Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 2

Beginnen Sie den Artikel hier - Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 1.

System TN - C - S. In der endgültigen Version haben wir das folgende Schema - siehe. Abb. 11 und Abb. 12. Das Diagramm zeigt das minimal erforderliche Kit zum Schutz Ihres Hauses. Das ILV-Relais schützt Ihr Haus vor Über- und Unterspannung am Eingang. Und wenn Sie sich nicht vor der erhöhten Spannung schützen können (ein Brechen des PEN-Kabels ist unwahrscheinlich), aber was zum Teufel nicht scherzt und die niedrigere Spannung immer auftreten kann, was für Elektromotoren äußerst gefährlich ist. Wenn Sie eine UZO-Elektronik haben, funktioniert diese möglicherweise mit einer reduzierten Spannung oder einem nur unterbrochenen Neutralleiter einfach nicht und verlässt das Haus ohne Schutz.

Der FI-Schutzschalter schützt Sie vor direktem Kontakt mit dem Phasendraht, vor Leckströmen, die einen Brand verursachen können, und schaltet das fehlerhafte Kraftwerk sofort aus (wenn sich die Phase dem Gehäuse nähert). Der Leistungsschalter überwacht Kurzschlussströme und Überlastungen im Netzwerk.

In Bezug auf die Erdung des PEN-Kabels ....

Gemäß PUE, Abschnitt 1.7.61 "... muss die Erdung von elektrischen Anlagen mit einer Spannung von bis zu 1 kV, die über Freileitungen gespeist werden, gemäß Abschnitt 1.7.102-1.7.103 durchgeführt werden." Gemäß S.1.7.102 "... und auch an den Freileitungseingängen von elektrischen Anlagen, in denen das automatische Ausschalten als Schutzmaßnahme für indirekten Kontakt verwendet wird, MUSS eine wiederholte Erdung des PEN-Leiters durchgeführt werden."

Der PUE verpflichtet uns daher, die PEN-Drähte am Eingang des Hauses mit dem TN-C-S-System neu zu erden. Gemäß Absatz 1.7.103 sollte der Widerstand der erneuten Erdung in unserem Fall nicht mehr als 30 betragen. Beachten Sie, dass dieser Widerstand gemessen wird, wenn das PEN-Kabel getrennt wird (dh ohne Berücksichtigung der wiederholten Erdung außerhalb Ihres Hauses - wiederholte Erdung an der Freileitung). Wenn Sie dann das PEN-Kabel von der Freileitung wieder an Ihre wiederholte Erdung anschließen, sollte der Gesamtwiderstand nicht mehr als 10 Ohm betragen (siehe Abschnitt 1.7.103).

Da wir nicht sicher sein können, dass alle Erdungen an der Freileitung vorgenommen werden, kann sich herausstellen, dass unsere Erdung die einzige an der Freileitung ist, dh sie muss weniger als 10 Ohm betragen. Daher ist es bei der Installation Ihres Erdungsgeräts erforderlich, sich sofort auf den Wert von nicht mehr als 10 Ohm in normalem Boden (in sandigem, nicht mehr als 50 Ohm) zu konzentrieren. Vertreter von Gasunternehmen benötigen dies auch, wenn Sie einen Gaskessel haben.

Abb. 11. System TN-C-S (Klicken Sie auf das Bild, um es zu vergrößern)

Abb. 12. System TN-C-S gemäß PUE 7.1.22 (zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Lassen Sie uns nun die Auswahl der Leistungsschalter behandeln.

Zuerst müssen Sie verstehen, dass der Leistungsschalter, der Ihre Steckdosen schützt, nicht höher als 16 A sein sollte und der, der die Lampen schützt, nicht höher als 10 A sein sollte. Warum? Tatsache ist, dass alle Elektrogeräte, die Sie im Haus verwenden, mit einem Kabel an Steckdosen angeschlossen sind. Dieses Kabel sollte gemäß den Normen keinen Kupferquerschnitt von weniger als 0,75 mm² haben. Der Nennstrom für diesen Abschnitt beträgt 16A.

Wenn Sie den Leistungsschalter auf 25 A einstellen, beginnt er erst bei einem Strom von mehr als 25 A "etwas zu tun". Wenn 25 A Strom durch das für 16 A ausgelegte Kabel fließt, erwärmt sich der Isolator, schmilzt die Isolierung und schließlich den Strom Kurzschluss in der Schnur und das Feuer im Haus. Ähnlich wie bei Leuchten müssen gemäß den Normen alle internen Verbindungen in ihnen mit einem Kupferdraht mit einem Querschnitt von mindestens 0,5 mm² hergestellt werden. Für einen solchen Querschnitt beträgt der Nennstrom 10A.

