Společný vodič a uzemnění v obvodech

Než pochopíte, kde a jak jsou znázorněny uzemňovací body a společný vodič, musíte pochopit, co to je.
Podle definice společný vodič (zem, těleso) označuje bod, ve kterém je elektrický potenciál považován za nulový. Podle toho se všechny ostatní hodnoty v obvodu měří vzhledem k tomuto bodu, nazývanému společný vodič. Společným vodičem v obvodech je zpravidla ten, proti kterému se měří všechna napětí obvodu. V elektronických obvodech není tato funkce vždy nesena záporným pólem. Existuje mnoho obvodů, ve kterých je tato funkce přiřazena kladnému vodiči, zatímco u obvodů, které mají bipolární napájení (tedy napájení přes systém +-Upit), je společný vodič společným bodem zdrojů napájení. Jinými slovy, společný vodič obvodu lze nazvat vodičem, ke kterému se sbíhá největší počet svorek celého obvodu. Tento koncept byl zaveden právě proto, aby se zjednodušil proces kreslení a čtení obvodů (ostatně místo pokládání vodičů k němu se často jednoduše kreslí značka skládající se ze svislé čáry přecházející do středu vodorovné čáry). současně to umožňuje ušetřit místo na výkresu obvodu. Ve vztahu k elektronickým obvodům malých rozměrů, které jsou vyrobeny na deskách pomocí tištěných vodičů, je společný vodič (také známý jako zemnění) vyroben ve formě měděného substrátu. Kromě toho mají vodiče pro tento účel na deskách plošných spojů zpravidla poměrně velkou plochu (mnohem větší než ostatní vodiče). Ve vztahu k jakémukoli elektrickému (nebo elektronickému) obvodu je společný vodič (aka zem) tak pohodlná věc, že ​​čtení jakýchkoli obvodů, pokud tento prvek nemají, je výrazně obtížné a nepohodlné. Pro obvody určené k provozu při vysokých rychlostech již dlouho platí axiom, že každý čtvereční milimetr desky, který nemá elektronické součástky nebo vodiče, by měl být vyplněn mnohoúhelníkem určeným pro zemnící vodič. Pokud se tak nestane, výsledek může být velmi katastrofální. Existují však případy, kdy je poměrně obtížné (a někdy nemožné) tato pravidla dodržovat (například když je instalace poměrně hustá). K překonání této složitosti je nutné snížit hustotu instalace, a tím vyčlenit více místa pro „společný vodič“. Příkladem maximálního zaplnění zemnícího (zemního) polygonu může být klidně jakákoliv deska plošných spojů průmyslového typu (například „pečeť“ libovolného magnetofonu nebo televizoru). Pokud potřebujete na takových deskách najít společný vodič, pak se šťouchnutím do vodiče s největší plochou dostaneme ke společnému vodiči. S čísly je to trochu jiné, i když to také není složité: zde stačí vypočítat bod, ve kterém jsou kondenzátory (nepolární), které jsou nutně přítomny v téměř každém digitálním obvodu a instalované paralelně s napájením každého digitálního mikroobvodu konvergovat. V průmyslové automatizaci mají všechny systémy typicky jak analogovou, tak digitální část. Z tohoto důvodu může docházet k rušení indukovanému digitální částí obvodu. Aby se co nejvíce zbavilo rušení indukovaného digitální částí zařízení na zbytku obvodu, je společný vodič analogové části co nejvíce odpojen od digitální části, aby bylo zajištěno, že „ zem“ z „digitálu“ je připojena k „země“ z „analogového“ pouze v jednom jediném bodě, umístěném co nejblíže společnému vodiči napájecího zdroje. A jsou označeny jinak: AGND – běžný vodič analogového typu, pak jako, DGND – respektive digitální. Nyní se podívejme, jak je obvyklé označovat různé typy běžných vodičů a uzemňovacích bodů na schématech.
Podle ESKD je bod, vzhledem k němuž se měří všechna napětí a proudy obvodu, považován za společný a je označen svislou čárou dotýkající se krátké vodorovné čáry (někdy z této čáry vybíhají krátké čáry nakloněné doprava). Bod, který má být připojen k zemnící elektrodě, je označen stejným způsobem, s tím rozdílem, že pod vodorovnou čarou jsou umístěny další dva, které spolu s první tvoří trojúhelník (druhý je kratší než první a třetí je kratší než druhý). V zahraničních obvodech navíc existuje rozdíl mezi společným vodičem analogového a digitálního typu: analogový společný vodič je označen ve formě svislé pomlčky končící vyplněným rovnostranným trojúhelníkem, jehož vrchol směřuje dolů, zatímco v digitální podobě tato pomlčka končí pouze obrysem takového trojúhelníku. V každém případě, pokud se pro digitální a analogový používá samostatný společný vodič, pak se vývojáři pokusí na diagramech naznačit, jaký typ společného vodiče se používá: AGND nebo DGND. Existuje mnoho programů určených pro kreslení obvodů na obrazovce počítače s možností následného rozložení jejich tištěného vzoru. Mezi nimi jsou sPlan, Eagle, DipTrace a další. PS Pokud máte co dodat k článku, napište do komentářů.

