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Qu'est-ce que la réduction à zéro?

Что такое зануление?

Zanulenie est le raccordement électrique volontaire des parties conductrices ouvertes d'installations électriques qui ne sont pas dans un état normal sous tension, avec le point neutre mis à la terre d'un générateur ou d'un transformateur, dans des réseaux triphasés; avec sortie sourdine d'une source de courant monophasée; avec un point source mis à la terre dans les réseaux CC, effectué à des fins de sécurité électrique. La protection est la principale mesure de protection contre le courrier électronique de défaite. courant avec contact possible dans les installations électriques jusqu'à 1 kV avec un neutre sourd-mis à la terre.

Aujourd'hui, notre vie est difficile à imaginer sans le fonctionnement quotidien de divers appareils électriques. Cependant, l'utilisation pratique du courant est dangereuse sans systèmes de protection. Dans certains cas, des dispositifs de protection (fiches, automates, etc.) risquent de ne pas fonctionner, ce qui endommagerait l'isolation interne et entraînerait une augmentation de la tension sur le boîtier métallique de l'équipement. Afin de protéger une personne d'éventuels chocs électriques lors du fonctionnement d'appareils électriques et électroménagers, diverses mesures de protection ont été développées, notamment la remise à zéro. Cet article a pour but d’expliquer au lecteur quelle est la particularité de la disparition, en tant que moyen de protection des réseaux électriques, dans quels cas ils sont utilisés et en quoi cela diffère de la mise à la terre de protection.

Zanulenie est utilisé pour assurer les systèmes de sécurité électrique avec des conducteurs PEN, PE ou N. Ceux-ci incluent des réseaux avec un neutre à faible masse: TN-C, TN-S et TN-CS. La principale différence dans l'organisation de la réduction à zéro pour ces systèmes réside dans le schéma de connexion des conducteurs de protection et de travail nuls.

Description

Système de réduction à zéro TN-C

Le système de réduction à zéro TN-C est aujourd'hui obsolète, car il prévaut dans les bâtiments de l'ancien parc de logements. Il est caractérisé par la présence de conducteurs combinés sur toute la longueur du conducteur de protection zéro et du conducteur de travail zéro PEN. Utilisé pour l'alimentation des réseaux triphasés. Interdit pour les réseaux de distribution de groupe et monophasés. Ce système est assez simple d’organisation, mais ne fournit pas un niveau suffisant de sécurité électrique, ce qui rend impossible son utilisation dans la construction de nouveaux bâtiments.

Système de mise à zéro TN-CS

Il s'agit d'une version améliorée du système de mise à zéro TN-C pour la sécurité électrique dans les réseaux monophasés. Au point de branchement de la ligne triphasée, le conducteur PEN combiné monophasé est divisé en conducteurs PE et N, les menant aux consommateurs monophasés. Ce système de réduction à zéro, avec une appréciation relativement faible, offre un niveau de sécurité plus élevé.

Système de remise à zéro TN-S

Il est considéré comme le système de réduction à zéro le plus parfait et le plus sûr. Le principe de fonctionnement repose sur la séparation sur toute la longueur des conducteurs de protection zéro et de travail zéro. Tous les éléments métalliques de l'installation électrique sont connectés au conducteur de protection PE. Afin d’éviter la remise à la terre, installez un poste de transformation ayant une terre primaire.

Sécurité électrique à la remise à zéro

Lors de l'utilisation d'un circuit de protection à zéro, il est important de tenir compte du fait que le courant de court-circuit doit atteindre une valeur suffisante pour déclencher le déclenchement électromagnétique du disjoncteur ou du fusible du fusible. Sinon, le courant de court-circuit circulera librement dans le circuit électrique, ce qui entraînera une augmentation de la tension sur la section endommagée et sur tous les éléments électriques de l'équipement électrique installé à une valeur à laquelle la probabilité de décharge électrique de l'appareil augmentera plusieurs fois. Il s’avère que la fiabilité du système de remise à zéro est en grande partie déterminée par la fiabilité du conducteur de protection zéro utilisé, pour lequel, respectivement, les exigences sont augmentées, voir les clauses 1.7.121 - 1.7.126 de ПУЭ-7. Les fils de terre soigneusement posés doivent être de couleurs différentes, sous la forme de rayures jaunes sur un fond vert. En outre, il est nécessaire de surveiller en permanence la santé de son état. Il est interdit d'installer des moyens de protection des installations électriques sur le fil zéro, ce qui, en cas de déclenchement, pourrait l'endommager. Les connexions des fils neutres entre elles et avec les éléments métalliques de l'installation électrique qui sont accessibles aux utilisateurs doivent pouvoir être touchées doivent assurer un contact fiable et pouvoir être inspectées, voir les clauses 1.7.39, 1.7.40 de ПУЭ-7. La valeur de résistance dans une connexion boulonnée avec des parties d'une installation électrique ne doit pas dépasser 0,1 Ohm. Le contrôle de la résistance de boucle «phase zéro» est effectué au stade des travaux de réception, avec la révision et la reconstruction du réseau, ainsi que dans les délais fixés dans la documentation réglementaire et technique. la valeur de la résistance de la terre et de la mise à la terre, la dépendance du temps d'action des dispositifs de protection automatique contre les courants de court-circuit sont soumises à un contrôle constant.

