Edifício residencial privado da Electrosafe e chalé. Parte 2

Comece o artigo aqui - Edifício residencial privado da Electrosafe e chalé. Parte 1.

Sistema TN - C - S. Na versão final, temos o seguinte esquema - ver. fig. 11 e 12. O diagrama mostra o kit mínimo necessário para proteger sua casa. O relé ILV protegerá sua casa contra sobretensão e subtensão na entrada. E se você não conseguir se proteger do aumento da tensão (é improvável que seja quebrado o cabo da PEN), mas o que diabos não está brincando, e a tensão mais baixa sempre pode ocorrer, o que é extremamente perigoso para os motores elétricos. Além disso, se você possui um UZO eletrônico, com uma tensão reduzida ou um fio neutro quebrado, ele pode simplesmente não funcionar e sair de casa sem proteção.

O RCD irá protegê-lo do contato direto com o fio da fase, das correntes de fuga que podem causar um incêndio e também desligará instantaneamente a usina defeituosa (quando a fase se fechar). O disjuntor monitorará correntes de curto-circuito e sobrecarga na rede.

Em relação ao aterramento do fio PEN ....

De acordo com o PUE, cláusula 1.7.61 "... O aterramento de instalações elétricas com tensão de até 1 kV, alimentado por linhas aéreas, DEVE ser realizado de acordo com a cláusula 1.7.102-1.7.103." De acordo com a p.1.7.102 "... e também nas entradas da linha aérea para instalações elétricas nas quais o desligamento automático é usado como medida de proteção para contato indireto, DEVE ser realizada aterramento repetido do condutor PEN."

Assim, a PUE nos obriga a aterrar novamente os fios da PEN na entrada da casa com o sistema TN-C-S. De acordo com o parágrafo 1.7.103, a resistência do aterramento no nosso caso não deve ser superior a 30 ohms. Lembre-se de que essa resistência é medida quando o fio PEN é desconectado (ou seja, sem levar em consideração todo o aterramento repetido externo à sua casa - aterramento repetido na linha aérea). Se você conectar o fio PEN da linha aérea novamente ao aterramento repetido, a resistência total não deverá exceder 10 Ohms (consulte a seção 1.7.103).

Como não podemos ter certeza de que todos os novos aterramentos são feitos na linha aérea, pode acontecer que nossa nova aterramento seja a única na linha aérea, ou seja, deve ser menor que 10 Ohms. Portanto, é necessário focar imediatamente o valor de não mais que 10 Ohms no solo comum (em areia, não mais que 50 ohms) ao aterrar. Representantes de empresas de gás também exigem isso, se você tiver uma caldeira a gás.

Fig. 11. Sistema TN-C-S (clique na imagem para ampliar)

Fig. 12. Sistema TN-C-S de acordo com PUE 7.1.22 (clique na imagem para ampliar)

Agora vamos lidar com a escolha dos disjuntores.

Primeiro, você precisa entender que o disjuntor que protege suas tomadas não deve ser maior que 16A e o que protege as lâmpadas não deve ser maior que 10A. Porque O fato é que todos os aparelhos elétricos que você usa em casa estão conectados às tomadas com um cabo, e esse cabo, de acordo com as normas, não deve ter uma seção transversal de cobre com menos de 0,75 mm2. A corrente nominal para esta seção é 16A.

Se você definir o disjuntor para 25A, ele começará a "fazer algo" apenas em uma corrente superior a 25A e se a corrente de 25A fluir através do cabo classificado como 16A, isso fará com que aqueça, derreta o isolamento e, finalmente, a corrente Curto-circuito no cabo e o incêndio na casa. É semelhante às luminárias, pois de acordo com os padrões, todas as conexões internas devem ser feitas com um fio de cobre com uma seção transversal de pelo menos 0,5 m². Para tal seção transversal, a corrente nominal é 10A.

Bem, lembre-se. O disjuntor não superior a 16A protege os soquetes e as lâmpadas 10A. Vá em frente. Deve-se lembrar que os disjuntores são do tipo B, C, D. Estamos interessados ​​apenas nos tipos B e C. O que é isso?

O tipo B é um disjuntor que desativa a instalação elétrica dentro de 3 -5 1nom. Por conseguinte, o tipo C está dentro de 5-10 1nom. Por quanto tempo específico a máquina funcionará, observe suas características de proteção. Como não somos projetistas, faremos isso mais fácil e melhor em termos de segurança elétrica.

