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Electrosafe edificio residenziale privato e cottage. Parte 2
Inizia qui l'articolo - Electrosafe edificio residenziale privato e cottage. Parte 1.
Sistema TN - C - S. Nella versione finale, abbiamo lo schema seguente - vedi. fig.11 e fig.12. Il diagramma mostra il kit minimo necessario per proteggere la tua casa. Il relè ILV proteggerà la tua casa da sovratensione e sottotensione all'ingresso. E se non riesci a proteggerti dall'aumento della tensione (è improbabile che si rompa il filo PEN), ma cosa diavolo non sta scherzando e la tensione inferiore può sempre verificarsi, il che è estremamente pericoloso per i motori elettrici. Inoltre, se hai un UZO elettronico, quindi con una tensione ridotta o un filo neutro solo rotto, potrebbe semplicemente non funzionare e lasciare la casa senza protezione.
L'RCD ti proteggerà dal contatto diretto con il filo di fase, dalle correnti di dispersione che possono causare un incendio e spegnerà istantaneamente la centrale difettosa (quando la fase si chiude nella sua custodia). L'interruttore monitorerà le correnti di corto circuito e il sovraccarico nella rete.
Per quanto riguarda la messa a terra del cavo PEN ....
Secondo il PUE, clausola 1.7.61 "... La messa a terra di impianti elettrici con tensione fino a 1 kV, alimentata da linee aeree, DEVE essere eseguita conformemente alla clausola 1.7.102-1.7.103." Secondo p.1.7.102 "... e anche sugli ingressi della linea aerea degli impianti elettrici in cui viene utilizzato lo spegnimento automatico come misura di protezione per il contatto indiretto, DEVE essere eseguita una messa a terra ripetuta del conduttore PEN."
Pertanto, il PUE ci obbliga a collegare nuovamente a terra la PEN - fili all'ingresso della casa con il sistema TN-C-S. Secondo il paragrafo 1.7.103, la resistenza della riabilitazione nel nostro caso non dovrebbe essere superiore al 30 °. Tenere presente che questa resistenza viene misurata quando il cavo PEN è scollegato (vale a dire, senza tenere conto di tutte le ripetute messe a terra esterne alla propria casa - ripetute messe a terra sulla linea aerea). Se quindi si collega nuovamente il cavo PEN dalla linea aerea alla messa a terra ripetuta, la resistenza totale non deve essere superiore a 10 Ohm (vedere la clausola 1.7.103).
Dal momento che non possiamo essere sicuri che tutte le rifondazioni vengano eseguite sulla linea aerea, è possibile che la nostra messa a terra sia l'unica sulla linea aerea, ovvero che deve essere inferiore a 10 Ohm. Pertanto, è necessario concentrarsi immediatamente sul valore di non più di 10 ohm nel terreno ordinario (in sabbia, non più di 50 ohm) durante la messa a terra. Anche i rappresentanti delle società del gas lo richiedono se si dispone di una caldaia a gas.
Fig. 11. Sistema TN-C-S (clicca sull'immagine per ingrandire)
Fig. 12. Sistema TN-C-S secondo PUE 7.1.22 (clicca sull'immagine per ingrandire)
Ora affrontiamo la scelta degli interruttori automatici.
Innanzitutto è necessario capire che l'interruttore che protegge le prese non deve essere superiore a 16A e quello che protegge le lampade non deve essere superiore a 10A. Perché? Il fatto è che tutti gli apparecchi elettrici che si usano in casa sono collegati a prese con un cavo e questo cavo, secondo le norme, non dovrebbe avere una sezione inferiore a 0,75 mm quadrati in rame. La corrente nominale per questa sezione è 16A.
Se si imposta l'interruttore su 25A, allora inizierà a "fare" qualcosa solo a una corrente superiore a 25 A e se una corrente di 25 A scorre attraverso il cavo valutato per 16 A, ciò causerà il riscaldamento, la fusione dell'isolamento e infine la corrente Cortocircuito nel cavo e incendio in casa. È simile agli apparecchi di illuminazione, poiché secondo gli standard, tutti i collegamenti interni devono essere realizzati con un filo di rame con una sezione di almeno 0,5 mq. Per una tale sezione trasversale, la corrente nominale è di 10A.
