Контроль защитного заземления осуществляют: Глава 2.7. Заземляющие устройства / Правила ПТЭЭП / Библиотека / Элек.ру

Содержание

Замер сопротивления контура заземления- Энерго-Команд

Безопасная эксплуатация электроустановок в обязательном порядке подразумевает наличие исправных систем заземления. Поэтому их диагностика обязательно осуществляется с запланированной периодичностью, а также во время проведения внеплановых (приёмосдаточных, мониторинговых и т.п.) обследований электрооборудования. Её основной этап – технический контроль, включающий проверку сопротивлений заземлений.

Электротехническая лаборатория «ЭНЕРГО-КОМАНД» предоставляет такие услуги с оперативным выездом в любую точку Москвы и Московской области.

Зачем нужна проверка сопротивления заземления

К заземляющим устройствам относятся защитные и рабочие электросистемы, имеющие гальваническую связь с заземлителями – электродами, размещёнными непосредственно в грунте.

  • Защитные заземляющие устройства предназначены для снижения до безопасного уровня напряжения шага либо потенциала на корпусе электрооборудования, возникшего по причине аварии или индуктивной наводки.
  • Рабочий заземлитель несет функциональную нагрузку по обеспечению работоспособности электроустановки и не относятся к системам безопасности.

Технологические параметры заземляющих устройств должны соответствовать нормам ПУЭ. В них определяются сечения и конфигурации проводников, электродов, электросопротивление системы и её отдельных элементов. Поэтому измерение величины сопротивления заземления во многом позволяет судить об исправном состоянии электроустановки.

Оборудование для проверок заземляющих устройств

Передвижная электролаборатория располагает всеми необходимыми средствами для контроля и испытаний электрических систем. В частности, использование переносного комплекса Eurotest. Прибор позволяет измерить сопротивление контура заземления, непрерывность цепей, протестировать электросеть переменного тока низкого напряжения в широком диапазоне, а также помогает проконтролировать многие другие важные показатели работоспособности электроустановки.

Безопасная эксплуатация нашего лабораторного оборудования осуществляется согласно требованиям ГОСТ IEC 61010.1-2014

Как осуществляются проверка сопротивления заземления

Этапу технического контроля предшествуют осмотры исследуемых коммуникаций и установок. Для проверки контура заземления и измерения его сопротивления к устройству расчищаются подходы (вскрывается грунт, если требуется), а с обследуемых частей удаляется пыль и прочие загрязнения. Специалист, выполняющий диагностику, должен получить визуальное подтверждение:

  • соответствия заземляющей системы типу обслуживаемого электрооборудования;
  • правильности прокладки и подключений соединительных линий;
  • целостности коммуникаций и их контактных участков
  • степень коррозионных повреждений (линии заземления должны быть защищены от коррозии лакокрасочным покрытием черного цвета)

Методика измерения сопротивления заземления, выбирается с учетом разновидности схемы электроснабжения – TT, TN или IT (ГОСТ Р 50571.16.2007). При этом к тестированию электротехнических параметров приступают только после устранения замечаний, выявленных на этапе визуального контроля.

Например, если после вскрытия грунта обнаруживается чрезмерное коррозионное разрушение заземлителей (более 50% сечения электродов), то они должны быть заменены.

Диагностические работы, требующие проведения земляных работ, в первую очередь выполняются на участках с высокой агрессивной активностью грунтов, подключений силовых нейтралей, разрядников или ограничителей перенапряжений. Вскрытие почвы для проверки сопротивлений заземлителей осуществляется выборочно:

  • для всех ЗУ электроустановок потребителей;
  • для 2% опор воздушных линий, оборудованных такими устройствами.

Результат испытания контура заземления

В процессе технического контроля выявляется текущее состояние, повреждения, дефекты и их причины, влияющие на функциональность защитных или рабочих систем. Результаты фиксируются в «Протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств».

Протокол измерения сопротивления заземления

Это один из официальных документов, подтверждающих безопасность ЭУ. Протокол может быть затребован инспекторами контролирующих организаций при проведении ими мониторинговых проверок, расследовании аварийных ситуаций или несчастных случаев.

Периодичность проверки контура заземления

Систематичность осмотров соединительных коммуникаций и устройств электроустановок отображается в графике планово-профилактических работ (ППР) предприятия или организации. Он составляется с учётом местных особенностей и рекомендаций нормативов испытаний ЭУ (ПТЭЭП, приложение 3.26). В графике ППР также указывается периодичность измерения сопротивления заземления.

Интервалы между осмотрами должны быть:

  • без вскрытия грунта – не более полугода. За их проведение отвечает работник, назначаемый приказом по предприятию;
  • с частичным вскрытием грунта – не более 12 лет. Если подземные коммуникации эксплуатируются в среде с высокой коррозионной активностью (под действием естественных либо техногенных факторов), то осмотры и измерение сопротивления заземления осуществляются чаще. Их периодичность может быть установлена согласно рекомендациям наших специалистов.

Снятие электротехнических параметров должно осуществляться в наиболее засушливые периоды при минимальной влажности грунта

Ваше сотрудничество с электролабораторией ООО «ЭНЕРГО-КОМАНД» будет иметь неоспоримые преимущества

Определение функционального состояния рабочего или защитного заземления осуществляется нашими сотрудниками электролаборатории «ЭНЕРГО-КОМАНД», имеющими действующие квалификационные удостоверения, выданного региональной службой Ростехнадзора. Обратившись к нам, вы получите:

  • Успешное решение самых сложных и нестандартных задач.
  • Бесплатный выезд и развернутая консультация нашего инженера
  • Соблюдение договорных сроков выполнения диагностики и полное соответствие госстандартам
  • Оптимальная цена проверки контура заземления и гарантия 100% точности результатов
  • Технический отчет с результатами измерения сопротивления заземления, в соответсвии с требованиями действующего законодательства

Узнать стоимость услуги

Измерители сопротивления заземления

От состояния общего контура заземления здания, сооружения или других объектов с действующими электроустановками зависит не только безопасность обслуживающего персонала и проживающих людей в жилых помещениях. Исправное состояние отдельных элементов системы заземления: общего контура, соединительных шин, проводов заземляющих корпуса электрооборудования и других составляющих, обеспечивает стабильную безаварийную работу электроустановок.

Металлические элементы контура заземления, особенно находящиеся под грунтом, подвергаются коррозии, конструкция постепенно разрушается и перестает выполнять свои функции по защите, оборудования и обслуживающего персонала. Поэтому требуется периодический контроль состояния системы заземления. Методика проверки последовательно описана в требованиях ПУЭ (Правила устройства электроустановок) Одним из важнейших параметров системы является сопротивление контура, для его измерения существует отработанная методика и специальные измерительные приборы. Читайте также статью ⇒ Заземление и зануление: назначение, отличие, особенности

Принцип действия заземления

Металлические корпуса оборудования на производственных предприятиях и бытовые приборы в жилых помещениях, по требованиям ПУЭ и других нормативных актов, руководящих документов подлежат заземлению. Эта мера обеспечивает безопасность потребителей электроэнергии, пользователей бытовыми приборами и обслуживающий персонал электрооборудования.

Работает это следующим образом, при возникновении замыкания токопроводящей части фазного провода с элементами корпуса происходит выравнивание потенциалов всех замкнутых элементов. Напряжение между корпусом, фазой и заземляющим контуром становится одинаковым. Следовательно, нет разницы потенциалов между землей и полом в помещении. При прикосновении к корпусу оборудования ток не будет переткать с корпуса через человеческое тело в пол или другое оборудование, таким образом, исключается поражение электрическим током.

Основные требования к сопротивлению контура заземления на различных объектах

Одним из важнейших параметров системы заземления является сопротивление контура, контрольные измерения которого производится не реже чем один раз в год, после окончания монтажных работ. В сетях на промышленных объектах, где нейтрали понижающих трансформаторов, генераторов заземляются на общий контур заземления, в однофазных сетях жилого фонда с любыми источниками питания контуры заземления в любое время года с любым составом грунта должны иметь установленную ПУЭ величину сопротивление.

Напряжение в сети электропитания220- 127380-220660-380
Сопротивление с естественными заземлителями (Ом)603015
Сопротивление контура с повторными заземлителями (Ом)842

Для электрических сетей с линейным напряжением 220 – 380В, это сопротивление в пределах 2-8 Ом, для однофазных сетей жилых домов, офисов, административных зданий допускается до 30 Ом. Точные значения для объектов различного назначения определены в ПУЭ и – (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) ПУЭ в пункте 1.8.39, представлена таблица 1.8.38 и в ПТЭЭМ таблица №36 приложение №3.

Зависимость сопротивления заземления от материалов и грунта

Удельное сопротивление системы заземления в большой степени зависит от состава грунта, наиболее удачными с точки зрения проводимости считаются:

  • Глина – 80 Ом/м;
  • Чернозем – 80 Ом/м;
  • Суглинок – 100 Ом/м.

Песчаные почвы в плане сопротивления не стабильны, влажность сильно расширяет интервал возможных величин 10 – 4000 Ом. Каменистые породы считаются наихудшим вариантом для закладки контура заземления, щебень имеет сопротивление в пределах от 3-5 тысяч Ом/м, цельные гранитные породы до 20000Ом/м.

Состав грунтаОм/м
Известняк поверхностный5 050
Гранит2 000
Базальт2 000
Песчаник1 000
Гравий с однородными элементами800
Влажный песок800
Гравий с глиной300
Чернозёмные грунты200
Смеси глины песком150
Глина средней твердости60
Сланцы с глиной55
Суглинок пластичный30
Эластичная глина20
Водоносные слои под грунтом5

В чистом виде грунт редко встречается, в большинстве случаев это смешанные виды, поэтому для разных вариантов сделаны расчеты и сведены в справочную таблицу.

Необходимые условия для измерения сопротивления заземления

Независимо от того, какие приборы используются в процессе измерения сопротивления, работающий персонал обязан соблюдать меры безопасности. Используются диэлектрические боты, перчатки и инструменты с изолированными ручками. При сборке элементов схемы измерения провода подключаются, в первую очередь к заземленному вспомогательному электроду, потом к измерительному прибору.

Замеры сопротивления проводятся в период их наибольшего значения это летний и зимний сезоны. При грозе, дожде и большой влажности измерения проводить запрещено. На точность измерений влияет расположение измерительных дополнительных заземлителей к элементам конструкции контура и расстояния между ними. Дополнительные электроды должны располагаться не ближе 10м от вертикальных заземлителей контура, металлических труб водопровода, канализации и других коммуникаций. Забиваются электроды в улежавшийся плотный грунт на глубину более 0,5м. В качестве электродов могут быть использованы естественные заземлители не связанные с контуром, на котором производится измерение.

Совет№1 для точности рекомендуется проводить 2-3 измерения, меняя место расположения измерительных штырей, разница в этих измерениях не должна составлять 5%.

Виды приборов для измерения сопротивления заземления

Производители производят большое количество различных моделей приборов для измерения сопротивления заземляющих конструкций. Все приборы можно разделить на несколько видов:

  • Стрелочные модели с автономными источниками питания в виде малогабаритного генератора, который вращается вручную;
  • Стрелочные с автономными источниками питания на гальванических батареях;
  • Цифровые приборы с жидкокристаллическим дисплеем, питанием от батареек и бесконтактными измерительными клещами.

В каждом виде существует большое количество модификаций, которые имеют свои преимущества и недостатки при определенных условиях эксплуатации. Рассмотрим наиболее популярные модели, которые востребованы у потребителей.