Segundo o GOST, segundo o qual todas essas máquinas são fabricadas, seu tempo de resposta no limite superior (para o tipo B é 5 Eunom, e para o tipo C são 10 Eunom) não deve exceder 0,1 seg. E de acordo com a tabela 1.7.1 do PUE, o tempo para desligar a máquina a 220V não deve ser superior a 0,4 seg. Para que é isso? Estudos científicos descobriram que a gravidade do choque elétrico afeta tanto a magnitude da tensão quanto o tempo durante o qual ele atua na pessoa. Se uma pessoa, por exemplo, tocou partes condutoras abertas (HRE), nas quais a fase (220V) repentinamente "sentou", acredita-se que uma pessoa não deve ser energizada por mais de 0,4 s (para 220V), ou seja, será para ele seguro. Lembre-se - escrevi acima que vou lhe dizer como se livrar do estresse do toque - dessa maneira.

Portanto, não consideraremos as características de proteção das máquinas. O fato de uma máquina do tipo B com uma corrente de curto-circuito de 5 Eunom. (Uma máquina do tipo C por 10 1nom.) instantaneamente (por 0,1 segundo) desconecte a tensão, estamos muito felizes. Vamos nos concentrar nisso.

Vá em frente. Acontece que, para a operação instantânea de uma máquina automática do tipo B a 16 amperes, é necessária uma corrente igual a 5x16 = 80 A e para o tipo C é necessária uma corrente de 10x16 = 160 A. E que seção de fios é necessária para garantir essa corrente? Vamos contar um pouco.

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

S = 0,0175xL / S sq. Mm

Suponha, por exemplo, que esta máquina proteja a fiação de uma tomada instalada a uma distância de 100 metros. Então S = 1,25 m². De acordo com o PUE, a seção transversal mínima dos fios de cobre deve ser de pelo menos 1,5 m² de acordo com as condições de resistência mecânica. Portanto, ao fazer a fiação da nossa saída um fio de cobre com uma seção transversal de 1,5 m², cumpriremos os requisitos da PUE e protegeremos com segurança tudo o que estiver na zona de proteção desta máquina.

Agora pegue uma máquina de 16 A, mas digite C, e faça cálculos semelhantes. Vimos que, no caso de uma máquina do tipo B, a fiação da tomada está a uma distância de 100 m pode ser fabricado com um fio de seção transversal de 1,5 mm² e, para uma máquina do tipo C, um fio com seção de 2,5 mm2. mm em cobre. O que é melhor para sua casa - acho que você pode descobrir por si mesmo. O principal é que você já entende a essência do problema.

Agora vamos falar sobre a escolha de um RCD.

Como regra geral, não somos pessoas ricas e compramos o UZO chamado "eletrônico", isto é, se a energia é fornecida a ele (neste caso, a partir da própria rede de 220V), ela funciona e protege nossa casa e pessoa. E se, por exemplo, houver uma interrupção no fio neutro para o próprio RCD, a fase entrará na casa e o RCD ficará inoperante com todas as conseqüências resultantes. Portanto, recomendo instalar um relé ILV que rastreie esse e outros problemas. Se possível, em vez de um RCD combinado (RCD mais uma máquina automática em um compartimento), é melhor escolher um RCD separado e uma máquina automática, pois quando um RCD combinado é acionado, é impossível entender por que ele funcionou - desde sobrecarga, corrente de curto-circuito, corrente de vazamento, fechamento de fase até o alojamento HRE ou HFC. Com uma máquina separada e o RCD - tudo fica imediatamente claro. O RCD na corrente nominal deve ser selecionado um passo acima da máquina que está à sua frente

Como estamos considerando um prédio residencial comum, e não uma mansão enorme, o RCD na entrada da casa deve ser tomado com 20 ou mais amperes e uma corrente diferencial de 30 Mãe, é o suficiente para proteger sua casa. É melhor usar a máquina introdutória do que monopolar, mas bipolar para o sistema TT e tripolar para o sistema TN-C-S (PUE 1.7.145).

Fig. 13. Sistema TT (clique na imagem para ampliar)

Se você ler cuidadosamente tudo o que foi escrito acima, também poderá descobrir facilmente o sistema TT. Suas diferenças em relação ao sistema TN-C-S são que o fio PEN não é separado na entrada dos condutores PE e N.O condutor PEN agora desempenha o papel de apenas o condutor N (zero de trabalho) e, portanto, é imediatamente conectado ao medidor elétrico.