Bene, ricorda. L'interruttore non più di 16A protegge le prese e con lampade a 10A. Vai avanti Va ricordato che gli interruttori di circuito sono di tipo B, C, D. Siamo interessati solo al tipo B e C. Che cos'è?
Il tipo B è un interruttore che disabilita l'installazione elettrica entro 3 -5 1nom. Di conseguenza, il tipo C è compreso tra 5-10 1nom. Per quale periodo di tempo specifico la macchina funzionerà, guarda le sue caratteristiche protettive. Ma non siamo progettisti, quindi lo faremo più facilmente e meglio in termini di sicurezza elettrica.
Secondo GOST, in base al quale vengono prodotte tutte queste macchine, il suo tempo di risposta al limite superiore (per il tipo B è 5 ionom, e per il tipo C è 10 ionom) non deve essere superiore a 0,1 sec. E secondo la tabella 1.7.1 del PUE, il tempo di spegnimento della macchina a 220 V non dovrebbe essere superiore a 0,4 sec. A cosa serve? Studi scientifici hanno scoperto che la gravità della scossa elettrica influenza sia l'entità della tensione che il tempo durante il quale agisce sulla persona. Se una persona, ad esempio, ha toccato parti conduttive aperte (HRE), su cui la fase (220 V) improvvisamente “si è seduta”, allora si ritiene che una persona non debba essere eccitata per più di 0,4 secondi (per 220 V), cioè sarà per lui in modo sicuro. Ricorda - ho scritto sopra che ti dirò come liberarti dallo stress del tatto - in questo modo.
Pertanto, non considereremo le caratteristiche protettive delle macchine. Il fatto che una macchina di tipo B con una corrente di corto circuito di 5 ionom. (una macchina di tipo C per 10 1nom.) istantaneamente (per 0.1sec) scollegare la tensione, siamo abbastanza felici. Ci concentreremo su questo.
Vai avanti Si scopre che per il funzionamento istantaneo di una macchina automatica di tipo B a 16 ampere, è necessaria una corrente pari a 5x16 = 80 A e per il tipo C è necessaria una corrente di 10x16 = 160 A. E quale sezione di fili è necessaria per garantire tale corrente? Contiamo un po '.
R = U / 1 = 220/80 = 2,8 ohm
S = 0,0175xL / S mq
Supponiamo, ad esempio, che questa macchina protegga il cablaggio di una presa installata a una distanza di 100 metri. Quindi S = 1,25 mq. Secondo il PUE, la sezione minima dei fili di rame dovrebbe essere di almeno 1,5 Mq secondo le condizioni di resistenza meccanica. Pertanto, trasformando il cablaggio della nostra presa in un filo di rame con una sezione trasversale di 1,5 mq, soddisferemo i requisiti del PUE e proteggeremo in modo affidabile tutto ciò che si trova nella zona di protezione di questa macchina.
Ora prendi una macchina da 16 A, ma digita C e fai calcoli simili. Vediamo che nel caso di una macchina di tipo B, il cablaggio alla presa è a una distanza di 100 m può essere realizzato con un filo con una sezione trasversale di 1,5 mm quadrati e, per una macchina di tipo C, un filo con una sezione trasversale di 2,5 mq. mm in rame. Cosa è meglio per la tua casa - penso che tu possa capirlo da solo. La cosa principale è che hai già capito l'essenza del problema.
Ora parliamo di scegliere un RCD.
