電気設備における保護接地

ゼロ調整は、電気設備の金属非導電性部品と、三相降圧変圧器または発電機の二次巻線の接地された中性点、単相電流源の接地された出力、および接地された出力との電気接続と呼ばれます。 DC ネットワークの中間点。

リセットの動作原理は、デバイスまたはデバイスの非電流部分の相破壊中に短絡が発生し、保護システム（サーキットブレーカーまたはヒューズ切れ）が動作することに基づいています。

ゼロ調整は、中性点接地ネットワークを備えた最大 1 kV の電気設備における間接接触に対する保護の主な手段です。中性点は接地されているため、接地は特定のタイプの接地と考えることができます。

中性点保護線は、中性化された部品（ケース、構造物、ハウジングなど）と電源（変圧器、発電機）の接地された中性点を接続する線と呼ばれます。詳細については、ここを参照してください。 電気設備の保護導体 (PE 導体).

380/220 V ネットワークでは、 PUE要件 変圧器または発電機の中性点（ゼロ点）の接地が適用されます。

まず、中性点が接地された 380 V ネットワークを考えてみましょう。このようなネットワークを図に示します。 1.

人がこのネットワークの導体に触れると、相電圧の影響で故障回路が形成され、人体、靴、床、地面、中性点を介して閉じます（矢印を参照）。絶縁体が損傷したケースに人が触れた場合にも、同じ回路が形成されます。しかし、受電器のハウジングを単純に接地することは不可能です。

米。 1. 接地された中性線を備えたネットワーク内のワイヤに触れた場合

米。 2. 接地された中性点を備えたネットワーク内の受電器の接地

これを理解するために、そのような接地がそれでも実行され（図2）、設置がモーターハウジングに短絡されていると仮定してみましょう。短絡電流は、受電器 Rc と中性点 R® という 2 つの接地スイッチを通って流れます (矢印を参照)。

から オームの法則 ネットワークUfの相電圧は、接地電極RzとRoの間でその値に比例して分配されます。つまり、接地電極の抵抗が大きいほど、接地電極での電圧降下も大きくなります。

たとえば、抵抗 Ro = 1 オーム、Rz = 4 オーム、Uf = 220 V の場合、電圧降下は次のように分布します。抵抗 Rz では 176 V、抵抗 Ro では 176 V になります。 = 44V。

これにより、モーターのハウジングとアースの間に危険な電圧が発生します。キャビネットに触れると感電する可能性があります。抵抗の逆比がある場合、つまり Ro が Rz より大きい場合、変圧器の近くに設置され中性点と共通の接地を有する機器のフレームと接地の間に危険な電圧が発生する可能性があります。

米。 3… 接地された中性点を備えたネットワーク内の受電器をリセットする

このため、電圧 380/220 V の接地された中性点を備えた設備では、異なるタイプの接地システムが使用されます。すべての金属製ハウジングおよび構造は、ネットワークの中性線を介して変圧器の接地された中性点に電気的に接続されます。または特別な中性線（図3）が使用されるため、ハウジングへの短絡は短絡となり、ヒューズまたはサーキットブレーカーによって非常セクションがオフになります。このような接地システムは消失と呼ばれます。

このようにして、短絡が発生した主電源セクションをハウジングから切り離すことにより、安全接地が実現されます。

接地の保護効果は、絶縁が損傷した回路部分を自動的に切断し、同時に短絡の瞬間から切断の瞬間までの時間、ハウジングの電位を下げることにあります。何らかの理由でオフになっていない受電器の本体に人が触れると、人体を通る回路に電流の分岐が生じます。

さらに、この線にRCDが取り付けられている場合も動作しますが、大電流では動作しませんが、電流のほとんどが中性線で発生するため、相線の電流は中性線の電流と等しくなりません。 RCD を通過する保護接地回路。RCD と回路ブレーカーの両方がこの回線に設置されている場合は、故障電流の速度と大きさに応じて、どちらかまたは両方が動作します。

すべての接地が安全を提供するわけではないのと同様に、すべての接地が安全を提供するのに適しているわけでもありません。リセットは、緊急セクションの短絡電流が、最も近いヒューズのヒューズを溶かすか、機械をシャットダウンするのに十分な値に達するように実行する必要があります。このためには、短絡抵抗が十分に低い必要があります。

トリップが発生しない場合、故障電流が回路に長時間流れ、接地に対する電圧が故障ケースだけでなく、すべてのリセットケース (電気的に接続されているため) にも発生します。この電圧は、故障電流とネットワークの中性線または中性線の抵抗の積の大きさに等しく、特に電位均等化がない場所では、その大きさが大きくなり危険となる可能性があります。このような危険を防ぐには、接地装置の PUE 要件に注意深く従う必要があります。

中和の保護作用は、絶縁が損傷したネットワークセクションを迅速に切断する過電流の信頼性の高い動作によって提供されます。から PUE 220 / 380V ネットワークの損傷した回線の自動シャットダウン時間は 0.4 秒を超えてはなりません。

このためには、フェーズゼロ回路の短絡電流が条件 ITo > k az nom を満たす必要があります。ここで、k は信頼性係数、Inom — 切断装置 (ヒューズ、自動物理的) の設定からの公称電流です。スイッチ）。

PUE による信頼性係数 k は、少なくとも次の値でなければなりません: 通常の部屋の熱放出機能 (サーモリレー) を備えたヒューズまたはスイッチの場合は 3、爆発性エリアの場合は 4 - 6、すべての部屋の電磁放出機能を備えた自動スイッチの場合は 1.4 - です。

中性点接地装置 Ro (作業用アース) の拡散抵抗は、三相電気設備の公称電圧 660、380、220 V でそれぞれ 2、4、8 オーム以下でなければなりません。