Nós mesmos devemos executar o condutor PE executando o DISPOSITIVO DE TERRA no local e conectando o barramento RE da blindagem de entrada a ele. A partir deste barramento de backplane, levaremos os condutores de PE às tomadas e para onde são necessários, como no sistema TN-C-S. Mas no sistema TT há um problema - é impossível criar grandes correntes para a operação de máquinas automáticas nele. Uma coisa é fechar a fase e os fios neutros entre si, e outra é colocar a fase no chão. Mesmo se fabricarmos um dispositivo de aterramento com uma resistência de 10 ohms, obtemos uma corrente de 220/10 = 22 A - uma corrente escassa para a operação das máquinas, de modo que elas agora não nos ajudam. O que fazer?

Aqui o UZO a 30mA (0,03A) vem em socorro. Esse RCD funcionará com uma corrente para terra de apenas 0,03A, ou seja, exatamente o que precisamos. Os requisitos para resistência ao aterramento no sistema TT são menos rigorosos do que no sistema TN-C-S. O que significa menos rigoroso? Vamos descobrir.

De acordo com PUE 1.7.59 no sistema TT, a resistência de aterramento deve ser R s <50 / Id-R zp, onde 50 é a tensão de contato mais alta no HRE e no HF Id-dif. Corrente RCD R zp é a resistência do condutor de aterramento Como as distâncias em nosso prédio residencial são pequenas, podemos tomar Rzp = 0 Então Rz <50 / Id

Em uma casa particular, existem muitos lugares especialmente perigosos - uma rua, galpões, etc., portanto, não economizaremos em segurança elétrica e aceitaremos em vez de 50 volts e 12 volts. De 12 volts certamente não vai matar. Então Rz = 12 / 1.4xId = 12 / 1.4x0.03 = 286 Ohms, ou seja, a resistência ao terra deve ser pelo menos 286 Ohms.

A nova revisão preliminar da norma MES 60364-4-41 define os valores máximos para o tempo de resposta do desligamento automático no sistema TT. Isso é de 0,2 segundos a 120-230 volts e 0,07 segundos a uma voltagem de 230-400 volts. Os RCDs do tipo A e CA são acionados durante o tempo indicado quando as correntes de falta à terra senoidais aparecem (1z) Iz = 2 Id (para a tensão 120-230) Iz = 5 Id (para a tensão 230-400 volts).

Com correntes de falta à terra pulsantes, um RCD Tipo A dispara pelo tempo indicado quando a corrente de falha é igual a: Iz = 1,4x2 Id (a uma tensão de 120-230 volts) Iz = 1,4x5 Id (a uma tensão de 230-400 volts). O valor máximo de resistência nas condições mais adversas será: 12 / 1.4x5x0.03 = 57 Ohms. Essa é a resistência do dispositivo de aterramento e você precisa se concentrar. No entanto, de acordo com a circular nº 31.2012 “Na implementação de aterramento e desligamento automático na entrada de objetos de construção individuais”, a resistência do aterramento não deve ser superior a 30 Ohms. Com uma resistência específica do solo superior a 300 Ohm x m, é permitido um aumento na resistência de até 150 Ohm.

Entrada para a fonte de alimentação do edifício

Agora vamos detalhar mais detalhadamente como executar corretamente as entradas da linha aérea para a casa. A maioria dos prédios residenciais não exige uma corrente de carga superior a 25 A. (isto é, cerca de 10 kW de potência). Depois, voltamos diretamente para a cláusula 7.1.22 do PUE, que detalha como entrar nesse caso. Todos os requisitos deste parágrafo (e, claro, outros padrões PUE) que descrevi na Fig. 14.

Fig. 14. Entrada de linhas aéreas com corrente nominal de até 25 A. De acordo com PUE 7.1.22. (clique na imagem para ampliar)

Todas as explicações necessárias são fornecidas diretamente na figura; portanto, apontarei os erros mais comuns no dispositivo de entrada. O erro mais perigoso é não proteger a fiação com o tubo no próprio escudo. Isso não é feito o tempo todo e, portanto, qualquer curto-circuito nesta seção da fiação, que também não tem proteção, leva à pulverização de metais quentes, e o fogo na casa é quase garantido. E mesmo que a fiação seja feita em um tubo, nem todos os tubos passarão nesse teste. Portanto, o tubo de metal deve ter uma espessura de parede de pelo menos 3,2 mm (no nosso caso).

Outro erro, mas não tão óbvio - isso é muitas vezes feito pela entrada SIP diretamente na casa do escudo, sem cortá-lo nos isoladores. Obviamente, esse método tem suas vantagens, mas se os fios de entrada da casa não forem feitos de COBRE, NÃO FLEXÍVEL, NÃO ISOLADO, em ISOLAMENTO NÃO COMBUSTÍVEL, não com propriedades estabilizadas pela LUZ, então não atenderemos aos requisitos da PUE. O que posso dizer?