Прибор для измерения сопротивления М-416

Эта модель стрелочного прибора одна из самых старых, которая зарекомендовала себя, простотой в использовании, высокой надежностью и достаточной точностью измерений. Конструкция прибора выполнена по методике исполнения стрелочного омметра с несколькими пределами измерений.

Прибор позволяет измерить не только активное сопротивление конструкции контура, но и сопротивление грунта, в котором он установлен.

Технические характеристики

Пределы измерения ОмВеличины сопротивлений дополнительных измерительных штырей Ом
R1R2R3
0,10 – 10,00,10 – 10,0500,0500,0
0,50 — 50,00,50 – 50,01000,01000,0
2,0 – 200,02,0 – 200,02500,02500,0
10,0 -1000,010,0 – 1000,05000,05000,0

Погрешность при измерении рассчитывается с учетом пределов измерения и сопротивлений измерительных штырей, по формуле:

  • 5 + (N/Rx-1) – плюс минус от измеренного значения;
  • N – наибольшее значение выбранного предела измерений;
  • Rx – измеренное сопротивление контура;
  • Питается прибор от батарей 4,5 В;
  • Общее напряжение на зажимах прибора в разомкнутом состоянии измерительной цепи 13В;
  • Комплекта батарей хватает на 1000 замеров;
  • Весит прибор около 3кг, габариты 24,5x14x17см.

Измеритель сопротивления заземления ИС-10

Это современный цифровой прибор на микропроцессоре с жидкокристаллическим дисплеем, куда в цифровом виде выводятся результаты измерений.

Встроенное запоминающее устройство способно фиксировать 40 измеряемых параметров. Корпус выполнен с обрезиненной оболочкой со степенью защиты IP42. Устройство имеет возможность проводить измерения по двух проводной, трех и четырехпроводной схеме.

Бесконтактные клещи позволяют, производить замеры не разрывая цепи на отдельных участках.

Измеритель сопротивления заземления СА 6412

Модель позволяет производить измерения сопротивления заземления бесконтактными клещами, не отключая электроустановку. Общий предел измерения 0.1 – 1200 Ом, по току от 1 мА – 30А. Корпус прибора имеет высокую прочность благодаря композитному материалу «Lexan®», составные элементы клещей выполнены двойным слоем стенок. Внутренний диаметр клещей позволяет обхватывать заземляющие проводники Ø-32мм.

Основные особенности конструкции:

  • Не требуется вспомогательных электродов и соединительных проводов;
  • При коротком замыкании, когда сопротивление меньше 0.1 Ом срабатывает индикатор;
  • Имеются индикаторы помех в измеряемой цепи и при открытии клещей во время замеров;
  • Индикатор заряда батарей своевременно укажет на низкий уровень зарядки;
  • Прибор обладает функцией самотестирования и удержания измеренных показаний;
  • Опция установки пороговых значений обеспечивает удобные условия измерений при темноте.
Технические Параметры Величин Значений
Частота генератора, на которой измеряется сопротивление2,400 кГц
Частота измеряемого токаот 45 до 800 Гц
Ток перегрузки100 А — постоянно 200 А — < 5 секунд 50 / 60 Гц
Диэлектрическая прочность2500 В
Батарея питания9 В (типа «Крона») или Ni/Cd аккумуляторы
Ресурс батареиДо 1500 измерений, приблизительно 8 часов непрерывной работы
Интервал рабочих температурот -11° до + 54° С
Ø захвата бесконтактных клещей32 мм
Ширина открытого захвата35 мм
Степень защиты корпусаIP 30

Читайте также статью: → «Чем отличается заземление от зануления?».

Измеритель сопротивления заземления–1820 ER

Одна из моделей цифровых приборов с жк дисплеем, пределы измерения 0.01 – 2000Ом, с функцией удержания показаний, питается от батарей.

Особенности технических характеристик

  • Тестовый ток в режиме измерения сопротивления составляет 2мА, что позволяет производить работы без отключения электроустановки от источника питания.
  • В составе комплектации предусматривается наличие штатных проводов для сборки схемы и измерительных штырей, что значительно повышает точность измерений;
  • Прибор позволяет измерять пошаговое напряжение.
  • 1820 ER пользуется у потребителей хорошим спросом по причине простоты в использовании, малых габаритах и весе примерно 1кг, относительно не большая цена, доступная для частных лиц и организаций 14500Р.

Измеритель сопротивления заземления SEW 2705 ER

Большим спросом пользуется у профессиональных электриков, и имеет малые габариты и удобен в применении, напоминает обычный мультиметр со стрелочной шкалой.

Основные особенности и технические характеристики

  • По двухпроводной схеме измеряет сопротивление заземления до 1000Ом;
  • Более точные измерения делаются по трехпроводной схеме;
  • Шаговое напряжение измеряется до 30В;
  • Тестовый ток в пределах 2мА, что позволяет производить измерения, на работающей электроустановке, без отключения электропитания;
  • Шкала стрелочная разработчики сознательно отказались от цифрового варианта с целью повышения точности в данном интервале измерений.
  • Индикатор уровня зарядки батарей питания.

Пример различных схем для измерения:

А – измерение пошагового напряжения;

В – Точные измерения в трехпроводном режиме;

С – Грубые измерения в двухпроводном режиме.

Существует много методик и схем для измерения сопротивления заземления:

  • Двухпроводная схема;
  • Трехпроводная;
  • Четырехпроводная;
  • Метод пробного электрода;
  • Компенсационный способ и другие.

Все эти методы имеют свои преимущества и недостатки в конкретных случаях с соответствующими приборами, эта тема требует детального рассмотрения в отдельной статье.

Совет №2 Измерения рекомендуется делать по той схеме, которые указаны в инструкции по эксплуатации на прибор, эта методика однозначно проверена и протестирована, поэтому измерения будут точнее. На корпусах и крышках некоторых приборов указаны схемы подключения.
Измерения всеми этими приборами осуществляется по классическому принципу, цифровой процессор высчитывает сопротивление по закону Ома R = U\I.

  • Не учитываются требования к расстоянию между измерительными штырями и контуром заземления, обычно это 10 м;
  • Измеряя сопротивление контура, забывают измерить сопротивление линии с заземленной нейтралью. Это очень важно, особенно когда присутствуют элементы с повышенной коррозией;
  • Для точности и надежности. Проведите 2-3 измерения с разными местами установки измерительных штырей, особенно сделайте измерения, где большая вероятность разрушения элементов контура от коррозии.

Читайте также статью: → «Методики проверки заземления в розетке, подробное описание способов».

Часто задаваемые вопросы

1. Вы пишите, что надо делать несколько замеров меняя место положения штырей, а какое измерение принимать за правильное?

Да, разница между ними не должна превышать 5%, можно принять среднеарифметическую величину, но для надежности у электриков принято за истинное значения принимать самую малую величину сопротивления.

2. А почему нельзя провести измерения обычным мультиместром?

Для себя можно, но эти измерения будут с очень большими погрешностями и ни одна контролирующая организация их учитывать не будет. Сопротивление заземления должна проводить Электролаборатория один раз в год с составлением протокола.

Оцените качество статьи:

Периодичность проверки защитного заземления • Energy-Systems

Как часто следует проводить измерения сопротивления

Периодичность проверки защитного заземления регулируется правилами технической эксплуатации и устройства электроустановок, а также индивидуальной технической документацией зданий и сооружений. Периодичность измерений указывается в соответствующих графиках и таблицах необходимых профилактических работ, которые нужны для поддержания электрической системы в работоспособном и безопасном для пользователей состоянии.

Для многих объектов действующие правила требуют проведение визуального осмотра открытых частей заземления 1 раз в полгода и полное исследование и измерение параметров сопротивления 1 раз в год. Полное обследование предполагает выборочное вскрытие грунта.

Уровень сопротивления заземления на разных объектах следует проверять с разной периодичностью. Для заземления на опорах центральной линии электроснабжения проверка заземления осуществляется раз в полгода или раз в год для линий с напряжением до 1кВ и выше 1кВ соответственно.

В правилах устройства и эксплуатации электроустановок говорится о том, что общее техническое состояние системы заземления в электроснабжении ресторанов, магазинов и других зданий должно определяться на основе визуальных осмотров, проводимых профессиональными электриками. Такие осмотры позволяют определить наличие неисправностей и дефектов на видимых частях установок, а также на местах соединения системы заземления с элементами электрической системы.

Периодичность проверок сопротивления заземления визуальных определяется специальными плановыми графиками и обычно составляет 1 раз в каждые несколько месяцев. При этом ответственным лицом за проведение проверок в установленные сроки является собственник или уполномоченные собственником работники. Помимо прочего, в процессе визуальных осмотров профессионалы должны оценивать состояние соединения между электрическим оборудованием и проводником, проверять наличие изоляции и антикоррозийного покрытие, их состояние, следить за отсутствием обрывов на соединениях и т.д. Все обнаруженные неисправности, дефекты и повреждения обязательно должны быть занесены в акты осмотра и паспорт заземления объекта.

Что касается более тщательных осмотров состояния системы заземления, включающих в себя вскрытие грунта в определенных местах, в частности на территориях, подверженных коррозии, рядом с расположением нейтралей трансформаторных подстанций, в местах соединения ограничителей и разрядников, то такие проверки проводятся значительно реже. Периодичность проведения подобных работ также указывается в графиках на профилактическое обслуживание объектов и регламентируется действующими нормативными документами, но в любом случае подобные проверки должны проводиться не реже, чем 1 раз в течение каждых 12-ти лет.

Пример технического отчета

Назад

1из27

Вперед

Проведение проверок состояния заземления в различных условиях

Периодичность замера сопротивления контура заземления на территории, отличающейся повышенной агрессивностью почвы также регламентируется действующими нормами, однако собственник вправе принять решение о более частом проведении подобных исследований, чтобы не подвергать опасности людей и свою собственность. При проверках на территориях с агрессивными грунтами обязательно следует проводить выборочное вскрытие почвы, чтобы можно было максимально точно определить уровень коррозии на наиболее подверженных такому влиянию элементах заземления. В случаях, когда часть заземления разрушено под воздействием коррозии на 50% или более, обязательно следует замена данного элемента. Любые результаты исследования и принятые решения по устранению неисправностей должны заноситься в специальные акты.

Чтобы определить общее техническое состояние системы заземления, специалисты должны провести ряд работ и исследований, включающих в себя определение уровня сопротивления заземления, проверка уровня напряжения прикосновения, проверка токов на электрической установке, проверка состояния и работоспособности предохранителей и защитных устройств, определение точных параметров сопротивления почвы.

Любые измерения по уровню сопротивления заземления должны осуществляться в периоды, когда грунт обладает наивысшими характеристиками заземления. В большинстве случаев – в зимнее или летнее время. Зимой сопротивление почвы значительно возрастает из-за промерзания грунта, а летом из-за высыхания жидкостей в земле.

Помимо плановых проверок уровня сопротивления на заземляющем устройстве, подобные измерения следует также выполнять при реконструкции или модернизации электрической системы, при внесении любых изменений в конструкцию заземления. Кроме того, проведение подобных работ требуется при обнаружении в ходе визуальных осмотров серьезных неисправностей или повреждений системы.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.

Онлайн расчет стоимости проектирования

Вопрос 3. Защитное заземление. Принцип действия, схема. Как устраивается? в чем заключается проверка защитного заземления?

Ответ. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением. Принципиальные схемы защитного заземления для сетей с изолированной и заземленной нейтралями представлены на рис. 3.

Рис.3. Принципиальные схемы защитного заземления:

а — в сети с изолированной нейтралью до 1000 В и выше;

б— в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В;

1 — заземленное оборудование;

2 — заземлитель защитного заземления;

3 — заземлитель рабочего заземления; R3 , R0, Rф, — сопротивления

соответственно защитного, рабочего заземлений, изоляции фаз; 13 — ток замыкания на землю.