Di norma, non siamo ricchi e acquistiamo UZO cosiddetto "elettronico", cioè se l'alimentazione viene fornita ad esso (in questo caso, dalla stessa rete 220V), allora funziona e protegge la nostra casa e la nostra persona. E se, ad esempio, si verifica un'interruzione del filo neutro verso l'RCD stesso, la fase andrà in casa e l'RCD non sarà operativo con tutte le conseguenze che ne conseguono. Pertanto, consiglio vivamente di installare un relè ILV che seguirà questo e altri problemi. Se possibile, invece di un RCD combinato (RCD più una macchina automatica in un alloggiamento), è meglio scegliere un RCD separato e una macchina automatica, poiché quando viene attivato un RCD combinato, è impossibile capire perché abbia funzionato: da sovraccarico, corrente di cortocircuito, corrente di dispersione, chiusura di fase all'alloggiamento HRE o HFC. Con una macchina e un RCD separati, tutto diventa immediatamente chiaro. L'RCD alla corrente nominale deve essere selezionato un gradino sopra la macchina che si trova di fronte
Dato che stiamo prendendo in considerazione un normale edificio residenziale, e non un enorme palazzo, quindi l'RCD all'ingresso della casa deve essere preso a 20 o più ampere e una corrente differenziale di 30 Ma, è abbastanza per proteggere la tua casa. È meglio prendere la macchina introduttiva rispetto a un polo, ma a due poli per il sistema TT e a tre poli per il sistema TN-C-S (PUE 1.7.145).
Fig. 13. Sistema TT (clicca sull'immagine per ingrandire)
Se leggi attentamente tutto quanto scritto sopra, puoi facilmente capire anche il sistema TT. Le sue differenze rispetto al sistema TN-C-S sono che il filo PEN non è separato all'ingresso dei conduttori PE e N.Il conduttore PEN ora svolge solo il ruolo di conduttore N (zero di lavoro) e quindi viene immediatamente collegato al contatore elettrico.
Dobbiamo fare noi stessi il conduttore PE eseguendo il DISPOSITIVO DI TERRA sul sito e collegando ad esso il bus RE dello schermo d'ingresso. Da questo bus backplane porteremo i conduttori PE nelle prese e dove è necessario, come nel sistema TN-C-S. Ma nel sistema TT c'è un problema: è impossibile creare grandi correnti per il funzionamento di macchine automatiche al suo interno. Una cosa è chiudere la fase e i fili neutri tra loro, e un'altra è attaccare la fase nel terreno. Anche se realizziamo un dispositivo di messa a terra con una resistenza di 10 ohm, otteniamo una corrente di 220/10 = 22 A - una corrente scarsa per il funzionamento delle macchine, quindi ora non ci aiutano. Cosa fare
Qui è dove l'UZO a 30 mA (0,03 A) viene in soccorso. Un simile RCD funzionerà con una corrente verso terra di soli 0,03 A, cioè esattamente ciò di cui abbiamo bisogno. I requisiti per la resistenza di messa a terra nel sistema TT sono meno rigorosi rispetto al sistema TN-C-S. Cosa significa meno rigoroso? Scopriamolo.
Secondo PUE 1.7.59 nel sistema TT, la resistenza di messa a terra dovrebbe essere R s <50 / Id-R zp, dove 50 è la tensione di contatto più alta su HRE e HF Id -dif. La corrente RCD R zp è la resistenza del conduttore di terra Poiché le distanze nel nostro edificio residenziale sono piccole, possiamo prendere Rzp = 0 Quindi R z <50 / Id
In una casa privata ci sono molti posti particolarmente pericolosi - una strada, capannoni, ecc. Pertanto, non risparmieremo sulla sicurezza elettrica e accetteremo invece di 50 volt 12 volt. Da 12 volt certamente non ucciderà. Quindi Rz = 12 / 1.4xId = 12 / 1.4x0.03 = 286 Ohm, cioè la resistenza di terra dovrebbe essere di almeno 286 Ohm.
Il nuovo progetto di revisione della norma MES 60364-4-41 imposta i valori massimi per il tempo di risposta dello spegnimento automatico nel sistema TT. Questo è 0,2 sec a 120-230 volt e 0,07 sec ad una tensione di 230-400 volt. Gli interruttori differenziali di tipo A e CA vengono attivati durante il tempo indicato quando compaiono correnti di guasto a terra sinusoidali (1z) Iz = 2 Id (per tensione 120-230) Iz = 5 Id (per tensione 230-400 volt).
