הנושא השערורייתי ביותר הוא הארקה (איפוס)

באופן כללי, ניתן לציין כי כוחו הגדול והנורא של החשמל תואר, מחושב, הוצג זה מכבר בטבלאות עבות. המסגרת הרגולטורית, המגדירה את הנתיבים של אותות חשמליים סינוסואידים בתדר של 50 הרץ, יכולה להכניס כל ניאופיט ליראה עם עוצמת הקול שלו. ועדיין, כל מבקר בפורומים טכניים יודע כבר מזמן שאין בעיה שערורייתית יותר מאשר הארקה.

ההמון של דעות סותרות לא באמת עושה שום דבר כדי לבסס את האמת. יתרה מכך, הנושא הזה הוא באמת רציני ודורש התייחסות מדוקדקת יותר.

מושגי יסוד

אם אתה מתגעגע למבוא של "תנ"ך מהנדס החשמל" (PUE), אז כדי להבין את טכנולוגיית ההארקה, עליך להתייחס (כהתחלה) לפרק 1.7, שנקרא "אמצעי בטיחות הארקה וחשמל".

בסעיף 1.7.2. PUE אומר:

מתקני חשמל מבחינת אמצעי בטיחות חשמליים מחולקים ל:

• מתקני חשמל מעל 1 קילו וולט ברשתות עם נייטרלי מוארק ביעילות (עם זרמי שבר אדמה גדולים), ,;
• מתקנים חשמליים מעל 1 קילו וולט ברשתות עם ניטרלי מבודד (עם זרמי הארקה נמוכים);
• מתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט עם נייטרלי מוארק;
• מתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט עם ניטרלי מבודד.

מרבית בנייני המגורים והמשרדים ברוסיה משתמשים בבסיס ניטרלי מוצק... נקודה 1.7.4. קורא:

נייטרלי מוארק מת הוא הנייטרלי של שנאי או גנרטור המחוברים להתקן הארקה ישירות או באמצעות התנגדות נמוכה (למשל באמצעות שנאי זרם).

המונח לא לגמרי ברור במבט ראשון - מכשיר ניטרלי והארקה לא נמצאים בכל פינה בעיתונות המדע הפופולרית. לכן, להלן כל המקומות הבלתי מובנים יוסברו בהדרגה.

בואו נציג כמה מונחים - כך יהיה ניתן לדבר לפחות בשפה אחת. אולי הנקודות יופיעו "מחוץ להקשר". אבל PUE לא בדיה ושימוש נפרד כזה חייב להיות מוצדק במלואו - כמו השימוש בסעיפים נפרדים של חוק העונשין. עם זאת, ה-PUE המקורי זמין למדי הן בחנויות הספרים והן באינטרנט - אתה תמיד יכול להתייחס למקור המקורי.

• 1.7.6. הארקה של כל חלק של מתקן חשמלי או מתקן אחר הוא חיבור חשמלי מכוון של אותו חלק להתקן הארקה.
• 1.7.7. הארקה מגן היא הארקה של חלקים של מתקן חשמלי כדי להבטיח בטיחות בחשמל.
• 1.7.8. הארקת עבודה היא הארקה של כל נקודה בחלקים נושאי הזרם של מתקן חשמלי, הנחוצה על מנת להבטיח את פעולתו של מתקן חשמלי.
• 1.7.9.איפוס במתקני חשמל עם מתח של עד 1 קילו וולט הוא חיבור מכוון של חלקים של מתקן חשמלי שאינם מסופקים בדרך כלל עם נייטרלי מוארק של גנרטור או שנאי ברשתות זרם תלת פאזי, עם מוצא מוארק מת של א. מקור זרם חד פאזי, עם נקודה מרכזית מוארקת מתה של המקור ברשתות DC.
• 1.7.12. מוליך הארקה נקרא מוליך (אלקטרודה) או קבוצה של מוליכים המחוברים למתכת (אלקטרודות) במגע עם האדמה.
• 1.7.16. חוט הארקה הוא חוט המחבר בין חלקים שצריך להארקה לחוט הארקה.
• 1.7.17 מוליך המגן (PE) במתקנים חשמליים הוא מוליך המשמש להגנה על אנשים ובעלי חיים מפני התחשמלות. במתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט, מוליך המגן המחובר לנייטרלי המוארק של הגנרטור או השנאי נקרא מוליך מגן נייטרלי.
• 1.7.18. חוט עבודה ניטרלי (N) במתקני חשמל עד 1 קילו וולט הוא חוט המשמש לאספקת מקלטי חשמל, המחובר לנייטרלי המוארק של גנרטור או שנאי ברשתות זרם תלת פאזי, עם פלט מוארק ממקור זרם חד פאזי , עם נקודת מתה של המקור ברשתות DC תלת-חוטי. משולב אפס מגן ואפס מוליך עבודה (PEN) במתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט הוא מוליך המשלב את הפונקציות של אפס מגן ואפס מוליכי עבודה. במתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט עם נייטרלי מוארק מוצק, מוליך העבודה הנייטרלי יכול לבצע את הפונקציות של מוליך מגן נייטרלי.

