Ochrona uziemienia

Urządzenia uziemiające i łączące są stosowane we wszystkich typach sprzętu elektrycznego i stanowią istotny element każdego systemu elektrycznego, zarówno w zastosowaniach komercyjnych, jak i mieszkaniowych. Większość problemów z jakością energii jest związana z uziemieniem i rozmiarem przewodu neutralnego, a ich szacunkowy koszt wynosi od $15 miliardów do $30 miliardów rocznie. Prawidłowo zainstalowany system uziemiający wykorzystujący sprzęt uziemiający i łączący pomaga zapewnić bezpieczeństwo personelu, ochronę sprzętu, rozpraszanie wyładowań atmosferycznych, elektrycznośćwyładowania (ESD) i redukcja szumów sygnałowych w sprzęcie elektronicznym.

Dlaczego warto wdrożyć ochronę uziemienia?

System uziemiający jest podstawową częścią każdej instalacji elektrycznej i ma na celu:

– Ograniczyć różnicę potencjałów pomiędzy masami metalicznymi a masą.

– Upewnić się, że urządzenia zabezpieczające działają.

– Wyeliminować lub zmniejszyć ryzyko spowodowane usterką używanego sprzętu elektrycznego.

Wybór materiału uziemiającego

Po urządzeniu zabezpieczającym każdy system uziemiający składa się z trzech głównych części: płaszczyzna uziemiająca, przewód uziemiający i połączenie między nimi.

Płaszczyzna uziemienia:

1. Najlepsze płaszczyzny uziemiające to: a.

A. Pręty uziemiające miedziane lub platerowane miedzią wbijane w ziemię

B. Miedziane rury wodociągowe lub inne podłoża budowlane, takie jak metalowa rama konstrukcyjna

C. Obudowy i obudowy metalowe (które z kolei powinny być uziemione do uziemienia)

2. Pręty uziemiające powinny być wykonane z miedzi lub stali ocynkowanej i mieć minimalną średnicę 5/8 cala.

3. Aluminium nie powinno być stosowane bezpośrednio w ziemi jako pręt uziemiający, ponieważ zasadowość gleby spowoduje wytrawienie metalu. Powoduje to rozłączenie i wzrost impedancji pomiędzy systemem uziemiającym a ziemią.

Przewód uziemiający:

1. Do poprowadzenia przewodu uziemiającego użyj grubego drutu (10 AWG lub większego). Jest to ważne, ponieważ grubszy przewód w połączeniu z krótkim kablem zmniejsza impedancję przewodu uziemiającego, ograniczając do minimum spadki napięcia podczas przepięć.

2. Kabel może być lity lub skręcony (pod warunkiem, że ma wystarczającą grubość drutu). Przewód może być goły lub izolowany.

Więź między nimi:

1. Należy unikać stosowania różnych metali do połączenia urządzenia przeciwprzepięciowego z płaszczyzną uziemienia. Z biegiem czasu połączenie może ulec zużyciu i spowodować niepożądane skutki w systemie uziemiającym, ponieważ połączenie ulegnie degradacji z powodu utlenionych warstw, które tworzą się pomiędzy nimi.

2. Przewody uziemiające należy połączyć z płaszczyzną uziemienia (taką jak pręt uziemiający lub miedziane rury wodociągowe) za pomocą zacisków uziemiających. Pamiętaj, aby wybrać obejmę pasującą do rozmiaru pręta lub rury.

3. Zarówno miedź, jak i aluminium posiadają dopuszczenie UL do stosowania w systemach ochrony uziemienia. Jednakże miedź jest lepszym przewodnikiem prądu elektrycznego i może być stosowana w mniejszych średnicach.

Istnieją dwa główne rodzaje zabezpieczeń, których prawidłowe działanie zależy od podłączenia uziemienia. Należą do nich ochrona przeciwprzepięciowa (ochrona sprzętu przed przejściowym przepięciem) i ochrona upływowa (ochrona osób przed dotykiem pośrednim, tj. porażeniem prądem).

Efektów przejściowego przepięcia na instalację można uniknąć stosując urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD). Działają one na zasadzie bocznikowania energii przepięcia do uziemienia, zapobiegając w ten sposób uszkodzeniu sprzętu elektrycznego i elektronicznego.

Jakość ochrony przeciwprzepięciowej jest ściśle powiązana z systemem uziemiającym, ponieważ ścieżka o wysokiej impedancji może zwiększyć narażenie wrażliwego sprzętu na skutki przepięcia. Tak naprawdę w przypadku całkowitej utraty lub braku uziemienia ochrona przeciwprzepięciowa traci całą skuteczność.

Wskazówki dotyczące prawidłowej instalacji:

1. Nie zginaj gwałtownie przewodów ochrony przeciwprzepięciowej podczas zakończenia. Zapewnij prostą ścieżkę do ziemi.

2. Aby poprawić skuteczność i czas reakcji, przewody ochrony przeciwprzepięciowej powinny być jak najkrótsze.

3. Urządzenie przeciwprzepięciowe należy umieścić kilka stóp od chronionego sprzętu, aby zapewnić wystarczający czas reakcji na stłumienie napięcia przejściowego.

4. Upewnij się, że wszystkie systemy są podłączone do tego samego punktu uziemienia tylko raz. Wiele ścieżek prowadzących do planu uziemienia tworzy w systemie różne potencjały napięcia, które mogą powodować przejściowe przepięcia. Oznacza to po prostu wbicie tylko jednego miedzianego pręta w ziemię w celu uziemienia.