Содержание

Схемы систем заземления

При работе с электроприборами наиболее важный метод защиты от поражения электрическим током это заземление. Для грамотного ремонта или модернизации электропроводки в доме, необходимо знать, какой тип заземления используется в здании. Так же от этого зависит не только правильная работа оборудования, но и безопасность людей. Т.к. система заземления должна быть учтена еще на стадии проектирования дома, рассмотрим имеющиеся схемы системы заземления.

В зависимости от устройства нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников различаются три типа системы TN.

Система заземления TN – C.

Функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике по всей сети. Система TN-C запрещена в новом строительстве, в цепях однофазного и постоянного тока. Это требование не распространяется на ответвления от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.

Система заземления TN – C – S.

Функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике в части сети. В системе  TN-C-S  во вводном устройстве электроустановки совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник – РЕN разделен на нулевой защитный – РЕ и нулевой рабочий – N проводники

Это наиболее перспективной для нашей страны система позволяющая в комплексе с широким внедрением УЗО обеспечить высокий уровень электробезопасности в электроустановках без их полной реконструкции.

 

Система TN – S.

В этой системе нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе.

В качестве рекомендаций по выбору системы заземления можно указать что систему TN-C и TN-C-S не рекомендуется использовать из-за неудовлетворительного уровня электро- и пожаробезопасости.

Система TN-S рекомендуется для установок  собранных раз и навсегда и не подверженных изменениям.

Систему ТТ используют  в основном для изменяемых или временных электроустановок.

Материалы, близкие по теме:

Заземление дома | Полезные статьи

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Прежде чем выполнить заземление в частном доме, необходимо разобраться, какие типы систем заземления бывают. По нормативной документации (ПУЭ) это системы TN-C, TN-S, TN-C-S и TT. Систему IT не рассматриваем, так как сейчас она не применяется в жилом строительстве. Стоит отметить, что рассматриваемые системы применимы для электроустановок до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в которых проводящие части электроустановок присоединены к нейтрали посредством нулевых защитных проводников. Теперь разберем каждую из них в отдельности.

В системе TN-C все проводящие части электрооборудования соединены с заземленной нейтралью, питающей ТП посредством проводника, совмещающего в себе нулевой и защитный проводники на всей своей протяженности.   Этот вариант реализован в большинстве старых «советских» многоэтажек и не выполняет по своей сути функции защитного заземления, скорее только защитного зануления. Это является основополагающим недостатком данной системы.

Система TN-S реализована посредством разделения защитного и нулевого проводников по всей протяженности питающей линии, начиная от ТП. Можно считать ее наиболее безопасной системой для того, чтобы выполнить заземление дома. Однако она слабо распространена в России связи с ее дороговизной, так как сетевым компаниям необходимо прокладывать до потребителя большее количество проводников. 

Система TN-C-S – в своем роде модернизированная TN-C, у которой были нивелированы ее недостатки. Нулевой и защитный проводники разделены непосредственно во вводном РУ дома.

Обязательное условие здесь состоит в том, что должно быть выполнено повторное заземление, к которому присоединяется главная заземляющая шина дома. Сопротивление заземлителей при этом не нормируется, то есть можно использовать доступные естественные заземлители – трубы водопровода, металлические части строительных конструкций в земле. При воздушных вводах в дом повторное заземление выполняется сетевой организацией на концевой опоре по нормативам. Минус этой системы только один, зависящий в большей степени от состояния питающей ЛЭП – при аварийной ситуации возможно появление опасного напряжения на корпусах приборов и потеря связи с нейтралью ТП.

Система TT подразумевает присоединение открытых проводящих частей, корпусов электрооборудования к контуру заземления дома, не связанному с глухозаземленной нейтралью подстанции. Существенный недостаток здесь в том, что придется монтировать и проверять расчетами искусственный заземлитель на его соответствие указаниям ПУЭ. Для безопасности в данном случае обязательно должно быть обеспечено автоматическое отключение питания с применением УЗО. Условие проверяется по формуле:

Ra*Ia≤50 В, где Ia – ток срабатывания УЗО, а Ra – сопротивление заземляющего устройства. 

Таким образом, когда возникнет вопрос о том, как сделать заземление в доме, следует остановиться на зарекомендовавших себя системах TN-C-S и TT. Какую из них выбрать с учетом конкретной ситуации, решать только Вам.

Также рекомендуем посмотреть видео о подключении системы заземления в частном доме, размещенное в начале статьи. 

Заземление | Обозначение систем заземления


система TN — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

система TN-С — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении;

система ТN-S — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении;

система TN-С-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания;

система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены;

система TТ — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.

Расшифровка условных обозначений систем заземления

Первая буква — состояние нейтрали источника относительно земли:

    Т — заземленная нейтраль;
    I — изолированная нейтраль.

Вторая буква — состояние открытых проводящих частей относительно земли:

    Т — открытые проводящие части заземлены независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
    N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Последующие буквы после N — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

    S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;
    С — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕN-проводник)

Заземление электроустановок: правила и основные требования

Отсутствие заземления электрооборудования или неправильное его выполнение может привести к производственному травматизму, выходу из строя приборов автоматизации или неправильной их работе, погрешности показаний измерительной техники. Это происходит в результате пробоя изоляции между токоведущими частями и корпусом оборудования. В результате на корпусе появляется напряжение и протекает электрический ток, который может нанести травму человеку и привести к сбоям в работе электрических устройств. Чтобы этого избежать, часть установки, не находящуюся в нормальном состоянии под напряжением, соединяют с заземляющим устройством. Этот процесс называется заземлением.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

  1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
  2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
  3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
  4. Опоры высоковольтных линий электропередач
  5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2).

Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем.
В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей.
Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

  • Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
  • Система TT
  • Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так:
Т – (от terre) земля
N – (от neuter) нейтраль
C – (от combine) объединять
S – (от separate) разделять
I – (от isole) изолированный
По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей.
TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате.
TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника.
TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом  с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.

Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу.
Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т. к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат).
Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Таблица 1

Сечение фазных проводников, мм2Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S≤16S
16 < S≤3516
S>35S/2

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.

Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания.
Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

Электрическое испытательное оборудование | электростанция для подключения

Kerry Burdett – консультант службы технической поддержки

В системе T-T используется заземленная нейтраль на трансформаторе питания и заземляющий электрод на установке пользователя. Поставщик электроэнергии не предоставляет заземляющий провод, поэтому используется электрод. Заземляющий электрод подключается к главной клемме заземления установки. Системы T-T часто можно найти в удаленных местах, таких как сельские деревни, места для трейлеров и временные поставки от генераторов в таких приложениях, как ярмарки.

Рис.1 Система заземления T-T (воспроизведена с любезного разрешения IEE)

Рекомендуемое IEE значение импеданса внешнего контура (Ze) для системы T-T составляет до 200 Ом, хотя действующие стандарты определяют более высокое максимальное значение. В соответствии с законом Ома это означает, что при высоком сопротивлении или импедансе можно ожидать малых токов короткого замыкания.

Например:

Ze = 200O В = 230 В

PFC = 230/200 = 1.15А

Рекомендуемое IEE значение импеданса внешнего контура (Ze) для системы T-T составляет до 200 Ом, хотя действующие стандарты определяют более высокое максимальное значение. В соответствии с законом Ома это означает, что при высоком сопротивлении или импедансе можно ожидать малых токов короткого замыкания.

Несмотря на то, что выполнить соединения сложнее, этот метод по-прежнему применим для проверки УЗО. Дополнительный заземляющий электрод нельзя просто закладывать в землю там, где это удобно. Необходимо будет провести тестирование, чтобы убедиться, что области сопротивления не пересекаются.Если они встречаются, будет измерено более низкое сопротивление, а не истинное значение сопротивления. (см. рис.4)

Рис. 4 B больше, чем A

Как правило, расстояние между электродами должно быть не менее глубины электродов, например, глубина 1 м, расстояние между ними 1 м. (см. рис.3)

Рис. 3 B меньше A

В некоторых местах поставщик электроэнергии не подключает установку к источнику питания, если заземляющий электрод не был проверен.

Для этого потребуется специальный тестер заземления. Или после подключения к источнику питания можно использовать тестер сопротивления контура заземления (обычно известный как тестер контура). В заключение, тестирование систем заземления T-T создает определенные проблемы из-за необходимости использования местного заземляющего электрода.

Другие системы заземления, такие как TN-S и TN-C-S, не требуют местного заземляющего электрода и, следовательно, не имеют проблем с заземлением с высоким сопротивлением.

Для получения более подробной информации о проверке сопротивления заземления см. Публикацию Megger «Getting Down to Earth» – практическое руководство по проверке заземления, доступное по щелчку здесь

Источники питания и системы заземления

Правила безопасности, качества и непрерывности электроснабжения 2002 года требуют, чтобы распределитель электроэнергии устанавливал выключатель и счетчик в безопасном месте, где они имеют механическую защиту и могут безопасно обслуживаться.

Вернуться к статьям

Расположение и доступность источника питания

В соответствии с этим требованием следует также учитывать риск затопления. (см. «Подготовка к наводнениям (ODPM, 2003)». Оборудование распределителей и монтажный потребительский блок / плата предохранителей должны быть выше уровня затопления. Цепи питания и освещения на верхнем этаже и цепи освещения нижнего этажа должны быть установлены выше уровня наводнения.Цепи наверху и внизу должны иметь отдельные устройства максимального тока (предохранители или автоматические выключатели).

Бытовые приборы не следует устанавливать там, где маленькие дети могут им мешать.

