כל מה שאתה צריך לדעת על הארקה

קרקוע. הבסיס

קרקוע - חיבור חשמלי של חפץ מחומר מוליך לאדמה. הארקה מורכבת מחוט הארקה (חלק מוליך או קבוצה של חלקים מוליכים המחוברים זה לזה שנמצאים במגע חשמלי עם האדמה ישירות או דרך תווך מוליך ביניים) וחוט הארקה המחבר את המכשיר המיועד להארקה לחוט ההארקה. מתג הארקה יכול להיות מוט מתכת פשוט (לרוב פלדה, לעתים רחוקות יותר נחושת) או קומפלקס מורכב של אלמנטים בצורת מיוחד.

איכות ההארקה נקבעת לפי ערך ההתנגדות החשמלית של מעגל ההארקה, אותה ניתן להפחית על ידי הגדלת שטח המגע או המוליכות של המדיום - שימוש במוטות רבים, הגדלת תכולת המלח באדמה וכו'. מכשיר הארקה ברוסיה, הדרישות להארקה והסדר שלה מוסדרות כללים להתקנה חשמלית (PUE).

מוליכי הארקה מגן בכל מתקני החשמל, וכן מוליכים מגן ניטרליים במתקני חשמל במתח של עד 1 קילו וולט עם נייטרלי מוארק מוצק, כולל אוטובוסים, חייבים להיות בעלי כיתוב האות PE וייעוד צבע עם פסים אורכיים או רוחביים מתחלפים. של רוחב (עבור אוטובוסים מ 15 עד 100 מ"מ) צהוב וירוק.

חוטים אפס עובדים (נייטרליים) מסומנים באות N וכחול. המוליכים המשולבים אפס מגן ואפס עבודה חייבים להיות בעלי ציון האות PEN וייעוד צבע: כחול לכל האורך ופסים צהובים-ירוקים בקצוות.

תקלות בהתקן הארקה

חוטי PE שגויים

לפעמים צינורות מים או חימום משמשים כמוליך הארקה, אך לא ניתן להשתמש בהם כמוליך הארקה. לקו המים עשויים להיות תוספות לא מוליכות (למשל צינורות פלסטיק), המגע החשמלי בין הצינורות עלול להישבר עקב קורוזיה, ולבסוף, חלק מהצינורות עשויים להיות מפורקים לתיקון.

שילוב חוט ניטרלי ו-PE עובד

הפרה נפוצה נוספת היא האיחוד של הנייטרלי הפועל ומוליך ה-PE מאחורי נקודת ההפרדה שלהם (אם בכלל) בחלוקת הכוח. הפרה כזו עלולה להוביל להופעת זרמים משמעותיים למדי לאורך חוט PE (שאסור לשאת זרם במצב רגיל), כמו גם חיוביות שגויות על התקן זרם שיורי (אם מותקן). הפרדה לא נכונה של חוט ה-PEN

הדרך הבאה ל"יצירת" מוליך PE היא מסוכנת ביותר: מוליך ניטרלי עובד נקבע ישירות בשקע ומקפץ ממוקם בינו לבין מגע ה-PE של השקע.לפיכך, מתברר שמוליך PE של העומס המחובר לפלט זה מחובר לנייטרלי הפועל.

הסכנה של מעגל זה היא שפוטנציאל הפאזה יופיע במגע הארקה של השקע ולכן במקרה של המכשיר המחובר אם מתקיים אחד מהתנאים הבאים:
- הפרעה (ניתוק, שריפה וכו') של החוט הנייטרלי באזור שבין הפלט למגן (וגם בהמשך, לנקודת ההארקה של חוט ה-PEN);
- החלף את חוטי הפאזה והנייטרלי (פאזה במקום אפס ולהיפך) העוברים למוצא זה.

פונקציית הארקה מגן

האפקט המגן של הארקה מבוסס על שני עקרונות:

- הפחתה לערך בטוח של הפרש הפוטנציאל בין האובייקט המוליך המוארק לבין אובייקטים מוליכים אחרים שיש להם הארקה טבעית.

- זרימת זרם דליפה כאשר חפץ מוליך מוארק בא במגע עם מוליך פאזה. במערכת מתוכננת כהלכה, הופעת זרם דליפה מובילה לפעולה מיידית של התקני הגנה (התקני זרם שיורי - RCD).

לפיכך, הארקה יעילה ביותר רק בשילוב עם שימוש בהתקני זרם שיורי. במקרה זה, עם רוב הפרות הבידוד, הפוטנציאל על חפצים מוארקים לא יעלה על ערכים מסוכנים. בנוסף, החלק הפגום של הרשת ינותק תוך זמן קצר מאוד (עשיריות השניה - זמן הטריפה של ה-RCD).

