グラウンディングについて知っておくべきことすべて

接地。基礎

接地 — 導電性材料の物体のアースへの電気的接続。接地は、接地線 (直接または中間の導電性媒体を介して地面と電気的に接触する導電部分または相互接続された導電部分のセット) と、接地されるデバイスを接地線に接続する接地線で構成されます。接地スイッチは、単純な金属棒 (ほとんどの場合鋼鉄、まれに銅) または特殊な形状の要素の複雑な複合体にすることができます。

接地の品質は、接地回路の電気抵抗の値によって決まります。接地回路の電気抵抗の値は、多数の棒を使用する、地面の塩分濃度を高めるなど、接触面積または媒体の導電率を増やすことによって下げることができます。 接地装置 ロシアでは、接地の要件とその配置が規制されています 電気設備に関する規則 (PUE).

すべての電気設備の保護接地導体、およびバスを含む、確実に接地された中性線を備えた最大 1 kV の電圧の電気設備の中性線保護導体には、文字指定 PE と交互の縦方向または横方向のストライプの色指定がなければなりません。幅（15 ～ 100 mm のバス用）の黄色と緑色。

ゼロ動作 (中性) ワイヤには、文字 N と青色のマークが付けられます。ゼロ保護導体とゼロ動作導体の組み合わせには、文字指定 PEN と色指定 (全長に沿って青色、端に黄緑色のストライプ) がなければなりません。

接地装置の故障

間違ったPEワイヤー

水道管や暖房管が接地線として使用されることがありますが、これらを接地線として使用することはできません。水道管には非導電性インサート (プラスチック パイプなど) が使用されている場合があり、パイプ間の電気接触が腐食により破損する可能性があり、最終的には一部のパイプが修理のために分解される場合があります。

作動中性線とPE線の組み合わせ

もう 1 つの一般的な違反は、配電上の分離点 (存在する場合) の背後で動作中性線と PE 導体が結合されていることです。このような違反は、PE ワイヤ (通常の状態では電流が流れないはず) に沿ってかなり大きな電流が発生したり、残留電流装置 (取り付けられている場合) での誤検知を引き起こす可能性があります。 PEN ワイヤの不適切な分離

PE 導体を「作成」する次の方法は非常に危険です。動作する中性線がソケット内で直接決定され、それとソケットの PE 接点の間にジャンパーが配置されます。したがって、この出力に接続されている負荷の PE 導体は、動作中性線に接続されていることがわかります。

この回路の危険性は、次の条件のいずれかが満たされる場合、接続されたデバイスの場合、ソケットの接地接点に相電位が現れることです。
— 出力とシールドの間（さらには PEN 線の接地点まで）の中性線の中断（断線、焼損など）。
— この出力に接続されている位相と中性線 (ゼロの代わりに位相、またはその逆) のワイヤを交換します。

保護接地機能

接地の保護効果は、次の 2 つの原則に基づいています。

— 接地された導電性物体と、自然接地されている他の導電性物体との間の電位差を安全な値に減少させる。

— 接地された導電性物体が相導体に接触すると、漏れ電流が流れます。適切に設計されたシステムでは、漏れ電流が発生するとすぐに保護装置が作動します (残留電流デバイス — RCD).

したがって、接地は残留電流装置の使用と組み合わせてのみ最も効果的です。この場合、ほとんどの絶縁違反では、接地されたオブジェクトの電位が危険な値を超えることはありません。さらに、ネットワークの障害のあるセクションは非常に短い時間 (10 分の 1 秒、RCD のトリップ時間) で切断されます。

電気機器の故障時の接地 電気機器の故障の典型的な例は、絶縁不良により相電圧が装置の金属本体に印加されることです。どのようなセキュリティ対策が講じられているかに応じて、次のオプションが考えられます。

— この事件は実証されておらず、RCD (最も危険な選択肢) もありません。デバイスの本体は相電位になり、これはいかなる方法でも検出されません。このような欠陥のある機器に触れると、致命傷になる可能性があります。

— ハウジングはアースされており、RCD はありません。相ボディの接地回路の漏れ電流が十分に大きい場合 (回路を保護するヒューズのしきい値を超える場合)、ヒューズが切れて回路が停止します。接地されたケースの最大実効電圧 (対接地) は Umax = RGIF になります。ここで、RG?接地抵抗IF?この回路を保護するヒューズが作動する電流。高い接地抵抗と大きなヒューズ定格により、接地線の電位が非常に大きな値に達する可能性があるため、このオプションは十分に安全ではありません。たとえば、接地抵抗が 4 オームでヒューズが 25 A の場合、電位は 100 ボルトに達する可能性があります。

— ハウジングは接地されておらず、RCD が取り付けられています。デバイスの本体は相電位になり、漏れ電流が通過する経路が存在するまでこれは検出されません。最悪の場合、故障した機器と自然接地のある物体の両方に触れた人の体から漏電が発生します。 RCD は、漏れが発生するとすぐにネットワークの障害のある部分のスイッチをオフにします。人が受ける電気ショックは短時間（0.010.3秒、RCDの反応時間）だけであり、原則として健康に害を及ぼすことはありません。

— ハウジングは接地されており、RCD が取り付けられています。 2 つの保護手段は相互に補完し合うため、これが最も安全なオプションです。相電圧がアース導体にかかると、電流は相導体からアース導体の絶縁欠陥を通ってさらにアースに流れます。 RCD は、たとえそれが非常に小さい場合でも (通常、RCD の感度しきい値は 10 mA または 30 mA)、この漏電を即座に検出し、障害のあるネットワークのセクションを迅速に (0.010.3 秒) 切断します。また、漏れ電流が十分に大きい場合 (回路を保護するヒューズのトリップしきい値を超える場合)、ヒューズも切れる可能性があります。どの保護装置 (RCD またはヒューズ) が回路をトリップさせるかは、その速度と漏れ電流によって決まります。両方のデバイスがトリガーする可能性があります。

接地の種類

TN-C

TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) システムは、1913 年にドイツの企業 AEG (AEG、Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) によって提案されました。このシステムの動作中性線と PE 導体 (保護アース) は、次のように結合されています。 1人の指揮者。最大の欠点は、緊急ゼロ遮断の場合に、電気設備のハウジングに主電源電圧 (相電圧の 1.732 倍) が形成されることでした。

しかし、今日ではこれを見つけることができます 接地システム 旧ソ連諸国の建物の中。

TN-S

1930 年代に条件付きで危険な TN-C システムを置き換えるために、TN-S (Terre-Neutre-Separe) システムが開発されました。このシステムでは、変電所内で作業中性線と保護中性線が直接分離されており、接地電極は非常に複雑な構造になっています。金具のこと。

したがって、動作ゼロが線路の途中で壊れた場合、電気設備には主電源電圧が供給されなくなりました。その後、このような接地システムにより、無視できる電流を感知できる、漏れ電流によって作動する差動オートマトンやオートマトンの開発が可能になりました。今日までの彼らの研究はキルゴフの法則に基づいており、相導体を流れる電流は動作中性線を流れる電流と数値的に等しくなければなりません。

TN-CS システムも観察できます。このシステムでは、ゼロの分離が線路の途中で行われますが、分離点までの中性線が断線した場合、ネットワーク電圧が低下します。触れると生命の危険にさらされます。