אורז. 1. ההבדל בין הארקה מגן ל"אפס" מגן

אז מסקנה פשוטה נובעת ישירות מתנאי ה-PUE.ההבדלים בין "קרקע" ל"אפס" קטנים מאוד... במבט ראשון (כמה עותקים שבורים במקום הזה). לכל הפחות, הם צריכים להיות מחוברים (או אפילו יכולים להיעשות "בבקבוק אחד"). השאלה היחידה היא איפה ואיך עושים את זה.

לאורך הדרך נציין את סעיף 1.7.33.

יש לבצע הארקה או הארקה של מתקני חשמל:

• במתחים של 380 וולט ויותר זרם חילופין ו-440 וולט ויותר זרם ישר - בכל מתקני החשמל (ראה גם 1.7.44 ו-1.7.48);
• במתח נומינלי מעל 42 V אך מתחת ל-380 V AC ומעל 110 V אך מתחת ל-440 V DC - רק בחדרים עם סכנה מוגברת, מסוכנים במיוחד ובמתקנים חיצוניים.

במילים אחרות, אין צורך בכלל להארקה או לנטרל מכשיר המחובר ל-220 וולט AC. ואין בכך שום דבר מפתיע במיוחד - החוט השלישי אינו נצפה למעשה במגעים סובייטיים רגילים. אפשר לומר שה-Eurostandard (או המהדורה החדשה של PUE, הקרובה אליו), שמתבטאת בפועל, טובה יותר, אמינה ובטוחה יותר. אבל לפי ה-PUE הישן, הם חיו בארצנו עשרות שנים... ומה שחשוב במיוחד, הבתים נבנו על ידי ערים שלמות.

עם זאת, כשזה מגיע להארקה, זה לא קשור רק למתח האספקה. המחשה טובה לכך היא VSN 59-88 (Goskomarkhitektura) «ציוד חשמלי של מבני מגורים וציבור. תקני עיצוב» קטע מתוך פרק 15. הארקה (הארקה) ואמצעי זהירות:

15.4. להארקה (הארקה) של קופסאות מתכת של מזגנים ביתיים, מכשירי חשמל ביתיים נייחים וניידים מסוג I (ללא בידוד כפול או מחוזק), מכשירי חשמל ביתיים בעלי קיבולת St.1.3 קילוואט, מארזים של תנורים חשמליים תלת פאזיים וחד פאזיים, דוודים וציוד חימום אחר, כמו גם חלקי מתכת לא מוליכים של ציוד טכנולוגי בחדרים עם תהליכים רטובים, יש להשתמש בחוט נפרד עם חתך שווה ל שלב ראשון, ממוקם על ידי המעגל או המגן שאליו מחובר המקלט החשמלי הזה, ובקווים המספקים ציוד רפואי - מה-ASU או מהמרכזייה הראשית של הבניין. חוט זה מחובר לחוט הנייטרלי של רשת האספקה. השימוש בחוט ניטרלי עובד למטרה זו אסור.

מסתבר שזהו פרדוקס נורמטיבי. אחת התוצאות הנראות ברמת משק הבית הייתה השלמת מכונות כביסה אוטומטיות של Vyatka עם סליל של חוט אלומיניום חד ליבה עם הדרישה לביצוע הארקה (בידיו של מומחה מוסמך).

ועוד רגע מעניין: 1.7.39. במתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט עם פלט נייטרלי או מוארק מוצק של מקור זרם חד פאזי, וכן עם נקודת אמצע מוארקת מוצקה ברשתות DC תלת חוטי, יש לבצע איפוס. התקנות חשמליות של הארקת הבתים של מקלטי חשמל ללא הארקה אינם מותרים.

בפועל זה אומר - אם רוצים "לקרקע" - קודם "אפס". אגב, זה קשור ישירות לשאלה המפורסמת של "טעינת סוללה" - שמסיבה לא מובנת לחלוטין נחשבת בטעות לטובה יותר מהארקה (הארקה).

פרמטרים של הארקה

ההיבט הבא שיש לקחת בחשבון הוא הפרמטרים המספריים של הארקה. מכיוון שהוא פיזית לא יותר מחוט (או סט של חוטים), המאפיין העיקרי שלו יהיה התנגדות.

