Effectieve bescherming is mogelijk met een duidelijk begrip van de fysieke betekenis en essentie van ‘aarde’ en ‘nul’ en het juiste gebruik ervan in de praktijk.
Termen, definities
Om verschillende interpretaties van de concepten ‘nul’ en ‘grond’ te elimineren, moet je verwijzen naar gevestigde normen en geaccepteerde standaarden. Ontwerp, installatie en bediening worden weerspiegeld in het belangrijkste leidende document voor de energiesector: de Regels voor de constructie van elektrische installaties (PUE). Hoofdstuk 1.7 van het eerste deel bevat volledige informatie over aardingsschakelaars, aardingsbeveiligingsgeleiders, systemen en circuits. Hoofdstuk 3 beschrijft beveiligings- en automatiseringsschema's. Het zevende deel geeft aan hoe netwerken zijn uitgerust, ook in openbare en residentiële gebouwen.
Een aardelektrode is een circuit dat kunstmatig is gemaakt van geleidende elementen en in direct contact staat met de aarde.
Neutraal is het punt waar een van de uiteinden van alle fasewikkelingen van een wisselstroombron (driefasige generator of onderstation-traptransformator) met elkaar is verbonden. Onder ideale gebalanceerde belastingsomstandigheden zijn de stromen van elke fase gelijk en heffen ze zichzelf op. Daarom heeft zo'n punt geen potentieel en wordt het nul genoemd.
Beveiliging bestaat uit het creëren van een fysieke verbinding tussen geleidende delen van de behuizing van de apparatuur, die, als de isolatie beschadigd is, kunnen worden blootgesteld aan gevaarlijke spanning, met verschillende punten in het netwerk:
- Aarding - de draad verbinden met de nulleider. Bij een ongeval sluit de fase naar nul, waardoor de stroomonderbreker of zekering doorslaat. Onder belasting vloeit er een stroom gelijk aan de fasestroom in de neutrale geleider. De isolatie van deze draad is blauw.
- Beschermende aarding is een verbinding met het aardingscircuit die gevaarlijke spanning van de behuizing naar de aarde verwijdert. Alleen tijdens een ongeval vloeit er stroom in de aarddraad. Het is beschilderd met geelgroene strepen.
Beide verbindingen bieden bescherming. Maar ze implementeren het op verschillende manieren, afhankelijk van de verbindingslocatie.
Methoden voor elektriciteitsvoorziening
Elektrische installaties tot 1000 volt zijn onderverdeeld in systemen waarbij de nulleider van de energiebron is:
- stevig geaard, wanneer de neutrale draad opzettelijk is aangesloten op de aardelektrode;
- geïsoleerd van de grond.
Een niet-industriële consument wordt meestal van stroom voorzien via een tweedraadscircuit met twee geleiders: fase en neutraal. Vroeger werden alle elektriciteitsverbruikers volgens dit schema van stroom voorzien, maar nu is het alleen toegestaan voor nieuwe gebouwen, waar de elektriciteit via een bovenleiding wordt geleverd.
Moderne PUE-vereisten dicteren de voorwaarden voor het leveren van elektriciteit met behulp van:
- 3 draden – fase (L), neutraal (N), beschermend (PE) vanaf de aardgeleider voor een enkelfasig netwerk;
- 5 draden – drie fasen (L1-L3), N, PE voor driefasige stroom.
Een voorbeeld hiervan is het aansluiten van een woonappartementengebouw op een transformatorstation. Het is gemaakt van een kabel met vijf aders. Binnen het gebouw worden drie fasen via groepsdistributieapparaten via drie draden naar eenfasige consumenten verdeeld, waardoor de belasting gelijkmatig wordt verdeeld. Bij nieuwbouw is dit eenvoudig te doen, maar bestaande woningen zijn al voorzien van bedrading. Het is onmogelijk om alles onmiddellijk opnieuw te maken om aan nieuwe eisen te voldoen, met de constructie van aardgeleiders.
Methoden die worden gebruikt om bescherming te organiseren
Er worden veel huishoudelijke apparaten met driedraadssnoeren en stopcontacten verkocht en gebruikt, waarvan de aarding verplicht is. De ontwerpkenmerken van de gebruikte standaard voedingssystemen zullen dit probleem helpen oplossen als het onmogelijk is om een aparte aardingslus bij de consument te bouwen.
In oude gebouwen met meerdere verdiepingen wordt elektriciteit geleverd volgens het TN-C-S-schema, wanneer de nulleider op de transformator stevig geaard is, met twee draden. Het wordt met een PEN-geleider aan het paneel of de kast geleverd, samen met fase L verder verdeeld over groepen en consumenten.
Als u bijvoorbeeld een elektrische waterkoker moet inschakelen, moet u voor bescherming zorgen. Als de isolatie van de verwarming kapot gaat, ontstaat er een lek in de behuizing, waarin zich water bevindt. Het waterleidingnet zal onder spanning staan. Om dit te voorkomen, moet u het stopcontact vervangen door een driepolig exemplaar dat bij de stekker past. Van daaruit leidt u een extra beschermende draad met een geelgroene kleur naar de ingang van het huis naar het verdeelbord.Het is vastgeschroefd aan de behuizing van het paneel en in het appartement is het verbonden met het aardcontact van het stopcontact.
Het is ten strengste verboden om de neutrale en lichaamscontacten rechtstreeks in het stopcontact te combineren.