Принцип действия защитного заземления — снижение напря­жения прикосновения при замыкании на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основа­ния, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленной установки.

Заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопро­тивления заземления. В сетях с глухозаземленной нейтралью напря­жением до 1000 В заземление неэффективно, так как ток замыкания на землю зависит от сопротивления заземления и при его уменьше­нии ток возрастает.

Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изо­лированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном сопри­косновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановки с заземлителем. Заземляющие устройства бывают двух типов: выносные, или сосредоточенные, и контурные или распределенные.

Распределение

потенциала

Рис. 4. Схема выносного заземления.

Выносное заземляющее устройство (рис. 4) характеризуется тем, что за­землитель вынесен за пределы площадки, на которой установлено заземляемое оборудование, или со­средоточен на некоторой части этой площадки. При работе выносного заземления потенциал основания, на котором находится человек, ра­вен или близок к нулю (в зависимости от удаленности человека от за­землителя).

Защита человека осуществляется за счет малого электрического сопротивления заземления, так как в соответствии с законом Ома больший ток будет протекать по той ветви разветвленной цепи, которая имеет меньшее электрическое сопротивление. Такой тип заземляю­щего устройства в ряде случаев лишь уменьшает опасность или тя­жесть поражения электрическим током. Его достоинством является возможность выбора места размещения заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырого, глинистого, в низинах и т.п.).

Выносное заземляющее устройство применяют только при малых значени­ях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000 В.

В контурном заземляющем устройстве одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют на всей площадке (зоне обслуживания оборудования) равномерно.

Безопасность при контурном заземлении обеспечивается вы­равниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечи­вается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудо­вания, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения.

На рис. 5 представлена схема контурного заземления (кри­вые показывают распределение электрического потенциала внутри и за пределами контура).

Как видно из показанных кривых, за пределами контура по­тенциал основания быстро снижается с увеличением расстояния, что может явиться причиной появления больших значений шагового на­пряжения в этих зонах. Чтобы уменьшить шаговые напряжения за пределами контура вдоль проходов и проездов, в грунт закладывают специальные шины.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит есте­ственным путем через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и другие проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Контурное заземление применяют при высокой степени электроопасности и при напряжениях свыше 1000 В.

Рис.5 Контурное заземление:

а — разрез по вертикали;

б— вид в плане;

в — распределение потенциалов;

13 — ток замыкания на землю;

R3 — сопротивление защитного заземления;

UШ — шаговое напряжение;

Unp — напряжение прикосновения

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземле­ния, и естественные — находящиеся в земле предметы, используемые для других целей.

В качестве искусственных заземлителей применяют одиноч­ные и соединенные в группы металлические электроды, забитые вер­тикально (стальные трубы, уголки, прутки) или уложенные горизон­тально в землю (стальные полосы, прутки).

В качестве естественных заземлителей можно использовать проложенные в земле водопроводные и другие трубы, за исключени­ем трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных га­зов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и т.п.

Рабочее заземление

Согласно Правилам устройства электроустановок, рабочим (или функциональным/технологическим) заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки, но не в целях электробезопасности.

Подразумевается, что оборудование работает надежно, а если сопротивление функционального заземления ≤4 Ом, то проблемы электробезопасности вообще исключены.

Понятие функционального заземления (далее FE) для сетей питания информационного оборудования и систем связи описано в следующих нормативных документах:

  • ГОСТ Р 50571.22-2000, п. 3.14 (707.2): «Функциональное заземление: заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя)».
  • ГОСТ Р 50571.21-2000, п. 548.3.1: «Функциональное заземление может выполняться путем использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S.

Допускается функциональный заземляющий проводник (FE-проводник) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его главной заземляющей шине (ГЗШ)».

Для правильного понимания определений, данных выше, необходимо договорится о смысле некоторых слов:

  • «Как правило» подразумевает, что требование (условие, решение) является преобладающим. Его несоблюдение возможно, но требует весомых обоснований.
  • «Допускается» означает, что условие следует выполнять лишь как исключение в силу вынужденных обстоятельств.
  • «Рекомендуется» – решение является оптимальным, но его выполнение не обязательно.
  • «Может» символизирует правомерный вариант, один из нескольких.

 

Причины распространения функционального заземления

Первая причина
В 90-х гг. с увеличением распространения вычислительной техники, мощность которой постоянно увеличивалась, возникла необходимость обеспечить ее надежную работу в сетях типа ТN-C.

На рис. 1 показана схема рабочего заземления с использованием PEN-проводника (совмещенного нулевого рабочего N и нулевого защитного PE):

Информация передается по линии связи между 2-мя компьютерами. Возьмем за отправную точку корпусное заземление. Заземление, выполненное проводником РЕN, по которому текут рабочие токи, приводит к разнице потенциалов между корпусами приборов. Получается, что в линию связи вносится разница потенциалов, пульсации, гармоники и высокочастотные помехи при работе оборудования с большими реактивными токами.

Решением проблемы служило локальное применение отдельной системы рабочего заземления, которое обеспечивало устойчивую работу компьютеров. Стоит отметить, что стоимость перехода на «пятипроводную» систему типа TN-S была значительно выше.

Вторая причина
Распространению функционального заземления также способствовало плохое состояние защитного заземления в электроустановках. При поставках «чувствительной» электронной техники от заказчика требовалось создание отдельного заземления.

Третья причина
Возникновение специфических и строгих требований по защите информации, особых лабораторий и других аналогичных объектов также послужило распространению FE.

 

Основные схемы выполнения функционального заземления

Вариант «А» существует и даже исполняется, но является самым опасным из представленных с точки зрения электробезопасности и безопасности объекта в целом. Подробные объяснения приведены ниже.

Вариант «В» является формальным подходом, выполнение системы с его использованием полностью законно. Это качественное защитное заземление с радиальной схемой разводки, которое используется для вновь строящихся объектов.

Вариант «С» – удобная схема для реконструируемых объектов. С точки зрения воздействия помех на ответственное оборудование данный вариант значительно лучше, чем «В».

Недостатки варианта «А»:

1. Разрушается целостность основной системы уравнивания потенциалов, что приводит к появлению разности потенциалов на независимых системах заземления в процессе эксплуатации.

Причины появления разности потенциалов могут быть такими:

2. Крайне низкие токи короткого замыкания фаза-корпус относительно сетей типа TN-S со всеми вытекающими последствиями (см. рис. 3).

Рис. 3. Схема протекания тока замыкания на корпус аппарата при использовании независимого функционального заземления в сети типа TN

FE не имеет точки соединения с ГЗШ и с нейтралью, и токи короткого замыкания составят только десятки ампер. Ситуация ухудшается отсутствие в цепи устройства защитного отключения. Максимальный ток короткого замыкания составит 36,6 А:

Время отключения составит 30-120 сек, и все это время на корпусе будет присутствовать практически фазное напряжение по корпусным элементам, и протекать ток большой величины, что может привести к возгоранию. При наличии автоматов с номинальным рабочим током более 32 А цепь вообще не отключится.

Повторим: вариант «А» использовать для сетей типа TN-S крайне опасно.

  

  

Ф – сетевой фильтр, ФЗ – фильтр заземления.

Вариант «D» демонстрирует соединение FE и ГЗШ с использованием разрядника уравнивания потенциалов. Вариант имеет проблему: он сработает только в случае заноса потенциала при грозовых разрядах, когда разница в напряжении достаточна для срабатывания разрядника (600-900В). В остальных случаях целостность системы основного уравнивания потенциалов электроустановки остается нарушенной и электробезопасности при первичном пробое не обеспечивается.

Вариант «Е» разработан с учетом установки в разрыв проводника уравнивания потенциалов дроссельного фильтра заземления (например, «Квазар Ф-ХХХРЕ», изготовитель ГК «Полигон»).

Варианты «F», «G», «H» показывают построение FE с постепенным улучшением уровня защиты ответственного электрооборудования от помех без проблем с электробезопасностью.

 

Функциональное заземление в лечебно-профилактических учреждениях

Функциональное заземление относительно ЛПУ осуществляется для обеспечения нормальной стабильной работы высокочувствительной электроаппаратуры при питании от разделительного трансформатора или согласно техническим требованиям на некоторые виды оборудования.

В циркуляре №24/2009 написано, что при отсутствии особых требований изготовителей аппаратуры общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.

Требование подключения к главной заземляющей шине: «…Устройство независимых заземлителей для защитного и/или функционального заземления медицинского оборудования, не подключенных к ГЗШ, в зданиях с медицинскими помещениями не допускается…».

 

Взаимное влияние разных систем заземления отдельных помещений при наличии связи через сторонние проводящие части

В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:

Есть 2 помещения с электрооборудованием, в каждом установлена дополнительная система уравнивания потенциалов. Помещение номер №1 подключено к системе защитного заземления (РЕ) и имеет помехообразующую нагрузку. В помещении №2 есть ответственное электрооборудование и организовано подключение к системе FE.

На рисунке видно, что между двумя системами заземления за счет сторонних проводящих частей (в данном случае система отопления) образуется «паразитная» связь с сопротивлением RСП.

В итоге по FE-проводникам протекает часть тока утечки IУ2. Вычислить величину этого тока достаточно сложно. С одной стороны, FE-проводники из медного провода с хорошей проводимостью и небольшим сопротивлением. С другой стороны, водопроводные трубы и прочие сторонние проводящие части в сумме могут обладать значительным сечением, что компенсирует плохую проводимость железа. Поэтому IУ2 = 0,5*IУ допустимое реальное соотношение.
Избавиться хотя бы от одного проводника «А», «В» или «С» невозможно по причине безопасности объекта и электробезопасности персонала.
Как вариант, можно сильно увеличить сечение проводника «D», что пропорционально уменьшит ток утечки IУ2. Но, как вы понимаете, это повлечет значительные затраты.

ГОСТ 28298-2016 Заземление рудничных электроустановок. Технические требования и методы контроля

Текст ГОСТ 28298-2016 Заземление рудничных электроустановок. Технические требования и методы контроля

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

28298—

2016

ЗАЗЕМЛЕНИЕ РУДНИЧНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Технические требования и методы контроля

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2017

ГОСТ 28298—2016

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стан* дартизации установлены в ГОСТ 1.0—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, при* нятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научный центр ВостНИИ по безопасности работ в гор* ной промышленности» (АО «НЦ БостНИИ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 «Электрические установки зданий»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (про* токол от 25 октября 2016 г. Ne 92*П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование ораны по МК {ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3160)004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджиксгандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2017 г. № 984*ст межгосударственный стандарт ГОСТ 28298—2016 введен в действие в качестве на* ционального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2018 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 2829В—89

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведом* ленив и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

© Стандартинформ. 2017

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ 28298—2016

Содержание

1 Область применения………………………………………………………. 1

2 Нормативные ссылки………………………………………………………. 1

3 Термины и определения……………………………………………………. 1

4 Технические требования……………………………………………………. 3

4.1 Общие требования…………………………………………………….. 3

4.2 Требования кзаэемлителям…………………… 4

4.3 Требования к защитным проводникам………………………………………. 5

4.4 Требования к заземлению рудничных электроустановок в условиях высокого

сопротивления горных пород…………………………………………….. 6

5 Методы контроля…………………………………………………………. 7

5.1 Периодический контроль………………………………………………… 7

5.2 Контроль непрерывности защитных проводников (мониторинг заземления)…………… 7

Библиография…………………………………………………………….. 8

ГОСТ 28298—2016

Введение

Основным требованием к заземлению электроустановок общего назначения (МЭК 60364-5-54) является устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Специфическими условиями подземных выработок шахт является наличие взрывоопасной метановоздушной среды вместе с угольной пылью. Поэтому заземление шахтных электроустановок, кроме защиты от поражения, должно быть выполнено так. чтобы по возможности, снизить вероятность образования открытых электрических разрядов и искрений как источника воспламенения рудничного газа. 8 связи с этим, в разрабатываемом стандарте, основной целью заземления в шахте является создание общей системы уравнивания потенциалов. Для этого, все оболочки и наружные металлические части электрического оборудования должны быть электрически соединены между собой и присоединены к заземляющему проводнику (отдельный внешний проводник или заземляющая жила кабеля).