Afin de réduire les risques d'électrocution, en cas de rupture du fil neutre, il est recommandé d'effectuer une mise à la terre répétée avec une résistance ne dépassant pas 30 Ohms tous les 200 m de la ligne et des supports, pour lesquels une mise à la terre naturelle est principalement utilisée.

Normalisation de la remise à zéro

Les exigences techniques relatives à l'organisation des systèmes de réduction à zéro de protection sont définies dans les documents suivants:

  • Règlement sur les installations électriques (ПУЭ), chapitre 1.7,
  • GOST R 50571.5.54-2013 (paragraphe 543),
  • GOST 12.1.030-81 (article 7).

Le mécanisme de remise à zéro est basé sur la déconnexion automatique de la partie endommagée du réseau, dont le temps ne doit pas dépasser les valeurs indiquées au paragraphe 1.7.79 de la П-7.

Temps d'arrêt maximum autorisé pour le système TN

Tension de phase nominale U o , V Temps libre, avec
127 0.8
220 0.4
380 0,2
plus de 380 0,1

Les conducteurs de travail et de protection nuls doivent présenter une résistance suffisante pour déclencher la protection. Les impédances actives et inductives des conducteurs forment l'impédance de la boucle à "phase zéro". Les résistances des conducteurs dépendent de leur longueur, de leur résistivité et de leur section. Les résistances inductives se distinguent pour les conducteurs en cuivre et en acier. Dans un fil d'acier, ils sont inversement proportionnels à la densité de courant et au rapport périmètre / section du conducteur. Les résistances inductives des conducteurs en acier sont supérieures à celles du cuivre. Au paragraphe 1.7.126, ПУЭ-7, la plus petite section de conducteurs de protection est utilisée pour les cas où ils sont fabriqués dans le même matériau que les conducteurs de phase. Les sections de conducteurs de protection en autres matériaux doivent avoir une conductivité équivalente à celle indiquée.

Plus petites sections de conducteurs de protection

Section des conducteurs de phase, mm2 La plus petite section de conducteurs de protection, mm2
S ≤ 16 S
16 <S ≤ 35 16
S> 35 S / 2

Une ligne bifilaire composée de conducteurs de travail et de protection forme une grande bobine dont la résistance d'induction mutuelle (la valeur recommandée pour les calculs est de 0,6 Ohm / km) dépend de la longueur de la ligne, du diamètre du fil et de la distance qui les sépare. La résistance de mise à la terre du neutre de l'alimentation ne doit pas dépasser respectivement 2, 4 et 8 ohms pour des tensions secteur de 660, 380 et 220 V d'une source de courant triphasée, voir paragraphe 1.7.101 de ПУЭ-7. L'augmentation du courant de court-circuit est obtenue en abaissant la résistance du transformateur et de la boucle pour laquelle le circuit triangle-étoile est utilisé. Les enroulements de transformateurs puissants n'ont donc pas de grande résistance. Pour obtenir une résistance plus faible des lignes de mise à la terre, effectuez-les simplement et rapidement en augmentant la section des conducteurs et en remplaçant les conducteurs en acier par des conducteurs en métaux non ferreux à faible résistance inductive. La plus grande résistance du fil de protection du neutre ne doit pas dépasser deux fois la résistance du conducteur de phase. En réduisant la distance qui les sépare, réduisez la résistance inductive externe. Réduire la résistance des mises à la terre répétées et les rapprocher des noeuds de charge contribue à diminuer le courant sur les pièces de l'équipement qui ont disparu. La connexion avec le conducteur zéro de toutes les structures métalliques mises à la terre d'un bâtiment augmente le potentiel de la surface du sol sur laquelle une personne se trouve et réduit ainsi considérablement la tension de son contact à une valeur approximativement égale à 0,1 à 0,01 U3.