žádný autor Zveřejněno: 18.07.2015 Změněno: 19.09.2015 0 0

Odměna, kterou jsem nasbíral 0 1

Ohodnoťte tento článek

• Technická gramotnost

Průměrné hodnocení článku: 4.5 Hlasovalo: 1 lidí.

Uzemnění je zajištěno pro bezpečný provoz osob a spolehlivou ochranu samotných elektrických instalací. Jedná se o povinný postup podle norem PUE a GOST pro koordinované připojení elektrických zařízení k zemi, která je dobrým hasicím médiem v případě úniku proudu. Pro takové připojení se používá zemnicí vodič. Může to být jakýkoli prvek, který vede proud (ocelový pás, kovová trubka, kabel nebo zemnicí drát).

Příklad jedné zemnicí elektrody v zemi

Všechny elektrické spotřebiče mají vodivou část, která je volně přístupná lidskému kontaktu. Například za normálního provozu na těle není žádné napětí, ale pokud je izolace poškozená, může být její dotyk nebezpečný.

K takovému poškození vedou následující faktory:

• fyzické zhoršení;
• mechanické selhání;
• dlouhodobé, vyčerpávající používání;
• výrobní vada;
• hromadění vodivého prachu a vlhkosti mezi tělem zařízení a částmi vedoucími proud.

Proto při práci v elektrických instalacích vždy existuje riziko úrazu elektrickým proudem v důsledku poruch zařízení nebo přepětí.

Zemnící a pracovní kabely se vybírají podle účelu uzemnění, který může být pracovní (funkční) a ochranný.

Pro normální fungování elektrických instalací se podle elektroinstalačního řádu používá pracovní uzemnění pro jejich proudové části.

Ochranné zařízení je určeno k ochraně elektrických zařízení a osob před nebezpečným proudem, který je možný při úderech blesku, poruchách a nesprávném provozu zařízení, tj. v případě nouze.

Tento typ uzemnění také pomáhá chránit zařízení před rušením během spínání v napájecí síti a také před elektromagnetickými kmity, které vznikají během společného provozu elektrických zařízení.

V obytných prostorách (byty, domy) se provádí pouze ochranné uzemnění pomocí cenově dostupného uzemňovacího vodiče – drátu nebo samostatné části vícežilového kabelu. Tento vodič může mít různé průřezy, ale vždy je vyroben z mědi.

Typy uzemňovacích systémů

Uzemnění se instaluje vlastním úsilím pouze v soukromých domech, letních chatkách a také v bytových domech postavených před rokem 1998. V dnešní době již domy mají kompletní uzemňovací systém.

Podle pravidel PUE existují 3 takové systémy:

1. Systém TN, kde je nulový vodič transformátoru uzemněn a k němu jsou připojeny odkryté vodivé části;
2. Systém TT, kde je nulový vodič transformátoru uzemněn a exponované vodivé prvky jsou uzemněny samostatným uzemňovacím zařízením nezávislým na nulovém vodiči;
3. IT systém, ve kterém se k uzemnění nulového vodiče používají vysoce odporová zařízení, nebo ve kterém je nulový vodič zcela izolován od země a odkryté vodivé části jsou uzemněny samostatně.

Uvažované systémy chrání lidi před náhodným úrazem elektrickým proudem stejnou měrou, ale mají různý stupeň spolehlivosti, pokud jde o ochranu elektrických zařízení.

Subsystém TN-S znamená, že v síti se střídavým proudem je uzemnění provedeno ze samostatného vodiče a nulového vodiče.

Zastaralý subsystém TN-C – kabely „nula“ a „zem“ jsou sloučeny do jednoho vodiče se samostatným nulovým vodičem (typické pro staré budovy).

Označení drátu

Zemnící vodič je označen specifickým písmenným označením a barevným schématem.

Podle požadavků elektroinstalačního řádu je u třížilového vodiče uzemnění označeno velkými písmeny PE, ne nutně s uvedením průřezu, žlutozelenou barvou.

Kabely s velkým počtem žil jsou označeny stejným způsobem. Zahraniční výrobci někdy označují zemnící vodič žlutě nebo zeleně.

Dávejte pozor! Tloušťka takového drátu je menší než fázový drát – to je další rozdíl oproti neutrálnímu drátu.

Seznam kabelů používaných k uzemnění

Volba kabelu je určena typem uzemnění: stacionární nebo nestacionární. Příkladem stacionárního typu je uzemnění všech budov, průmyslových elektrických zařízení, elektrické rozvody v bytě. Používají se k němu měděné třížilové dráty značek PVG, PPV, VVG, NYM.

