes használatukkal.
Kifejezések, meghatározások
A „nulla” és a „föld” fogalmak eltérő értelmezésének kiküszöbölése érdekében hivatkoznia kell a megállapított normákra és az elfogadott szabványokra. A tervezést, a telepítést és az üzemeltetést a villamosenergia-ipar fő irányadó dokumentuma – az elektromos berendezések építésének szabályai (PUE) – tükrözi. Az első szakasz 1.7. fejezete teljes körű információt tartalmaz a földelő kapcsolókról, a földelő védővezetőkről, a rendszerekről és az áramkörökről. A 3. szakasz a védelmi és automatizálási sémákat írja le. A hetedik szakasz mutatja a hálózatok felszerelését, beleértve a nyilvános és lakóhelyiségeket is.
A földelő elektróda egy olyan áramkör, amelyet mesterségesen készítettek vezető elemekből, amelyek közvetlenül érintkeznek a földeléssel.
A nulla az a pont, ahol a váltakozó áramú forrás (háromfázisú generátor vagy alállomási leléptető transzformátor) összes fázistekercsének egyik vége össze van kötve. Ideális kiegyensúlyozott terhelési feltételek mellett az egyes fázisok áramai egyenlőek és kioltják magukat. Ezért egy ilyen pontnak nincs potenciálja, és nullának nevezik.
A védelem a berendezéstest vezetőképes részei közötti fizikai kapcsolat létrehozásából áll, amelyek a szigetelés károsodása esetén veszélyes feszültségnek lehetnek kitéve, a hálózat különböző pontjaival:
- Földelés - a vezeték csatlakoztatása a nullához. Baleset esetén a fázis nullára zár, aminek következtében a megszakító vagy a biztosíték kiold. A fázisárammal megegyező áram folyik a nullavezetőben terhelés alatt. Ennek a vezetéknek a szigetelése kék.
- A védőföldelés olyan csatlakozás a földelő áramkörhöz, amely eltávolítja a veszélyes feszültséget a házról a földre. A földelő vezetékben csak baleset esetén folyik áram. Sárgászöld csíkokkal van festve.
Mindkét csatlakozás védelmet nyújt. De különböző módon valósítják meg, a csatlakozási helytől függően.
Áramellátási módok
Az 1000 V-ig terjedő elektromos berendezéseket olyan rendszerekre osztják, amelyekben az energiaforrás semleges pontja:
- szilárdan földelt, ha a nulla vezeték szándékosan csatlakozik a földelő elektródához;
- elszigetelt a földtől.
A nem ipari fogyasztót általában két vezetékes áramkör táplálja, két vezetékkel - fázis és nulla. Valamennyi áramfogyasztót korábban ez a séma szerint tápláltak, de ma már csak az új épületek esetében megengedett, amelyekhez felsővezetéken keresztül jutnak árammal.
A modern PUE-követelmények előírják a villamosenergia-ellátás feltételeit:
- 3 vezeték – fázis (L), nulla (N), védő (PE) a földelő vezetéktől egyfázisú hálózathoz;
- 5 vezeték – három fázis (L1-L3), N, PE a háromfázisú tápellátáshoz.
Példa erre egy lakóépület összekapcsolása egy transzformátor alállomással. Öt eres kábelből készül. Az épületen belül három fázist csoportos elosztó eszközökön keresztül osztanak el három vezetékkel az egyfázisú fogyasztókhoz, egyenletesen elosztva a terhelést. Ez könnyen megtehető új építésnél, de a meglévő házakban már van vezeték. Lehetetlen azonnal újrakészíteni az egészet, hogy megfeleljen az új követelményeknek, földelővezetékek megépítésével.
A védelem megszervezésére használt módszerek
Számos háromvezetékes vezetékes és konnektoros háztartási gép kerül forgalomba és használatban van, melyek földelése kötelező. A használt szabványos áramellátó rendszerek tervezési jellemzői segítenek megoldani ezt a problémát, ha nem lehet külön földelő hurkot építeni a fogyasztónál.
A régi építésű többszintes épületekben az áramellátás a TN-C-S séma szerint történik, amikor a transzformátor nullapontja szilárdan földelt, két vezetékkel. A panelhez vagy a szekrényhez PEN-vezetékkel szállítják, tovább osztva a csoportok és a fogyasztók között az L fázissal együtt.
Ha be kell kapcsolnia például egy elektromos vízforralót, védelmet kell biztosítania. Ha a fűtőelem szigetelése elromlik, szivárgás lép fel a vizet tartalmazó házba. A vízellátó hálózat feszültség alatt lesz. Ennek elkerülése érdekében ki kell cserélni az aljzatot egy háromágúra, amely illeszkedik a dugóhoz. Innen vezessen be egy további sárga-zöld védőhuzalt a ház bejáratába az elosztó panelbe.Csavarozva van a panel testére, a lakásban pedig az aljzat földérintkezőjére csatlakozik.
Szigorúan tilos a nulla- és a testérintkezőket közvetlenül az aljzatban kombinálni.