הארקה במקרה של תקלה בציוד חשמלי מקרה טיפוסי של כשל בציוד חשמלי הוא מתח הפאזה הפוגע בגוף המתכת של המכשיר עקב כשל בבידוד. בהתאם לאמצעי האבטחה הקיימים, האפשרויות הבאות אפשריות:

- המקרה אינו מבוסס, אין RCD (האופציה המסוכנת ביותר). גוף המכשיר יהיה בפוטנציאל פאזה וזה לא יזוהה בשום אופן. נגיעה במכשיר פגום שכזה עלולה להיות קטלנית.

- הדיור מוארק, אין RCD. אם זרם הזליגה במעגל הארקה של גוף הפאזה גדול מספיק (חורג מהסף של הפתיל המגן על המעגל הזה), אז הפתיל יתפוצץ ויכבה את המעגל. המתח האפקטיבי הגבוה ביותר (לאדמה) של מארז מוארק יהיה Umax = RGIF, כאשר RG? התנגדות הקרקע IF? הזרם שבו נפסק הפתיל המגן על המעגל הזה. אפשרות זו אינה בטוחה מספיק, מכיוון שעם התנגדות הארקה גבוהה ודירוגי נתיכים גדולים, הפוטנציאל של החוט המוארק יכול להגיע לערכים משמעותיים למדי. לדוגמה, עם התנגדות הארקה של 4 אוהם ופתיל של 25 A, הפוטנציאל יכול להגיע ל-100 וולט.

- בית לא מוארק, מותקן RCD. גוף המכשיר יהיה בפוטנציאל פאזה וזה לא יתגלה עד שיהיה נתיב למעבר זרם הדליפה. במקרה הגרוע תתרחש נזילה דרך גופו של אדם הנוגע גם במכשיר פגום וגם בחפץ שיש לו קרקע טבעית. ה-RCD מכבה את החלק הפגום של הרשת ברגע שמתרחשת דליפה. אדם יקבל רק הלם חשמלי לטווח קצר (0.010.3 שניות - זמן התגובה של RCD), אשר, ככלל, אינו גורם נזק לבריאות.

- הדיור מוארק, RCD מותקן. זוהי האפשרות הבטוחה ביותר, שכן שני אמצעי ההגנה משלימים זה את זה.כאשר מתח הפאזה פוגע במוליך האדמה, הזרם זורם ממוליך הפאזה דרך ליקוי הבידוד במוליך האדמה ובהמשך לאדמה. ה-RCD מזהה מיד את הדליפה הזו, גם אם היא קטנה מאוד (בדרך כלל סף הרגישות של ה-RCD הוא 10 mA או 30 mA), ומנתק במהירות (0.010.3 שניות) את קטע הרשת עם תקלה. כמו כן, אם זרם הדליפה גדול מספיק (עובר את סף הטריפה של הפתיל המגן על המעגל הזה), אז הפתיל עלול גם להתפוצץ. איזה התקן מגן (RCD או נתיך) יפגע במעגל תלוי במהירות ובזרם הדליפה שלהם. זה אפשרי ששני המכשירים יופעלו.

סוגי הארקה

TN-C

מערכת TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) הוצעה על ידי הקונצרן הגרמני AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) בשנת 1913. הנייטרלי הפועל ומוליך PE (האדמה המגן) במערכת זו משולבים ב- מנצח אחד. החיסרון הגדול ביותר היה היווצרות מתח רשת (פי 1.732 גבוה ממתח הפאזה) על בתי המתקנים החשמליים במקרה של אפס הפסקת חירום.

עם זאת, היום אתה יכול למצוא את זה מערכת הארקה בבניינים של מדינות ברית המועצות לשעבר.

TN-S

כדי להחליף את מערכת ה-TN-C המסוכנת בשנות ה-30, פותחה מערכת ה-TN-S (Terre-Neutre-Separe), שבה הנייטרלי העובד והמגן מופרדים ישירות בתחנת המשנה, ואלקטרודת האדמה היא בנייה מורכבת למדי. של אביזרי מתכת.

כך, כאשר האפס העובד נשבר באמצע הקו, מתקני החשמל לא קיבלו מתח רשת.מאוחר יותר, מערכת הארקה כזו אפשרה לפתח אוטומטים דיפרנציאליים ואוטומטים שהופעלו על ידי זליגת זרם, המסוגלים לחוש זרם זניח. עבודתם עד היום מבוססת על חוקי קירגוף, לפיהם הזרם הזורם דרך מוליך הפאזה חייב להיות שווה מספרית לזרם הזורם דרך הנייטרלי הפועל.

ניתן גם לצפות במערכת TN-CS, בה הפרדת האפסים מתבצעת באמצע הקו, אך במקרה של שבר בחוט הנייטרלי עד לנקודת ההפרדה, המארז יהיה במתח רשת, אשר יהווה איום על החיים כשנוגעים בו.