สายดินธรรมชาติ สายต่อลงดิน และสายดิน

สายดินตามธรรมชาติ

เพื่อให้ได้อุปกรณ์ต่อลงดินที่มีความต้านทานต่ำ เรียกว่า พื้นดินตามธรรมชาติ: น้ำและท่ออื่นๆ ที่วางอยู่ในดิน โครงสร้างโลหะที่เชื่อมต่อกับพื้นอย่างดี เป็นต้น อิเล็กโทรดที่มีสายดินตามธรรมชาติดังกล่าวสามารถมีความต้านทานตามลำดับเศษส่วนของโอห์มและไม่ต้องการค่าใช้จ่ายพิเศษสำหรับการจัดเรียง ดังนั้นควรใช้ก่อน

ในกรณีที่ไม่มีตัวนำลงดินตามธรรมชาติ สำหรับอุปกรณ์ต่อลงดินจำเป็นต้องจัดให้มีการต่อลงดินเทียม เช่น วงจรต่อลงดินซึ่งเป็นแถวของมุมหรือท่อที่ต่อลงดินโดยเชื่อมต่อด้วยแถบเหล็ก

ความต้านทานการรั่วไหลทั้งหมดของวงจรสายดินถูกกำหนดโดยความต้านทานการรั่วไหลของอิเล็กโทรดที่ต่อลงดินแต่ละตัวตามกฎหมายที่รู้จักกันดีของวิศวกรรมไฟฟ้า (เป็นผลรวมของสื่อกระแสไฟฟ้าของตัวนำที่เชื่อมต่อแบบขนาน) อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการป้องกันร่วมกันของอิเล็กโทรดที่ต่อลงดินจะต้องนำมาพิจารณาด้วยอิเล็กโทรดที่ต่อลงดินแบบวนซ้ำปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การเพิ่มความต้านทานต่อการกระเจิงของอิเล็กโทรดที่ลงกราวด์ซึ่งอยู่ในลูปกราวด์ เมื่อเทียบกับอิเล็กโทรดกราวด์แต่ละอัน (มุม แถบ ฯลฯ) ประมาณ 1.5 และสูงถึง 5-6 เท่า (สำหรับโครงร่างที่ซับซ้อนโดยเฉพาะ) ). ยิ่งสวิตช์สายดินอยู่ใกล้กันมากเท่าใด การป้องกันซึ่งกันและกันก็ยิ่งส่งผลต่อความต้านทานการรั่วไหลโดยรวมมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ขั้วไฟฟ้าที่ต่อลงดินแต่ละขั้วจะต้องอยู่ห่างกันอย่างน้อย 2.5 ถึง 5 เมตร

ค่าสัมประสิทธิ์ที่อธิบายถึงการเพิ่มขึ้นของความต้านทานการกระเซ็นอันเป็นผลมาจากระดับการป้องกันร่วมกันของการใช้อิเล็กโทรดที่ต่อลงดินเรียกว่า ทุกส่วนของวงจรกราวด์มีความต่างศักย์เท่ากันเมื่อกระแสฟอลต์กราวด์ไหลผ่าน นั่นคือเหตุผลที่กราวด์ลูปมีส่วนทำให้ศักย์ไฟฟ้าเท่ากันในพื้นที่ที่พวกเขาครอบครอง... ในบางกรณี (เช่น ในการติดตั้งที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 kV ขึ้นไป การติดตั้งในห้องปฏิบัติการที่มีไฟฟ้าแรงสูง ฯลฯ) จะมีการจัดเรียงเป็นพิเศษ เพื่อจุดประสงค์นี้ในรูปแบบของแถบตารางที่ค่อนข้างธรรมดา (นอกเหนือจากท่อหรือมุม)

สายดิน

การใช้เครือข่ายสายดินนั้นอำนวยความสะดวกโดยใช้โครงสร้างเหล็กเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ เป็นตัวนำสายดิน เราจะเรียกพวกเขาว่าตัวนำตามธรรมชาติตามอัตภาพ

สิ่งต่อไปนี้สามารถใช้เป็นตัวนำตามธรรมชาติ:

ก) โครงสร้างโลหะของอาคาร (โครงถัก เสา ฯลฯ)

b) โครงสร้างโลหะเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม (รางเครน โครงกระจายสินค้า แกลเลอรี่ แท่น เพลาลิฟต์ รอก ฯลฯ)

c) ท่อโลหะสำหรับวัตถุประสงค์ทั้งหมด - น้ำประปา น้ำเสีย เครื่องทำความร้อน ฯลฯ(ยกเว้นท่อสำหรับสารผสมที่ติดไฟและระเบิดได้)

