Erdungsschutz

Erdungs- und Potentialausgleichsgeräte werden in allen Arten von Elektrogeräten verwendet und sind ein wesentlicher Bestandteil jedes elektrischen Systems sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich. Die meisten Probleme mit der Stromqualität stehen im Zusammenhang mit Problemen mit der Erdung und der Größe des Neutralleiters und verursachen geschätzte Kosten von $15 bis $30 Milliarden pro Jahr. Ein ordnungsgemäß installiertes Erdungssystem mit Erdungs- und Potentialausgleichsgeräten trägt dazu bei, die Sicherheit des Personals, den Geräteschutz, die Ableitung von Blitzen und elektrostatische Aufladung zu gewährleistenEntladung (ESD) und die Reduzierung von Signalrauschen in elektronischen Geräten.

Warum einen Erdungsschutz implementieren?

Das Erdungssystem ist ein grundlegender Bestandteil jeder Elektroinstallation und hat folgende Ziele:

– Begrenzen Sie den Potentialunterschied zwischen metallischen Massen und Erde.

– Stellen Sie sicher, dass die Schutzvorrichtungen funktionieren.

– Beseitigen oder verringern Sie das Risiko, das durch einen Fehler in der verwendeten elektrischen Ausrüstung entsteht.

Auswahl des Erdungsmaterials

Nach dem Schutzgerät besteht jedes Erdungssystem aus drei Hauptteilen: der Erdungsebene, dem Erdungsdraht und der Verbindung zwischen ihnen.

Die Erdungsebene:

1. Die besten Erdungsebenen sind: a.

A. Erdungsstäbe aus Kupfer oder Kupferummantelung, die in die Erde getrieben werden

B. Kupferwasserleitungen oder andere Baugründe, wie z. B. Metallkonstruktionen

C. Metallgehäuse und Gehäuse (die wiederum geerdet sein sollten)

2. Erdungsstäbe sollten entweder aus Kupfer oder verzinktem Stahl sein und einen Mindestdurchmesser von 5/8 Zoll haben.

3. Aluminium sollte bei direkter Erdverlegung nicht als Erdungsstab verwendet werden, da die Alkalität des Bodens das Metall anätzt. Dies führt zu einer Trennung und einem Anstieg der Impedanz zwischen dem Erdungssystem und der Erde.

Das Erdungskabel:

1. Verwenden Sie für die Verlegung des Erdungskabels dicke Drahtstärken (10 AWG oder größer). Dies ist wichtig, da ein dickerer Drahtquerschnitt zusammen mit einem kurzen Kabel die Impedanz des Erdungskabels verringert und Spannungsabfälle bei Überspannungen auf ein Minimum beschränkt.

2. Das Kabel kann entweder massiv oder verseilt sein (solange es einen ausreichend starken Drahtquerschnitt hat). Der Draht kann entweder blank oder isoliert sein.

Die Verbindung zwischen ihnen:

1. Die Verwendung unterschiedlicher Metalle für die Verbindung vom Überspannungsschutzgerät zur Erdungsebene sollte vermieden werden. Mit der Zeit kann sich die Verbindung abnutzen und unerwünschte Auswirkungen auf das Erdungssystem haben, da sich die Verbindung aufgrund der oxidierten Schichten, die sich zwischen ihnen bilden, verschlechtert.

2. Erdungskabel sollten mit Erdungsklemmen an der Erdungsebene (z. B. Erdungsstab oder Kupferwasserrohren) angeschlossen werden. Achten Sie darauf, eine Klemme auszuwählen, die der Größe der Stange oder des Rohrs entspricht.

3. Sowohl Kupfer als auch Aluminium sind UL-zugelassen für den Einsatz in Erdungsschutzsystemen. Allerdings ist Kupfer ein besserer Stromleiter und kann in kleineren Durchmessern verwendet werden.

Es gibt zwei Hauptschutzarten, deren ordnungsgemäße Funktion von der Erdungsverbindung abhängt. Dabei handelt es sich um den Überspannungsschutz (transienter Überspannungsschutz für Geräte) und den Erdschlussschutz (Schutz von Personen vor indirektem Kontakt, d. h. Stromschlag).

Die Auswirkungen transienter Überspannungen auf eine Anlage werden durch den Einsatz von Überspannungsschutzgeräten (SPD) vermieden. Diese funktionieren, indem sie die Überspannungsenergie zur Erde umleiten und so Schäden an elektrischen und elektronischen Geräten vermeiden.

Die Qualität des Überspannungsschutzes hängt eng mit dem Erdungssystem zusammen, da ein Pfad mit hoher Impedanz dazu führen kann, dass empfindliche Geräte den Auswirkungen der Überspannung stärker ausgesetzt werden. Tatsächlich verliert der Überspannungsschutz bei vollständigem Verlust oder fehlender Erdungsverbindung jegliche Wirksamkeit.

Richtlinien für die ordnungsgemäße Installation:

1. Biegen Sie die Überspannungsschutzdrähte beim Anschließen nicht zu stark. Bieten Sie einen geraden Weg zum Boden.

2. Halten Sie die Überspannungsschutzkabel so kurz wie möglich, um die Wirksamkeit und Reaktionszeit zu verbessern.

3. Halten Sie das Überspannungsschutzgerät einige Meter von der geschützten Ausrüstung entfernt, um genügend Reaktionszeit für die Unterdrückung der Spannungsspitzen zu haben.

4. Stellen Sie sicher, dass alle Systeme nur einmal an denselben Erdungspunkt angeschlossen werden. Mehrere Pfade zu einem Grundriss erzeugen unterschiedliche Spannungspotentiale im System, die zu vorübergehenden Überspannungen führen können. Das bedeutet einfach, dass zur Erdung nur ein Kupferstab in die Erde geschlagen werden muss.