В соответствии с этими правилами и контрактом на сетевое электроснабжение, предложения по новым установкам или значительным изменениям существующих, например, установка солнечной фотоэлектрической системы, должны быть согласованы с дистрибьютором электроэнергии.

Требования к системе электропитания

Правила безопасности, качества и непрерывности электроснабжения 2002 года требуют, чтобы распределитель электроэнергии (Правило 27) сообщал:

  • Количество фаз
  • Частота; и
  • Напряжение

По запросу дистрибьютор электроэнергии (Правило 28) должен предоставить следующую информацию:

  • Максимальный предполагаемый ток короткого замыкания на клеммах питания.
  • Для низковольтных соединений максимальное сопротивление контура заземления пути замыкания на землю вне установки.
  • Тип и мощность защитного устройства или устройств дистрибьютора, ближайших к клеммам питания.
  • Тип системы заземления, применимый к соединению

Многократное защитное заземление (PME) (система TN-C-S)

Почти все новые поставки в жилища будут осуществляться из распределительных систем PME. В системе TN-C-S заземление для установки обеспечивается через вырез распределителя с предохранителем, где он является общим с PEN или нейтральным проводом.

За исключением центров городов, для системы TN-C-S приняты следующие условия:

  • Максимальное сопротивление контура внешнего замыкания на землю Ze составляет 0,35 Ом.
  • Максимальный ожидаемый ток короткого замыкания – 16 кА

См .: Заземление: ответы на ваши вопросы (IEE, 2005) для получения дополнительных сведений и диаграмм.

Заземление оболочки кабеля (система TN-S)

Заземление является обязанностью дистрибьютора и выполняется путем подключения заземления к оболочке входящего кабеля питания. Соединение следует закрепить пайкой или пайкой.

Можно принять максимальный уровень повреждения 16 кА и максимальное сопротивление внешнего контура заземления 0. 8 Ом.

См .: Заземление: ответы на ваши вопросы (IEE, 2005) для получения дополнительных сведений и диаграмм.

Нет заземления (система TT)

Установки

TT могут быть найдены в сельской местности с воздушным питанием или там, где дистрибьютор может не захотеть предоставить заземляющий терминал, например, для плавательного бассейна, фермы или строительной площадки.

Необходимо установить заземляющий электрод с сопротивлением истинной массе электрода не более 200 Ом. Это можно проверить, выполнив испытание на сопротивление заземлению при подключенном питании.

Металлические газовые, металлические водопроводные или другие металлические трубы не должны использоваться в качестве заземляющего электрода. Отдельный заземляющий электрод должен быть установлен с любыми имеющимися газовыми, водными и другими металлическими трубами, присоединенными к новому основному заземляющему зажиму.

См .: Заземление: ответы на ваши вопросы (IEE, 2005) для получения дополнительных сведений и диаграмм.

Основное защитное склеивание металлоконструкций

В каждой установке требуются основные провода защитного заземления для подключения к главному заземляющему зажиму для каждой посторонней проводящей части; в том числе:

  • Водопроводные трубы
  • Трубы газопроводные
  • Трубы и воздуховоды прочие
  • Системы центрального отопления и кондиционирования
  • Открытые металлические конструкции здания
  • Системы молниезащиты.

Если установка обслуживает более одного здания, вышеуказанное требование должно применяться к каждому зданию. В некоторых особых местах и ​​в установках с повышенным риском поражения электрическим током требуется дополнительное соединение.

К началу страницы

Если вы ищете надежную и опытную компанию для выполнения любых работ по электромонтажу, тестированию или техническому обслуживанию, мы можем помочь.

В вашем распоряжении специальные знания и постоянный опыт проектирования, установки и тестирования однофазных и трехфазных электрических систем, включая те, которые используют и включают резервные генераторы, аккумуляторные батареи, системы ИБП, системы постоянного тока и насосы.

Мы поставляем практические решения в области производства энергии, энергосбережения и современные электрические решения для частных, коммерческих, торговых и сельскохозяйственных клиентов. Имея инженерные бюро в Суиндоне и Торки и электриков на дороге, мы обслуживаем клиентов по всей Южной и Юго-Западной Англии, а также в Уэст-Мидлендс.

Электромонтажные и испытательные услуги

Дополнительная литература и калькуляторы, связанные с проектированием, установкой, ремонтом и обслуживанием солнечных фотоэлектрических и электрических систем:

Краткий обзор некоторых распространенных электрических предупреждающих знаков и этикеток, которые могут быть прикреплены к электрическому оборудованию.

Знакомство с различными типами имеющихся фотоэлектрических (PV) систем, включая сетевые, автономные, гибридные и безбатарейные солнечные фотоэлектрические системы.

Обзор основных компонентов, необходимых для установки полной солнечной фотоэлектрической системы. Введение в солнечные фотоэлектрические панели. силовые инверторы, изоляторы постоянного и переменного тока и монтажные системы.

Список бесплатных солнечных фотоэлектрических калькуляторов, инструментов и программного обеспечения для проектирования солнечных батарей, используемых для расчета солнечной отдачи и рентабельности инвестиций (ROI) для солнечных фотоэлектрических систем.

Интересные времена … Умная экспортная гарантия вступила в силу в январе 2020 года. Умная экспортная гарантия – это обязательство, установленное правительством для лицензированных поставщиков электроэнергии, чтобы предлагать тариф и оплачивать малые низкоуглеродные генераторы и микрогенераторы за любую электроэнергию, которую они экспортируют в Национальную сеть.

На что обращать внимание при оценке и выборе солнечных фотоэлектрических панелей для установки в Великобритании.Электрические характеристики солнечных фотоэлектрических батарей и коэффициенты безопасности, используемые при выборе оборудования BoS, а также варианты монтажа.

Панели солнечных батарей: калькулятор размеров и мощности солнечной фотоэлектрической системы. Используется для разработки планировок крыши, размеров фотоэлектрических массивов, количества панелей и мощности. На основе SAP 2009.

Минимально необходимое пространство между параллельными рядами, чтобы избежать затенения, определяется высотой массива непосредственно перед ним, наклоном крыши и широтой места установки.В этой таблице показаны различные расстояния между рядами, необходимые для оптимального размещения в разных местах.

Как определить размер системы? Что такое кВт ?, В чем разница между киловаттом (кВт) и киловатт-часом (кВт-ч)? Как работает солнечная фотоэлектрическая система? Могу ли я добавить в свою систему дополнительные солнечные панели? Как мне узнать, работают ли мои солнечные панели?

Как и в любом строительном проекте, успех и эффективность установки солнечных фотоэлектрических панелей зависит от хорошего планирования. Несколько советов для потенциальных владельцев систем при подготовке к установке новой солнечной панели.

Солнечная фотоэлектрическая установка может быть классифицирована как «разрешенная застройка» в зависимости от условий и в случае, если она не расположена в пределах заповедной зоны, AONB или объекта всемирного наследия.

Сетевые соединения для микрогенераторов, включая солнечные фотоэлектрические системы и системы хранения электроэнергии в Великобритании. Менее 16 А на фазу, сеть синхронизирована.

Жилые фотоэлектрические системы, подлежащие уведомлению в соответствии с Частью P.Особое внимание необходимо уделить Части A. Сочетание серьезных рисков для установщиков солнечных панелей.

На что следует обратить внимание перед установкой модернизированной солнечной фотоэлектрической системы на крыше и знакомство с типом оборудования, используемого для защиты солнечной фотоэлектрической системы на крыше.

Доступный в качестве дополнения к существующим солнечным фотоэлектрическим системам или установленный как пакет вместе с новой системой, интеллектуальное переключение дает полный контроль над выходной мощностью солнечной фотоэлектрической системы в руки владельца системы.

Алфавитный список многих промышленных и технических терминов, с которыми вы, вероятно, столкнетесь при установке солнечной фотоэлектрической системы. В глоссарии также определены термины, которые используются в кровельных и электромонтажных работах, а также при установке фотоэлектрических солнечных батарей и производстве солнечных батарей.

Power One в какой-то момент были вторым производителем инверторов в мире, а в Великобритании установлено много инверторов Power One Aurora.Самыми популярными моделями являются Uno PVI-3.0-TL-OUTD и Uno PVI-3.6-TL-OUTD.

Инверторы серий

Fronius IG и IG Plus имеют ЖК-дисплеи на передней панели шасси, которые при условии, что они работают, будут указывать на любые ошибки инвертора или солнечной фотоэлектрической системы, с которой он работает.

Mastervolt Sunmaster и меньшие серии инверторов Soladin широко устанавливались в Великобритании в период с 2011 по 2014 год. Популярными моделями Sunmaster являются Sunmaster XS2000, Sunmaster XS3200 и Sunmaster XS4300.

Инверторы

SMA Sunnyboy широко используются в Великобритании, одними из самых популярных являются SB1200, SB2000 и SB3000. Высокочастотные модели включают SB2000HF, SB2500HF и SB3000HF. Бестрансформаторные модели включают SB3000TL и SB3600TL.

Система SolarEdge уникальна и, на наш взгляд, не имеет себе равных с точки зрения ее способности контролировать производительность системы вплоть до уровня панели. Это достигается за счет установки небольшого модуля, называемого оптимизатором.

Проблема, которую мы часто находим с этими инверторами, – это поврежденные реле. Контрольным признаком отказа реле является сообщение Error 19: Relay или Error 19: Relay Fault. На дисплее инвертора отображается предупреждение .

