Legarea la nul de protectie - instalatia de legare la nul, functionarea protectiei prin legare la nulFunctionarea protectiei prin legare la nul

Legarea la nul de protectie

Ca masura de protectie impotriva atingerilor indirecte, legarea la nul a echipamentelor electrice (sistemul TN) asigura deconectarea acestora in cazul aparitiei unui defect de izolatie, evitand astfel mentinerea tensiunilor de contact pe elementele conductive care nu se afla in mod normal sub tensiune.

1. Instalatia de legare la nul

Toate elementele conductive (masele) susceptibile a intra accidental sub tensiune se leaga la neutrul transformatorului de alimentare, prin conductoare de protectie PE speciale.

In functie de sistemul de alimentare (§ 3.4.3), conductoarele PE pot fi distincte pe tot traseul retelei (sistemul TN-S) sau partial (sistemul TN-C-S).

Sistemul TN-C-S a capatat o larga utilizare. In cadrul acestui sistem, functiile de conductor neutru si de conductor de protectie sunt realizate de acelasi conductor (PEN) pe portiunea de retea de la transformator la ultimul tablou de distributie. In circuitele terminale, alimentate de la ultimul tablou secundar, conductoarele de protectie PE sunt separate de eventualele conductoare de nul N (de exemplu, in cazul receptoarelor monofazate) ; legarea la bara de nul a tabloului se realizeaza individual pentru fiecare echipament.

Pe langa legarea la pamant de exploatare a retelei, reteaua conductoarelor PEN se leaga la pamant in mod repetat pe traseul retelei. Legarea la pamant se executa obligatoriu la fiecare tablou de distributie, asa cum se observa si din figura 3.5.4. Instalatia de legare la pamant de protectie poate fi comuna pentru mai multe tablouri de distributie.

Conductoarele de protectie PE se executa din cupru sau din otel. Ca exceptie, se poate folosi unul din conductoarele din aluminiu ale unui cablu, luandu-se masuri suplimentare de protectie.

2. Functionarea protectiei prin legare la nul

Legarea la nul de protectie a unui echipament este ilustrata in figura 1.

Un defect (punere la masa) echivaleaza cu un scurtcircuit monofazat al carui curent, limitat numai de o impedanta relativ mica (impedanta conductoarelor metalice ale retelei), poate provoca functionarea aparatului de protectie la supracurenti din circuitul respectiv, eliminand astfel rapid prezenta tensiunilor de contact periculoase. Deconectarea nu necesita, prin urmare, aparate special destinate protectiei personalului.

Conditia necesara pentru functionarea protectiei este mentinerea continuitatii conductorului de protectie pe tot traseul retelei sale. In acest scop :

REFERAT: Ce sa faceti inainte de inundatie? REFERAT: Executarea si receptionarea ancorajelor metalice tip inel-con si dorn

- se urmareste realizarea rezistentei mecanice a conductoarelor, prin alegerea corespunzatoare a materialului si a sectiunii acestora ;

- se interzice montarea de aparate de comutatie si de protectie, precum si executarea de legaturi usor demontabile pe conductoarele PE si PEN (in special la carcasele echipamentelor si la barele tablourilor sau barelor de distributie)

Pentru a asigura protectia si in eventualitatea intreruperii retelei conductoarelor de protectie se prevede o protectie de rezerva. Aceasta se obtine, in primul rand, prin legarea repetata la pamant (prize cu rezistenta R_n) a conductoarelor respective, care face ca protectia sa devina echivalenta cu legarea la pamant. De asemenea, elementele conductive legate la nul, in circuitele terminale, se pot lega suplimentar la instalatia de legare la pamant care este, de regula, instalatia la care se racordeaza bara de nul a tabloului sau canalului de bare de alimentare a echipamentelor.