Nun, denk dran. Der Leistungsschalter nicht mehr als 16A schützt Steckdosen und bei 10A - Lampen. Mach weiter. Es ist zu beachten, dass Leistungsschalter vom Typ B, C, D sind. Wir interessieren uns nur für Typ B und C. Was ist das?

Typ B ist ein Leistungsschalter, der die elektrische Installation innerhalb von 3 -5 1nom deaktiviert. Dementsprechend liegt Typ C innerhalb von 5-10 1nom. Für welche bestimmte Zeit die Maschine arbeiten wird, überprüfen Sie ihre Schutzeigenschaften. Wir sind jedoch keine Designer, daher werden wir es in Bezug auf die elektrische Sicherheit einfacher und besser machen.

Laut GOST, nach dem alle diese Maschinen hergestellt werden, beträgt die Reaktionszeit an der Obergrenze (für Typ B 5) Ichnom und für Typ C ist es 10 Ichnom) darf nicht länger als 0,1 s sein. Und gemäß Tabelle 1.7.1 des PUE sollte die Zeit zum Ausschalten der Maschine bei 220 V nicht mehr als 0,4 Sekunden betragen. Wofür ist das? Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass die Schwere des Stromschlags sowohl die Größe der Spannung als auch die Zeit beeinflusst, in der sie auf die Person einwirkt. Wenn eine Person beispielsweise offene leitende Teile (HRE) berührt, auf die sich die Phase (220 V) plötzlich „gesetzt“ hat, wird angenommen, dass eine Person nicht länger als 0,4 Sekunden (für 220 V) mit Strom versorgt werden sollte, dh für sie sicher. Denken Sie daran - ich habe oben geschrieben, dass ich Ihnen sagen werde, wie Sie den Stress der Berührung loswerden können - genau das ist der Weg.

Daher werden wir die Schutzeigenschaften von Maschinen nicht berücksichtigen. Die Tatsache, dass eine Maschine vom Typ B mit einem Kurzschlussstrom von 5 Ichnom. (Eine Maschine vom Typ C für 10 1nom.) sofort (für 0,1 s) Trennen Sie die Spannung, wir sind sehr glücklich. Wir werden uns darauf konzentrieren.

Mach weiter. Es stellt sich heraus, dass für den sofortigen Betrieb einer automatischen Maschine vom Typ B bei 16 Ampere ein Strom von 5 × 16 = 80 A und für den Typ C ein Strom von 10 × 16 = 160 A benötigt wird. Und welcher Drahtabschnitt wird benötigt, um einen solchen Strom zu gewährleisten? Zählen wir ein wenig.

R = U / 1 = 220/80 = 2,8 Ohm

S = 0,0175 × L / S² mm

Angenommen, diese Maschine schützt beispielsweise die Verkabelung zu einer Steckdose, die in einem Abstand von 100 Metern installiert ist. Dann ist S = 1,25 m². Gemäß PUE sollte der Mindestquerschnitt von Kupferdrähten gemäß den Bedingungen der mechanischen Festigkeit mindestens 1,5 mm² betragen. Wenn wir die Verkabelung zu unserer Steckdose zu einem Kupferdraht mit einem Querschnitt von 1,5 m² machen, erfüllen wir die Anforderungen des PUE und schützen zuverlässig alles, was sich in der Schutzzone dieser Maschine befindet.

Nehmen Sie nun eine 16-A-Maschine, geben Sie jedoch C ein und führen Sie ähnliche Berechnungen durch. Wir sehen, dass bei einer Maschine vom Typ B die Verkabelung zur Steckdose einen Abstand von 100 hat m kann ein Draht mit einem Querschnitt von 1,5 mm² und für eine Maschine vom Typ C ein Draht mit einem Querschnitt von 2,5 mm² sein. mm in Kupfer. Was ist das Beste für Ihr Zuhause? Ich denke, Sie können es selbst herausfinden. Die Hauptsache ist, dass Sie die Essenz des Problems bereits verstehen.

Lassen Sie uns nun über die Auswahl eines FI sprechen.