Con correnti di guasto a terra pulsanti, un interruttore differenziale di tipo A interviene per il tempo indicato quando la corrente di guasto è uguale a: Iz = 1,4x2 Id (con una tensione di 120-230 volt) Iz = 1,4x5 Id (con una tensione di 230-400 volt). Il valore massimo di resistenza nelle condizioni più avverse sarà: 12 / 1.4x5x0.03 = 57 Ohm. Questa è la resistenza del dispositivo di messa a terra e devi navigare. Tuttavia, secondo la circolare n. 31.2012 “Sull'implementazione della messa a terra e lo spegnimento automatico all'ingresso di singoli oggetti da costruzione”, la resistenza della messa a terra non dovrebbe essere superiore a 30 Ohm. Con una resistenza specifica del suolo superiore a 300 Ohm x m, è consentito un aumento della resistenza fino a 150 Ohm.
Ingresso alla rete elettrica dell'edificio
Ora ci soffermiamo più in dettaglio su come eseguire correttamente l'input dalla linea aerea alla casa. La maggior parte degli edifici residenziali non richiede una corrente di carico superiore a 25 A (pari a circa 10 kW di potenza), quindi passiamo direttamente alla clausola 7.1.22 del PUE, che descrive in dettaglio come entrare in questo caso. Tutti i requisiti di questo paragrafo (e ovviamente altri standard PUE) che ho illustrato in Fig. 14.
Fig. 14. Ingresso da linee aeree con corrente nominale fino a 25 A. Secondo PUE 7.1.22. (clicca sull'immagine per ingrandire)
Tutte le spiegazioni necessarie sono fornite direttamente nella figura, quindi indicherò gli errori più comuni con il dispositivo di input. L'errore più pericoloso non è proteggere il cablaggio con il tubo allo schermo stesso. Questo non viene fatto sempre, e quindi qualsiasi cortocircuito in questa sezione del cablaggio, che non ha protezione, porta alla spruzzatura di metallo caldo e l'incendio in casa è quasi garantito. E anche se il cablaggio è realizzato in un tubo, non tutti i tubi supereranno tale test. Pertanto, il tubo di metallo deve avere uno spessore della parete di almeno 3,2 mm (nel nostro caso).
Un altro errore, ma non così ovvio: questo è molto spesso fatto dall'input SIP direttamente nella casa allo scudo, senza tagliarlo agli isolanti. Naturalmente, questo metodo ha i suoi vantaggi, ma se i fili di ingresso alla casa non sono fatti di RAME, NON FLESSIBILE, non ISOLATO, in ISOLAMENTO NON COMBUSIBILE, non con proprietà stabilizzate alla LUCE, allora non soddisfiamo i requisiti del PUE. Cosa posso dire?
In questo esempio, il ramo e l'ingresso nella casa sono eseguiti da SIP sec.16 mq. Con una tale sezione trasversale e un carico in casa con una corrente inferiore a 25 A, il filo di rame o l'alluminio è appena significativo. Il fatto che SIP sia flessibile non sembra essere neppure in dubbio, e anche con una tale sezione trasversale.Il fatto che SIP 4 sia realizzato con isolamento con proprietà stabilizzate alla luce \, lo stesso è chiaro. È rimasto solo un indicatore: l'isolamento deve essere non combustibile, e questo è l'argomento più grave: anche se si protegge il cablaggio con un tubo, questa non è una via d'uscita, poiché l'incendio è molto insidioso.
