A questão mais escandalosa é o aterramento (reinicialização)

De um modo geral, pode-se notar que o grande e terrível poder da eletricidade há muito é descrito, calculado, introduzido em tabelas grossas. O marco regulatório, que define os caminhos dos sinais elétricos senoidais com frequência de 50 Hz, pode deixar qualquer neófito maravilhado com seu volume. E, no entanto, todo visitante de fóruns técnicos sabe há muito tempo que não há problema mais escandaloso do que o aterramento.

A massa de opiniões conflitantes realmente não faz nada para estabelecer a verdade. Além disso, esse problema é realmente sério e requer uma consideração mais cuidadosa.

Conceitos Básicos

Se você perder a introdução da "bíblia do engenheiro elétrico" (PUE), então para entender a tecnologia de aterramento, você deve consultar (para iniciantes) o capítulo 1.7, chamado «Aterramento e precauções de segurança elétrica».

No ponto 1.7.2. PEU diz:

As instalações elétricas em termos de medidas de segurança elétrica são divididas em:

• instalações elétricas acima de 1 kV em redes com neutro efetivamente aterrado (com grandes correntes de falta à terra) ,;
• instalações elétricas acima de 1 kV em redes com neutro isolado (com baixas correntes de aterramento);
• instalações elétricas até 1 kV com neutro aterrado;
• instalações elétricas até 1 kV com neutro isolado.

A maioria dos edifícios residenciais e de escritórios na Rússia usa um neutro solidamente aterrado... Ponto 1.7.4. lê:

Um neutro aterrado é o neutro de um transformador ou gerador conectado a um dispositivo de aterramento diretamente ou através de uma baixa resistência (por exemplo, através de transformadores de corrente).

O termo não é totalmente claro à primeira vista - dispositivos neutros e de aterramento não são encontrados em todos os cantos da imprensa científica popular. Portanto, abaixo de todos os lugares incompreensíveis serão gradualmente explicados.

Vamos apresentar alguns termos - assim será possível falar pelo menos um idioma. Talvez os pontos apareçam "fora de contexto". Mas PUE não ficção e tal uso separado deve ser totalmente justificado - como o uso de artigos separados do Código Penal. No entanto, o PUE original está prontamente disponível em livrarias e na web - você sempre pode consultar a fonte original.

• 1.7.6. O aterramento de qualquer parte de uma instalação elétrica ou outra instalação é a conexão elétrica intencional dessa parte a um dispositivo de aterramento.
• 1.7.7. O aterramento de proteção é o aterramento de partes de uma instalação elétrica para garantir Segurança elétrica.
• 1.7.8. O aterramento de trabalho é o aterramento de todos os pontos das partes condutoras de corrente de uma instalação elétrica, necessário para garantir o funcionamento de uma instalação elétrica.
• 1.7.9.O zeramento em instalações elétricas com tensão de até 1 kV é a ligação intencional de partes de uma instalação elétrica que não são normalmente alimentadas com um neutro aterrado de um gerador ou transformador em redes trifásicas de corrente, com uma saída morta de um fonte de corrente monofásica, com ponto central da fonte aterrado morto em redes DC.
• 1.7.12. Um condutor de aterramento é chamado de condutor (eletrodo) ou um conjunto de condutores conectados por metal (eletrodos) em contato com o solo.
• 1.7.16. Um fio terra é um fio que conecta partes que precisam ser aterradas a um fio terra.
• 1.7.17 O condutor de proteção (PE) em instalações elétricas é um condutor utilizado para proteger pessoas e animais de choque elétrico. Em instalações elétricas de até 1 kV, o condutor de proteção conectado ao neutro aterrado do gerador ou transformador é chamado de condutor de proteção neutro.
• 1.7.18. O fio neutro de trabalho (N) em instalações elétricas até 1 kV é um fio utilizado para alimentar receptores elétricos, conectado ao neutro aterrado de um gerador ou transformador em redes trifásicas de corrente, com saída aterrada de uma fonte de corrente monofásica , com um ponto morto da fonte em redes DC de três fios. O condutor combinado de proteção zero e trabalho zero (PEN) em instalações elétricas de até 1 kV é um condutor que combina as funções de condutores de proteção zero e trabalho zero. Em instalações elétricas de até 1 kV com neutro solidamente aterrado, o condutor de trabalho neutro pode desempenhar as funções de um condutor de proteção neutro.