Nestacionární (přenosné) uzemnění se používá k ochraně osob před náhodným napájením při práci na elektrických zařízeních, když jsou odpojena od hlavního zdroje napájení.

V tomto případě je lepší použít flexibilní dráty vyrobené z polyvinylchloridu: PV6-3, PV-3, MGKzV.

Příklad vodiče PV6-3p

Konstrukce kabelů PV6-3 a PV6-3p je sada měděných žil, jejichž izolace je vyrobena z průhledného PVC pláště. Vodivé jádro je jasně viditelné, což umožňuje snadno sledovat integritu drátu po celé jeho délce.

Je určen pro teploty od -40 do +55 stupňů Celsia.
Kabel VVg má jádra vyrobená z měděného drátu první a druhé třídy kroucení, jeho izolace a vnější plášť z polyvinylchloridu činí kabel odolným vůči hoření.

Kabely ESUY, H00V3-D od německého výrobce uzemňují instalace vysokého napětí, železniční tratě, systémy pro zpracování důležitých informací. Tento spolehlivý, zátěži a teplotě odolný kabel má stínění z měděného drátu, které navíc chrání před fyzikálními a chemickými vlivy.

Důležité! Průřez uzemňovacího kabelu se volí přesně podle tabulek v Pravidlech pro elektroinstalaci.

Jak rozlišit uzemňovací kabel

Během připojení zátěže protéká elektrický proud nulovým vodičem, ale ne zemnícím vodičem. Úlohou tzv. „Zemění“ je chránit před úrazem elektrickým proudem, který tímto vodičem neprotéká, proto je připojen k pouzdrům zařízení.

Hlavní rozdíl mezi zemnícím vodičem a neutrálním vodičem

Abyste zjistili, který vodič je kde, musíte udělat následující:

• Měření odporu na „zemi“ ohmmetrem. Naměřená hodnota obvykle nepřesahuje 4 ohmy;
• Pokud potřebujete znát napětí mezi uzemňovacím vodičem a jiným zařízením, voltmetr neukáže žádné hodnoty a na neutrálním vodiči bude malé napětí.

Připojení

Zvažme pravidla pro instalaci uzemnění v prostorách. U bytu je nutné pochopit, kde se v rozvaděči nachází zemnící vodič. U soukromého domu budete muset nejprve vytvořit další zemnící smyčku.

Téměř všechny moderní zásuvky a lustry jsou vybaveny speciální uzemňovací svorkou, kam je připojen ochranný kabel. Jak již bylo zmíněno, v bytových domech byste se měli připojit k uzemňovacímu systému TN-C, kde již existují potrubí se čtyřžilovými vodiči. Všechny stoupačky jsou dodávány s „fází“, „nulou“ a „uzemněním“. V novostavbách se již používá systém TN-S s pětižilovým vodičem: 3 fáze, ochranná nula PE a pracovní nula N.

Připojení v síti TN-S

Seznam akcí pro uzemnění v síti TN-S:

1. fázový kabel je připojen k „fáze“;
2. Nulový vodič je připojen k nulové sběrnici pomocí svorky;

Důležité! Není dovoleno spojovat nulové a zemnící vodiče dohromady.

1. Uzemňovací vodič PE je připojen k tělu elektrického rozvaděče.

Další informace. Není možné „zasadit“ všechny zemnící vodiče na jednu svorku. Pro tyto účely se doporučuje použít sběrnici.

Je vhodné rozdělit zátěž elektrického vedení takto: svítidla, velké domácí spotřebiče, napájecí zařízení – vše je uzemněno samostatně.

Použitá varná deska by měla být zapojena třífázově, kovové komponenty koupelny (vana, potrubí, podlahové vytápění a uzemňovací vodič zásuvky) by měly být připojeny ke sběrnici DSUP v koupelně.

Zásuvky jsou dodávány s třívodičovým zapojením. Všechny ochranné vodiče PE s mechanickou ochranou musí mít průřez 2,5 mm2, bez takové ochrany – 4 mm2.

Uzemnění v síti TN-C se provádí několika způsoby:

1. V přízemí bytového domu je možné si vytvořit vlastní obrys zatloukáním a svařováním kovových tyčí;
2. Ve vyšších patrech je nutné vést „uzemnění“ ze suterénu k elektrickému panelu v bytě. K tomu se volí flexibilní zemnící vodič;
3. Uspořádání “uzemnění” v bytech pomocí kovových síťových misek, ale nejprve je nutné vypočítat odpor.

Připojení v síti TN-C

Důležité! Stává se, že elektrikáři pro ochranné systémy používají seskupení s plynovody, trubkami, bateriemi v bytě. Takové schéma je život ohrožující, protože v případě možného úniku proudu může být pod napětím jak váš byt, tak i vaši sousedé v domě.