1.7.62. ההתנגדות של התקן ההארקה, שאליו מחוברים ניטרליים של גנרטורים או שנאים או יציאות של מקור זרם חד פאזי, בכל עת של השנה לא צריכה להיות יותר מ-2, 4 ו-8 אוהם בהתאמה במתח קו של 660, 380 ו-220 וולט במקור זרם תלת-פאזי או 380, 220 ו-127 וולט במקור זרם חד-פאזי. התנגדות זו חייבת להיות מובטחת על ידי התחשבות בשימוש באלקטרודות מוארקות טבעיות, כמו גם באלקטרודות מוארקות להארקה מרובה של המוליך הנייטרלי של קווים עיליים עד 1 קילו וולט עם מספר הקווים היוצאים לפחות שניים. במקרה זה, ההתנגדות של אלקטרודת ההארקה הממוקמת בסמיכות לניוטרל של הגנרטור או השנאי או הפלט של מקור הזרם החד-פאזי חייבת להיות לא יותר מ: 15, 30 ו- 60 אוהם, בהתאמה, על מתחי הקו של 660, 380 ו-220 וולט על מקור הזרם התלת פאזי או 380, 220 ו-127 וולט חד פאזי.

עבור מתח נמוך יותר, התנגדות גבוהה יותר מקובלת. זה מובן לחלוטין - המטרה הראשונה של הארקה היא להבטיח את שלומו של אדם במקרה הקלאסי של "שלב" הפוגע בגוף של מתקן חשמלי. ככל שההתנגדות נמוכה יותר, כך יכול להיות פחות פוטנציאל "על הגוף" במקרה של תאונה. לכן, הצעד הראשון הוא להפחית את הסכנה של מתחים גבוהים יותר.

בנוסף, יש לציין כי הארקה משמשת גם לפעולה רגילה של נתיכים. לשם כך, יש צורך ששורת הפירוק "למקרה" שינה משמעותית את המאפיינים (קודם כל, ההתנגדות), אחרת ההפעלה לא תתרחש.ככל שההספק של המתקן החשמלי (והמתח הנצרך) גדול יותר, כך התנגדות העבודה שלו נמוכה יותר ובהתאם, התנגדות ההארקה חייבת להיות נמוכה יותר (אחרת הנתיכים לא יפעלו עקב שינוי קל בהתנגדות הכוללת של המעגל ).

הפרמטר הסטנדרטי הבא הוא חתך החוטים.

1.7.76. הארקה ומוליכי מגן ניטרליים במתקנים חשמליים עד 1 קילו וולט חייבים להיות בעלי ממדים לא קטנים מאלה המפורטים בטבלה. 1.7.1 (ראה גם 1.7.96 ו-1.7.104).

לא כדאי לתת את כל הטבלה, מספיק קטע:

עבור נחושת חשופה החתך המינימלי הוא 4 מ"ר מ"מ, עבור אלומיניום - 6 מ"ר מ"מ מבודדים 1.5 מ"ר ו-2.5 מ"ר מ"מ בהתאמה אם חוטי ההארקה נכנסים לאותו כבל עם חוטי החשמל, חתך הרוחב שלהם יכול להיות 1 מ"ר מ"מ עבור נחושת ו-2.5 מ"ר עבור אלומיניום.

הארקה בבניין מגורים

במצב "משק בית" רגיל, משתמשי רשת החשמל (כלומר תושבים) מתעסקים רק ברשת הקבוצתית (7.1.12 PUE. רשת קבוצתית — רשת של לוחות ונקודות חלוקה למנורות, שקעים ומקלטי חשמל אחרים). אמנם בבתים ישנים, שבהם הלוחות מותקנים ישירות בדירות, הם צריכים להתמודד עם חלק מרשת ההפצה (7.1.11 PUE. רשת הפצה — רשת מ-VU, VRU, מרכזיה לנקודות חלוקה ופאנלים). רצוי להבין זאת היטב, כי לעתים קרובות "אפס" ו"קרקע" נבדלים רק במקום החיבור לתקשורת הראשית.

מכאן, כלל ההארקה הראשון מנוסח ב-PUE:

7.1.36.בכל הבניינים, הקווים של הרשת הקבוצתית, המונחים ממיגוני הקבוצה, הרצפה והדירה למנורות הקרינה הכללית, תקעים ומקלטי חשמל נייחים חייבים להיות תלת-חוטיים (פאזה - L, אפס עבודה - N ואפס מגן - PE חוטים). אסור לשלב מוליכים מגן ניטרליים ועובדים ניטרליים מקווי קבוצה שונים. אסור לחבר אפס מוליכי מגן של מסכים מתחת למסוף משותף.

אלה.3 (שלושה) חוטים חייבים להיות מונחים מהרצפה, מהדירה או מהפאנל של הקבוצה, שאחד מהם הוא אפס מגן (לא מוארק כלל). מה שבכלל לא מונע ממנו לשמש להארקת מחשב, מגן כבל או "זנב" של הגנת ברקים. הכל נראה פשוט, ולא לגמרי ברור למה להתעמק בקשיים כאלה.

