Beschützende Erde ist ein System, das dazu bestimmt ist, die Auswirkungen von elektrischem Strom auf eine Person zu verhindern, indem das Gehäuse und nicht stromführende Teile des Geräts, die unter Spannung stehen können, absichtlich geerdet werden. Erdungssysteme können natürlich oder künstlich sein.
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Was ist Erdung und warum wird sie benötigt?
Erdungsgeräte sind eine bewusste Verbindung von elektrischen Leitern an verschiedenen Punkten des Stromnetzes.
Der Zweck der Erdung besteht darin, die Auswirkungen von elektrischem Strom auf eine Person zu verhindern. Ein weiterer Zweck der Schutzerdung besteht darin, Spannung vom Körper der elektrischen Installation über eine Erdungsvorrichtung zur Erde abzuleiten.
Der Hauptzweck der Erdung besteht darin, den Potentialpegel zwischen dem geerdeten Punkt und der Erde zu verringern. Dies reduziert die Stromstärke auf das niedrigste Niveau und reduziert die Anzahl der schädlichen Faktoren im Kontakt mit Teilen von Elektrogeräten und Installationen, bei denen eine Störung auf dem Gehäuse aufgetreten ist.
Was ist neutral?
neutral - Dies ist ein Null-Schutzleiter, der die Neutralleiter elektrischer Anlagen in Drehstromnetzen verbindet. Anwendungsbereich - Nullung von Elektroinstallationen.
Die Unterstation, in der sich die Trafoanlage befindet, ist mit einer eigenen Erdschleife ausgestattet. Diese Schaltung besteht aus einem Stahlreifen und Stangen, die auf besondere Weise im Boden vergraben sind. Von der Unterstation wird ein Kabel mit 4 Adern zu den Verbrauchsquellen im Schaltschrank verlegt. Wenn ein elektrischer Verbraucher Strom aus einem Drehstromkreis benötigt, müssen alle 4 Adern angeschlossen werden. Wenn eine andere Last an die Leiter angeschlossen wird, tritt im System eine Neutralleiterverschiebung auf. Um diese Verschiebung zu verhindern, wird ein Neutralleiter verwendet. Es hilft, die Last symmetrisch auf alle Phasen zu verteilen.
Was sind PE- und PEN-Leiter?
PEN-Leiter - Dies ist ein Leiter, der die Funktionen eines Null-Schutzleiters und eines Null-Arbeitsleiters kombiniert. Es kommt aus der Unterstation und wird direkt beim Verbraucher in PE- und N-Leiter aufgeteilt.
PE-Leiter - Dies ist die Schutzerdung, die wir beispielsweise in einer Wohnung in einer geerdeten Steckdose verwenden. Der PE-Leiter wird zur Erdung von Geräten, Installationen und Geräten verwendet, deren Spannungspegel 1 kV nicht überschreitet.
Diese Art der Erdung dient nur zu Sicherheitszwecken.Diese Erdung gewährleistet eine durchgehende Verbindung aller berührbaren und externen Teile. Der Mechanismus sorgt dafür, dass der Strom zum Boden abfließt, der durch das Eindringen von elektrischem Strom in den Körper eines Geräts entstanden ist.
PEN-Leiter (Kombination aus Null-Schutz- und Null-Arbeitsleiter) wird verwendet, wenn ein Erdungssystem vom Typ TN-C verwendet wird.
Arten von künstlichen Erdungssystemen
Bei der Klassifizierung von Erdungssystemen gibt es natürliche und künstliche Arten der Erdung.
Erdungssysteme künstlicher Art:
- TN-S;
- TN-C;
- TNC-S;
- TT;
- ES.
Arten der Erdung - Entschlüsselung des Namens:
- T - Erdung;
- N - Verbindung des Leiters zum Neutralleiter;
- Ich - Isolierung;
- C - Kombinieren der Optionen eines Funktions- und Neutralleiters eines Schutztyps;
- S - separate Verwendung von Drähten.
Viele Menschen interessieren sich für die Frage der sogenannten Arbeitserdung. Auf andere Weise wird es funktional genannt. Die Antwort auf diese Frage gibt Absatz 1.7.30 der PUE. Dies ist die Erdung der Punkte der stromführenden Teile der Elektroinstallation. Sie dient der Sicherstellung der Funktion elektrischer Geräte oder Anlagen und nicht zu Schutzzwecken.
Viele beschäftigen sich auch mit der Frage, was Schutzerdung ist. Dies ist der Prozess der Erdung von Geräten, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten.
Systeme mit starr geerdetem Sternpunkt des TN-Erdungssystems
Zu diesen Systemen gehören:
- TN-C;
- TN-S;
- TNC-S;
- TT.
Gemäß Abschnitt 1.7.3 der PUE ist ein TN-System ein System, in dem der Neutralleiter der Stromquelle fest geerdet ist und die offenen leitfähigen Teile der elektrischen Installation mit dem fest geerdeten Neutralleiter der Quelle verbunden sind Null Schutzleiter.
TN enthält Elemente wie:
- Mittelpunkterdung, die mit der Stromversorgung zusammenhängt;
- externe leitfähige Teile des Geräts;
- Leiter vom neutralen Typ;
- kombinierte Leiter.
Der Neutralleiter der Quelle ist taub geerdet, und die Außenleiter der Installation sind mit Schutzleitern mit dem taub geerdeten Mittelpunkt der Quelle verbunden.