In der Regel sind wir keine reichen Leute und kaufen UZO sogenannte "elektronische", dh wenn es mit Strom versorgt wird (in diesem Fall über das 220-V-Netz selbst), funktioniert es und schützt unser Haus und unsere Person. Und wenn zum Beispiel der Neutralleiter zum FI-Schutzschalter selbst unterbrochen wird, geht die Phase ins Haus und der FI-Schutzschalter ist mit allen sich daraus ergebenden Konsequenzen außer Betrieb. Daher empfehle ich dringend, ein ILV-Relais zu installieren, das dieses und andere Probleme nachverfolgt. Wenn möglich, ist es besser, anstelle eines kombinierten RCD (RCD plus eine automatische Maschine in einem Gehäuse) einen separaten RCD und eine automatische Maschine zu wählen, da bei Auslösung eines kombinierten RCD nicht nachvollziehbar ist, warum er funktioniert - von Überlast, Kurzschlussstrom, Leckstrom, Phasenschluss bis zum HRE- oder HFC-Gehäuse. Mit einer separaten Maschine und einem FI-Schutzschalter wird alles sofort klar. RCD bei Nennstrom sollte einen Schritt über der Maschine stehen, die davor steht

Da es sich um ein gewöhnliches Wohngebäude handelt und nicht um ein riesiges Herrenhaus, muss der RCD am Eingang des Hauses mit 20 oder mehr Ampere und einem Differenzstrom von 30 genommen werden Ma, das ist genug, um dein Zuhause zu schützen. Es ist besser, einen Eingangsleistungsschalter als einen einpoligen, aber einen zweipoligen für das TT-System und einen dreipoligen für das System zu verwenden TN-C-S (PUE 1.7.145).

Abb. 13. TT-System (zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Wenn Sie alles, was oben geschrieben wurde, sorgfältig gelesen haben, können Sie auch das TT-System leicht herausfinden. Der Unterschied zum TN-C-S-System besteht darin, dass der PEN-Draht am Eingang zu den PE- und N-Leitern nicht getrennt ist.Der PEN-Leiter spielt jetzt nur noch die Rolle des N-Leiters (Arbeitsnullpunkt) und wird daher sofort an den Stromzähler angeschlossen.

Wir müssen den PE-Leiter selbst herstellen, indem wir das ERDGERÄT vor Ort ausführen und den RE-Bus der Eingangsabschirmung daran anschließen. Von diesem Rückwandbus nehmen wir PE-Leiter zu Steckdosen und wo nötig, wie im TN-C-S-System. Im TT-System gibt es jedoch ein Problem: Es ist unmöglich, große Ströme für den Betrieb von Automaten darin zu erzeugen. Es ist eine Sache, die Phasen- und Neutralleiterdrähte untereinander zu schließen, und es ist eine ganz andere, die Phase in den Boden zu stecken. Selbst wenn wir ein Erdungsgerät mit einem Widerstand von 10 Ohm herstellen, erhalten wir einen Strom von 220/10 = 22 A - ein magerer Strom für den Betrieb der Maschinen, so dass sie uns jetzt nicht weiterhelfen. Was tun?

Hier kommt die UZO bei 30mA (0.03A) zur Rettung. Ein solcher RCD arbeitet mit einem Strom zur Erde von nur 0,03 A, das ist genau das, was wir brauchen. Die Anforderungen an den Erdungswiderstand im TT-System sind weniger streng als im TN-C-S-System. Was bedeutet das weniger streng? Lass es uns herausfinden.

Gemäß PUE 1.7.59 im TT-System sollte der Erdungswiderstand R s <50 / Id-R zp sein, wobei 50 die höchste Kontaktspannung am HRE und am HF Id-dif ist. Der RCD-Strom R zp ist der Widerstand des Erdungsleiters. Da die Abstände in unserem Wohngebäude gering sind, können wir Rzp = 0 nehmen. Dann ist R z <50 / Id

In einem Privathaus gibt es viele besonders gefährliche Orte - eine Straße, Schuppen usw., daher sparen wir keine elektrische Sicherheit und akzeptieren anstelle von 50 Volt 12 Volt. Ab 12 Volt wird sicherlich nicht töten. Dann ist Rz = 12 / 1,4xId = 12 / 1,4x0,03 = 286 Ohm, dh der Erdungswiderstand sollte mindestens 286 Ohm betragen.

Der Entwurf einer neuen Überarbeitung des Standards MES 60364-4-41 legt die Maximalwerte für die Reaktionszeit des automatischen Ausschaltens im TT-System fest. Dies sind 0,2 Sekunden bei 120 bis 230 Volt und 0,07 Sekunden bei einer Spannung von 230 bis 400 Volt. RCDs vom Typ A und AC werden während der angegebenen Zeit ausgelöst, wenn sinusförmige Erdschlussströme auftreten (1z) Iz = 2 Id (für Spannung 120-230) Iz = 5 Id (für Spannung 230-400 Volt).