Эффективность защитного действия заземления определяется, в первую очередь, постоянным контролем непрерывности цели заземления. Благодаря широкому применению на шахтах для питания участковых подстанций высоковольтных кабелей с заземляющей и вспомогательной жилами, в стандарт вводится требование контроля непрерывности заземляющей жилы этих наиболее протяженных кабелей.

IV

ГОСТ 28298—2016

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЗАЗЕМЛЕНИЕ РУДНИЧНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК Технические требования и методы контроля

Mine installation earthing. Technical requirements and test methods

Дата введения — 2018—03—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на заземляющие устройства электроустановок в подземных выработках шахт и рудников.

Требования стандарта являются дополнительными по отношению к требованиям для электроустановок общего назначения.

2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.038—82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токов

ГОСТ 21130—75 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ IEC 60070-14—2011 Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эгу ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 защитное заземление: Заземление точки или точек системы, или установки, или оборудования в целях электробезопасности.

[{1). статья 195-01-11]

3.2 заземлять: Выполнять электрическое соединение между данной точкой системы или установки, или оборудования и локальной землей.

Примечание — Соединение с локальной землей может быть:

• преднамеренным:

• непреднамеренным или случайным;

• постоянным или временным.

[[2]. статья 826-13-03]

Издание официальное

1

ГОСТ 28298—2016

3.3 (локальная) земля (зона растекания): Часть Земли, которая находится в электрическом кон* такте с заземлителвм и электрический потенциал которой необязательно равен нулю.

[[1], статья 195*01-03]

3.4 заземляющее устройство: Совокупность всех электрических соединений и устройств, включенных в заземление системы или установки, или оборудования.

[[1] .статья 195-02-20]

3.5 заземлитель, заземляющий электрод: Проводящая часть, которая может быть погружена в землю или в специальную проводящую среду, например бетон или уголь, и находящаяся в электрическом контакте с землей.

((2]. статья 826-13-05]

Примечание — Заземлитель может быть искусственным, специально выполненным для целей заземления или естественным, когда для цепей заземления используется сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

3.6 сеть заземляющих электродов: Часть заземляющею устройства, состоящая только из соединенных между собой заземляющих электродов.

[[2]. статья 826-13-06]

3.7 защитный проводник (РЕ): Проводник, предназначенный для целей безопасности.

I [2]. статья 826-13-22]

Примечание — Понятие «защитный проводник» включает в себя защитный проводник уравнивания потенциалов, проводник защитного заземления и заземляющий проводник, когда их применяют для защиты от поражения электрическим током. В системе заземления РЕ-лроводкики обеспечивают создание непрерывной эквипотенциальной системы токопроводящих частей оборудования.

3.8 заземляющий проводник: Проводник, создающий проводящую цепь или часть проводящей цепи между данной точкой системы или установки, или оборудования и заземляющим электродом или заземлителвм.

1(2]. статья 826-13-12]

3.9 главный заземляющий зажим (шина): Зажим (шина), яаляющийся(аяся) частью заземляющего устройства и обеспечивающий(ая) присоединение нескольких проводников с целью заземления.

[ [1]. статья 195-01-33]

3.10 уравнивание потенциалов: Выполнение электрических соединений между проводящими частями для обеспечения эквипотенциальности.

[ (1]. статья 195-01-10]

3.11 система уравнивания потенциалов: Совокупность соединений проводящих частей, обеспечивающая уравнивание потенциалов менаду ними.

[ [1]. статья 195-02-22]

Примечание — Заземленная система уравнивания потенциалов является частью заземляющего устройства.

3.12 открытая проводящая часть: Доступная для прикосновения проводящая часть оборудования, которая нормально не находится под напряжением, но может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

([1], статья 195-06-10]

3.13 сторонняя проводящая часть: Проводящая часть, которая не является частью электрической установки, но на которой может присутствовать электрический потенциал, как правило, потенциал локальной земли.

1(1], статья 195-06-11]

3.14 система с изолированной нейтралью: Система, в которой нейтральная точка не заземлена преднамеренно, за исключением заземления через большое сопротивление для целей защиты и измерения.

[ [1]. статья 195-04-07]

3.15 система с нейтралью, заземленной через сопротивление: Система, в которой по крайней мере одна нейтральная точка заземлена через устройство, имеющее сопротивление, предназначенное для ограничения тока короткого замыкания между фазой и землей.

((1]. статья 195-04-08]

2

ГОСТ 28298—2016

3.16 нарушение непрерывности цепи, разрыв цепи: Состояние, характеризующееся случайным возникновением относительно высокого значения сопротивления между двумя точками данного проводника.

[{11, статья 195-04-08}

3.17 замыкание на землю: Случайное возникновение проводящей цепи между проводником, находящимся под напряжением, и землей.

[{1}, статья 195-04-14}

3.18 ток повреждения: Ток, который протекает через данную точку повреждения в результате повреждения изоляции.

[[2]. статья 826-11-11]

3.19 ток утечки: Электрический ток. протекающий по нежелательным проводящим путям в нормальных условиях эксплуатации.

[[1]. статья 195-05-15}

3.20 защита от поражения электрическим током: Выполнение мер. понижающих риск поражения электрическим током.

[{11, статья 195-01-05]

3.21 электрическая установка: Совокупность взаимосвязанного электрического, согласованных характеристик и предназначенного для определенной цели.

[[2]. статья826-10-01}

4 Технические требования

4.1 Общие требования

4.1.1 Заземление рудничных электроустановок должно обеспечивать:

• защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования или устройствам, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции:

• снижение вероятности искрений во взрывоопасной гаэо-пылевой среде при замыканиях и наводках:

• предотвращение разрядов статического электричества:

• надежную работу защит от замыканий на землю.

Требования стандарта являются дополнительными по отношению к требованиям для электроустановок общего назначения.

4.1.2 Заземляющее устройство шахты выполняется распределенным и состоит из главных и местных заэемлителей, соединенных заземляющими проводниками в общую сеть заземления. С целью уравнивания потенциалов открытые и сторонние проводящие части шахтного оборудования присоединены защитными (заземляющими) проводниками между собой и заземлителями. Надежная электрическая связь всех проводящих частей электрооборудования, машин и конструкций предотвращает возникновение опасной разницы потенциалов и снижает вероятность искрений во взрывоопасной среде.

4.1.3 Заземление стационарных и передвижных рудничных электроустановок напряжением до 1.2 кВ и выше выполняется общим.

4.1.4 Все оболочки и наружные металлические части электрического оборудования и компонентов, способных к воспламенению взрывоопасной среды рудничного газа или угольной пыли, должны быть электрически соединены между собой и присоединены к защитному проводнику (отдельный внешний проводник или в составе многожильного кабеля).

4.1.5 К объектам, подлежащим заземлению относятся:

• корпуса, кожухи и оболочки электрических машин, аппаратов, приборов, светильников, кабельных муфт и другого электрооборудования:

• металлические оболочки бронированных кабелей и полупроводящие экраны гибких кабелей:

• трубопроводы, стальные тросы и другие металлические конструкции, расположенные в выработках. в которых имеются электроустановки:

• металлические детали гибких вентиляционных трубопроводов и других устройств, способных накапливать электростатические заряды.

Заземлению не подлежат металлическая крепь, пожарооросительный трубопровод, нетокоеедущие рельсы, металлические устройства для подвески кабеля, тросы (канаты) на барабанах лебедок, а также металлоконструкции, на которых не может появиться напряжение или накопление электрических зарядов.

3

ГОСТ 28298—2016

4.1.6 Металлические оболочки искробезоласного электрооборудования не должны быть заземлены или подключены к системе уравнивания потенииалое. если это не требуется документацией на электрооборудование или не приводит к накоплению электростатических зарядов. При заземлении искробезопасных цепей соединение с землей должно выполняться в одной точке. 8 случае заземления цепи в двух точках необходимо учитывать возможность наведения опасного напряжения в этой цели и должны быть предусмотрены дополнительные меры по обеспечению ее еэрывозащищенности. Соединение с землей через резистор с сопротивлением более 0,2 МОм для снятия электростатических зарядов, не считают заземлением.

4.1.7 Заземление передвижного и переносного электрооборудования осуществляется путем соединения его корпусов с общей сетью заземления посредством заземляющих жил кабелей.

4.1.8 Для местного заземления в пускателях на главной части металлической оболочки в местах, удобных для монтажа и осмотра, должно быть два наружных заземляющих зажима. У каждого кабельного ввода, независимо от конструкции вводимого кабеля, должен быть предусмотрен внутренний заземляющий зажим. Для двух вводов контрольных цепей допускается один заземляющий зажим. Каждый силовой кабельный ввод для бронированного кабеля, а также универсальный кабельный ввод должны иметь наружный заземляющий зажим.

4.1.9 Для электроснабжения рудничных электроустановок применяется система распределения электрической энергии с изолированной нейтралью, с типом заземления IT.

В сетях напряжением 6-35 кВ для снижения уровня перенапряжений рекомендуется заземление нейтрали через высокоомный резистор, обеспечивающий создание дополнительного активного тока до 60 % наибольшего значения суммарного емкостного тока однофазного замыкания на землю.

В сетях напряжением до 3.3 кВ для повышения чувствительности защиты от однофазных замыканий тока на землю и уменьшения вероятности ее ложных срабатываний допускается заземление нейтрали через ограничительный высоковольтный резистор. При этом ток. проходящий через указанный резистор при однофазном замыкании на землю в любой точке сети, не должен превышать 2 А.

Запрещается в шахтах и рудниках применять сети с глухозаэемленной нейтралью (TN). за исключением трансформаторов, предназначенных для питания преобразовательных устройств контактных сетей электровозной откатки. Подсоединение других потребителей и устройств к таким трансформаторам и питаемым от них сетям запрещается.

4.1.10 Материалы, размеры и конструкции элементов заземляющих устройств электрооборудования должны быть устойчивы к механическим, химическим и термическим воздействиям при двухфазных замыканиях на землю с учетом времени срабатывания защиты и обеспечивать сохранение нормируемых параметров в течение всего срока службы устройств. Применение алюминия для выполнения заземляющих проводников запрещается.

4.1.11 Контактные детали заземляющих зажимов должны быть изготовлены из латуни. Допускается применять сталь для изготовления деталей зажимов в случаях, установленных ГОСТ 21130.

4.1.12 Детали заземляющих зажимов должны иметь токопроводящее антикоррозионное покрытие в зависимости от условий эксплуатации.

4.1.13 Диаметр внутренних и наружных зажимов заземления рудничного электрооборудования должен быть не менее 8 мм. Для аппаратов сигнализации и освещения диаметр зажима должен быть не менее 6 мм. для контрольно-измерительных приборов и изделий связи — не менее 4 мм.

4.1.14 При расчетах сопротивление заземления должно приниматься таким, чтобы напряжение прикосновения на корпусах электроустановок при замыкании на землю не превышало допустимого значения по ГОСТ 12.1.038 . но не более 2 Ом.