Arroz. 1. A diferença entre aterramento de proteção e proteção «zero»

Portanto, uma conclusão simples decorre diretamente das condições PUE.As diferenças entre "chão" e "zero" são muito pequenas... À primeira vista (quantas cópias estão quebradas neste lugar). No mínimo, devem ser conectados (ou mesmo podem ser feitos "em uma garrafa"). A única questão é onde e como isso é feito.

Ao longo do caminho, notamos o parágrafo 1.7.33.

O aterramento ou aterramento das instalações elétricas deve ser realizado:

• em tensões de 380 V e mais corrente alternada e 440 V e mais corrente contínua — em todas as instalações elétricas (ver também 1.7.44 e 1.7.48);
• com tensão nominal acima de 42 V mas abaixo de 380 V AC e acima de 110 V mas abaixo de 440 V DC — somente em ambientes com perigo aumentado, particularmente perigosos e em instalações externas.

Em outras palavras, não há necessidade de aterrar ou neutralizar um dispositivo conectado a 220 volts CA. E não há nada de particularmente surpreendente nisso - o terceiro fio não é realmente observado em contatos soviéticos comuns. Podemos dizer que o Eurostandard (ou a nova edição do PUE, que se aproxima dele), que se manifesta na prática, é melhor, mais confiável e mais seguro. Mas de acordo com o antigo PUE, eles viveram em nosso país por dezenas de anos ... E o que é especialmente importante, as casas foram construídas por cidades inteiras.

No entanto, quando se trata de aterramento, não se trata apenas da tensão de alimentação. Uma boa ilustração disso é VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «Equipamento elétrico de edifícios residenciais e públicos. Padrões de Projeto» Trecho do Capítulo 15. Aterramento (Aterramento) e Precauções de Segurança:

15.4. Para aterramento (aterramento) de caixas metálicas de condicionadores de ar domésticos, eletrodomésticos estacionários e portáteis da classe I (sem isolamento duplo ou reforçado), eletrodomésticos com capacidade St.1,3 kW, carcaças de fogões elétricos trifásicos e monofásicos, caldeiras e outros equipamentos de aquecimento, bem como partes metálicas não condutoras de equipamentos tecnológicos em salas com processos úmidos, deve ser utilizado um fio separado com seção transversal igual a fase um, colocada pela placa de circuito ou blindagem à qual este receptor elétrico está conectado e nas linhas que fornecem equipamentos médicos - da ASU ou do quadro de distribuição principal do prédio. Este fio é conectado ao fio neutro da rede de alimentação. É proibido o uso de um fio neutro funcional para esse fim.

Acontece que é um paradoxo normativo. Um dos resultados visíveis a nível doméstico foi a conclusão das máquinas de lavar Vyatka-automat com uma bobina de fio de alumínio de núcleo único com a necessidade de realizar o aterramento (pelas mãos de um especialista certificado).

E mais um momento interessante: 1.7.39. Em instalações elétricas de até 1 kV com neutro solidamente aterrado ou saída solidamente aterrada de uma fonte de corrente monofásica, bem como com ponto médio solidamente aterrado em redes CC a três fios, deve ser realizado um reset. instalações elétricas de aterramento das caixas de receptores elétricos sem o aterramento não são permitidas.

Na prática, isso significa - se você quiser "aterrar" - primeiro "zerar". Aliás, isso está diretamente relacionado à famosa questão do “carregamento da bateria” - que, por um motivo totalmente incompreensível, é erroneamente considerado melhor do que o aterramento (aterramento).

Parâmetros de aterramento

O próximo aspecto a considerar são os parâmetros numéricos de aterramento. Como fisicamente nada mais é do que um fio (ou conjunto de fios), sua principal característica será a resistência.

