Aarding is een van de eerste concepten die we tegenkomen bij de studie elektrotechniek. De noodzaak om beschermende aarding te introduceren is te wijten aan het feit dat dit een noodzakelijke voorwaarde is voor veilig werking van een elektrische installatie is de gedwongen sluiting van al zijn geleidende componenten naar de grond.
Het principe van aarding
Het is bekend dat het ingenieuze in de overgrote meerderheid van de gevallen eenvoudig is. Evenzo met aarding. Het is gebaseerd op verschillende uiterst eenvoudige en voor de hand liggende bepalingen.
Ze komen erop neer dat:
- het is gegarandeerd om zowel isolatiedoorslag op het geleidende lichaam van de elektrische installatie als een merkbare afname van de weerstand te voorkomen;
- potentiële treffer op het lichaam heeft geen zichtbare uiterlijke tekenen;
- bij het aanraken van dergelijke onderdelen is een persoon onder invloed van een hoog potentieel;
- opvallend is de stroom die verschijnt op het moment dat hij het geleidende oppervlak raakt en door het menselijk lichaam naar de grond stroomt;
- de stroom kan alleen tot een veilig niveau worden teruggebracht door het potentiële VERSCHIL tussen het geleidende element en te verkleinen aarde, waarvoor het voldoende is om de metalen delen van de behuizing met kracht met de aarde te verbinden met een draad met een kleine weerstand.
Als gevolg hiervan gaat de stroom bij het afbreken van de isolatie gewoon voornamelijk de grond in en niet door het menselijk lichaam. Dit wordt grafisch geïllustreerd in figuur 1.
Waarom de aardweerstand klein is
In overeenstemming met de wet van Ohm vloeit de stroom altijd in een gesloten lus. In dit geval - van de ene pool van de energiecentrale naar de aardelektrode via de elektrische installatie met zijn aardingssysteem. In dit geval is de lage weerstand van de aarding van de installatie geen garantie voor een kleine weerstand van de omgekeerde tak van het betreffende circuit. De bodemweerstand is inderdaad groot genoeg en op het eerste gezicht treedt het effect van het rangeren van het menselijk lichaam door aardingselementen niet op.
Ondanks de geldigheid van deze redenering, houdt het geen rekening met één omstandigheid. In dit geval is het effect dat vanwege de extreem grote, bijna oneindige doorsnede van het medium tussen de aarding elektroden van de energiecentrale en elektrische installatie, de weerstand van de omgekeerde tak van onze gesloten lus zal vrij klein zijn.
Dit maakt het mogelijk:
- het aardingssysteem om zijn beschermende functies kwalitatief te vervullen;
- zorgen voor een hoge betrouwbaarheid van hun implementatie vanwege de afwezigheid van pauzes
- aanzienlijk besparen op het leggen van een extra kabel die de aardelektroden van de faciliteit en de energiecentrale verbindt.
Kenmerken van het aardingsapparaat
Beschermende aarding vervult zijn functie alleen kwalitatief als er weinig overgangsweerstand is tussen de aardelektrode waarop de eenheid is aangesloten en de aarde.
Dit wordt bereikt:
- hoog contactoppervlak, dat op zijn beurt wordt geleverd door verschillende platen die stevig met elkaar zijn verbonden door lassen, Figuur 2;
- door de elektroden te verdiepen onder de vriesdiepte (de soortelijke weerstand van de bevroren grond neemt sterk toe).
Om aan de laatste voorwaarde te voldoen, zijn verticale aardingsschakelaars tot 3 m lang zeer geschikt, Afbeelding 3.
Bovendien mag de aardingsweerstand niet hoger zijn dan 4 ohm. Dit laatste wordt bepaald door het feit dat de weerstand van het menselijk lichaam minstens enkele honderden ohm bedraagt, d.w.z. twee ordes van grootte hoger.