4.2 Требования к заземлителям

4.2.1 Общее заземляющее устройство шахты должно иметь не менее двух главных искусственных заэемлигелей. расположенных в различных местах.

Для главных заземлителей в зумпфе, водосборнике или специальном колодце применяют стальные полосы площадью не менее 0.75 м2, толщиной не менее 5 мм и длиной не менее 2.5 м.

Колодцы для размещения главных заземлителей сооружают глубиной не менее 3.5 м. с прочным перекрытием, приспособлением для установки подъемного устройства, отводом от пожарного трубопровода для заполнения водой. Крепь колодца делают проницаемой для контакта воды с горным массивом.

Главные заэемлители соединяют с сетью заземляющих электродов (сборными заземляющими шинами) околоствольных электромашинных камер и центральной подземной подстанции. Заземляющую шину выполняют из стальной полосы сечением не менее 100 мм2.

4

ГОСТ 28298—2016

При прокладке кабелей по буровым скважинам главный заэемлитель сооружают на поверхности или в водосборниках шахты. При этом устраивают не менее двух главных заэемлителей. резервирующих друг друга. Если скважина закреплена обсадными трубами, они используются в качестве одного из главных заземлителей.

4.2.2 Местные эаземлители устанавливают:

• в распределительных или трансформаторных подстанциях, электромашинных камерах, за исключением центральной подземной подстанции и околоствольных электромашинных камер, заземляющие контуры которых соединены с главными заэемлителями заземляющими проводниками:

• у стационарных или передвижных распределительных пунктов, за исключением распределительных пунктов, установленных на платформах, ежесуточно перемещающихся по рельсам;

• у отдельно установленного выключателя или распределительного устройства;

• в сети стационарного освещения через каждые 100 м кабеля у муфт или светильников.

4.2.3 Местные эаземлители подразделяются на естественные и искусственные. Для естественных заэемлителей используют металлические элементы рамной и анкерной крепей. 8 качестве естественных местных заэемлителей допускается также использовать металлические желоба самотечного гидротранспорта угля.

4.2.4 Анкерная крепь, применяемая е качестве местных заземлителей. по длине выработки на протяжении не менее 10 м не должна иметь видимых разрывов, а металлические подхваты и решетка должны быть плотно прижаты к горным породам. Для заземления используют анкерную крепь, установленную как в кровле, так и в бортах выработок. Запрещается выполнять заэемлитель из отдельных анкеров, не связанных между собой металлической решеткой.

Перед использованием анкерной крепи для устройства заэемлителя подтягивают болтовое соединение так. чтобы металлический верхняк плотно прижимал затяжку к кровле.

Присоединение заземляемого объекта или шины заземления к анкеру производят с помощью заземляющих проводников из стали или меди сечением не менее соответственно 50 и 25 мм2. Для заземляющих проводников из меди допускается сечение не менее 16 мм2 при сечении основной жилы кабеля до 50 мм2.

Заземляющие проводники выполняют из стального троса, на концах которого на поверхности шахты приваривают стальные наконечники. В местах стационарной установки электрооборудования в качестве заземляющих проводников между анкерами используют специально изготовленные стяжки из уголков или полосы.

Заземляющие проводники между анкерами располагают так. чтобы ими не воспринимались усилия в случае деформации крепи под воздействием давления горных пород и не загромождались проходы для людей и транспортных средств.

4.2.5 Рамы металлокрепи. используемые в качестве местных заземлений, укомплектовывают крепежными и распорными элементами. Запрещается нарушать конструкцию металлокрепи (снимать зажимы, распорные элементы, рамы, скобы. хомуты и тд.). а также использовать рамы крепи, подлежащие замене или демонтажу.

Перед использованием рам металлокрепи для устройства заэемлителя обтягиваются резьбовые соединения крепежных элементов не менее 3-х секций, прилегающих к месту заземления электрооборудования. Подготовку рам металлокрепи осуществляют лица электротехнического персонала, прошедшие специальный инструктаж по правилам выполнения таких работ, или горнорабочие по ремонту горных выработок.

4.2.6 Для искусственных местных заземлителей. располагаемых в водосточных канавах выработок. должны применяться стальные полосы площадью не менее 0.6 м2, толщиной не менее 3 мм. длиной не менее 2.5 м. При устройстве искусственных местных заземлителей в шпуре должны применяться трубы диаметром не менее 30 мм и длиной не менее 1.5 м. Стенки труб должны иметь на разной высоте не менее 20 отверстий диаметром 5 мм. Свободное пространство шпура должно засыпаться гигроскопичным материалом и периодически увлажняться по мере подсыхания.

4.2.7 Местные эаземлители должны присоединяться к специальному заземляющему болту на корпусе электроустановок. Последовательное включение заземляемых частей электроустановки к заземляющему устройству не допускается.

4.3 Требования к защитным проводникам

4.3.1 Каждый подлежащий заземлению объект должен присоединяться к главным заземляющим шинам или эаземлителю при помощи защитных проводников из стали или меди сечением не менее 50 и 25 мм2 соответственно. Для заземляющих проводников из меди допускается сечение не менее 16 мм2

5

ГОСТ 28298—2016

при сечении основной жилы кабеля до 50 мм2.8 устройствах связи допускается присоединение аппаратуры к заземлителям стальным или медным проводом сечением не менее 12 и 6 мм2 соответственно.

Главные заземляющие шины для группы заземляемых объектов изготовляют из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2.

4.3.2 Присоединение защитных проводников к корпусам электроустановок и к заземлителям должно выполняться сваркой или надежным болтовым соединением. На корпусах электроустановок, подлежащих заземлению должны быть указаны места присоединения заземляющего проводника. Соединения не должны выполнять пайкой.

4.3.3 Допускается использовать в качестве защитных проводников заземляющие жилы кабелей. При применении кабелей с заземляющими жилами общую сеть заземления создают путем присоединения заземляющих жил кабелей к внутренним заземляющим зажимам электрооборудования.

Допускается применение кабелей, жила заземления которых выполнена в виде оплетки из стренг медных проволок вокруг основной жилы, выполняющей функции индивидуального экрана, либо в виде оплетки из стренг стальных и медных проволок вокруг всех основных жил. каждая из которых имеет непрерывный индивидуальный экран из электропроводящей резины.

Заземляющую жилу с обеих сторон присоединяют к внутренним заземляющим зажимам в кабельных муфтах и вводных устройствах.

4.3.4 Электрооборудование с присоединенным бронированным кабелем с бумажной изоляцией связывают перемычками из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2 между броней вместе со свинцовой оболочкой и корпусом электрооборудования. Для перемычек из меди допускается сечение не менее 16 мм2 при сечении основной жилы кабеля до 50 мм2.

4.3.5 8 контрольных кабелях при использовании кабеля с пластмассовой оболочкой и стальной броней последнюю разрешается использовать в качестве защитного проводника. Для повышения проводимости заземляющей цепи необходимо использовать одну или несколько жил кабеля общим сечением не менее 1 мм2.

4.3.6 Все электрические машины и аппараты, муфты и другая кабельная арматура с присоединенными бронированными кабелями должны быть снабжены перемычками, посредством которых осуществляют непрерывную цепь металлических оболочек и стальной брони отдельных отрезков бронированных кабелей.

4.3.7 При включении в систему уравнивания потенциалов трубопроводов с горючими и взрывоопасными газами должны быть обеспечены меры, исключающие искрение в местах присоединения проводников уравнивания потенциалов (сварка) и во фланцах трубопроводов (шунтирующие перемычки).

4.3.8 Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к защитному (заземляющему) проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается. Включение различных приборов и устройств в цепь защитного проводника запрещается.

4.4 Требования к заземлению рудничных электроустановок в условиях

высокого сопротивления горных пород

4.4.1 В условиях высокого удельного электрического сопротивления горных пород (соляные и калийные рудники, многолетняя мерзлота) главный заземлитель допускается устраивать на поверхности. Для устройства заземлителя в первую очередь должны быть использованы естественные эаземлители. 8 качестве естественных заземлителей на поверхности следует использовать обсадные трубы геологоразведочных скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей.

4.4.2 8 соляных и калийных рудниках в качестве резервного главного заземлителя (п. 4.2.1) допускается использование тюбинговой металлической крепи стволов при наличии свинцовых прокладок, обеспечивающих надежный электрический контакт между тюбингами.

4.4.3 Местные заэемлители при высоком удельном сопротивлении горных пород допускается не устраивать. В этом случае необходимо устраивать дополнительный заземляющий проводник, который прокладывается вдоль горных выработок параллельно основным заземляющими проводникам жил и брони кабелей. Дополнительный заземляющий проводник, выполненный из полосовой стали сечением не менее 100 мм2 и толщиной не менее 3 мм. должен быть присоединен к двум главным заземлителям.

4.4.4 Соединение дополнительных заземляющих проводников между собой должно выполняться сваркой. При этом длина нахлестки должна быть не менее 100 мм. Сварку необходимо производить по

6

ГОСТ 28298—2016

всему периметру нахлестки. В местах, где невозможно соединение отдельных участков дололнитель-ной заземляющего проводника посредством сварки, допускается применение болтовых соединений и специальных зажимов. При этом должны быть приняты меры против ослабления контактов, а соединяемые проводники следует тщательно зачистить.

Использование специально проложенной дополнительного заземляющего проводника для других целей не допускается.

4.4.5 Допускается не прокладывать дополнительный заземляющий проводник, если основным заземляющим проводником является заземляющая жила кабеля и выполняется автоматический контроль ее целостности (непрерывности).

5 Методы контроля

5.1 Периодический контроль

5.1.1 Ежесменный осмотр всех заземляющих устройств производят в начале каждой смены лица, обслуживающие электрооборудование, а также дежурные электрослесари участка. Проверяется целостность заземляющих цепей и проводников, состояние контактов. Такая проверка выполняется визуальным осмотром цепи на предмет выявления обрывов и прочих дефектов. Электроустановку включают после проверки исправности ее заземляющего устройства. После каждого ремонта электрооборудования проверяют исправность его заземления.

5.1.2 При осмотре заземлений особое внимание обращают на непрерывность заземляющей цепи и состояние контактов. При ослаблении и окислении контактов зачищают контактные поверхности, затягивают болтовые соединения. Состояние контактов проверяют и перед измерением сопротивления заземлений.

5.1.3 Не реже одного раза в три месяца производят наружный осмотр общей заземляющей сети шахты и измеряют сопротивление заземления у каждого заземлителя.

5.1.4 Не реже одного раза в 6 месяцев проводят осмотр и ремонт главных эаземлителей. расположенных в зумпфе и водосборнике.

5.1.5 При измерении сопротивления заземляющих устройств вспомогательные электроды устанавливают на расстоянии не менее 15 м и в разные стороны от проверяемого заземлителя на максимально возможном расстоянии от протяженных металлических объектов (трубопроводы, рельсы, металлическая крепь). В качестве вспомогательных электродов применяют стальные (желательно луженые) стержни с заостренными концами, забиваемые во влажную почву на глубину до 0.8 м.

5.1.6 Сопротивление заземления измеряют приборами в соответствии с заводскими инструкциями. В месте проведения работ по измерению сопротивления заземления контролируют содержание метана и при концентрации более 1 % работы прекращают.

5.1.7 Сопротивление контактов в цепи заземления должно быть не более 0.1 Ом. Измерения следует производить приборами во взрывобезопасном исполнении.

5.1.8 При обнаружении повреждения защитного заземления или несоответствия его настоящему стандарту эксплуатация защищаемого им электрооборудования запрещается.

