SEMINARIUM Z INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH

wykonał : Bartosz Kosek

prowadzący: prof.dr hab.inż. M.Zielichowski

UZIEMIENIE OCHRONNE

Uziemieniem ochronnym nazywamy celowo wykonane połączenie elektryczne jakiejkolwiek części urządzenia z przewodnikiem metalowym znajdującym się w ziemi, zwanej uziomem.

Uziomy dzielimy na:

1. naturalne

• rury wodociągowe

• metalowe części budowli mające styczność z ziemią

sztuczne

• ułożone w ziemi specjalnie w celu uziemienia

Uziomy sztuczne wykonuje się z kształtowników, prętów, drutów lub taśm ze stali zwykłej jakości, o poprzecznych wymiarach nie mniejszych niż podanych w tabeli.

Jeżeli uziomy z blachy nieocynkowanej będą narażone na działanie środowiska agresywnego, to najmniejsze wymiary poprzeczne należy zwiększyć o 1 mm.

Dla blachy ocynkowanej, grubość powłoki cynku powinna być nie mniejsza niż 40 μm. W przypadku gruntów o wysokiej agresywności korozyjnej uziomy można wykonywać z miedzi, a ich wymiary można zmniejszyć o 50% w stosunku do wykonanych ze stali.

Uziomy sztuczne powinny być zagłębiane w taki sposób, aby dolna krawędź znajdowała się na głębokości większej niż 2,5 m. Uziomy poziome powinny być ułożone na głębokości większej niż 0,6 m w rowach lub bruzdach zasypanych gruntem bez kamieni, żwiru i gruzu. Należy unikać układania uziomu pod warstwą nie przepuszczającą wody, jak asfalt czy beton.

Uziomy ulegają korozji, więc ich wymiary poprzeczne powinny być tak dobrane, aby mimo zmniejszenia przekroju, pracowały cały czas poprawnie. Rezystancja uziemienia zależy rezystywności gruntu i wymiarów uziomu:

R_Z=kρ/l

R_z- rezystancja uziemienia

k- współczynnik (dla uziomów pionowych k=0.84, dla poziomych k=1.8)

ρ- rezystywność gruntu

l- długość uziomu

Podział uziomów w zależności od zadania jakie ma spełniać:

1. ochronne

2. robocze

3. pomocnicze

4. odgromowe

Uziemienie ochronne- środek ochrony przeciwporażeniowej, polega na na połączeniu części przewodzących z uziomami i powoduje w warunkach zakłóceniowych samoczynne odłączenie zasilania.

Uziemienie powinno być tak dobrane, aby w trakcie zwarcia przewodu skrajnego z częścią przewodzącą powodowało samoczynne odłączenie w czasie krótszym niż 5 sekund.

Układ na rysunku pracuje z izolowanym punktem neutralnym. Przewody każdej fazy mają pojemność C względem ziemi oraz rezystancję upływu izolacji R_iz. Rezystancja uziemienia R_z silnika jest wielokrotnie mniejsza od rezystancji izolacji R_iz.

W razie zwarcia prąd zwarciowy wynosi:

I_z=U/(sqrt(3)(R_z+R_iz/3))

U- napięcie międzyfazowe sieci zasilającej

R_z- rezystancja uziemienia silnika

R_iz- rezystancja izolacji jednej fazy sieci

Na obudowie silnika pojawi się pewna wartość napięcia U_z równa spadkowi napięcia (IżR_z) na rezystancji uziemienia R_z podczas przepływu prądu zwarciowego. W momencie uszkodzenia izolacji silnika człowiek może dotknąć obudowy silnika, więc spadek napięcia na obudowie musi być mniejszy od napięcia bezpiecznego U_L.

U_z<U_L

Wówczas:

R_z<R_izU_L/3(U_f-U_L)

Gdzie U_L- napięcie fazowe sieci

Dla kilku silników w danym pomieszczeniu można wykonać wspólne uziemienie biorąc pod uwagę silnik o największej mocy. Bezpieczeństwo będzie zapewnione wtedy, gdy rezystancja uziemienia

R_z<U_L/I_W

R_z-rezystancja uziemienia największego odbiornika

I_w- prąd zwarciowy, powodujący dostatecznie szybkie odłączenie uszkodzonego urządzenia od sieci.

---