1.7.62. A resistência do dispositivo de aterramento, kA qual os neutros de geradores ou transformadores ou saídas de uma fonte de corrente monofásica são conectados, em qualquer época do ano, não deve ser superior a 2, 4 e 8 ohms, respectivamente, a uma tensão de linha de 660, 380 e 220 V na fonte de corrente trifásica ou 380, 220 e 127 V na fonte de corrente monofásica. Essa resistência deve ser assegurada levando em consideração o uso de eletrodos aterrados naturais, bem como eletrodos aterrados para aterramento múltiplo do condutor neutro de linhas aéreas de até 1 kV com o número de linhas de saída de pelo menos dois. Nesse caso, a resistência do eletrodo de aterramento localizado próximo ao neutro do gerador ou transformador ou da saída da fonte de corrente monofásica não deve ser superior a: 15, 30 e 60 Ohm, respectivamente, nas tensões de linha de 660, 380 e 220 V na fonte de corrente trifásica ou fonte de corrente monofásica de 380, 220 e 127 V.

Para tensão mais baixa, resistência mais alta é aceitável. Isso é perfeitamente compreensível - o primeiro objetivo do aterramento é garantir a segurança de uma pessoa no caso clássico de uma "fase" atingindo o corpo de uma instalação elétrica. Quanto menor a resistência, menos potencial pode estar "no corpo" em caso de acidente. Portanto, o primeiro passo é reduzir o perigo de tensões mais altas.

Além disso, deve-se notar que o aterramento também é usado para o funcionamento normal dos fusíveis. Para isso, é necessário que a linha de ruptura «apenas no caso» tenha alterado significativamente as propriedades (em primeiro lugar, a resistência), caso contrário, o disparo não acontecerá.Quanto maior a potência da instalação elétrica (e a tensão consumida), menor é sua resistência de trabalho e, portanto, a resistência de aterramento deve ser menor (caso contrário, os fusíveis não funcionarão devido a uma pequena alteração na resistência total do circuito ).

O próximo parâmetro padronizado é a seção transversal dos fios.

1.7.76. Os condutores de proteção de aterramento e neutro em instalações elétricas até 1 kV devem ter dimensões não inferiores às especificadas na tabela. 1.7.1 (ver também 1.7.96 e 1.7.104).

Não é aconselhável fornecer a tabela inteira, um trecho é suficiente:

Para cobre nu, a seção transversal mínima é de 4 mm quadrados, para alumínio - 6 mm quadrados Para isolados de 1,5 mm quadrado e 2,5 mm quadrado, respectivamente Se os fios de aterramento entrarem no mesmo cabo com os fios de energia, sua seção transversal pode ser de 1 mm² para cobre e 2,5 mm² para alumínio.

Aterramento em prédio residencial

Em uma situação "doméstica" normal, os usuários da rede elétrica (ou seja, residentes) lidam apenas com a rede do grupo (7.1.12 PUE. Rede do grupo — uma rede de painéis e pontos de distribuição para lâmpadas, tomadas e outros receptores elétricos). Já em casas antigas, onde os painéis são instalados diretamente nos apartamentos, eles têm que lidar com parte da rede de distribuição (7.1.11 PUE. Rede de distribuição — rede da VU, VRU, quadro principal aos pontos de distribuição e painéis). É desejável entender bem isso, porque muitas vezes "zero" e "terra" diferem apenas no local de conexão com as comunicações principais.

A partir disso, a primeira regra de fundamentação é formulada no PUE:

7.1.36.Em todos os edifícios, as linhas da rede do grupo, dispostas desde as blindagens do grupo, do piso e do apartamento até as lâmpadas da radiação geral, plugues e receptores elétricos estacionários devem ser de três fios (fase - L, trabalho zero - N e proteção zero - PE fios). Não é permitido combinar condutores neutros de trabalho e neutros de proteção de diferentes linhas de grupo. Não é permitido conectar condutores zero de trabalho e zero de proteção de blindagens sob um terminal comum.

Estes,3 (três) fios devem ser colocados a partir do piso, apartamento ou painel de grupo, sendo um deles um zero de proteção (não aterrado de forma alguma). O que, no entanto, não impede que seja usado para aterrar um computador, uma blindagem de cabo ou uma "cauda" de proteção contra raios. Tudo parece simples e não está totalmente claro por que mergulhar em tais dificuldades.