5.2 Контроль непрерывности защитных проводников (мониторинг заземления)

5.2.1 Для передвижных машин и забойных конвейеров обеспечивают непрерывный автоматический контроль заземления путем использования заземляющей жилы в цели управления. При использовании для управления машинами заземляющей жилы силового питающего кабеля искробезопасность обеспечивается только при подаче напряжения на машины.

5.2.2 8 силовых кабелях со сплошной изоляцией напряжением 6(10) кВ. используемых для питания передвижных участковых понизительных подстанций, непрерывность заземляющей жилы должна контролироваться посредством вспомогательной жилы кабеля. При обрыве или повышении сопротивления заземляющей жилы должно быть снято напряжение с силовых жил кабеля.

5.2.3 Величина контролируемого сопротивления в цепи заземляющей жилы должна быть не более 50 Ом.

5.2.4 Конструкция разъемов должна обеспечить следующую последовательность размыкания контактов: первым должен размыкаться контакт вспомогательной жилы кабеля, затем контакты силовых жил и последним контакт жилы заземления. При соединении разъемов последовательность замыкания контактов должна быть обратной.

7

ГОСТ 28298—2016

Библиография

[1] МЭК 60050—195:1998

[2] МЭК 60050—826:2004

Международный электротехнический словарь {МЭС}. Часть 195. Заземление и защита от поражения электрическим током

Международный электротехнический словарь {МЭС}. Часть 826. Электрические установки

УДК 621.316.99 : 006.354 МКС 29.260 Е07

Ключевые слова: заземление, рудничные электроустановки, подземные выработки шахт, заземляющее устройство, защитные проводники, контроль непрерывности заземления

БЗ 7—2017/52

Редактор /О.в. Беляева Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор ИЛ. Королева Компьютерная верстка АЛ. Воронимой

Слано в набор 01.09.2017. Подписано а печать 04.09.2017. Формат 60*64,/g. Гарнитура Арнап. Уел. поч л. 1.40. Уч.-иэд. л. 1.26. Тираж 21 экэ Зак. 1592 Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДЛРТИНФОРМ». 123001 Москаа. Гранатный пер.. 4

Испытания устройств защитного заземления и измерения системы сопротивления проводов и кабелей в медицинских организациях

Как известно, медицинские аппараты, приборы и оборудование в процессе функционирования используют электрическую энергию. Кроме того, в наше время в каждой организации, включая медицинскую, обязательно есть электрическая проводка, которая представляет собой целую систему проводов и кабелей.

Естественно, что любой из вышеназванных приборов и систем в случае неисправности может представлять угрозу для жизни или здоровья не только пациентов, но и персонала медицинской организации. Поэтому медицинские организации являются удобной мишенью для органов надзора при проведении последними проверок соблюдения требований электробезопасности. Прежде всего, это касается устройств защитного заземления, а также проводов и кабелей. Большей частью такие контрольные мероприятия касаются рентгеновского оборудования, однако, в настоящей статье мы коснемся различных случаев.

Для того, чтобы у проверяющих не возникло никаких вопросов в отношении исправности эксплуатируемого электрооборудования, руководителям медицинских организаций важно тщательно следовать правилам и нормативам, которые устанавливает государство. Главным доказательством соблюдения таких правил будет являться наличие документов о периодичности испытаний и измерений электроустановок. Однако, как показывает практика, тема электробезопасности не так проста и с соблюдением многочисленных правил и нормативов у медицинских организаций часто возникают проблемы и соответствующие вопросы. Прежде всего, это связано с недостатком объективной информации, так как лаборатории, которые занимаются такими испытаниями и измерениями, достаточно противоречивы в своих утверждениях и ссылаются на разные нормативные акты. Поэтому не редко после проверок органами надзора медицинским организациям выдаются предписания об устранении нарушений по части электробезопасности, а в некоторых случаях организации даже привлекаются к административной ответственности.

В связи с этим Факультет Медицинского Права принял решение осветить вопрос испытаний системы заземления и сопротивления в медицинских организациях подробнее. В частности, в данной статье Вы сможете найти ответы на следующие вопросы:

  • В каких помещениях медицинской организации проводятся испытания и измерения?
  • Какова периодичность проведения испытаний устройств защитного заземления и измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей в медицинских организациях?
  • С какой периодичность проводятся испытания и измерения рентгеновского оборудования?
  • Как правильно оформить результаты испытаний электрического оборудования?
  • Кто вправе проводить такие испытания?
  • Какова ответственность за невыполнение правил электробезопасности в медицинских организациях?

Обо всем этом мы поговорим далее по порядку.

Помещения, в которых проводятся испытания и измерения

Прежде всего, важно заметить, что в силу того, что медицинская организация является потребителем электрической энергии, в части эксплуатации электроустановок, основополагающими нормами для медицинских организаций являются Правила технической эксплуатации электроустановок Потребителей, утв. Приказом Минэнерго РФ от 13.01.2003 № 6 (ПТЭЭП).

Согласно данным правилам Потребитель электроэнергии (в нашем случае медицинская организация) обязан обеспечить:

  • своевременное и качественное проведение технического обслуживания, планово-предупредительного ремонта, испытаний, модернизации и реконструкции электроустановок и электрооборудования;

Кроме того, в этих же Правилах есть и само определение понятия «электроустановка»:

Электроустановка — это совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Исходя из прямого толкования определения понятия «электроустановка» можно сделать вывод, что вся медицинская организация, включая все основные помещения для диагностики, лечения и ухода за пациентами (операционные, реанимационные и пр.) и вспомогательные (лифты, хозблоки и т.д.), является электроустановкой, т.к. в ней происходит преобразование, трансформация, передача и распределение электрической энергии. На практике такого же мнения придерживаются при проверках и сотрудники Ростехнадзора.

Таким образом, согласно ПТЭЭП, Потребитель электроэнергии обязан обеспечить испытания системы заземления и сопротивления во всех помещениях медицинской организации.

Кроме того, обязанность испытаний всех помещений медицинской организации вытекает из пп. «а» п. 4 Положения о лицензировании медицинской деятельности, утв. Постановлением Правительства РФ от 16.04.2012 № 291, согласно которому здания, строения, сооружения и (или) помещения, принадлежащие медицинской организации должны отвечать установленным требованиям. Так как норма касается всех помещений, а к требованиям, о которых идет речь, относятся, в том числе, требования электробезопасности, можно также сделать вывод, что испытания системы заземления и сопротивления всех помещений медицинской организации являются ко всему прочему еще и лицензионным требованием.

Общие сведения о периодичности проведения испытаний и измерений

Согласно абзацу 17 главы 2.12 ПТЭЭП проверка состояния стационарного оборудования и электропроводки аварийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем — по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже 1 раза в три года (абз. 17 гл. 2.12).

Хотелось бы также обратить внимание на то, что в отношении заземляющих устройств обязательно соблюдение следующих норм:

  1. Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником, им уполномоченным (абз. 9 гл. 2.7).
  2. Осмотры с выборочным вскрытием грунта в местах, наиболее подверженных коррозии, а также вблизи мест заземления нейтралей силовых трансформаторов, присоединений разрядников и ограничителей перенапряжений должны производиться в соответствии с графиком планово-профилактических работ, но не реже 1 раза в 12 лет (абз. 10 гл. 2.7).
  3. Проверка коррозионного состояния производится не реже 1 раза в 12 лет (имеется ввиду проверка состояния элементов заземляющего устройства, находящихся в земле) (Приложение 3 ПТЭЭП, табл. 26).

Кроме вышеуказанных обязательных норм, в Приложении 3 ПТЭЭП, касательно вопроса периодичности испытаний и измерений, существуют рекомендательные нормы, которые устанавливают сокращенные интервалы в отношении некоторых видов испытаний (измерений). В гл. 3.6 ПТЭЭП указано, что сроки испытаний и измерений параметров электрооборудования электроустановок определяет технический руководитель Потребителя на основе приложения 3 ПТЭЭП с учетом рекомендаций заводских инструкций, состояния электроустановок и местных условий. В данной главе также отмечается, что, указанная в приложении 3 ПТЭЭП для отдельных видов электрооборудования, периодичность испытаний является рекомендуемой и может быть изменена решением технического руководителя Потребителя.

Таким образом, техническому руководителю можно, но не обязательно, в том числе, руководствоваться приложением 3 ПТЭЭП, где указано, что измерения сопротивления изоляции элементов электрических сетей проводятся:

  • электропроводки, в том числе осветительные сети, в особо опасных помещениях (определение таких помещений дано в абзаце 3 раздела 1.1.13 Правил устройства электроустановок (ПУЭ)) и наружных установках — 1 раз в год, в остальных случаях — 1 раз в 3 года;
  • краны и лифты — 1 раз в год;
  • стационарные электроплиты — 1 раз в год при нагретом состоянии плиты.

В п. 3.6.2. ПТЭЭП также указано, что в остальных случаях испытания и измерения проводятся с периодичностью, определяемой в системе планово-предупредительного ремонта, утвержденной техническим руководителем Потребителя.

Впрочем, вышеуказанные нормы, как уже говорилось ранее, не являются исчерпывающими и устанавливают общие требования и рекомендации ко всем электроустановкам в целом. Однако, помимо общих норм, на сегодняшний день в сфере здравоохранения действуют внутренние циркуляры и руководящие документы, которые в некоторых положениях определяют более «жесткие» интервалы между испытаниями. К таким документам относятся:

  • Письмо Департамента здравоохранения г. Москвы от 18.02.2004 № 44-18-440 «О периодичности испытаний электрооборудования».
  • Инструкция по защитному заземлению электромедицинской аппаратуры в учреждениях системы Министерства здравоохранения СССР, утвержденная Минздравом СССР в 1973 г.
  • РТМ 42-2-4-80 «Операционные блоки. Правила эксплуатации, техники безопасности и производственной санитарии».

Отметим, что на соблюдение положений указанных нормативов часто обращают внимание лицензирующие органы при проведении проверок соблюдения медицинскими организациями лицензионных требований. В судебной практике известны случаи, когда медицинские организации привлекались к ответственности за нарушения норм, установленных в вышеуказанных документах, т. к. такие нарушения позиционировались, как нарушения пп. «а» п. 4 Положения о лицензировании медицинской деятельности, утв. Постановлением Правительства РФ от 16.04.2012 № 291, согласно которому, одним из лицензионных требований является:

  • наличие зданий, строений, сооружений и (или) помещений, принадлежащих соискателю лицензии на праве собственности или на ином законном основании, необходимых для выполнения заявленных работ (услуг) и отвечающих установленным требованиям.

Таким образом, для медицинской организации, кроме ПТЭЭП, в сфере здравоохранения также установлены отдельные сроки испытаний для операционных блоков. В соответствии с РТМ 42-2-4-80 «Операционные блоки. Правила эксплуатации, техники безопасности и производственной санитарии», сроки испытаний оборудования следующие:

  • сопротивление неметаллических частей наркозных аппаратов — не реже одного раза в три месяца;
  • электропроводность антистатического пола — не реже одного раза в три месяца;
  • исправность заземляющих проводников — один раз в месяц;
  • надежность соединения заземляющих контактов каждой штепсельной розетки для электромедицинской аппаратуры — не реже 1 раза в 6 месяцев.

Помимо вышеуказанного документа, в системе здравоохранения РФ на практике организации руководствуются Инструкцией по защитному заземлению электромедицинской аппаратуры, утвержденной Минздравом СССР в 1973 г. В соответствии с нормами Инструкции, для медицинских организаций определены следующие сроки проведения испытаний:

  • проверка состояния элементов заземляющего устройства в первый год эксплуатации, далее — не реже одного раза в три года;
  • проверка непрерывности цепи между заземлителем и заземляемой электромедицинской аппаратурой — не реже одного раза в год, а также при перестановке электромедицинской аппаратуры;
  • сопротивление заземляющего устройства — не реже одного раза в год;
  • проверка полного сопротивления петли фаза-нуль — при приемке сети в эксплуатацию и периодически не реже одного раза в пять лет.