Neste exemplo, a ramificação e a entrada na casa são executadas pelo SIP, seção 16 m². Com essa seção transversal e uma carga na casa com uma corrente inferior a 25 A, o fio de cobre ou o alumínio dificilmente é significativo. O fato de o SIP ser flexível também não parece estar em dúvida, e mesmo com essa seção transversal.O fato de o SIP 4 ser feito com isolamento com propriedades estabilizadas pela luz \, o mesmo é claro. Resta apenas um indicador - o isolamento deve ser incombustível, e este é o argumento mais sério, mesmo que você proteja a fiação com um cano - isso não é uma saída, pois o fogo é muito insidioso.

Agora, o SIP5 ng apareceu à venda - ou seja, em isolamento não combustível. Podemos então falar sobre a entrada direta de fios isolados autoportantes na casa, embora ainda violemos formalmente o PUE. A conclusão de tudo isso é óbvia - não há necessidade de correr riscos, tudo deve ser feito de acordo com as regras da PUE. E se você preferir o SIP, faça o corte na entrada da casa e entre na própria casa e faça uma seção de CABO FLEXÍVEL EM COBRE. não menos que 4 mm² em isolamento não combustível com propriedades estabilizadas à luz e instaladas até a blindagem atendidas. tubo com uma espessura de parede de pelo menos 3,2 mm.

No final, consideramos quais perigos podem ser esperados da própria OHL.

Fig. 15. Situações de emergência nas linhas aéreas

A Fig. 15 mostra uma subestação de transformador (TP) a partir da qual a linha de tronco da linha aérea passa e a partir dela são feitos galhos para entrar na casa. Em uma casa s.TN-C-S é feita e em outra s.T.T. As possíveis situações de emergência na linha aérea são numeradas de 1 a 4. A emergência número 1 - comum a ambas as casas - é uma interrupção no fio PEN na linha aérea. A emergência nº 2 é uma interrupção no fio da PEN na filial da casa (ou seja, do poste à casa). Número de emergência 3 - falha ao aterrar novamente o fio PEN na entrada da casa. Emergência nº 4 - quebra de fio zero em um galho da casa.

Se analisarmos as situações de emergência n ° 1-4, desde que tenhamos instalado OBRIGATORIAMENTE um disjuntor, um RCD e um relé ILV, então: Em caso de emergência n ° 1 no sistema TN-C-S, é possível um alto potencial com uma falha de aterramento no equipamento elétrico HRE. Não existe esse perigo no sistema TT. Em caso de emergência nº 2, o sistema TN-C-S não possui proteção contra curto-circuito na fiação. Existe essa proteção no sistema TT. Em caso de acidentes nº 3 e nº 4, a casa com o sistema TN-C-S e a casa com o sistema TT são igualmente protegidas. De tudo isso, podemos concluir que o sistema TT é o mais seguro.

No final do artigo, quero oferecer na ordem de discussão. Você provavelmente percebeu que em edifícios residenciais particulares, o PUE 1.7.145 permite que você quebre simultaneamente os fios PE, L e N. Obviamente, aproveitei esse direito e o refleti na figura. Está claro e por que isso é necessário. É muito bom se a própria máquina desconectar automaticamente todos os fios na entrada, quando a tensão no fio PE subir, por exemplo, para 60 volts.

A seguir, na figura, dou um diagrama que permite que isso seja implementado. O diagrama mostra um disjuntor de 3 polos, por exemplo, BA47-29 e um relé PH47. A máquina é instalada no dinreake e ao lado está instalada na lateral do relé, que é intertravado mecanicamente com a máquina. Se você agora aplicar uma voltagem de 230 volts ao relé, ele funcionará e desligará a máquina. Em seguida, escrevo tudo aproximadamente, pois o esquema precisa ser lembrado.

Nós raciocinamos assim. Suponha que o relé opere a uma tensão de 0,8x230 = 180 volts (pode ser especificado com precisão durante o experimento). Quando a tensão no fio PE sobe, por exemplo, até 60 volts, entre o fio L e o fio PE será 220 + 60 = 280 volts. Então 280-180 = 100 volts, isso significa que 220-100 = 120 volts <180 volts e o relé não funcionará, e 280-100 = 180 volts = 180 volts e o relé funcionará.

Na diagonal da ponte, ligue o transistor. Quando a tensão no diodo zener é de 100 volts (selecionamos um diodo zener em 100 volts), o transistor se abre e o relé dispara. A máquina desligará e interromperá os condutores L, PE e N e, ao mesmo tempo, o circuito de energia do próprio relé irá se romper.

Continuação do artigo: Edifício residencial privado da Electrosafe e chalé. Parte 3. Proteção contra raios