Начало страницы

Обслуживаемых территорий:

Swindon: Abingdon, Aldbourne, Andover, Banbury, Basingstoke, Bath, Berkshire, Bicester, Blunsdon, Box, Bracknell, Bradford on Avon, Bristol, Burford, Calne, Camberley, Carterton, Cheltenham, Sippenham, Chipping Norton , Cirencester, Corsham, Cricklade, Devizes, Didcot, Evesham, Faringdon, Fleet, Gloucester, Gloucestershire, Hampshire, Henley-on-Thames, Highclere, Highworth, Hook, Hungerford, Keynsham, Kingsclere, Lambourn, Lechlade, Lyneham, Maidenhead , Мальборо, Маршфилд, Мелкшем, Минети, Ньюбери, Оксфорд, Оксфордшир, Пьюси, Пертон, Рэмсбери, Ройал Вуттон Бассет, Солсбери, Шалбурн, Слау, Стоу, Суиндон, Тьюксбери, Тэтчем, Троубридж, Уэнборо, Уилтиджтс, Уорминстер, Уорминстер, Уэнборо, Уилтиджтс, Уорминстер, Уорминстер , Виндзор, Уитни, Уокингем, Вустер, Рутон и Йейт.

Жилой – Коммерческий – Сельскохозяйственный – Промышленный

© 2007-2021 In Balance Energy

типов систем заземления TN, TT, IT и систем заземления – Aktif Group

В настоящее время технические установки во всех отраслях промышленности характеризуются постоянно растущей сложностью и автоматизацией. От высокоразвитых производственных линий до робототехники, количество оборудования, которому для бесперебойной работы требуется надежный источник питания, неуклонно растет.Поэтому основы надежности и доступности установки уже заложены путем выбора правильной системы электроснабжения. Помимо защиты персонала и противопожарной защиты, отказоустойчивость является ключевым фактором при выборе подходящего источника питания. На этапе планирования установки доступны три типа систем: система TN, система TT и система IT.

Защитная мера всегда требует согласования заземления, типов токопроводящих проводов и защитного оборудования по отношению к типам систем заземления.В этом разделе описаны системы и их заземление в соответствии с IEC 60364-1.

Стандарт оценивает следующие характеристики системы распределения;

  • Типы систем токоведущих проводов;
  • Типы системного заземления.

В результате получены следующие характеристические значения для типа распределительной системы

  • Тип и количество активных проводников системы

Различают системы переменного и постоянного тока.

В стандарте учитываются следующие системы токоведущих проводов.

Система переменного тока Система постоянного тока
Однофазный 2-проводный 2-проводная
Однофазный 3-проводный 3-проводный
Двухфазный 3-проводный
Двухфазный 5-проводный
Трехфазный 3-проводный
Трехфазный 3-проводный

Типы систем заземления

Различные используемые коды основаны на отношении распределительной системы к земле и отношения открытых проводящих частей электроустановки к земле.Используемые коды имеют следующее значение;

Первая буква Связь системы распределения с землей
т Прямое подключение одной точки к земле;
Я Все токоведущие части изолированы от земли или одна точка соединена с землей через полное сопротивление
Вторая буква Связь открытых токопроводящих частей установки с землей
т Прямое электрическое подключение открытых токопроводящих частей к заземлению независимо от заземления любой точки энергосистемы;
N Прямое электрическое соединение открытых проводящих частей с заземленной точкой энергосистемы (в системах переменного тока заземленной точкой энергосистемы обычно является естественная точка или, если нейтральная точка недоступна, фазный провод).
Последующее письмо Расположение нейтрального и защитного проводов
S Защитная функция обеспечивается проводником, отделенным от нейтрали или от проводника заземленной линии (или в системах переменного тока, заземленной фазы).
С Нейтральная и защитная функции объединены в одном проводе (провод PEN)
PE Защитный провод.

Главные распределительные системы:

Система TN, система TT, система IT

Система TN

TN Распределительные системы имеют одну точку прямого заземления, при этом открытые проводящие части установки соединяются с этой точкой с помощью защитных проводов.Существуют различные типы систем TN в отношении расположения нейтральных и защитных проводов. Они следующие:

  • Система TN-S: по всей системе используется отдельный защитный проводник;
  • Система
  • TN-C-S: нейтраль и защитные функции объединены в одном проводе в части системы;
  • Система
  • TN-C: нейтраль и защитные функции объединены в одном проводе по всей системе.

Система TT

Распределительная система TT имеет одну точку прямого заземления, а открытые проводящие части установки электрически соединены с заземляющими электродами.

независимо от заземляющих электродов энергосистемы.

ИТ-система

В распределительной системе IT все токоведущие части изолированы от земли или одна точка соединена с землей через полное сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

  • Самостоятельно, или
  • вместе или
  • К заземлению системы

Результат

Системы заземления обычно важны для защиты основной защиты (от прямого контакта) и защиты от короткого замыкания / короткого замыкания (от косвенного контакта) от ударов и минимизации риска возгорания.Потому что от этих систем зависят два важных значения, которые нам необходимы для создания защиты и оснащения цепей необходимыми защитными устройствами. Эти два важных значения – ток повреждения и напряжение прикосновения. Потому что защита изменится на размер этих значений. Эти значения полностью зависят от системы заземления.

Список литературы

  • W. Hofheinz: Мониторинг тока короткого замыкания в электроустановках
  • Актиф Мухендислик Каталог медицинских систем питания

Harun Öndül
Менеджер по продажам
Aktif Mühendislik

Электрические системы | Voltimum UK

Легко неправильно определить, какой именно тип электрической системы был установлен.(Например, TN-S, TN-C-S или TT).

Решение

Электрическая система состоит из единого источника электроэнергии и установки. Источником энергии может быть, например, коммунальная электросеть, питающий трансформатор, частный генератор или аккумулятор. Установка – это совокупность связанного электрического оборудования, поставляемого из общего источника для выполнения определенной цели и имеющего определенные согласованные характеристики. Тип системы, как правило, можно определить, исследуя схемы заземления в исходной точке установки.

Значение букв следующее:
Первая буква относится к источнику энергии (например, общественная сеть электроснабжения или частный генератор).

  • T означает, что одна или несколько точек источника энергии напрямую связаны с Землей («Т» означает «Терра» или Земля).
  • I означает, что все токоведущие части изолированы от Земли или что источник энергии подключен к Земле через преднамеренно введенный высокий импеданс заземления («I» означает изолированный).
Последующие буквы показывают соотношение между защитным и нейтральным проводниками в системе и метод заземления установки.

Вторая буква относится к устройствам заземления установки.

  • T означает, что открытые проводящие части установки напрямую подключены к земле.
  • N означает, что открытые проводящие части установки напрямую подключены к заземленной точке источника энергии. («N» обозначает нейтральную или эквивалентную точку источника в системе постоянного тока).
Последующие буквы обозначают расположение защитных и нейтральных проводов системы.
  • S обозначает, что предусмотрены отдельные нейтральный и защитный проводники. («S» означает отдельный).
  • C обозначает, что обе функции нейтрали и защиты выполняются одним проводником, который называется комбинированным проводником защиты и нейтрали (PEN).(«C» означает комбинированный).
Распределители электроэнергии иногда используют термин CNE (объединенная нейтраль и земля), а не PEN, для обозначения объединенного защитного и нейтрального проводников, составляющих часть проводов распределителей.

Типы систем идентифицируются буквенным кодом, который указывает отношение к Земле источника энергии и открытых проводящих частей установки следующим образом: –

Система TN

Система, имеющая одну или несколько точек источника энергии, непосредственно связанных с землей, и имеющая открытые проводящие части установки, подключенные к этой точке с помощью защитных проводов.

Существует три типа систем TN:

  • Система TN-S, имеющая отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.

    Система TN-S, скорее всего, будет встречаться на практике в виде клеммы заземления, предоставляемой распределителем электроэнергии, которая подключается к оболочке кабеля или к отдельному воздушному проводнику.

  • Система TN-C-S, в которой функции нейтрали и защиты объединены в одном проводе, проводнике CNE (объединенный нейтраль и земля) или проводе PEN в части системы.

    Более распространенный вариант TN-C-S, известный как TN-C-S (PME). Этот тип распределения известен как защитное многократное заземление (PME) и используется распределителями электроэнергии для большинства новых низковольтных источников питания, которые они устанавливают с середины 1970-х годов. Комбинированный провод нейтрали и заземления (CNE) линий распределителя подключается к земле в нескольких точках в соответствии с Правилами 8. (3). (B) и 9 (2) из ​​ Правил электробезопасности, качества и непрерывности электросети 2002 г. , , тем самым обеспечивая соединения с низким сопротивлением между всеми частями этого проводника и землей.

    Другой вариант TN-C-S, известный как TN-C-S (PNB). Этот тип системы может использоваться только в том случае, если один потребитель питается от распределительного трансформатора (или другого источника, такого как генераторная установка). Провод CNE (или PEN) подключен к земле только в одной точке; это может быть на установке или ближе к источнику.

  • Система TN-C, в которой функции нейтрали и защиты объединены в одном проводе по всей системе (т.е. как источник, так и установка).Системы TN-C не допускаются в установках потребителей.

Система TT

Система, имеющая одну точку источника энергии, непосредственно соединенную с землей, и имеющая открытые проводящие части установки, подключенные к одному или нескольким заземляющим электродам установки, электрически независимым от заземляющего электрода источника. Это будет выполняться на практике, если дистрибьютор не предоставляет клемму заземления или где по той или иной причине нецелесообразно заземлять установку на такой клемме. Потребитель должен предоставить клемму заземления.

ИТ-система

Система, не имеющая прямого соединения между источником энергии и землей, но имеющая заземляемые открытые проводящие части электроустановки.

