自然接地線、接地ループおよび接地線

自然な接地

低抵抗の接地装置、いわゆる自然接地を取得するには、地面に敷設された水道やその他のパイプ、地面にしっかりと接続された金属構造物などを使用します。このような自然接地電極は、数分の１オーム程度の抵抗を持つことができ、その配置に特別なコストを必要としません。したがって、これらを最初に使用する必要があります。

このような自然接地導体が存在しない場合、接地装置には、スチールストリップで接続された地面に打ち込まれたアングルまたはパイプの列である接地ループなどの人工接地を配置する必要があります。

接地ループの総漏れ抵抗は、電気工学のよく知られた法則に従って、個々の接地電極の漏れ抵抗によって (並列接続された導体のコンダクタンスの合計として) 決定されます。ただし、ループ接地電極では、接地電極のいわゆる相互シールドの現象を考慮する必要があります。この現象により、個別の接地電極 (コーナー、ストリップなど) と比較して、接地ループ内にある接地電極の散乱に対する抵抗が約 1.5 倍、さらには最大 5 ～ 6 倍 (特に複雑な方式の場合) 増加します。 ）。接地スイッチが互いに近づくほど、相互シールドが全体の漏れ抵抗に与える影響が大きくなります。したがって、個々の接地電極は、それらの間の距離が少なくとも 2.5 ～ 5 m になるように配置する必要があります。

接地電極の使用による相互保護度の結果としての飛沫抵抗の増加を説明する係数と呼ばれます。地絡電流が流れると、グランド ループのすべての部分がほぼ同じ電位になります。このため、グランド ループは、占有領域の電位の均一化に貢献します。場合によっては (たとえば、110 kV 以上の電圧の施設、高電圧の実験室の施設など)、グランド ループは特別に配置されています。この目的のために、(パイプやコーナーに加えて) かなり一般的なストリップのグリッドの形で使用されます。

アース線

接地ネットワークの実装は、接地導体としてさまざまな目的に鋼構造を使用することによって容易になります。私たちは慣例的にそれらを自然導体と呼びます。

以下のものは自然導体として機能します。

a) 建物の金属構造物（トラス、柱など）、

b) 産業目的の金属構造物（クレーントラック、配電フレーム、ギャラリー、プラットフォーム、エレベーターシャフト、ホイストなど）、

c) あらゆる目的の金属パイプライン - 給水、下水、暖房など。(可燃性および爆発性混合物用のパイプラインを除く)、

d) 電気配線用鋼管、

e) ケーブルの鉛およびアルミニウムのシース (外装は除く)。

要件を満たしている場合、それらは唯一の接地導体として機能します。 PUE 断面積または導電率（抵抗）の観点から。

接地線としては主に鋼が使用されますが、照明設備など構造上鋼では使用が不便な場合や導電性が不十分な場合には、銅やアルミニウムが使用されます。

接地線は主幹 (幹線) に分割され、そこから分岐して個別の電力消費者に接続されます。

接地導体は、PUE で指定された最小寸法を持っている必要があります。

絶縁中性線を備えた最大 1000 V の電圧の電気設備では、PUE の要件に従った主接地導体の許容負荷は、最も強力な相導体の許容連続負荷の少なくとも 50% でな​​ければなりません。ネットワークのこのセクションの線路と、個々のエネルギー消費者への接地線の分岐の許容負荷 - これらの受電器に給電する相線の許容負荷の少なくとも 1/3。

最大 1000 V 以上の電圧の接地線の場合、鋼鉄の場合は 100 mm、アルミニウムの場合は 35 mm2、銅の場合は 25 mm2 を超える断面積は必要ありません。

したがって、さまざまな導体の許容負荷は PUE テーブルまたは電気参考書から取得できるため、機器の接地用の導体の選択は非常に簡単です。

状況は、接地された中性点を備えた 380/220 および 220/127 V 設備の接地導体の選択ではさらに複雑になります。緊急セクションの遮断は、特定の値の短絡電流がある場合に発生します。したがって、緊急時に電流が保護機能の動作に必要な値に達するように、短絡抵抗を可能な限り低くする必要があります。 PUE 要件に基づく電流値は、最も近いヒューズの定格ヒューズ電流の少なくとも 3 倍、または最も近い機械の最大解放電流の 1.5 倍を超える必要があります。この要件により、ヒューズが切れてマシンがシャットダウンします。これは、接地装置に関する最初の PUE 要件です。

中性点が接地されたネットワーク内の単相回路には、変圧器の巻線（および磁気回路）、相線、中性線（中性線）などの抵抗が含まれます。変圧器と相導体は、負荷や接地システムとは関係のないその他の要因に応じて選択されます。

PUE のゼロ線 (ゼロ線) については、次の要件が規定されています。その抵抗は、電気設備または受電器に給電する最も強力な線の相線の抵抗 (または導電率) の 2 倍を超えてはなりません。相線の導電率の最大わずか 50% である必要があります)。これは、接地装置に関する 2 番目の PUE 要件です。

ほとんどの場合、2 番目の要件が満たされれば、最初の要件は自動的に満たされます。したがって、主に中性線（中性線）の所要抵抗値を確保する必要がある。これを行うには、位相の 50% に等しいゼロ (中性) ワイヤの断面積を取る必要があります。

中性線を正しく選択することは、安全のために特に重要です。