Uzemljenje generatora

Neispravno uzemljenje može dovesti do nepotrebnog isključenja zaštitnih uređaja diferencijalne struje pri prelasku na generator. Čest primer je spoj neutralnog provodnika i uzemljenja izveden i u glavnom razvodnom ormaru i na generatoru; u tom slučaju deo struje neutralnog provodnika vraća se kroz zaštitni provodnik, a uređaj diferencijalne struje to registruje kao struju odvoda.

Greške u uzemljenju dovode do nepotrebnih isključenja ili do zaštite koja ne isključuje kada je to potrebno. Pravilno uzemljenje daje jasan odgovor na tri pitanja:

1. Kako se uzemljuju kućište i metalni delovi?
2. Gde se neutralna tačka generatora povezuje sa zemljom?
3. Da li ATS preključuje neutralni provodnik?

Ove odluke treba doneti u elektroprojektu, zajedno sa sistemom uzemljenja objekta.

Tri različite funkcije: zaštita, rad, izjednačavanje potencijala

• Zaštitno uzemljenje: Šasija, kabina, kućišta razvodnih ormara, metalni vodovi goriva. Ovi delovi, koji u normalnom radu nisu pod naponom, povezuju se sa zaštitnim provodnikom (PE). Pri kvaru izolacije ograničava napon dodira.
• Radno (sistemsko) uzemljenje: Zvezdište (neutralna tačka) generatora povezuje se sa zemljom. Struja kvara može da se vrati do izvora; osigurač, prekidač ili zaštitni uređaj diferencijalne struje isključuje.
• Izjednačavanje potencijala: Metalne cevi, kablovski regali i konstruktivni elementi međusobno se povezuju. Između njih ne nastaje opasna razlika potencijala.

Sistemi uzemljenja (IEC 60364)

Sistem	Kratak opis	Na šta obratiti pažnju kod generatora
TN-S	Neutralni i zaštitni provodnik su razdvojeni celom dužinom	Spoj neutralnog provodnika i uzemljenja u jednoj tački
TN-C-S	U jednom delu PEN, zatim se razdvaja na N i PE	Posle tačke razdvajanja N i PE se ne smeju spajati
TT	Neutralna tačka izvora uzemljena, kućišta preko posebnog uzemljivača	Zaštita diferencijalnom strujom je osnovna
IT	Izvor izolovan od zemlje ili uzemljen preko velike impedanse	Posebne primene, potreban je nadzor izolacije

Koji se sistem koristi zavisi od zemlje, operatora distributivnog sistema i objekta; na primer, u nekim zemljama rasprostranjeni su TN sistemi, a u nekim (kao što je Francuska) TT sistemi. Priključak generatora treba projektovati u skladu sa postojećim sistemom.

Spoj neutralnog provodnika i uzemljenja i broj polova ATS-a

Primer sa početka članka je najčešća greška: spoj neutralnog provodnika i uzemljenja izveden na pogrešnom mestu ili u više tačaka. Struja neutralnog provodnika tada teče i kroz zaštitni provodnik. Zaštitni uređaji diferencijalne struje isključuju bez razloga. Uz to se javljaju smetnje i korozija.

• 4-polni ATS (neutralni provodnik se preključuje): Generator se ponaša kao poseban izvor. Spoj neutralnog provodnika i uzemljenja obično se izvodi na generatoru.
• 3-polni ATS (zajednički neutralni provodnik): Mreža i generator koriste isti neutralni provodnik. Spoj neutralnog provodnika i uzemljenja obično se izvodi samo u glavnom razvodnom ormaru, u jednoj tački. Kratkospojnik na generatoru se uklanja.

Izbor zavisi od sistema uzemljenja mreže, zaštite diferencijalnom strujom i lokalnih propisa. Stranu ATS-a smo obradili u članku šta je ATS.