Определения из BS 7671

Система: Электрическая система, состоящая из одного или нескольких источников электроэнергии, работающих параллельно, и установки. Для определенных целей Правил типы систем идентифицируются следующим образом, в зависимости от отношения источника и открытых проводящих частей установки к Земле:
  • Система TN , система, имеющая одну или несколько точек источника энергии, непосредственно заземленных, открытые проводящие части установки соединены с этой точкой с помощью защитных проводов,
  • Система TN-C , система, в которой нейтраль и защитные функции объединены в одном проводе по всей системе
  • Система TN-S , система, имеющая отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.
  • Система TN-C-S , система, в которой нейтраль и защитные функции объединены в одном проводе в части системы,
  • Система ТТ , система, в которой одна точка источника энергии напрямую заземлена, а открытые проводящие части установки соединены с заземляющими электродами, электрически независимыми от заземляющих электродов источника.
  • IT-система , система, не имеющая прямого соединения между токоведущими частями и землей, при этом открытые проводящие части электроустановки заземляются.

Эта статья взята из части 1 «Проблемы и решения», опубликованной: NICEIC Group

Оборудование и установка ИТ-систем в больницах

Электробезопасность больниц – это тема, которую нельзя воспринимать как должное. Важно знать, что такое ИТ-системы и как их можно использовать в больницах.

В этой статье вы узнаете об их важности , и у вас будут инструкции, как принять меры и начать обеспечивать дополнительную электрическую защиту в критических областях вашей больницы.

Мы также хотим поделиться с вами, что в ETKHO мы являемся специалистами по поддержке, оборудованию и установке ИТ-систем в больницах , мы являемся вашим партнером по электробезопасности в медицинских центрах.

Если вам нужна диагностика, консультация и приобретение оборудования , которое гарантирует правильную электрическую работу вашего оборудования, свяжитесь с нами.

Прежде всего, что такое ИТ-система?

IT-системы отличаются тем, что все активные компоненты заземлены через высокий импеданс.

Причина, по которой применяется высокий импеданс , связана с метрологическими аспектами, чтобы не подвергать опасности электрическую безопасность, в данном случае больницы.

Таким образом, заземление массы электроустановки может выполняться как вместе, так и по отдельности.

Различия между системами TN и TT

Прежде чем двигаться дальше, необходимо установить различия между системами TN и TT, поскольку это позволяет нам лучше понять ИТ-системы и их применение в больницах.

В связи с этим в системах TN нейтральная точка питающего трансформатора заземлена только с низким импедансом, и именно через защитный провод массы электроустановки соединяются с рабочей землей сети.

С другой стороны, в системах TT, хотя нейтральная точка заземлена с низким импедансом, массы электроустановки заземлены независимо от заземления системы.

Основная особенность изолированной системы заземления

Обратите внимание, что источник питания в незаземленных IT-системах требует использования отдельного источника питания или трансформатора.Это может быть генератор или аккумулятор .

Это связано с тем, что не будет активного низкоомного проводника , подключенного к земле , так что в случае контакта с землей не произойдет сильноточного отказа.

В этих условиях возникает только небольшой ток повреждения, величина которого напрямую зависит от сопротивления изоляции, а также от емкости провода. Компоненты системы также необходимо учитывать в отношении заземления .

Таким образом, главная особенность – это монитор изоляции для ИТ-систем , на самом деле правила требуют его использования.

В ETKHO мы можем предоставить вам комплексную установку ИТ-систем со всеми их компонентами, включая монитор изоляции .

Однако на одном примере вы можете лучше понять вышеупомянутое. Предположим, что в исправной заземленной сети 2390 В переменного тока, которая сама по себе имеет низкие возможности заземления, человек идет и касается токоведущего токопроводящего корпуса, удара электрическим током не будет.

Текущий переданный человеку практически незаметен. Это связано с тем, что падение напряжения, возникающее из-за тока короткого замыкания в проекционной линии, которая подключена к корпусу, определяет контактное напряжение.

Причина этого в том, что ток короткого замыкания, как правило, очень низкий, а сопротивление защитного проводника также минимально, поэтому нет высоких контактных напряжений.

Однако, заземленная система больше основана на аргументе , что должен генерироваться высокий ток короткого замыкания, так что в случае отказа происходит быстрое отключение источника питания.

Вот почему для больниц важно иметь защитные устройства , такие как дифференциальные выключатели, с помощью которых можно выключить систему непосредственно перед тем, как она вызовет какое-либо повреждение.

Каковы преимущества заземленных ИТ-систем в больницах?

Наконец, мы предлагаем вам список преимуществ, которые вы можете получить в своем медицинском центре при внедрении адекватной ИТ-системы:

  • Это упрощает выявление сбоев во время оказания медицинских услуг.
  • Если изоляция происходит сбой, он также может быть обнаружен во время работы установки.
  • Если произойдет нарушений изоляции , система продолжит работать без каких-либо проблем или рисков
  • Вы можете обеспечить большую защиту пациентов, медицинского персонала и других людей
  • Снижается риск поражения электрическим током, поскольку уменьшаются токи отказа
  • Снижение затрат на испытания
  • Для периодических проверок нет необходимости отключать, и испытания дифференциальной защиты больше не нужны , а также измерение изоляции RISO
  • Вы также даете медицинскому центру дополнительную защиту от огня
  • По постоянный мониторинг изоляции, опасности и, следовательно, затраты на страхование снижаются

Заключение

Теперь, когда у вас есть общие знания об ИТ-системах , их важности, различиях между TN и TT систем, основные характеристики ИТ-системы, среди прочего, вы можете Оцените преимущества, которые он предлагает вашему медицинскому центру.

Вот почему в ETKHO мы стремимся обеспечить поддержку, установку и даже предложить диагностику, что ведет к улучшению электрооборудования медицинских центров , потому что мы знаем, что лучшие условия позволяют лучше обслуживать и сводить риски к нулю. .

Наконец, мы хотим объяснить, что в ETKHO мы предлагаем изоляционные панели для ИТ-систем, которые являются эффективными, поскольку могут обеспечивать защищенную изолированную систему питания для хирургических отделений и других отделений интенсивной терапии, обозначенных как влажные. расположение процедур.

Эта панель состоит из:

  • Автоматический выключатель
  • Медицинский изолирующий трансформатор
  • Защита трансформатора
  • Наблюдатель за изоляцией
  • Локатор нарушения изоляции для каждой линии
  • Общая шина первого этажа
  • Автоматические выключатели

Приглашаем вас на свяжитесь с нами, чтобы узнать больше .

Энергетические системы и поляризация – Журнал соответствия

Коллега недавно спросил, что означают обозначения систем распределения электроэнергии «IT» и «TN».«Система распределения электроэнергии» – это все части электрической системы между «основным источником энергии» и входным оборудованием потребителя.

Для целей этого обсуждения «основной источник питания» – это вторичная обмотка распределительного трансформатора, где выходное напряжение – это напряжение использования, обычно принимаемое равным 100, 120, 127, 220, 230 или 240 вольт.

Существует три основных системы распределения электроэнергии: TN, TT и IT. В системе TN существует три варианта: TN-S, TNC и TN-C-S.Мы рассмотрим, что означают эти обозначения и как они влияют на безопасность системы и продуктов, подключенных к системе.

Также мы определим «поляризацию» применительно к системе распределения электроэнергии и безопасности продукции.

А еще обсудим заземление системы распределения электроэнергии.

Вот что означают буквы:

T = терра (земля)

N = нейтраль (нейтральный провод энергосистемы)

I = полное сопротивление (значение не указано)

C = комбинированный S = отдельный

Терра (или земля) буквально означает тело земли.Для целей данного обсуждения это означает электрическое соединение с землей посредством заземляющего стержня, закопанного в землю.

Нейтраль означает нейтральный проводник энергосистемы. Есть два определения. Обычно нейтральный проводник является общей точкой трехфазного четырехпроводного («звездообразного») источника питания. Это первое определение.

В двух из трех систем, TN и IT, нейтральный проводник соединяется с землей с помощью заземляющего стержня.Отсюда у нас есть второе определение: нейтральный проводник – это тот, который подключен к земле. Это определение важно, поскольку оно используется для обозначения нейтрального проводника

.

(В Национальном электротехническом кодексе заземленный проводник также обозначается как «идентифицированный» провод. Нейтральный провод «идентифицируется» по цвету изоляции. В США и Канаде цвет белый. В Европе цвет синий.)

Импеданс означает, что полное сопротивление последовательно подключено между нейтральным проводником и заземляющим стержнем.Я слышал, что значение этого импеданса составляет от 1000 до 10000 Ом.

Комбинированный означает, что функцию двух проводников выполняет (объединяет в) один проводник.

Отдельный означает, что функцию двух проводников выполняет (отдельно) каждый из двух проводников.

В обозначениях энергосистем используются две буквы: TN, TT и IT. Первая буква указывает на способ заземления нулевого проводника. Вторая буква указывает на способ заземления защитного проводника.Теперь мы можем определить три основные системы распределения энергии.

TN : Нейтраль системы TN подключена к заземляющему стержню, а защитный проводник подключен к нейтрали. Система TN является преобладающей в США и Канаде.

Преимуществом системы TN является очень низкий импеданс между защитным проводом и нейтральным проводом, что обеспечивает работу устройства защиты от максимального тока.

Недостатком системы TN является то, что в точке замыкания на землю возникает падение напряжения на защитном проводе.Это увеличивает потенциал доступных заземленных частей относительно земли, что может привести к поражению электрическим током.

Недостатком системы TN в США является то, что нейтраль заземлена в двух или более местах, одно из которых находится у основного источника питания, а другое – у служебного входа. Это означает, что земля параллельна нейтрали, и что часть нейтрального тока будет течь по земле.