In intervalul de timp necesar functionarii protectiei maximale de curent, tensiunea de faza se repartizeaza proportional cu impedantele conductoarelor de linie si de nul ale retelei si deci elementele conductive legate la nul se gasesc la un potential ridicat, periculos (jumatate din tensiunea de faza, in cazul sectiunilor identice ale conductoarelor). Pentru asigurarea unei protectii corespunzatoare este necesar ca timpul de deconectare sa fie cat mai mic. Legarea la pamant mentionata anterior permite diminuarea acestei tensiuni de contact.

Curentul de defect este determinat de impedanta totala a circuitului : transformator, conductoarele de linie si conductoarele de nul ale retelei, fiind dat de relatia :

(1)

in care intervin rezistentele R si reactantele inductive X corespunzatoare tuturor tronsoanelor retelei :

R_T, X_T sunt rezistenta si reactanta transformatorului (§ 9.1)

R_l = r_0ll_l, X_l = x₀l_l- rezistenta si reactanta conductorului de linie (§ 3.6.2)

R_n = r_0nl_n, X_n = x₀l_n - rezistenta si reactanta conductoarelor PE si PEN (§ 3.6.2)

X_nl – reactanta buclei faza-nul care poate fi determinata considerand reactanta pe
unitatea de lungime x0 cu valorile 0,12 0,15 mW/m pentru cabluri si
           0,6 mW/m pentru linii aeriene.

Se observa rolul important al sectiunii conductorului si al lungimii retelei.

Functionarea protectiei este asigurata daca valoarea curentului de defect satisface conditiile (14.14.13), (14.14.14). Indeplinirea conditiilor respective implica impunerea unei anumite sectiuni minime pentru conductoarele PE si PEN, precum si limitarea lungimii retelei, mai ales in cazul receptoarelor de putere mare (la care aparatul de protectie functioneaza la valori mari ale curentilor).

3. Recomandari privind legarea la nul de protectie

Legarea la nul de protectie se recomanda ca protectie principala pentru :

- utilajele fixe si mobile din retelele de joasa tensiune cu neutrul legat la pamant ;

- utilajele portative alimentate prin cabluri/cordoane flexibile, la care conductorul de protectie face parte din cablu/cordon, daca acestea se folosesc cu mijloace individuale de protectie.

Utilizarea protectiei prin legare la nul atat in locuri de munca periculoase sau foarte periculoase din punct de vedere al electrocutarii, cat si in cazul folosirii unui conductor din aluminiu al unui cablu drept conductor de protectie, precum si atunci cand nu exista siguranta deconectarii echipamentului defect in timpul necesar, impune prevederea unei masuri suplimentare de protectie care poate fi :

- legarea carcaselor metalice la pamant, prin intermediul instalatiei de legare la pamant la care se racordeaza tabloul de distributie respectiv ;

- egalizarea potentialelor in zona de manipulare a omului, prin legarea electrica a carcaselor metalice intre ele si cu alte elemente conductive din zona ;

- izolarea amplasamentului omului, prin pardoseli, platforme sau covoare electroizolante si izolarea de protectie a elementelor conductive din zona de manipulare;

- protectia prin deconectarea automata la aparitia curentilor de defect periculosi , care sa elimine defectul in timpul specificat in tabelul 14.1.1.

Priza de impamintare

O impamantare corecta se face astfel : intr-o zona apropiata de tabloul de distributie se bat in pamant 3 tevi galvanizate de min 25 mm  diametru ,in lungime fiecare de min 2 metri ,cu o distanta intre ele intre 0,6 si 2 metri. Se sudeaza electric intre ele cu o platbanda tot galvanizata (cu sectiunea de minim 100 mm patrati), iar sudurile se protejeaza cu un strat de smoala. Un capat al platbandei va fi scos la suprafata, protejat intr-o doza de legatura (sau piesa de separatie, unde se vor face si viitoarele masuratori periodice de verificare) de unde va pleca ,printr-o legatura cu contact ferm ,conductorul de protectie spre tabloul de distributie