אתה יכול להסתכל על איש הקשר הביתי שלך... ויש סיכוי של בערך 80% שלא תראה שם את איש הקשר השלישי. מה ההבדל בין מוליכים מגן ניטרליים לעבודה ניטרליים? בלוח הבקרה הם מחוברים באותו אוטובוס (אם כי לא באותה נקודה). מה יקרה אם היית משתמש באפס עובד במצב זה כמעצור?

בוא נניח שאפזה חשמלאי רשלני ואפס נמסים בשסתום, זה קשה. למרות שהמשתמשים חוששים מזה כל הזמן, לא ניתן לטעות בשום מדינה (למרות שיש מקרים ייחודיים). עם זאת, "הניטרל העובד" עובר דרך מתגים מרובים, כנראה דרך מספר קופסאות הפצה (בדרך כלל קטנות, עגולות, מותקנות בקיר ליד התקרה).

הרבה יותר קל לבלבל שם את השלב עם אפס (הוא עצמו עשה את זה יותר מפעם אחת).כתוצאה מכך, יהיו 220 וולט במקרה של מכשיר "מוארק" לא תקין. או אפילו יותר פשוט - מגע ישרף איפשהו במעגל - וכמעט אותו 220 יעבור לקופסה דרך העומס של הצרכן החשמלי (אם זה כיריים חשמליות בהספק של 2-3 קילוואט, זה לא נראה מספיק).

לתפקיד של הגנה על אדם - למען האמת, המצב הזה חסר תועלת. אבל עבור חיבור מגן ברקים הארקה מסוג APC זה לא קטלני כי יש ניתוק של מתח גבוה. זה יהיה חד משמעי לא נכון להמליץ ​​על שיטה כזו מנקודת מבט ביטחונית. אם כי יש להודות שהכלל הזה נשבר לעתים קרובות מאוד (ובדרך כלל ללא כל השלכות שליליות).

יש לציין כי יכולות ההגנה מפני ברקים של אפס העבודה והמגן שוות בערך. ההתנגדות (לאוטובוס המחבר) שונה במקצת, וזה כנראה הגורם העיקרי המשפיע על זרימת הטנדרים האטמוספריים.

מהטקסט הנוסף של ה-PUE, ניתן לציין שממש כל דבר בבית חייב להיות מחובר לחוט המגן האפס:

7.1.68. בכל הנחות, יש צורך לחבר חלקים מוליכים פתוחים של מנורות לתאורה כללית ומקלטי חשמל נייחים (תנורים חשמליים, דוודים, מזגנים ביתיים, מגבות חשמליות וכו') למוליך המגן הנייטרלי.

באופן כללי, קל יותר לדמיין את האיור הבא:

אורז. 2. דיאגרמת הארקה

התמונה די יוצאת דופן (אני אעשה את זה לחיי היומיום). ממש כל דבר בבית חייב להיות מקורקע לאוטובוס ייעודי.לכן עלולה להתעורר השאלה - הרי אנחנו חיים בלעדיו עשרות שנים וכולם חיים וטובים (ותודה לאל)? למה לשנות הכל כל כך ברצינות? התשובה פשוטה - יש יותר ויותר צרכני חשמל והם חזקים יותר. בהתאם, גם סיכוני התבוסה גדלים.

אבל התלות בבטיחות ובעלות היא ערך סטטיסטי, ואף אחד לא מבטל את החיסכון. לכן, הנחת עיוור סביב היקף הדירה עם פס נחושת עם חתך הגון (במקום מסד), הנחת הכל עליו, עד לרגלי המתכת של הכיסא, לא שווה את זה. כי לא כדאי ללכת במעיל פרווה בקיץ, אלא לחבוש כל הזמן קסדת אופנוע. זו כבר שאלה של הלימה.

כדאי גם לייחס חפירה עצמאית של תעלות מתחת לקו המתאר המגן באזור של גישה לא מדעית (בבית בעיר, זה בהחלט יביא רק צרות). ולמי שעדיין רוצה לחוות את כל הנאות החיים - בפרק הראשון של PUE יש סטנדרטים לייצור המבנה הבסיסי הזה (במובן המילולי של המילה).

לסיכום האמור לעיל, ניתן להסיק את המסקנות המעשיות הבאות:

• אם הרשת הקבוצתית עשויה עם שלושה חוטים, ניתן להשתמש בניוטרל מגן להארקה/ניטרול. הוא למעשה הומצא בשביל זה.
• אם הרשת הקבוצתית עשויה עם שני חוטים, מומלץ להפעיל חוט ניטרלי מוגן מהמגן הקרוב. החתך של החוט חייב להיות יותר מהפאזה (ליתר דיוק, אתה יכול להתייעץ עם PUE).