В свою очередь, сигнальные заземления между зданиями (или даже между частями зданий) также могут проводить часть нейтрального тока (который является причиной пожаров в некоторых изделиях).

TT : Нейтраль системы TT подключена к заземляющему стержню, а защитный проводник подключен к собственному, отдельному заземляющему стержню. Система TT является преобладающей в Великобритании

.

Преимущество системы TT состоит в том, что она преодолевает недостаток системы TN. Поскольку защитный проводник имеет собственное отдельное заземление, доступные заземленные части системы всегда находятся под потенциалом земли, даже в случае неисправности.

Недостатком системы TT является то, что полное сопротивление между защитным проводом и нейтральным проводником не обязательно низкое, что ставит под угрозу работу устройства максимального тока.

IT : нейтраль IT-системы подключена к импедансу, который соединен с землей, а защитный проводник подключен к собственному, отдельному заземляющему стержню. (Импеданс составляет 1000 Ом или больше.)

ИТ-система является преобладающей во Франции, Норвегии и других странах.

Одним из преимуществ ИТ-системы является то, что она преодолевает недостаток системы TN. Поскольку защитный проводник имеет собственное отдельное заземление, доступные заземленные части системы всегда находятся под потенциалом земли, даже в случае неисправности.

Еще одно преимущество IT-системы состоит в том, что в случае замыкания на землю система намеренно остается работоспособной, то есть устройство максимального тока не срабатывает до второго замыкания на землю. (Часто в системе используется устройство контроля замыкания на землю, так что при возникновении замыкания на землю срабатывает аварийный сигнал и может быть предпринято корректирующее действие.)

Недостатком системы IT является то, что при замыкании на землю напряжение относительно земли изменяется. Например, рассмотрите различные напряжения относительно земли в трехфазной распределительной системе, имеющей 220 вольт между фазой и нейтралью и 380 вольт между фазами в таблице 1.

Напряжение IT
Фаза Нормальные условия Условия замыкания на землю
N – Земля 0 вольт 220 вольт
A – Земля 220 0 (замыкание на землю)
B – Земля 220 380
C – Земля 220 380
А – Н 220 220
Б – Н 220 220
К – Н 220 220
А – В 380 380
А – С 380 380
В – С 380 380

где
N = нейтраль
A = фаза A
B = фаза B
C = фаза C

Таблица 1

(Обратите внимание, что напряжения фаза-нейтраль и фаза-фаза не изменяются.Поскольку все оборудование соединено между собой по схеме «фаза-нейтраль» или «фаза-фаза», все оборудование продолжает нормально работать, даже если в системе есть замыкание на землю.)

Давайте теперь посмотрим на варианты системы TN.

TN-S : Система TN-S имеет отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.

Это обычная система в США и Канаде.

TN-C : Система TN-C объединяет нейтральный и защитный проводники по всей системе.

TN-C-S : Система TN-C-S включает часть системы с комбинированными нейтральным и защитным проводниками и часть системы с отдельными нейтральным и защитным проводниками.

Это нормально для домашних хозяйств в США, где сушилки и плиты, подключенные к розетке, имеют нейтраль, подключенную непосредственно к корпусу сушилки или плиты.

Обратите внимание, что независимо от системы, TN, TT или IT, схема заземления нейтрали в значительной степени не влияет на конструкцию продукта.

Некоторые органы власти склонны беспокоиться о номинальном напряжении компонентов, подключенных к сети, заземленной в тех случаях, когда оборудование предназначено для подключения к системе IT. Они обеспокоены тем, что эти компоненты подвергаются более высокому напряжению между фазой и землей, возникающему во время замыкания на землю в системе.

Некоторые органы власти также склонны беспокоиться о величине тока утечки там, где оборудование предназначено для подключения к ИТ-системе. Опять же, их беспокоит более высокое напряжение между фазой и землей, возникающее во время замыкания системы на землю.

Некоторые органы власти склонны беспокоиться об электрической прочности и испытательном напряжении высокого напряжения в цепях электросети, в которых оборудование предназначено для подключения к системе IT. Однако обратите внимание, что величина переходных перенапряжений не обязательно изменяется из-за замыкания фазы на землю.

А теперь перейдем к поляризации. Для целей этого обсуждения поляризация – это идентификация одного или нескольких выводов системы питания, будь то нейтральный вывод или фазный вывод.Как мы видели, все проводники системы распределения электроэнергии идентифицированы.

По большей части нейтральный провод – даже если он обычно заземлен – рассматривается как фазный провод.

Как уже упоминалось, система TN-C объединяет нейтральный проводник с защитным проводом. В системах и оборудовании TN-C для безопасности важно соблюдать поляризацию, т. Е. Чтобы нейтраль оборудования была соединена с нейтралью в системе питания.Рассмотрим домашнюю электрическую сушилку, металлический корпус которой подключен к нейтральному выводу сетевого шнура. Во избежание поражения электрическим током обязательно подключать нейтраль сушильной машины только к нейтрали питания. Необходимо соблюдать полярность.

В США лампы, использующие розетки на базе Эдисона, должны быть снабжены поляризованными вилками. Нейтральный полюс вилки подключается к корпусу розетки. Это означает, что корпус винта, будучи доступным, находится под потенциалом земли.Это повышает безопасность розетки на базе Эдисона.

Поляризация может использоваться для повышения безопасности оборудования, когда оба полюса источника питания не используются одинаково.

Поляризация через розетки несовместима в различных системах распределения электроэнергии. В США и Канаде поляризация поддерживается в розетках на 120 вольт и 15 ампер за счет того, что один контакт шире другого. Более широкое лезвие – нейтральный проводник. (Обратите внимание, что клемма заземления не обеспечивает поляризацию.)

В Великобритании поляризация в розетке на 13 ампер поддерживается тремя положениями лезвия – L, N и E. Схема подключения обозначается маркировкой на вилке. Обратите внимание, что для двухпроводных вилок требуется фиктивная клемма заземления как для поляризации, так и для активации жалюзи в розетке.

В Австралии и Новой Зеландии поляризация поддерживается за счет угловой ориентации лезвия. Схема подключения обозначается маркировкой на вилке.

Поляризация не поддерживается европейскими розетками Schuko, французскими, датскими и швейцарскими розетками.Обратите внимание, что французские, датские и швейцарские вилки можно вставлять только в одном направлении. Но полярность подключения к розетке не соблюдается. Будьте осторожны, чтобы не предположить, что только потому, что вилка может быть вставлена ​​в розетку только в одном направлении, она является поляризованной.

БЛАГОДАРНОСТИ

  • Рон Веллман из HP Corporate Product Rules предложил эту тему.
  • Системы TN, TT и IT определены в МЭК 364 и повторены в МЭК 950.
  • Для получения дополнительной информации о заземлении нейтрали см. Стандартное руководство для инженеров-электриков , Дональд Г.Финк и Х. Уэйн Берри, редакторы. Издано Книжной Компанией Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-020975-8.

Copyright 1995 Ричард Нут Первоначально опубликовано в Информационном бюллетене по безопасности продукции, Vol. 8, No. 5, декабрь 1995 г.

Ричард Нут – консультант по безопасности продукции, занимающийся безопасным проектированием, безопасным производством, сертификацией безопасности, стандартами безопасности и судебно-медицинскими расследованиями.

Оценка и прогноз сопротивления заземления в домашних условиях – Nti – 2020 – Технические отчеты

1 ВВЕДЕНИЕ

Неисправности, связанные с электрическими и электронными системами, неизбежны; поэтому все электрические или электронные устройства, оборудование или системы должны быть заземлены.Заземление обеспечивает путь с низким сопротивлением для рассеивания тока короткого замыкания в общей массе земли 1, что обеспечивает безопасную работу электрических и электронных установок в домашних условиях. Кроме того, заземление играет решающую роль в обеспечении общего благополучия систем генерации, передачи и распределения электроэнергии.

С учетом преимуществ, связанных с заземлением, в различных странах обязательно заземление как в бытовых, так и в промышленных установках.В последнее время появилось ограниченное количество статей, посвященных оценке эффективности систем заземления. Райзер, Валенте-младший и Коэльо предложили метод измерения сопротивления заземления, напряжения прикосновения и ступенчатого напряжения в городских районах2. Цзяолун и Юньфэн предложили улучшенный метод измерения сопротивления заземления опоры ЛЭП3. Талат, Фарахат и Осман представили новый математическая модель для расчета сопротивления заземления ветряных турбин в различных типах грунтов4. Ильенин и др. предложили методику проектирования системы заземления электростанции.5 Аналогичным образом, Валенте и др. Провели исследование нескольких аналитических и численных методов прогнозирования для определения полного сопротивления системы заземления на силовых подстанциях в соответствии с методом падения потенциала. 6

Несмотря на то, что в отношении систем заземления сообщалось о некотором объеме исследовательской работы, было сделано очень мало для оценки эффективности бытовых систем заземления. Насколько нам известно, в конкретном случае Ганы не сообщалось об исследованиях, направленных на оценку эффективности систем заземления в домашних условиях.Это исследование, таким образом, представляет собой инициативу по оценке эффективности систем заземления в Гане с использованием муниципалитета Суньяни в качестве области исследования. Суньяни – административная столица региона Боно в Гане. Суняни – это муниципалитет, и это один из 29 административных районов. Он расположен между 70 ° 20 ‘северной широты и 70 ° 05’ северной широты и 20 ° 30 ‘западной долготы и 20 ° 10’ западной долготы. 7

.