Испытания рентгеновского оборудования

Пожалуй, наиболее важна тема испытаний и измерений для медицинских организаций в отношении пользования рентгеновской техникой (оборудованием). В СанПиН 2.6.1.1192-03 (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 18.02.2003 № 8) указано, что при приеме рентгенологического кабинета в эксплуатацию в состав необходимой документации должны быть включены: акты испытания устройства защитного заземления с указанием сопротивления растекания тока основных заземлителей, акты проверки состояния сети заземления медицинского оборудования и электроустановок, протоколы измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей.

Кроме того, п. 10.21 данного норматива указано, что для оформления технического паспорта, санитарно-эпидемиологического заключения значения параметров нерадиационных факторов в рентгеновском кабинете (электробезопасность, кратность воздухообмена, освещенность и др.) определяются аккредитованными в данной области измерений и лицензированными организациями по мере необходимости, но не реже одного раза в два года.

Впрочем, на практике для рентгенов обычно так и происходит: акты по заземлению и протоколы по сопротивлению изоляции обновляют 1 раз в два года или 1 раз в год. Связано это как раз с тем, что обычно один раз в два года необходимо осуществлять переоформление технического паспорта на рентген-кабинет и требуются «свежие» акты.

Практика и подведение итогов о периодичности испытаний и измерений

Подводя итог касательно вопроса о периодичности испытаний и измерений, хотелось бы выделить некоторые основные моменты:

  1. Согласно действующим нормам для всех электроустановок в целом установлено, что испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем — по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже 1 раза в три года.
  2. Для некоторых видов измерений сопротивления изоляции элементов электрических сетей, ПТЭЭП рекомендует более короткие интервалы.
  3. Кроме того, в здравоохранении действуют внутренние нормативные документы, которые для некоторых испытаний (измерений) определяют сокращенные интервалы между проверками. Однако, данные нормативы были изданы еще в СССР и, несмотря на то, что они до сих пор не отменены и имеют нормативную силу, органы надзора все-таки не так часто ссылаются на их положения.
  4. В отношении рентгеновской техники испытания устройства защитного заземления, измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей проводятся не реже 1 раза в два года.
  5. Интервалы между испытаниями (измерениями) могут быть сокращены, в соответствии с рекомендациями приложения 3 ПТЭЭП, рекомендациями заводских инструкций, а также состоянием электроустановок и местных условий (п. 3.6.2 ПТЭЭП).

Также хотелось бы заметить, что на практике медицинские организации находятся под более строгим контролем со стороны государства, нежели иные организации. По опыту электролабораторий, медицинские организации заказывают проверки иногда даже чаще, чем это указано в нормативных документах. Но обычно это касается государственных медицинских организаций, которые подчиняются еще и ведомственным актам, в которых зачастую установлена иная периодичность проверок (более частая). Поэтому мы советуем все же учитывать не только требования, но и рекомендации, указанные выше, отнестись к ним со всем вниманием, т.к. с таким же вниманием к ним могут отнестись и должностные лица органов надзора.

Оформление результатов испытаний

Согласно гл. 62.3 ГОСТ Р 50571.16-2007 «Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания» после каждого периодического контроля составляют отчет, который, в дополнение ко всей информации об осмотре, проведенных испытаниях и их результатах, должен включать в себя информацию о любых изменениях или модернизации и реконструкции электроустановки и выявленных несоответствиях установки или ее частей действующим нормативным документам.

Об отчетах сказано и в ГОСТ Р 50571.28-2006 (МЭК 60364-7-710:2002) «Электроустановки зданий. Часть 7-710. Требования к специальным электроустановкам. Электроустановки медицинских помещений»: «Результаты и сроки проведенных испытаний и осмотров электроустановок медицинских помещений должны быть зафиксированы в соответствующих протоколах и отчетах» (п. 710.6. Испытания).

Кроме того, о необходимости составления отчета сообщает в своем Письме от 18.02.2004 № 44-18-440 «О периодичности испытаний электрооборудования» и Департамент Здравоохранения г. Москвы. Согласно Письму результаты испытаний должны быть оформлены в виде отчета, который состоит из следующих разделов:

  1. Программа испытаний и измерений, утвержденная техническим руководителем Потребителя (п. 3.6.12 ПТЭЭП).
  2. Однолинейная схема.
  3. Данные об организации — производителе работ с заверенными копиями лицензии* и свидетельства о регистрации электролаборатории, выданные ФГУ «Мосэнергонадзор».

*С момента выхода Федерального Закона № 80-ФЗ от 2 июля 2005 года деятельность электролабораторий больше не подлежит лицензированию. В данном случае следует иметь ввиду, что в настоящее время предоставляются только копии свидетельства о регистрации.

  1. Протокол визуального осмотра электроустановки.
  2. Протоколы испытаний по установленной форме.
  3. Ведомость дефектов.

Кром того, в Письме указано, что отчеты хранятся вместе с паспортами на электрооборудование (п. 3.6.13 ПТЭЭП).

Подпишитесь на нас

Подпишись на рассылку и получай первым самую свежую и актуальную информацию от Факультета Медицинского Права.

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с условиями обработки и использования персональных данных.

Кто вправе проводить испытания?

Согласно п. 39.1 Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, утв. Приказом Минтруда России от 24.07.2013 № 328н, к проведению испытаний электрооборудования допускаются работники, прошедшие специальную подготовку и проверку знаний и требований, содержащихся в данных Правилах, комиссией, в состав которой включаются специалисты по испытаниям оборудования, имеющие группу V — в электроустановках напряжением выше 1000 В и группу IV — в электроустановках напряжением до 1000 В.

Право на проведение испытаний подтверждается записью в поле «Свидетельство на право проведения специальных работ» удостоверения о проверке знаний правил работы в электроустановках.

Испытательные установки (электролаборатории) должны быть зарегистрированы в федеральном органе исполнительной власти, осуществляющем федеральный государственный энергетический надзор.

Таким образом, проводить электроизмерения и оформлять по результатам испытаний отчёт имеет право только электролаборатория, зарегистрированная в Ростехнадзоре.

Административная ответственность за нарушение требований электробезопасности

Если мы говорим об административной ответственности за нарушение требований электробезопасности, то в этом случае, в первую очередь, подразумевается ст. 9.11 КоАП РФ «Нарушение правил пользования топливом и энергией, правил устройства, эксплуатации топливо- и энергопотребляющих установок, тепловых сетей, объектов хранения, содержания, реализации и транспортировки энергоносителей, топлива и продуктов его переработки».

Несмотря на то, что рассмотрение дел по ст. 9.11. отнесено статьей 23.30 КоАП к компетенции органов государственного энергетического надзора, к которым относится Ростехнадзор, на практике сведения об испытаниях (измерениях) электрооборудования часто проверяют также должностные лица лицензирующих органов в сфере здравоохранения и должностные лица пожарного надзора.

Что касается лицензирующих органов в сфере здравоохранения, то как уже говорилось в настоящей статье, такие органы проверяют соблюдение пп. «а» п. 4 Положения о лицензировании медицинской деятельности, который обязует лицензиата иметь в наличии здания, строения, сооружения и (или) помещения, отвечающие установленным требованиям. К установленным требованиям, в том числе, относятся и требования в области электробезопасности.

Чтобы разъяснить некоторые полномочия Госпожнадзора по этой теме, обратимся к Письму МЧС РФ от 02.06.2011 № 19-3-1-2086 «О применении ПТЭЭП, ПУЭ, СНиП», в котором МЧС информировало о том, что правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП), Правила устройства электроустановок (ПУЭ) содержат требования технического характера, опосредованно связанные с пожарной безопасностью. Нарушение этих требований может влиять на состояние пожарной безопасности, однако ответственность за их нарушение относится к компетенции органов государственного энергетического надзора. МЧС напоминает, что пунктом 1.2.11 ПТЭЭП установлено, что государственный надзор за соблюдением требований ПТЭЭП осуществляется органами государственного энергетического надзора. В письме, в том числе, сказано, что в связи с изложенным, должностные лица Госпожнадзора при даче предписаний о выполнении обязательных требований пожарной безопасности не вправе предписывать требования о необходимости выполнения правил и норм, надзор за которыми относится к компетенции иных контрольно-надзорных органов, за исключением требований, изложенных в правилах пожарной безопасности в Российской Федерации.

Однако, следует заметить, что в Техническом регламенте о требованиях пожарной безопасности в ст. 142 указано, что электротехническая продукция должна применяться в соответствии с технической документацией, определяющей ее безопасную эксплуатацию. В соответствии со ст. 6 Федерального закона от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» должностные лица органов пожарного надзора имеют право запрашивать и получать на основании мотивированных письменных запросов от медицинских (фармацевтических) организаций информацию и документы, необходимые в ходе проведения проверки. Отсюда следует, что такие должностные лица имеют право запрашивать отчеты и протоколы испытаний (измерений) электротехнической продукции, т.к. они входит в состав технической документации, определяющей ее безопасную эксплуатацию. Однако, в случае несоответствия сведений, указанных в такой документации, нормам ПТЭЭП, органы пожарного надзора не имеют право привлекать проверяемые организации к административной ответственности, т.к. это входит в компетенции органов государственного энергетического надзора. Впрочем, выдать предписание об устранении нарушений по результатам проверки они безусловно могут.

Однако, одной статьей 9.11 дело не ограничивается и помимо данной статьи КоАП РФ, руководителям медицинской организации, а также ответственным за электрохозяйство, необходимо помнить, в том числе, и о правилах по охране труда при эксплуатации электроустановок. Нарушение таких правил регулируется ст. 5.27.1 КоАП РФ, которой установлена ответственность за нарушение государственных нормативных требований охраны труда, содержащихся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации. По части электробезопасности к таким нормативно-правовым актам относятся Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок, утв. Приказом Минтруда России от 24.07.2013 № 328н (далее — Правила по охране труда). К тому же, определенные требования к охране труда по части электробезопасности также содержатся и в ПТЭЭП.

Таким образом, в случае, если в медицинскую организацию пожалует трудовая инспекция, следует иметь ввиду, что определенное внимание проверяющих будет обращено, в том числе, на соблюдение требований охраны труда в контексте эксплуатации электроустановок. В связи с этим, мы хотели бы напомнить о том, что при эксплуатации медицинской аппаратуры, обязательным условием является проведение инструктажа по правилам эксплуатации изделий медицинской техники и техники безопасности при работе с ними. Также отметим, что такой инструктаж обязательно должен включать в себя инструктаж по электробезопасности.

Обращаясь непосредственно к законодательству, хотели бы акцентировать особое внимание на том, что и в соответствии с ПТЭЭП (п. 1.4.4), и в соответствии с Правилами по охране труда (абз. 2 Приложения № 1), персоналу, выполняющему работы, при которых может возникнуть опасность поражения электрическим током, должна быть присвоена группа I по электробезопасности с оформлением в журнале, который должен содержать фамилию, имя, отчество работника, его должность, дату присвоения группы I по электробезопасности, подпись проверяемого и проверяющего. Присвоение группы I производится путём проведения инструктажа, который, как правило, должен завершаться проверкой знаний в форме устного опроса и (при необходимости) проверкой приобретённых навыков безопасных способов работы или оказания первой помощи при поражении электрическим током. Присвоение I группы по электробезопасности проводит работник из числа электротехнического персонала медицинской организации с группой по электробезопасности не ниже III, прошедший обучение в аккредитованной организации, имеющий соответствующее удостоверение (отметим, что по результатам инструктажа работникам, имеющим I группу по электробезопасности, удостоверения не выдаются).