Ora SIP5 ng è apparso in vendita, cioè in isolamento non combustibile. Quindi possiamo parlare dell'ingresso diretto di fili isolati autoportanti all'interno della casa, anche se continuiamo a violare formalmente il PUE. La conclusione da tutto ciò è ovvia: non è necessario correre rischi, tutto deve essere fatto secondo le regole del PUE. E se preferisci SIP, fai il suo taglio all'ingresso della casa, quindi entra nella stessa casa e crea una sezione CAVO FLESSIBILE RAME. non meno di 4 mmq di isolamento NON combustibile con proprietà stabilizzate alla luce e posato allo scudo in met. tubo con uno spessore della parete di almeno 3,2 mm.
Alla fine, consideriamo quali pericoli ci si può aspettare dallo stesso OHL.
Fig. 15. Situazioni di emergenza su linee aeree
La Figura 15 mostra una sottostazione del trasformatore (TP) da cui parte la linea del tronco della linea aerea e da essa vengono fatti dei rami per entrare nella casa. In una casa viene fabbricato il s.TN-C-S e in un altro s.T.T. Le possibili situazioni di emergenza sulla linea aerea sono numerate 1-4. L'emergenza n. 1 - comune a entrambe le case - è un'interruzione del filo PEN sulla linea aerea. L'emergenza n. 2 è un'interruzione del cavo PEN sul ramo della casa (ovvero dal palo alla casa). Numero di emergenza 3 - mancata messa a terra del cavo PEN all'ingresso della casa. Emergenza n. 4 - una rottura del filo zero su un ramo della casa.
Se analizziamo le situazioni di emergenza n. 1-4, a condizione che abbiamo installato OBBLIGATORIAmente un interruttore automatico, un RCD e un relè ILV, quindi: In caso di emergenza n. 1 nel sistema TN-C-S, è possibile un elevato potenziale con un guasto alla messa a terra delle apparecchiature elettriche HRE. Non esiste tale pericolo nel sistema TT. In caso di emergenza n. 2, il sistema TN-C-S non ha protezione da cortocircuito nel cablaggio. C'è una tale protezione nel sistema TT. In caso di incidenti n. 3 e n. 4, la casa con il sistema TN-C-S e la casa con il sistema TT sono ugualmente protette. Da tutto ciò possiamo concludere che il sistema TT è il più sicuro.
Alla fine dell'articolo voglio offrire nell'ordine di discussione. Probabilmente hai notato che negli edifici residenziali privati PUE 1.7.145 ti consente di rompere contemporaneamente i cavi PE, L e N. Naturalmente, ho approfittato di questo diritto e l'ho riflesso nella figura. È chiaro e perché questo è necessario. È molto utile se la macchina stessa disconnettesse automaticamente tutti i fili in ingresso, quando la tensione sul filo PE saliva, ad esempio, a 60 volt.
Più avanti nella figura, fornisco un diagramma che consente di implementarlo. Lo schema mostra un interruttore a 3 poli, ad esempio BA47-29 e un relè PH47. La macchina è montata su un dinray e un relè è installato accanto ad essa sul lato, che è interbloccato meccanicamente con la macchina. Se ora applichi una tensione di 230 volt al relè, funzionerà e spegnerà la macchina. Successivamente, scrivo tutto approssimativamente, dal momento che lo schema deve essere ricordato.
Ragioniamo così. Supponiamo che il relè funzioni ad una tensione di 0,8x230 = 180 volt (può essere specificato con precisione durante l'esperimento). Quando la tensione sul filo PE aumenta, ad esempio, fino a 60 volt, tra il filo L e il filo PE sarà 220 + 60 = 280 volt. Quindi 280-180 = 100 volt, questo significa che 220-100 = 120 volt <180 volt e il relè non funzionerà, e 280-100 = 180 volt = 180 volt e il relè funzionerà.
Nella diagonale del ponte, attiva il transistor. Quando la tensione sul diodo zener è di 100 volt (selezioniamo un diodo zener a 100 volt), il transistor si aprirà e il relè scatterà. La macchina si spegne e rompe i conduttori L, PE e N e allo stesso tempo il circuito di potenza del relè stesso si romperà.
Continuazione dell'articolo: Electrosafe edificio residenziale privato e cottage. Parte 3. Protezione contro i fulmini
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