Zéro application

Ils sont utilisés dans des installations industrielles, souvent avec une source d’alimentation située dans un bâtiment (générateur ou transformateur), afin d’assurer la sécurité de fonctionnement des installations électriques à diverses fins et de renforcer l’immunité au bruit pendant leur fonctionnement. Selon les exigences de la clause 1.7.101 de PES-7, les installations électriques doivent être mises à zéro: - à une tension de 380 V et plus, et de 440 V, ou plus - - dans toutes les installations électriques; - à des tensions nominales supérieures à 42 V, mais inférieures à 380 V CA et supérieures à 110 V, mais inférieures à 440 V CC - uniquement dans les zones à risque accru, particulièrement dangereuses et dans les installations en extérieur. Tous les équipements électriques des installations industrielles sont raccordés à une boucle de masse commune et interconnectés par un bus de mise à la terre en métal. Une liste complète des parties soumises à la réduction à zéro est présentée au chapitre 1.7 des Directives d'installation électrique (EIR-7). Il existe également une liste d'équipements électriques dont la mise à zéro volontaire n'est pas requise. Pour la protection électrique des logements, la mise à zéro n'est pratiquement pas utilisée. Dans les nouveaux bâtiments, la mise à la terre est organisée de manière centralisée. Les appareils électriques modernes ont une fiche à trois broches. L'un des contacts est connecté au boîtier. La mise à la terre d’un seul appartement consiste à se connecter à la mise à la terre des enceintes et des pièces d’appareils électroménagers. La nécessité de la réduction à zéro dans ce cas disparaît. En règle générale, les maisons de l’ancien parc de logements, reliées par le système TNC, ne peuvent pas être mises à la terre. La modernisation des réseaux électriques de ces maisons devrait être confiée à une entreprise spécialisée dans l’électricité. Cependant, les résidents de ces maisons ont souvent recours à la disposition de la mise à la terre interdite dans ce cas, ce qui n’est pas du tout un moyen sûr de protection électrique pour le secteur résidentiel. Les exigences relatives à l'organisation du système de réduction à zéro de protection, telles que déjà mentionnées, sont définies dans les documents de réglementation. Cependant, dans le processus de mise en œuvre de ce procédé de protection des réseaux électriques, des erreurs sont souvent commises qui entravent le but recherché. L’opinion erronée est qu’il est préférable d’effectuer la mise à la terre sur un circuit séparé du conducteur neutre, en raison de l’absence de résistance d’un long conducteur PEN depuis le dispositif électrique jusqu’à la mise à la terre du poste. Cependant, en réalité, la résistance à la terre est beaucoup plus grande que celle d'un long fil. Lorsqu'une phase rencontre un cas d'installation mis à la terre de cette manière, le courant de court-circuit peut ne pas être suffisant pour que la protection automatique du réseau fonctionne. Dans ce cas, la tension sur le boîtier atteint une valeur dangereuse pour l'utilisateur. Même avec l'utilisation d'un petit disjoncteur, il n'est pas possible de garantir l'heure de la déconnexion automatique de la ligne endommagée du réseau au PUE requis.

Différence de mise à la terre de mise à la terre

En fonction de leur objectif, la mise à la terre et la mise à zéro sont similaires à bien des égards: elles protègent l'utilisateur d'une installation électrique contre les chocs électriques. Cependant, les méthodes et les principes d'organisation d'une telle protection sont différents. Garantir la sécurité électrique des réseaux utilisant un système de réduction à zéro est décrit en détail dans les sections précédentes de cet article. L’effet de la mise à la terre de protection est basé sur la connexion forcée des installations électriques à la terre afin de réduire la tension de contact à une valeur sûre. Un courant excessif pénétrant dans le boîtier de l'installation électrique est dévié directement vers la terre (via la partie de mise à la terre). Jeu de mise à la terre d'un circuit de mise à la terre de configuration triangulaire, dont la résistance doit être inférieure à celle des autres parties du circuit. La différence entre la mise à la terre et la mise à la terre est la suivante:

  • dans la méthode de protection des réseaux électriques: la mise à la terre - réduit la tension de contact, la mise à zéro - déconnecte l’installation électrique endommagée du réseau, ce qui élimine pratiquement tout risque de choc électrique et constitue de ce point de vue un moyen de protection plus efficace pour une utilisation dans les installations industrielles. Cependant, si nous parlons de la fiabilité de la protection pendant le fonctionnement, la remise à zéro est inférieure à la mise à la terre en raison du risque accru de détérioration de l’intégrité du fil neutre et d’un changement possible de la résistance de la boucle à «phase zéro».
  • systèmes d'application: la mise à la terre sert exclusivement à protéger les réseaux avec neutre isolé (systèmes TT et IT), dans les réseaux à neutre mis à la terre TN-C, TN-S et TN-CS, où des conducteurs PEN, PE ou N sont présents.
  • par type d’arrangement: du point de vue de la simplicité et du caractère abordable de l’arrangement, la réduction à zéro est une méthode de protection plus complexe et plus longue, qui nécessite des connaissances et des compétences techniques pour déterminer correctement la méthode et le point moyen de la réduction à zéro. Dans le cas d'une mise à la terre de protection, connectez les différentes pièces du collecteur de courant avec la terre, pour lesquelles l'utilisation des instructions pour les appareils électriques est suffisante.

Conclusion

Il est difficile de surestimer le rôle de la disparition lorsqu’on travaille avec des installations électriques dans des entreprises industrielles. En déconnectant une installation endommagée du réseau en cas de rupture d'isolement, la mise à zéro est un moyen fiable de protéger une personne contre un choc électrique possible. Pour assurer efficacement la sécurité électrique, il est nécessaire de respecter scrupuleusement la conception des éléments du système de disparition avec les normes considérées, ainsi que de surveiller attentivement et constamment leur état. L’utilisation de la mise à la terre dépend de la méthode nécessaire pour assurer la protection de divers systèmes de réseaux électriques.

Via zandz.ru