Bei pulsierenden Erdschlussströmen löst ein RCD vom Typ A für die angegebene Zeit aus, wenn der Fehlerstrom gleich ist: Iz = 1,4 x 2 Id (bei einer Spannung von 120 bis 230 Volt) Iz = 1,4 x 5 Id (bei einer Spannung von 230 bis 400 Volt). Der maximale Widerstandswert unter den widrigsten Bedingungen beträgt: 12 / 1,4x5x0,03 = 57 Ohm. Dies ist der Widerstand des Erdungsgeräts, und Sie müssen navigieren. Gemäß Rundschreiben Nr. 31.2012 „Bei der Implementierung einer erneuten Erdung und einer automatischen Abschaltung am Eingang einzelner Bauobjekte“ sollte der Widerstand der erneuten Erdung jedoch nicht mehr als 30 Ohm betragen. Bei einem spezifischen Bodenwiderstand von mehr als 300 Ohm x m ist eine Widerstandssteigerung von bis zu 150 Ohm zulässig.

Eingang zur Gebäudestromversorgung

Lassen Sie uns nun genauer darauf eingehen, wie die Eingabe von der Freileitung zum Haus korrekt ausgeführt wird. Die meisten Wohngebäude benötigen keinen Laststrom von mehr als 25 A (dies entspricht etwa 10 kW Leistung). Dann wenden wir uns direkt Abschnitt 7.1.22 des PUE zu, in dem die Eingabe in diesem Fall detailliert beschrieben wird. Alle Anforderungen dieses Absatzes (und natürlich anderer PUE-Standards) habe ich in Abb. 14 dargestellt.

Abb. 14. Eingang von Freileitungen mit Nennstrom bis 25 A. Gemäß PUE 7.1.22. (Klicken Sie auf das Bild, um es zu vergrößern)

Alle notwendigen Erklärungen sind direkt in der Abbildung angegeben, daher werde ich auf die häufigsten Fehler mit dem Eingabegerät hinweisen. Der gefährlichste Fehler besteht darin, die Verkabelung mit dem Rohr zum Schirm selbst nicht zu schützen. Dies geschieht nicht immer, und daher führt jeder Kurzschluss in diesem Abschnitt der Verkabelung, der ebenfalls keinen Schutz hat, zum Versprühen von heißem Metall, und das Feuer im Haus ist fast garantiert. Und selbst wenn die Verkabelung in einem Rohr erfolgt, besteht nicht jedes Rohr einen solchen Test. Daher sollte das Metallrohr eine Wandstärke von mindestens 3,2 mm haben (für unseren Fall).

Ein weiterer, aber nicht so offensichtlicher Fehler - dies geschieht sehr oft durch SIP-Eingabe direkt in das Haus zum Schild, ohne ihn an den Isolatoren zu schneiden. Natürlich hat diese Methode ihre Vorteile, aber wenn die Eingangsleitungen zum Haus nicht aus Kupfer bestehen, nicht flexibel, nicht isoliert, in nicht kombinierbarer Isolierung, nicht mit lichtstabilisierten Eigenschaften, dann erfüllen wir nicht die Anforderungen des PUE. Was kann ich sagen

In diesem Beispiel werden die Verzweigung und der Eintritt in das Haus von SIP Sek. 16 m² ausgeführt. Bei einem solchen Querschnitt und einer Last im Haus mit einem Strom von weniger als 25 A ist der Kupferdraht oder das Aluminium kaum von Bedeutung. Die Tatsache, dass SIP flexibel ist, scheint auch bei einem solchen Abschnitt nicht zu bezweifeln.Die Tatsache, dass SIP 4 mit einer Isolierung mit lichtstabilisierten Eigenschaften hergestellt wird, ist das gleiche klar. Es gibt nur noch einen Indikator - die Isolierung sollte nicht brennbar sein, und dies ist das schwerwiegendste Argument. Selbst wenn Sie die Verkabelung mit einem Rohr schützen, ist dies kein Ausweg, da das Feuer sehr heimtückisch ist.