До введения в действие Правил Ганы по электромонтажу 2012 г. (L.I. 2008) 8, многие жилые электромонтажные работы в муниципалитете Суньяни были выполнены нелицензированными мастерами. Визуальный осмотр жилых помещений этими техническими специалистами, не имеющими лицензии, выявляет следующее: некоторые из мастеров не проводят испытания сопротивления заземления после установки, некоторые не устанавливают системы заземления, вероятно, в попытке сократить расходы, чтобы выиграть тендер. домовладелец и другие люди также используют провода неправильного размера для заземления. Эти методы вызывают озабоченность относительно того, эффективны ли эти системы заземления.

Ввиду разоблачений об электрических установках нелицензированных техников, цель этого исследования состоит в трех тезисах: (1) оценить эффективность систем заземления, выполненных нелицензированными мастерами, путем сравнения случайно измеренных сопротивлений заземления с данными Ганы Energy Проведите эталонный тест сопротивления заземления внутри страны, (2) для определения критических факторов, влияющих на сопротивление заземляющего электрода в пределах муниципалитета, и (3) для разработки модели дерева решений для прогнозирования значений сопротивления заземления в заданных местах.Как уже было отмечено, мастера не проводят испытания на сопротивление заземления после установки. Причина заключается в том, что у большинства из них нет измерителей сопротивления заземления (например, Megger). Следовательно, существует острая потребность в модели прогнозирования, чтобы помочь мастерам заранее узнать сопротивление заземления, которое должно быть достигнуто в их установках, на основе их собственного выбора определенных факторов перед установкой.

Остальная часть документа организована следующим образом: Раздел 2 представляет краткое обсуждение системы заземления, используемой в Гане, и факторов, влияющих на сопротивление заземления.Методы и материалы представлены в Разделе 3. Результаты и обсуждения представлены в Разделе 4. Наконец, выводы и рекомендации представлены в Разделе 5.

2 ЗАЗЕМЛЕНИЕ (ЗАЗЕМЛЕНИЕ)

Заземление или заземление одинаково для электрических или электронных систем. У британцев есть «заземление», а в Северной Америке – «заземление» .9 Заземление – это процесс подключения части электрической или электронной системы или установки к общей массе земли.10-12 Проводящие материалы, электрические или электронные цепи и общая масса земли связаны либо намеренно по природе, либо случайно через емкостную или индуктивную связь.13 Исследования показали, что при соединении одной точки в каждой электрической цепи с общей точкой Для обеспечения безопасности электрических устройств и систем можно контролировать разность потенциалов между электрическими системами.13 Существует множество методов заземления в системе электроустановок низкого напряжения.Британский стандарт (BS) 7671 перечисляет пять типов систем заземления, используемых в низковольтных сетях, а именно TN-S, TN-CS, TT, TN-C и IT, где T = земля, N = нейтраль, C = комбинированный, S = отдельный и I = изолированный.

Система TT используется в Гане для внутренней установки, поэтому оставшаяся часть этого раздела будет ограничена обсуждением системы TT. На рисунке 1 показана система заземления ТТ. В этой системе нейтраль источника энергии подключена между нейтралью питания и землей на питающем трансформаторе, но орган электроснабжения не предоставляет никаких средств для заземления потребителя.При использовании TT потребителям предоставляется возможность обеспечить собственную систему заземления, то есть путем установки соответствующего заземляющего электрода на месте установки14

.

Система заземления ТТ

2.1 Проверка заземляющего электрода

Значения сопротивления заземления и полного сопротивления контура заземления влияют на эффективность системы заземления. Эти два фактора определяют, как защитное устройство будет реагировать на ток утечки на землю (замыкания на землю).Чем выше импеданс, тем меньше эффективность защитного устройства. Испытание заземляющего электрода включает два подхода, а именно сопротивление системы заземления и удельное сопротивление земли. Удельное сопротивление заземления используется в новом месте заземления, в то время как испытание сопротивления системы используется в испытании заземления существующей установки15

2.1.1 Удельное сопротивление грунта
Удельное сопротивление почвы – это сопротивление (сопротивление) почвы прохождению тока утечки на землю (замыкания на землю).Удельное сопротивление почвы определяет значение сопротивления земли. Литература показывает, что он варьируется от почвы к почве и зависит от физического состава почвы, растворенных солей, влажности, размера и распределения зерен, величины тока и сезонных колебаний.16 Исследования показывают, что почвы с высоким удельным сопротивлением оказывают отрицательное влияние на заземляющие электроды. и сетка.17 Однако удельное сопротивление рулона зависит от многих факторов; Ниже приведены некоторые факторы, определяющие сопротивление грунта току утечки:
  1. Состояние почвы : Удельное сопротивление почвы зависит от условий почвы.Большинство выжженных почв очень плохо проводят электричество. Исследование показывает, что эффективность каждого заземляющего электрода зависит от почвы.18 Почва с низким удельным сопротивлением является исключительно коррозионной, а сухие почвы обладают высоким значением удельного сопротивления, а если удельное сопротивление почвы высокое, сопротивление заземления электрода также будет высоким19
  2. Влага : Природа удельного сопротивления почвы сильно зависит от количества влаги в почве.Таким образом, удельное сопротивление почвы может быть определено количеством воды, удерживаемой почвой, и удельным сопротивлением самой воды.20 Электропроводимость в почве осуществляется через воду.19
  3. Растворенные соли : Дистиллированная (чистая) вода плохо проводит электричество. Удельное сопротивление почвы зависит от удельного сопротивления воды, которое, в свою очередь, зависит от природы и количества солей в ней. Небольшое количество соли в воде может снизить удельное сопротивление почвы на 80%, при этом обычная соль является наиболее эффективной для улучшения проводимости почвы.16, 19
  4. Климатические условия : Уменьшение или увеличение содержания влаги в почве определяет уменьшение или увеличение удельного сопротивления почвы.21 В сухой сезон удельное сопротивление почв становится очень высоким, а во влажные сезоны или сезоны дождей удельное сопротивление низкое. .
  5. Физический состав : Различный состав почвы дает различное удельное сопротивление почвы. Удельное сопротивление глинистого грунта находится в диапазоне 4–150 Омметр, тогда как для гравийного или каменистого грунта оно может быть значительно выше 1000 Ом · м.19
  6. Расположение котлована : Расположение котлована также влияет на удельное сопротивление почвы. На земле с составом почвы, на наклонном ландшафте или на каменистых, холмистых или песчаных участках вода стекает в сухую погоду. В такой ситуации притяжение влаги засыпным составом очень слабое, что приводит к пересыханию почвы вокруг котлована. Улучшение заземления на такой территории может быть достигнуто в засушливый сезон за счет регулярного полива ямы.9 Следовательно, заземление следует размещать на участке с естественным отсутствием хорошего дренажа.9
  7. Влияние размера зерна и его распределения : Размер зерна, его распределение и незаметная упаковка также являются влиятельными факторами, поскольку они определяют, как влага удерживается в почве.9 Влияние погодных изменений на удельное сопротивление почвы: увеличение или уменьшение Содержание влаги в почве определяет увеличение или уменьшение удельного сопротивления почвы. Таким образом, удельное сопротивление низкое в дождливую погоду и высокое в сухую погоду.19
  8. Влияние величины тока : Ток короткого замыкания, протекающий от электрода в окружающую почву, может повлиять на удельное сопротивление почвы в непосредственной близости от заземляющего электрода. Исследование показывает, что влажность и термические характеристики почвы определяют, могут ли продолжительность, величина и данный ток данного тока вызвать значительное высыхание, увеличивая влияние удельного сопротивления почвы.19
  9. Доступная площадь : Установка изолированной заземляющей полосы, стержня или пластины может не достичь желаемого сопротивления заземления.22 Когда несколько заземляющих электродов установлены и соединены между собой, может быть достигнуто желаемое сопротивление заземления. Чтобы предотвратить перекрытие зоны воздействия, глубина раскола должна быть такой же, как расстояние между электродами. Следовательно, отдельные электроды должны находиться вне зоны сопротивления другого. 22
  10. Препятствия : Поверхность большей части почвы выглядит хорошей; однако ниже нескольких футов могут быть препятствия, похожие на девственную скалу.В этом случае это повлияет на удельное сопротивление. Препятствия, такие как бетонная конструкция возле ям, будут влиять на удельное сопротивление.19
2.1.2 Сопротивление системы заземления

Системы заземления делятся на две группы: простые и сложные. Простые системы состоят из одного или небольшого количества электродов, вбитых в землю, в то время как сложная система использует несколько точек заземления.15 Величина сопротивления заземляющего электрода зависит от трех ключевых компонентов: (i) сопротивления электрода, которое зависит от материала, из которого изготовлен электрод; (ii) контактное сопротивление между электродом и почвой, в которую он вбит; (iii) сопротивление окружающего грунта.Методы измерения сопротивления системы заземления включают прямое измерение (мертвое заземление) или двухполюсное измерение; падение потенциала, ленивый спайк, техника с прикрепленным стержнем и метод наклона.

3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Подробное описание пошагового подхода, используемого для достижения целей данного документа, обсуждается в этом разделе.

3.1 Проверка сопротивления заземляющего электрода

Измерение на площадке – наиболее эффективный способ определения импеданса земли, даже несмотря на то, что первоначальная оценка с использованием вычислительных методов полезна для прогнозирования ожидаемых результатов.23 Поскольку область нашего исследования в основном состояла из существующих электрических установок, была принята методика присоединенного стержня (ART) для тестирования сопротивления системы (рис. 2). Этот метод принят потому, что он измеряет сопротивление контура, включая все соединения и кабели.6, 15 И снова показания, полученные с помощью этого метода, идеально подходят для сравнительного контроля состояния, чрезвычайно надежны и соответствуют IEEE 81.15, 24 Наконец, ART предлагает преимущество зажима -на тестировании, 25 что дало нам возможность проводить испытание сопротивления электродов без отсоединения заземляющего электрода.АРТ – это комбинация тестирования падения потенциала и зажимного тестирования.

