Jordning är ett av de första begreppen som vi stöter på när vi studerar elektroteknik. Behovet av att införa skyddsjordning beror på det faktum att ett nödvändigt villkor för säker drift av någon elektrisk installation är tvångsstängning av alla dess ledande komponenter till marken.
Principen för jordning
Det är känt att det geniala i det överväldigande flertalet fall är enkelt. Likaså med jordning. Den bygger på flera extremt enkla och uppenbara bestämmelser.
De kokar ner till det faktum att:
- det kan garanteras förhindra både isoleringsnedbrytning på den elektriska installationens ledande kropp och en märkbar minskning av dess motstånd;
- potentiell träff på kroppen har inga synliga yttre tecken;
- när man rör sådana delar är en person under påverkan av en hög potential;
- den slående faktorn är strömmen som dyker upp vid tidpunkten för beröring av den ledande ytan och strömmar genom människokroppen till marken;
- strömmen kan endast reduceras till en säker nivå genom att minska den potentiella skillnaden mellan det ledande elementet och mark, för vilken det räcker att kraftigt ansluta fodralets metalldelar till marken med en tråd med en liten motstånd.
Som ett resultat, under isoleringsnedbrytning, går strömmen helt enkelt huvudsakligen i marken och passerar inte genom människokroppen. Detta illustreras grafiskt i figur 1.
Varför jordmotstånd är litet
Enligt Ohms lag strömmar strömmen alltid i en sluten slinga. I det här fallet - från en pol i kraftverket till jordelektroden genom den elektriska installationen med dess jordningssystem. I det här fallet är det låga motståndet från installationens jordning inte en garanti för ett litet motstånd hos den omvända grenen av den aktuella kretsen. I själva verket är jordmotståndet tillräckligt stort och vid första anblicken förekommer inte effekten av att människokroppen shuntas av jordningselement.
Trots att detta resonemang är giltigt tar det inte hänsyn till en omständighet. I det här fallet, det faktum att på grund av det extremt stora, nästan oändliga tvärsnittet av mediet mellan jordningen elektroderna till kraftverket och den elektriska installationen kommer motståndet från den omvända grenen av vår slutna slinga att vara ganska liten.
Det här tillåter:
- jordningssystemet för att utföra sina skyddsfunktioner effektivt;
- säkerställa hög tillförlitlighet i genomförandet på grund av frånvaron av pauser
- spara avsevärt på att lägga en extra kabel som ansluter jordningsbrytarna till anläggningen och kraftverket.
Jordningens funktioner
Skyddsjordning utför sina funktioner kvalitativt endast om det finns lite övergångsmotstånd mellan jordelektroden till vilken enheten är ansluten och marken.
Detta uppnås:
- hög kontaktyta, som i sin tur tillhandahålls av flera plattor som är styvt förbundna med svetsning, figur 2;
- genom att fördjupa elektroderna under frysdjupet (den frysta jordens resistivitet ökar kraftigt).
För att uppfylla det sista villkoret är vertikala jordningsbrytare med en längd på upp till 3 m väl lämpade, Figur 3.
Dessutom får jordningsmotståndet inte överstiga 4 ohm. Det senare bestäms av det faktum att människokroppens motstånd är åtminstone flera hundra ohm, dvs. två storleksordningar högre.