Jetzt ist SIP5 ng im Handel erhältlich - also in nicht brennbarer Isolation. Dann können wir über den direkten Eintritt von selbsttragenden isolierten Drähten in das Haus sprechen, obwohl wir immer noch formal gegen die PUE verstoßen. Die Schlussfolgerung aus all dem ist offensichtlich - es besteht keine Notwendigkeit, Risiken einzugehen, alles muss gemäß den Regeln des PUE erfolgen. Und wenn Sie SIP bevorzugen, schneiden Sie am Eingang des Hauses, betreten Sie das Haus selbst und erstellen Sie einen Abschnitt mit Kupferflexiblen Kabeln. Nicht weniger als 4 mm² in nicht brennbarer Isolierung mit lichtstabilisierten Eigenschaften und bis zur Abschirmung in met. Rohr mit einer Wandstärke von mindestens 3,2 mm.

Am Ende überlegen wir, welche Gefahren von der OHL selbst zu erwarten sind.

Abb. 15. Notsituationen an Freileitungen

Fig. 15 zeigt ein Umspannwerk (TP), von dem aus die Hauptleitung der Freileitung verläuft und von dem aus Zweige zum Haus führen. In einem Haus wird s.TN-C-S hergestellt und in einem anderen s.T.T. Mögliche Notfallsituationen an der Freileitung sind mit 1-4 nummeriert. Notfall Nr. 1 - der beiden Häusern gemeinsam ist - ist ein Bruch des PEN-Kabels an der Freileitung. Notfall Nr. 2 ist eine Unterbrechung des PEN-Kabels auf dem Ast zum Haus (dh von der Stange zum Haus). Notfall Nummer 3 - Fehler beim erneuten Erden des PEN-Kabels am Eingang des Hauses. Notfall Nr. 4 - ein Drahtbruch von Null auf einem Ast zum Haus.

Wenn wir die Notfallsituationen Nr. 1-4 analysieren, vorausgesetzt, wir haben einen Leistungsschalter, einen FI-Schutzschalter und ein ILV-Relais obligatorisch installiert, dann: Im Notfall Nr. 1 im TN-C-S-System ist ein hohes Potenzial möglich, wenn die Erdung der elektrischen HRE-Ausrüstung fehlschlägt. Im TT-System besteht keine solche Gefahr. Im Notfall Nr. 2 verfügt das TN-C-S-System nicht über einen Kurzschlussschutz in der Verkabelung. Es gibt einen solchen Schutz im TT-System. Bei den Unfällen Nr. 3 und Nr. 4 sind das Haus mit dem TN-C-S-System und das Haus mit dem TT-System gleichermaßen geschützt. Aus all dem können wir schließen, dass das TT-System das sicherste ist.

Am Ende des Artikels möchte ich in der Diskussionsreihenfolge anbieten. Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass Sie in privaten Wohngebäuden mit PUE 1.7.145 gleichzeitig PE-, L- und N-Drähte brechen können. Natürlich habe ich dieses Recht ausgenutzt und es in der Abbildung wiedergegeben. Es ist klar und warum dies notwendig ist. Es ist sehr gut, wenn die Maschine selbst automatisch alle Drähte am Eingang abtrennt, wenn die Spannung am PE-Draht beispielsweise auf 60 Volt ansteigen würde.

Weiter in der Abbildung gebe ich ein Diagramm, mit dem dies implementiert werden kann. Das Diagramm zeigt einen 3-poligen Leistungsschalter, z. B. BA47-29 und ein PH47-Relais. Die Maschine ist am Dinreake und daneben an der Seite des Relais installiert, das mechanisch mit der Maschine verriegelt ist. Wenn Sie jetzt eine Spannung von 230 Volt an das Relais anlegen, funktioniert es und schaltet die Maschine aus. Als nächstes schreibe ich alles ungefähr, da das Schema in Erinnerung gerufen werden muss.

Wir argumentieren so. Angenommen, das Relais arbeitet mit einer Spannung von 0,8 x 230 = 180 Volt (kann während des Experiments genau angegeben werden). Wenn die Spannung am PE-Draht beispielsweise bis zu 60 Volt ansteigt, beträgt zwischen dem L-Draht und dem PE-Draht 220 + 60 = 280 Volt. Dann 280-180 = 100 Volt, dies bedeutet, dass 220-100 = 120 Volt <180 Volt und das Relais nicht funktionieren und 280-100 = 180 Volt = 180 Volt und das Relais funktionieren.

Schalten Sie in der Diagonale der Brücke den Transistor ein. Wenn die Spannung an der Zenerdiode 100 Volt beträgt (wir wählen eine Zenerdiode bei 100 Volt), öffnet der Transistor und das Relais löst aus. Die Maschine schaltet sich aus und unterbricht die L-, PE- und N-Leiter. Gleichzeitig unterbricht der Stromkreis des Relais.

Fortsetzung des Artikels: Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 3. Blitzschutz