Метод присоединенного стержня для испытания систем на сопротивление (заимствовано из Reference15)

В частности, тестер заземления DET3TC (Megger) с ICLAMP, оснащенный возможностью ART, рассматривался для всех испытаний сопротивления электродов, описанных в этой статье. DET3TC – это 3-контактный тестер сопротивления заземления 100 В, 2000 Ом. Он может выполнять измерения сопротивления заземления в двух- и трехполюсной конфигурации в диапазоне 0.От 01 Ом до 2 кОм при погрешности ± 0,5% и разрешении 0,001 Ом. С помощью функции ICLAMP в этом приборе мы измерили сопротивление отдельных заземляющих электродов в домах, используя типичный метод падения потенциала, но без отключения тестируемых электродов. Все значения сопротивления заземления, представленные в этом документе, представляют собой средние значения нескольких значений, измеренных как в дождливое, так и в засушливое время года.

Принцип работы ART можно резюмировать в следующих этапах:
  1. Измерьте полное сопротивление (R T ) системы, используя типичную конфигурацию падения потенциала.
  2. Измерьте общий ток ( I Всего ), подаваемый в систему из (C 1 ).
  3. Измерьте ток ( I система ), протекающий к заземляющему электроду здания.
  4. Используя закон Ома, выраженный по формуле (1), рассчитайте падение напряжения ( В падение ) от выбранного объема почвы до точки P.
  5. Рассчитайте ток через заземляющий электрод (тест I e ) по формуле (2).
  6. Определите сопротивление заземляющего электрода ( R G ) по формуле (3), используя падение напряжения и ток через него.

Vdrop = RT × ITotal, (1)

Ietest = ITotal-Isystem, (2)

RG = VdropIetest.(3)

3.2 Прогнозирующая модель

Для задач классификации и регрессии доступно несколько алгоритмов машинного обучения.26 Однако алгоритм дерева решений (DT) был принят для моделирования нашего набора данных на основе его простоты и эффективности с небольшим объемом данных, как сообщается в литературе26, 27 A DT. – это форма древовидной структуры в виде блок-схемы, в которой используется метод ответвлений, чтобы описать каждый отдельный вероятный результат решения.Каждый отдельный узел в дереве воплощает тест на конкретной переменной, и каждая ветвь является результатом этого теста. DT представляет собой набор условий, которые организованы иерархически и последовательно применяются от корня к конечному узлу или листу дерева27. Метод получения информации использовался для определения соответствующего свойства для каждого узла сгенерированного дерева. Атрибуты теста каждого текущего узла были выбраны на основе атрибута, который имеет максимум информации. Алгоритм следующий, пусть X будет набором, который включает x количество выборок данных.С помощью этих атрибутов можно получить несколько значений n потенциалов, соответствующих n разным типам Ci, где i = 1 , 2 , 3… n . Объем информации для классификации заданных данных показан в уравнении (4).

Ix1, x2… xn = −inpilogpi. (4)

В уравнении (4) P i – это вероятность, выраженная как P i = S i / | S j |, который представляет собой любое подмножество выборок данных в категориях Ci. Sj – это образец данных, атрибут A которого равен a ij X . Используя свойство A , X можно разделить на и различное количество подмножеств { x 1 , x 2 ,…, x n } { x 1 , x 2 , ……, x u }. Если свойство A выбрано для теста, который используется для создания такого раздела, что X j является набором выборок Ci в подмножестве Si, тогда информационная энтропия и коэффициент усиления (A) могут быть полученные с использованием уравнений (5) и (6) – (5) и (6) соответственно.Алгоритм дерева решений в этом исследовании был реализован с использованием Weka.

EA = ∑i = 1nxin.Ix1, x2… xn, (5)

GainA = Ix1x2… xn − EA. (6)

На рисунке 3 показана диаграмма потока данных прогнозной модели. Набор данных обследования состоял из местоположения ямы для земли, количества использованных заземляющих электродов, размера заземляющего электрода, типа почвы и размера заземляющего проводника. Мы предварительно обработали набор данных для удаления шума, отсутствующие значения были заменены средними значениями, а затем нормализованы в диапазоне [0,1] с использованием уравнения (7) для повышения точности прогноза.Предварительно обработанный набор данных был разделен на обучающие данные (85%) и 15% для тестирования, как показано на рисунке 3.

x ′ = x − xminxmax − xmin, (7)

где x ′, новое значение, полученное после нормализации; x , значение, которое необходимо нормализовать, x мин. и x макс. – это минимальное и максимальное значение набора данных.

Схема потоков данных прогнозной модели

Среднеквадратичная ошибка (RMSE) и средняя абсолютная ошибка в процентах (MAPE), выраженные в уравнениях (8) и (9) 26, использовались для оценки рабочих характеристик дерева решений следующим образом:

RMSE = 1n∑i = 1nmi − pi, (8)

MAPE = 1n∑i = 1nmi − pimi, (9)

где m i – измеренное значение, pi – предсказанное значение, а n – количество выполненных предсказаний.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В этом разделе представлены результаты и обсуждение текущего исследования.

4.1 Система заземления в муниципалитете Суняни

Десять общин в муниципалитете Суньяни были отобраны случайным образом, и 1004 дома были легко отобраны из 10 отобранных общин. Было запрошено согласие каждого домохозяйства, и им объяснили цель исследования на их местном диалекте.Данные опроса были собраны с января 2016 года по апрель 2018 года. В таблице 1 показано распределение среди выбранных сообществ. Результат исследования показал, что в качестве системы заземления использовалась система заземления TT, и каждый потребитель электрической энергии должен был произвести заземление в своем доме.

Таблица 1. Распространение опроса
серийный номер Сообщество Дом обследован В процентах
1 Бакониба 64 6%
2 Журнал 45 4%
3 Penkwasi 64 6%
4 Площадь 4 69 7%
5 Новый Дормаа 137 14%
6 Котокром 120 12%
7 Yawhema 126 13%
8 Абесим 183 18%
9 Усадьба 59 6%
10 Fiapre 137 14%
Итого 1004 100%

На рис. 4 показаны результаты обследования, основанного на количестве домов, в которых было заземление, без заземления и с оборванным заземляющим проводом (заземляющим проводом).Из 1004 домов, которые были обследованы в муниципалитете Суньяни, 834 дома были подключены к земле (заземлены), что составляет 83%. Сто один дом не имел заземления, что составляет 10%, в то время как 69 имели обрыв заземляющего провода (таким образом, отсутствие непрерывности между заземляющим проводом и заземляющим электродом), что составляет 7%.

Заземленный, без земли и с нарушенной землей

Из 69 домов, в которых был нарушен провод заземления, Абесим возглавляет список с 17%, представляющими 12 домов без земли, в то время как Фиапре имеет 16%, представляя 11 домов.На рис. 5А представлена ​​разбивка наблюдаемого обрыва заземляющего проводника с муниципалитетом. На рис. 5В показан образец разорванного заземляющего проводника.

(A) Результаты обрыва заземляющего проводника. (B) Изображение наблюдаемого сломанного проводника

Сто один дом не имел заземления. У Абесима было 19 домов без земли в качестве самого высокого, Явхема на втором месте с 17 зданиями без заземления и Пенкваси внизу с двумя домами без земли.Выявлено, что здания в Нью-Дормаа сильно заземлены, и это может быть связано с тем, что этот район является новым поселением.

4.2 Размер заземляющего провода

В таблице 2 показаны кабели различных размеров, используемые в качестве заземляющих проводов в муниципалитете Суньяни. Из 834 домов, в которых была установлена ​​система заземления, 38,73% используют кабель 1,5 мм 2 в качестве заземляющего проводника, 25,90% используют кабель 2,5 мм 2 , 8,51% используют кабель 4 мм 2 , 5.64% используют 6 мм 2 , 5,88% используют 10 мм 2 , 6,12% используют 12 мм 2 , в то время как только 9,23% используют заземляющий провод, предписанный Министерством энергетики Ганы (таким образом, 16 мм 2 ) . Исследование показало, что наиболее распространенный размер проводника, используемого электриками и электриками в качестве заземляющего проводника, составляет 1,5 мм. 2 кабель, как показано в Таблице 2.

Таблица 2. Сечения заземляющего проводника
Сечение заземляющего провода (мм 2 ) №домов
1,5 323
2,5 216
4 71
6 47
10 49
12 51
16 77

4.3 Проверка сопротивления заземляющего провода

В таблице 3 приведено частотное распределение сопротивления заземляющего провода, полученное в 834 домах, в которых была система заземления. Исследование показало, что только 2,88% из 834 домов с землей имеют сопротивление заземляющего проводника в пределах допустимого диапазона, установленного Комиссией по энергетике Ганы, как показано в таблице 3. Из таблицы 3 можно вывести общее сопротивление заземляющего проводника. в бытовых установках в муниципалитете Суньяни выше допустимого диапазона.