Presek zaštitnog provodnika

Pojednostavljena tabela iz IEC 60364-5-54, koja se koristi kada je zaštitni provodnik od istog materijala kao fazni provodnik:

Presek faznog provodnika (S)	Najmanji presek zaštitnog provodnika
S ≤ 16 mm²	S
16 mm² < S ≤ 35 mm²	16 mm²
S > 35 mm²	S ÷ 2

Ovo je opšti pristup. Tačan presek se izračunava na osnovu struje kratkog spoja i vremena isključenja ili se određuje prema važećem propisu.

Uzemljivač i otpor

Uzemljivač može biti pobodna šipka, ukopana traka ili temeljni uzemljivač. Otpor uzemljenja zavisi od vrste tla, vlažnosti i godišnjeg doba. Vrednost izmerena leti u suvom tlu može biti znatno veća od vrednosti izmerene zimi.

Potreban otpor određuje se prema sistemu. Na primer, u TT sistemima prema IEC 60364-4-41:

RA × IΔn ≤ 50 V

RA je zbir otpora uzemljivača i zaštitnog provodnika; IΔn je nazivna struja isključenja zaštitnog uređaja diferencijalne struje. Za uređaj od 300 mA dobija se RA ≤ 50 ÷ 0,3 ≈ 167 Ω. U praksi se projektne vrednosti najčešće drže znatno ispod ove. U TN sistemima impedansa petlje kvara mora biti dovoljno mala da zaštitni element isključi u zahtevanom vremenu.

Posebni slučajevi

• Gradilišta i agregati na prikolici: Na svakoj novoj lokaciji uzemljivač se ponovo pobija i meri. Merenje sa prethodne lokacije nije merodavno. Pogledajte stranicu generator za gradilišta.
• Prenosni generatori: Potreba za uzemljenjem zavisi od načina korišćenja; merodavno je uputstvo proizvođača.
• Agregati u paralelnom radu: Između neutralnih provodnika mogu nastati cirkulacione struje. Uzemljenje neutralnog provodnika treba projektovati na nivou sistema.
• Generatorska prostorija: Sabirnica za izjednačavanje potencijala povezuje se sa svim metalnim delovima u prostoriji. Pogledajte tekst generatorska prostorija i instalacija.

Merenje i periodična provera

Otpor uzemljenja meri se standardnim metodama, kao što je metoda sa tri sonde (metoda pada potencijala), od strane ovlašćenih lica i kalibrisanim instrumentom. Proveravaju se i neprekidnost i čvrstina spojeva. Vibracije vremenom mogu olabaviti spoj uzemljenja na šasiji generatora. U mnogim zemljama, uključujući Tursku, periodična provera instalacija uzemljenja u radnim prostorima propisana je zakonom; period i metoda određuju se prema odgovarajućim propisima. Pri održavanju treba proveriti i spojeve uzemljenja; pogledajte periodično održavanje.

Kontrolna lista

• Da li je poznat sistem uzemljenja objekta (TN-S, TN-C-S, TT)?
• Da li su mesto spoja neutralnog provodnika i uzemljenja i broj polova ATS-a navedeni u projektu?
• Da li je spoj neutralnog provodnika i uzemljenja izveden samo u jednoj tački?
• Da li su šasija, kabina i kućišta razvodnih ormara povezani sa zaštitnim provodnikom?
• Da li je proračunat presek zaštitnog provodnika?
• Da li je otpor uzemljenja izmeren i evidentiran?
• Da li zaštita diferencijalnom strujom odgovara tipu sistema?
• Da li se kod prenosnih agregata merenje ponavlja na svakoj lokaciji?

Ovaj članak ima opštu informativnu svrhu. Projekat i merenje uzemljenja treba da izvedu ovlašćeni inženjeri elektrotehnike u skladu sa važećim propisima.

Sledeći korak

Tim kompanije Terex Diesel može sarađivati sa vašim projektantom u vezi sa priključkom neutralnog provodnika generatora i konfiguracijom ATS-a. Za informacije o proizvodima i priključenju kontaktirajte nas.