Eine Erdschleife kann nur in elektrischen Anlagen hergestellt werden, deren Leistung 1 kV nicht überschreitet.
TN-C-System
Bei diesem System werden der Null-Schutz- und der Null-Arbeitsleiter zu einem PEN-Leiter zusammengefasst. Sie werden im gesamten System kombiniert. Der vollständige Name lautet Terre-Neutre-Combine.
Unter den Vorteilen von TN-C kann nur eine einfache Installation des Systems unterschieden werden, die nicht viel Aufwand und Geld erfordert. Die Installation erfordert keine Verbesserung von bereits installierten Kabeln und Freileitungen, die nur 4 leitfähige Geräte haben.
Mängel:
- erhöht die Wahrscheinlichkeit, einen Stromschlag zu erhalten;
- während eines offenen Stromkreises kann am Körper der elektrischen Anlage Netzspannung auftreten;
- hohe Wahrscheinlichkeit des Verlusts des Erdungskreises im Falle einer Beschädigung des leitfähigen Geräts;
- ein solches System schützt nur vor Kurzschlüssen.
TN-S-System
Die Besonderheit des Systems besteht darin, dass die Verbraucher mit Strom über 5 Leiter in einem Dreiphasennetz und über 3 Leiter in einem Einphasennetz versorgt werden.
Insgesamt gehen 5 leitfähige Quellen vom Netz aus, von denen 3 die Funktion der Leistungsphase übernehmen und die restlichen 2 Neutralleiter sind, die mit dem Nullpunkt verbunden sind.
Entwurf:
- PN ist ein neutraler Mechanismus, der an der Schaltung elektrischer Geräte beteiligt ist.
- PE ist ein fest geerdeter Leiter, der eine Schutzfunktion erfüllt.
Vorteile:
- erleichterte Installation;
- niedrige Anschaffungs- und Wartungskosten des Systems;
- hohe elektrische Sicherheit;
- keine Konturerstellung erforderlich;
- die Fähigkeit, das System als Stromleckschutzgerät zu verwenden.
TN-C-S-System
Das TN-C-S-System beinhaltet die Teilung des PEN-Leiters in PE und N in einem Teil des Stromkreises. Normalerweise findet die Trennung im Schild im Haus statt, und davor werden sie kombiniert.
Vorteile:
- ein einfaches Gerät eines Schutzmechanismus gegen Blitz;
- Schutz gegen Kurzschluss.
Nachteile der Verwendung:
- geringer Schutz gegen Verbrennung des Neutralleiters;
- die Möglichkeit der Phasenspannung;
- hohe Installations- und Wartungskosten;
- Spannung kann nicht automatisch abgeschaltet werden;
- es gibt keinen Außenstromschutz.
TT-System
TT wurde entwickelt, um ein hohes Maß an Sicherheit zu bieten. Installiert in Kraftwerken mit niedrigem technischen Zustand, z. B. wo blanke Drähte verwendet werden, elektrische Installationen, die sich im Freien befinden oder auf Stützen befestigt sind.
TT wird nach dem Schema von vier Leitern montiert:
- 3 spannungsführende Phasen sind um 120° gegeneinander versetzt;
- 1 gemeinsame Null erfüllt die kombinierten Funktionen eines Arbeits- und Schutzleiters.
TT-Vorteile:
- hohe Beständigkeit gegen Verformung des zum Verbraucher führenden Kabels;
- Kurzschlussschutz;
- Kann in elektrischen Hochspannungsanlagen verwendet werden.
Mängel:
- ausgeklügeltes Blitzschutzgerät;
- Unmöglichkeit, die Phasen des Kurzschlusses des Stromkreises zu verfolgen.
Systeme mit isoliertem Neutralleiter
Bei der Übertragung und Verteilung von elektrischem Strom zu Verbrauchern wird ein Drehstromsystem verwendet. Dadurch kann eine Symmetrie und gleichmäßige Verteilung der Strombelastung gewährleistet werden.
Ein solches Gerät schafft ein Regime, das die Verwendung eines Transformatorkastens und Generatoren beinhaltet. Ihre Sternpunkte sind nicht mit einer Erdschleife ausgestattet.
Der isolierte Neutralleitertyp wird im Stromkreis verwendet, wenn die Sekundärwicklungen von Transformatoranlagen gemäß der Dreieckschaltung und bei Stromausfall in Notfällen angeschlossen werden. Ein solches Netzwerk ist eine Ersatzkette.
Ein isolierter Neutralleiter trägt bei einem Kurzschluss zum Durchdringen der Isolierbeschichtung und zum Auftreten eines Kurzschlusses in anderen Phasen bei.
IT System
Das IT-System bis 1000 V ist hochohmig geerdet und mit einem Versorgungsnullleiter ausgestattet.
Alle äußeren Elemente der Elektroinstallation, die aus leitfähigen Materialien bestehen, sind geerdet. Unter den Vorteilen können niedrige Leckstromraten während eines einphasigen Kurzschlusses des Stromnetzes unterschieden werden. Eine Anlage mit einem solchen Mechanismus kann auch in Notsituationen lange Zeit funktionieren. Es gibt keinen Unterschied zwischen den Potentialen.
Nachteil: Stromschutz funktioniert nicht bei Erdschluss. Während des Betriebs im einphasigen Kurzschlussmodus steigt die Wahrscheinlichkeit eines Stromschlags beim Berühren der zweiten Phase der Installation.
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