Você pode olhar para o contato de sua casa... E há cerca de 80% de chance de você não ver o terceiro contato lá. Qual é a diferença entre condutores neutros de trabalho e neutros de proteção? No painel de controle, eles estão conectados no mesmo barramento (embora não no mesmo ponto). O que aconteceria se você usasse um zero funcional nessa situação como proteção?

Vamos supor que um eletricista descuidado efase e zero derreta na válvula, isso é difícil. Embora os usuários tenham medo constante disso, não é possível cometer um erro em nenhum estado (embora existam casos únicos). No entanto, o "neutro de trabalho" passa por vários interruptores, provavelmente por várias caixas de distribuição (geralmente pequenas, redondas, montadas na parede perto do teto).

É muito mais fácil confundir a fase com o zero aí (ele mesmo fez isso mais de uma vez).Como resultado, haverá 220 volts no caso de um dispositivo "aterrado" incorretamente. Ou ainda mais simples - um contato queimará em algum lugar do circuito - e quase o mesmo 220 irá para a caixa através da carga do consumidor elétrico (se for um fogão elétrico com potência de 2-3 kW, isso não parece suficiente).

Para a função de proteger uma pessoa — francamente, essa situação é inútil. Mas para conectar a proteção contra raios de aterramento do tipo APC não é fatal porque há uma desconexão de alta tensão. Seria inequivocamente incorreto recomendar tal método do ponto de vista da segurança. Embora se deva admitir que esta regra é quebrada com muita frequência (e geralmente sem consequências adversas).

Deve-se notar que as capacidades de proteção contra raios do zero de trabalho e de proteção são aproximadamente iguais. A resistência (para o barramento de conexão) difere ligeiramente, e este é provavelmente o principal fator que afeta o fluxo de captadores atmosféricos.

Do texto adicional do PUE, pode-se notar que literalmente tudo na casa deve estar conectado ao fio de proteção zero:

7.1.68. Em todas as instalações, é necessário conectar partes condutoras abertas de lâmpadas para iluminação geral e receptores elétricos estacionários (fogões elétricos, caldeiras, condicionadores de ar domésticos, toalhas elétricas, etc.) ao condutor de proteção neutro.

Em geral, é mais fácil imaginar a seguinte ilustração:

Arroz. 2. Diagrama de aterramento

A imagem é bastante inusitada (farei para o dia a dia). Literalmente tudo na casa deve estar aterrado em um barramento dedicado.Portanto, pode surgir a pergunta - afinal, vivemos sem ele por dezenas de anos e todos estão vivos e bem (e graças a Deus)? Por que mudar tudo tão a sério? A resposta é simples – há cada vez mais consumidores de eletricidade e eles são mais poderosos. Assim, os riscos de derrota também aumentam.

Mas a dependência de segurança e custo é um valor estatístico e ninguém cancela a economia. Portanto, não vale a pena colocar cegamente no perímetro do apartamento com uma tira de cobre com seção decente (em vez de um pedestal), colocar tudo sobre ela, até as pernas de metal da cadeira. Porque você não deve andar com um casaco de pele no verão, mas usar constantemente um capacete de motocicleta. Isso já é uma questão de adequação.

Também vale a pena atribuir a escavação independente de trincheiras sob o contorno protetor na área de uma abordagem não científica (em uma casa na cidade, isso certamente trará apenas problemas). E para quem ainda quer experimentar todos os prazeres da vida — no primeiro capítulo do PUE estão as normas para a produção dessa estrutura fundamental (no sentido absolutamente literal da palavra).

Resumindo o que foi dito acima, as seguintes conclusões práticas podem ser tiradas:

• Se a rede do grupo for feita com três fios, um neutro de proteção pode ser usado para aterramento/neutralização. Na verdade, ele foi inventado para isso.
• Se a rede do grupo for feita com dois fios, é recomendável passar um fio neutro protegido da blindagem mais próxima. A seção transversal do fio deve ser maior que a fase (mais precisamente, você pode consultar o PUE).