Таблица 3. Таблица частот сопротивления заземляющего проводника
Сопротивление заземляющего провода (Ом) Кол-во домов Процент (%)
0,1 24 2.88%
0,2-0,5 68 8,15%
0,6–1,0 84 10,07%
1,1–2,0 176 21.10%
2,1–3,0 148 17,75%
3,1–4,0 128 15,35%
4,1-5,0 89 10.67%
5,1-6,0 55 6,59%
6,1-7,0 16 1,92%
7,1-8,0 21 2.52%
8,1–9,0 11 1,32%
9,1-10,0 14 1,68%

Чтобы установить и подтвердить, что сопротивление заземления электроустановки частично зависит от размера проводника, используемого для заземления, было взято 50 случайных выборок измеренного сопротивления проводника заземления для каждого размера проводника и одного и того же типа почвы, а также среднее сопротивление заземления для каждый проводник был рассчитан.

В таблице 4 показано среднее сопротивление, полученное для каждого размера проводника. Из таблицы 4 можно сказать, что чем больше площадь поперечного сечения заземляющего проводника, тем меньше сопротивление, оказываемое потоку замыкания на землю. Некоторые из заземляющих выводов имели некоторые проблемы, такие как неправильное подключение заземляющего провода к заземляющему электроду (рис. 6A). Опять же, было замечено, что некоторые электроды были неправильно закопаны (Рисунок 6B), и это может влиять на средние значения сопротивления заземления.

Таблица 4. Среднее сопротивление заземления в зависимости от сечения заземляющего проводника
Сечение заземляющего проводника (мм 2 ) Среднее сопротивление заземляющего провода (Ом)
1,5 3,19
2.5 3,04
4 2,99
6 2,51
10 2,13
12 1.02
16 0,06

(A) Неправильная заделка электрода. (B) Открытый заземляющий электрод с заусенцами

4.4 Распределение испытательного электрода заземления

В таблице 5 представлено распределение, полученное в результате испытания заземляющего электрода, проведенного в 834 зданиях, в которых была установлена ​​система заземления.Из Таблицы 5 видно, что сопротивление заземляющих электродов 28 зданий находилось в пределах от 0,0 до 10 Ом, что составляет 3,36% от общего числа домов, в которых была система заземления. В то время как 96,64% имели сопротивление заземляющего электрода намного выше приемлемого эталонного значения, установленного Комиссией по энергетике Ганы. Кроме того, мы заметили, что сопротивление заземления, измеренное в домах, в которых заземляющий электрод был закопан рядом с септиком, или влажных помещениях, было умеренным (в пределах 0,3-0,6 Ом). Это наблюдение может быть связано с количеством влаги в почве из-за дренажной системы вокруг этих мест.Опять же, дома, в которых было установлено более одного заземляющего электрода, также имели низкое сопротивление заземления. Причина низкого сопротивления может быть связана с параллельными путями, создаваемыми множеством заглубленных электродов. На рисунке 7 показан наблюдаемый заземляющий электрод, закопанный в водяной каротаж.

Таблица 5. Результат проверки заземляющего электрода
Проверка сопротивления заземляющего электрода №домов Процент%
0,0-5,0 5 0.60%
5.5-10 23 2.76%
10,5-15 124 14,87%
15,5-20 150 17,99%
20,5-30 532 63.79%

Электрод, закопанный в водяной каротаж

4.5 Прогноз сопротивления заземления

Выбор функций предлагает полезную информацию об относительной важности или значимости функций для любой данной проблемы.22, 23 В этом разделе целью было спрогнозировать сопротивление заземления, используя данные измерений, полученные в ходе обследования.На рисунке 8 показано ранжирование входных характеристик алгоритмом DT. Исследование показало, что оборванный заземляющий провод и количество заглубленных заземляющих электродов были наиболее важными характеристиками при определении сопротивления заземления установки. Результат подтверждает высокое сопротивление заземления здания с оборванным заземляющим проводом.

Важность характеристик

На рисунке 9 показан график фактических и прогнозируемых значений.Результаты этого исследования показывают, что четыре (4) основных характеристики, а именно: обрыв заземляющего проводника, размер заземляющего проводника, количество используемых заземляющих электродов и размер заземляющего электрода, могут эффективно прогнозировать сопротивление заземления установки с точностью до 98%. RMSE (0,04) и MAPE (0,01) выявляют значительный разрыв между измеренными значениями, полученными при исследовании, и значениями, прогнозируемыми моделями DT. Этот результат показывает, что модель дерева решений может использоваться для эффективного прогнозирования сопротивления заземления в других областях на основе выбранной характеристики.

График фактических и прогнозных значений

5 ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В этом исследовании мы попытались изучить эффективность заземления в домашних условиях в муниципалитете Суньяни. В результате с помощью Megger было измерено сопротивление заземления 1004 домашних хозяйств. Измеренные характеристики из обследования затем использовались в качестве входных характеристик для модели дерева решений для определения факторов, которые сильно влияют на сопротивление заземления в муниципалитете, а также для прогнозирования сопротивления заземления будущего домохозяйства на основе характеристик измерения.Исследование показало, что тип почвы, размер заземляющего стержня, размер заземляющего проводника, количество используемых электродов и расположение земляной ямы были факторами, определяющими сопротивление заземления в муниципалитете Суньяни. Мы резюмируем результаты исследования следующим образом:
  • Максимальное, минимальное и среднее сопротивление заземляющего проводника составляло 9,3, 0,1 и 2,84 Ом соответственно. У большого процента (88,97%) систем заземления в жилых домах в муниципалитете Суньяни значение сопротивления заземляющего проводника выше допустимого значения (0-0.1 Ом) Комиссией по энергетике Ганы. Такой результат означает, что риск поражения электрическим током в случае замыкания на землю очень высок. Сопротивление заземляющего электрода 28 домов упало в пределах от 0,0 до 10 Ом, составив 3,36%, а у 96,64% сопротивление заземляющего электрода было выше допустимого значения, установленного Комиссией по энергетике Ганы. Следовательно, это исследование позволяет сделать вывод, что общая эффективность заземления в муниципалитете Суньяни превышает допустимое значение.
  • Большинство мастеров-электриков и электриков не проводят требуемых испытаний на заземление, как того требует орган снабжения и комиссия по энергетике Ганы, и даже если они это делают, фактические измеренные значения не регистрируются в бланках заявок на счетчики энергии, предоставляемых Комиссией по энергетике Ганы. и орган снабжения.
  • Большинство электриков не используют провода указанного сечения для заземления, как показано в Таблице 2. Таким образом, 38,73% (323 из 834) заземляющих проводов составляют 1,5 мм. 2 .
  • Большой процент самок ремесленников не сооружали яму для заземления для заземляющих электродов. С другой стороны, здание, в котором есть заземляющая яма, покрывают их бетоном, что снижает количество влаги в почве вокруг заземляющего электрода.
Рекомендации этого исследования можно резюмировать следующим образом:
  • Так как плохое заземление не только способствует ненужным простоям, но также опасно и увеличивает риск отказа оборудования и поражения электрическим током при использовании электричества. Энергетическая комиссия и органы снабжения в дополнение к разработке правил должны проводить периодические проверки существующих заземляющих электродов в различных домах для обеспечения соблюдения своих правил и положений.
  • Заземляющие ямы должны быть большими и глубокими (не менее 1,5 × 1,5 × 3,0 м. 3 .), А электроды должны быть закопаны глубоко (не менее 4 футов), чтобы уменьшить сопротивление заземления, а заделка заземляющего проводника на заземляющий электрод должна быть выполнена хорошо. . По мере того, как заземляющий стержень вбивается глубже в землю, его сопротивление значительно снижается.
  • Опять же, для повышения безопасности мы рекомендуем другие схемы заземления, такие как TN-C-S или TN-S в сочетании с заземляющими электродами на установках заказчика в качестве альтернативной стратегии эффективного заземления.
  • Кроме того, устройства остаточного тока должны быть установлены в домашних условиях для защиты людей от косвенного контакта.
Для лечения, направленного на минимизацию сопротивления земли, это исследование рекомендует следующие приемлемые общепринятые методы;
  • Удалите окисление на стыках заземляющих электродов, и соединения заземляющего провода с заземляющим электродом должны быть затянуты.
  • Регулярно наливайте достаточное количество воды в область заземляющего электрода.
  • Для заземления необходимо использовать заземляющий электрод большего размера со средней высотой (4 фута) или более.
  • Ремесленники и электрики должны использовать несколько электродов (два или более) с заусенцами в бытовых и коммерческих установках, где удельное сопротивление почвы низкое.
  • Строительство котлована должно быть сосредоточено на глубине и ширине котлована, а стержни заземления должны быть помещены как можно глубже в землю, поскольку почва и вода обычно более устойчивы на более глубоких уровнях.

Общее сопротивление заземления муниципалитета Суньяни по результатам опроса доказывает фатальность.Учитывая это, в будущих исследованиях следует рассмотреть, как можно улучшить сопротивление заземления в муниципалитете, используя, среди прочего, местные материалы, такие как древесный уголь, опилки, коровы.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы благодарны Богу за руководство и защиту через этот опрос, а также огромное спасибо сотрудникам и преподавателям STU за вашу поддержку.

    КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    ВКЛАД АВТОРА

    Исаак Нти, Методология-Равная, Визуализация-Равная, Написание-обзор и редактирование-Равно; Альберт Аппиа, Методология-Равный, Написание-оригинальный черновик-Равный, Написание-обзор и редактирование-Равный; Овусу Ньярко-Боатенг, курирование данных, проверка и написание оригинального черновика.

    ЗАЯВЛЕНИЕ ОБ ЭТИКЕ

    Авторы этого документа заявляют, что все протоколы и процедуры, использованные в этом исследовании, соответствуют стандартам Энергетической комиссии Ганы, международному стандарту IEC 60364 и стандартам IEEE 81.

    ССЫЛКИ