ง) ท่อเหล็กสำหรับเดินสายไฟฟ้า

e) ปลอกตะกั่วและอะลูมิเนียม (แต่ไม่ใช่เกราะ) ของสายเคเบิล

พวกเขาสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำสายดินเท่านั้นหากเป็นไปตามข้อกำหนด ปู ในแง่ของภาคตัดขวางหรือการนำไฟฟ้า (ความต้านทาน)

เหล็กกล้าถูกใช้เป็นตัวนำลงดินเป็นหลักสำหรับการติดตั้งไฟส่องสว่างและในกรณีอื่นๆที่การใช้เหล็กไม่สะดวกในโครงสร้างหรือค่าการนำไฟฟ้าไม่เพียงพอจะใช้ทองแดงหรืออะลูมิเนียม

ตัวนำสายดินแบ่งออกเป็นหลัก (ลำต้น) และสาขาจากพวกเขาเพื่อแยกผู้ใช้ไฟฟ้า

ตัวนำต่อสายดินต้องมีขนาดขั้นต่ำตามที่ระบุใน PUE

ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V โดยมีความเป็นกลางแยก โหลดที่อนุญาตของตัวนำสายดินหลักตามข้อกำหนดของ PUE ต้องมีอย่างน้อย 50% ของโหลดต่อเนื่องที่อนุญาตบนตัวนำเฟสที่ทรงพลังที่สุด เส้นของส่วนนี้ของเครือข่ายและโหลดที่อนุญาตของสาขาของสายดินสำหรับผู้ใช้พลังงานแต่ละราย - อย่างน้อย 1/3 ของโหลดที่อนุญาตของสายเฟสที่ป้อนเครื่องรับไฟฟ้าเหล่านี้

สำหรับตัวนำสายดินที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V ขึ้นไป ไม่จำเป็นต้องมีหน้าตัดมากกว่า 100 มม. สำหรับเหล็ก, 35 มม. 2 สำหรับอะลูมิเนียม และ 25 มม. 2 สำหรับทองแดง

ดังนั้น การเลือกตัวนำสำหรับการต่อสายดินของอุปกรณ์จึงค่อนข้างง่าย เนื่องจากสามารถรับโหลดที่อนุญาตของตัวนำต่างๆ ได้จากตาราง PUE หรือหนังสืออ้างอิงทางไฟฟ้า

สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเลือกตัวนำสายดินสำหรับการติดตั้ง 380/220 และ 220/127 V ที่มีสายดินที่เป็นกลาง การหยุดชะงักของส่วนฉุกเฉินเกิดขึ้นหากมีค่าของกระแสลัดวงจร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยที่ในกรณีฉุกเฉิน กระแสไฟฟ้าจะถึงค่าที่ต้องการเพื่อให้การป้องกันทำงาน ค่ากระแสตามข้อกำหนดของ PUE ต้องเกินอย่างน้อย 3 เท่าของกระแสฟิวส์ที่กำหนดของฟิวส์ที่ใกล้ที่สุด หรือ 1.5 เท่าของกระแสปล่อยสูงสุดของเครื่องที่ใกล้ที่สุด ข้อกำหนดนี้ทำให้แน่ใจว่าฟิวส์ขาดและเครื่องดับ นี่เป็นข้อกำหนด PUE ข้อแรกเกี่ยวกับอุปกรณ์ต่อสายดิน

วงจรเฟสเดียวในเครือข่ายที่มีความเป็นกลางต่อสายดินรวมถึงความต้านทาน: ขดลวด (และวงจรแม่เหล็ก) ของหม้อแปลง, สายเฟส, สายกลาง (สายกลาง) หม้อแปลงและตัวนำเฟสถูกเลือกตามโหลดและปัจจัยอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับระบบสายดิน

ข้อกำหนดต่อไปนี้กำหนดไว้สำหรับสายศูนย์ (สายศูนย์) ของ PUE: ความต้านทานต้องไม่เกิน 2 เท่าของความต้านทานของสายเฟสของสายที่ทรงพลังที่สุดของสายไฟที่ป้อนการติดตั้งไฟฟ้าหรือเครื่องรับไฟฟ้า (หรือค่าการนำไฟฟ้า จะต้องมีค่าการนำไฟฟ้าของสายเฟสน้อยที่สุด 50%) นี่เป็นข้อกำหนด PUE ข้อที่สองเกี่ยวกับอุปกรณ์ต่อสายดิน

ในกรณีส่วนใหญ่ข้อกำหนดข้อแรกจะดำเนินการโดยอัตโนมัติหากเป็นไปตามข้อกำหนดข้อที่สองดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่ามีค่าความต้านทานที่ต้องการของเส้นลวดที่เป็นกลาง (ลวดที่เป็นกลาง) ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องใช้ส่วนตัดขวางของเส้นลวดศูนย์ (เป็นกลาง) เท่ากับ 50% ของเฟส

การเลือกตัวนำที่เป็นกลางอย่างถูกต้องมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อความปลอดภัย