Подведя итог вышесказанному, заметим, что проверять соблюдение ПТЭЭП и ПУЭ и привлекать по результатам такой проверки к административной ответственности имеет право только Ростехнадзор. Однако, запрашивать данные о проведении испытаний (измерений) электрооборудования также могут и должностные лица Госпожнадзора, и должностные лица лицензирующих органов в сфере здравоохранения. В первом случае Госпожнадзор проверяет соблюдение ст. 142 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности, а во втором случае лицензирующие органы проверяют соблюдение лицензиатом лицензионных требований. Но такие органы могут привлечь организацию к ответственности только, если будет установлено или нарушение норм пожарной безопасности, или несоответствие лицензионным требованиям. Кроме того, медицинская организация может быть привлечена к административной ответственности трудовой инспекцией, если в ходе проверки будут выявлены нарушения требований охраны труда при эксплуатации электроустановок.

Уголовная ответственность за нарушение правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок

Помимо административной ответственности за нарушения правил при эксплуатации электроустановок, должностные лица медицинских организаций могут нести также и уголовную ответственность. Такая ответственность предусмотрена за несчастные случаи на производстве, если своими распоряжениями, действиями или бездействием сотрудники не выполнили свои должностные обязанности по охране труда или не приняли должных мер для предотвращения несчастного случая (ст. 143 УК РФ). Как известно, государственный надзор за соблюдением требований охраны труда осуществляется органами Роструда, но при расследовании несчастных случаев, произошедших с работниками из-за нарушений правил эксплуатации электроустановок, в комиссию помимо Роструда также включаются представители Ростехнадзора.

6 шагов к тому, чтобы оставаться заземленным

При работе с электрической линией обеспечение электробезопасности является абсолютно важным. Линия, над которой вы работаете, может мгновенно получить напряжение, создавая опасную, даже смертельную ситуацию. Молния, человеческий фактор, статическое электричество, наведенное напряжение и обратная связь — все это серьезная опасность для линейных рабочих.

Высшим приоритетом в области электробезопасности является заземление во время работы. Электричество заземления не позволяет ему искать ваше тело в качестве заземляющего пути.OSHA и ASTM установили особые требования для обеспечения безопасного заземления, используя правильное оборудование и поддерживая его надлежащее функционирование посредством проверок, очистки и повторной сертификации. Следуйте этим требованиям, а также передовым методам компании, чтобы обеспечить безопасную рабочую зону, в которой снижена вероятность инцидента.

Вот шесть шагов по обеспечению безопасности и заземления до и во время электромонтажных работ.

1. Перед началом работы ознакомьтесь с правилами электробезопасности

Безопасное выполнение работы всегда начинается со знания и понимания безопасных методов работы вашей компании.Создание безопасной среды включает проведение оценки опасностей перед работой (см. OSHA 29 CFR 1910.269 (a) (3) и .269 (c)). Оценка поможет вам безопасно и эффективно завершить работу от начала до конца. Правильная практика заземления также включается в оценку.

2. Соответствие стандартам электрического заземления

Защитное заземление должно иметь достаточно низкое электрическое сопротивление, чтобы вызвать немедленное срабатывание защитных устройств в случае случайного срабатывания линий или оборудования (OSHA 29CFR 1910.269 ​​(п) (4)). Заземляющее оборудование должно быть способно проводить результирующий ток короткого замыкания, который может протекать в точке заземления в течение времени, необходимого для устранения замыкания. При индивидуальной настройке заземления здания используйте профессиональное испытательное оборудование, чтобы убедиться, что ваше оборудование соответствует требованиям.

Установка и снятие защитного заземления всегда должно выполняться с помощью токоведущих инструментов. При удалении заземления заземляющее соединение должно устанавливаться первым и удаляться последним (OSHA 29CFR 1910.269 ​​(п) (6)). Инструменты Liveline должны быть должным образом проверены перед использованием на предмет повреждений, которые могут снизить их защитные свойства. Оборудование, которое имеет подозрение на повреждение, должно быть прекращено для использования в полевых условиях (ASTM 711-02, 8.1) и отправлено в профессиональную испытательную лабораторию.


По словам Джона «Гриззи» Грживача, почетного профессора Национального учебного института OSHA, «большинство несчастных случаев и смертельных случаев в связи с контактом с линией являются результатом отсутствия соответствующих средств индивидуальной защиты, изолированного прикрытия линии или отсутствия соответствующих заземление.”

3. Выберите подходящее оборудование для работы

Компоненты заземления: При создании комплектов вы можете выбрать один из множества компонентов электрического заземления. Поскольку компоненты заземления (кабели, наконечники и зажимы) поставляются для удовлетворения потребностей различных приложений, каждый из них должен обеспечивать максимальный ток, который может протекать через законченный набор в любое время. Как правило, прочность вашего оборудования определяется самой слабой частью. Например, если один компонент относится к классу 2, а остальная часть набора оборудована для обеспечения тока утечки класса 4, ваше заземляющее оборудование оценивается как класс 2.

Зажимы: Помимо обеспечения соответствия всех компонентов требованиям по току короткого замыкания для выполняемой работы, следует учитывать тип зажима и длину кабеля. При возникновении неисправности заземляющие кабели могут сильно взлететь. По этой причине выбирайте хомуты в зависимости от того, на что они будут зажиматься, чтобы не слетать. Рекомендуется иметь в наличии комплекты заземления с кабелями различной длины. Слишком длинные кабели создают дополнительную опасность и могут привести к дальнейшим травмам, дополнительным повреждениям или еще хуже.


Проверить заземление на обрыв хомутов. При обнаружении повреждений немедленно выведите кабель из эксплуатации и отправьте его для дальнейшего осмотра. Проверьте кабель на наличие сплющенных или сломанных участков. Очистка проволочной щеткой должна производиться до и после использования для удаления грязи и коррозии.

Куртки для кабелей: Кабель можно приобрести в цветных или прозрачных оболочках. Цветные куртки, например желтые, улучшают обзор местности. Прозрачный кожух обеспечивает лучшую видимость медной проволоки внутри, что упрощает проверку повреждений.Кабели заземления указаны в американских номерах калибра проводов (AWG) и также классифицируются по типу. Спецификации для оборудования временного заземления можно найти в ASTM F855-1990.

4. Контролируйте регулярную чистку и хранение

Регулярная чистка наземных комплектов продлевает срок их службы и увеличивает безопасность. Несколько факторов могут снизить эффективность набора или способствовать его упадку. Грязь и вода могут проводить электричество. Продукты повседневного использования на нефтяной основе, с которыми соприкасается грунт, могут нарушить целостность грунта и снизить защитные свойства.Очистку заземляющих зажимов проволочной щеткой для удаления коррозии и грязи, а также очистку заземляющего кабеля с помощью очистителя резиновых изделий следует проводить непосредственно до и после каждого использования. Не забудьте очистить проволочной щеткой кабель, к которому будут прикреплены зажимы. Правильная очистка также позволяет лучше осмотреть оборудование и может выявить повреждения, которые раньше остались бы незамеченными.

При отправке основания для повторной сертификации или ремонта профессиональное предприятие найдет время, чтобы удалить всю коррозию и грязь с набора для заземления.Ваш набор будет выглядеть совершенно новым и обеспечит максимальную производительность. При хранении комплектов заземления храните их в сумке для комплектов защитного заземления. Как и все защитное оборудование, храните наборы в среде с контролируемой температурой, вдали от прямых солнечных лучей и высокой влажности.

5. Ежедневные проверки

Перед каждым использованием проверяйте зажимы, кабели, опорные шпильки, термоусадочные трубки и манжеты, чтобы убедиться в отсутствии повреждений конструкции. На зажимах не должно быть незакрепленных деталей, острых краев, сколов и трещин.Они должны плавно управляться вручную (см. ASTM F855-09, 10, 23, 36). Внимательно осмотрите область, где кабель встречается с наконечником, на предмет повреждений. Затем начните осматривать оболочку кабеля на предмет коррозии (обозначенной вздутием или мягкими пятнами), сплющенных или раздавленных участков, а также любых порезов или разрывов оболочки кабеля. Любой поврежденный комплект заземления следует вывести из эксплуатации и отправить на ремонт и повторную сертификацию.

В то время как повреждения иногда можно легко идентифицировать, регулярный износ, чрезмерное напряжение и влажность могут стать причиной невидимых повреждений.По этой причине следуйте лучшим отраслевым практикам и устанавливайте плановые интервалы ремонта и повторной сертификации в зависимости от типа и частоты работ.

6. Управление техобслуживанием и повторной сертификацией

Сломанные и поврежденные участки необходимо отправить в ремонт и переаттестацию. Настоятельно рекомендуется отправлять комплекты заземления без очевидных повреждений конструкции в сертифицированную испытательную лабораторию для регулярной повторной сертификации. Сертифицированные испытательные лаборатории полностью разбирают и очищают каждый компонент, включая наконечники, зажимы и кабель.Каждый тестируется отдельно в соответствии со стандартами ASTM.

Любой необходимый ремонт или замена деталей производятся по мере сборки устройства. Затем тестируется полный комплект заземления. После прохождения тестирования наземный комплект помечается с указанием дат тестирования и сроков повторной сертификации. Это держит бригады в курсе предстоящих дат истечения интервалов испытаний. Сложность процесса переаттестации и ремонта требует наличия высококвалифицированного и опытного персонала. Поэтому неудивительно, что в отрасли наблюдается тенденция к тому, чтобы опытные испытательные лаборатории выполняли эти процессы.

Если не обосновано…

Надлежащее электрическое заземление обеспечивает соответствие требованиям и гарантирует безопасность во время работы на линии. Помните, что обесточенная линия может легко получить напряжение в мгновение ока, поэтому всегда будьте в безопасности и надежно заземлены. Если он не заземлен, он не мертв!

Заземление и соединение | Электробезопасность прежде всего

Почему нужно проверять заземление и соединение?

Если вы вносите дополнительные изменения в вашу электрическую установку, ваш электрик должен проверить (а также другие вещи), что имеющиеся у вас устройства заземления и соединения соответствуют требуемым стандартам.

Это связано с тем, что безопасность любой новой работы, которую вы выполняете (даже небольшой), будет зависеть от схем заземления и соединения.

Что такое заземление?

Если в вашей электрической установке есть неисправность, вы можете получить удар электрическим током, если дотронетесь до металлической детали, находящейся под напряжением. Это потому, что электричество может использовать ваше тело как путь от токоведущей части к земной.

Заземление используется для защиты от поражения электрическим током. Это достигается за счет обеспечения пути (защитного проводника) для тока короткого замыкания, протекающего на землю.Это также приводит к тому, что защитное устройство (автоматический выключатель или предохранитель) отключает электрический ток в цепи, в которой возникла неисправность.

Например, если в плите произошел сбой, ток короткого замыкания течет на землю через защитные (заземляющие) проводники. Защитное устройство (предохранитель или автоматический выключатель) в потребительском блоке отключает электропитание плиты. Теперь плита защищена от поражения электрическим током любого, кто к ней прикоснется.

Что такое склеивание?

Склеивание используется для снижения риска поражения электрическим током любого, кто может прикоснуться к двум отдельным металлическим частям, когда есть неисправность в электропитании электроустановки.Соединяя соединительные проводники между отдельными частями, он снижает возможное напряжение.

Обычно используются следующие типы склеивания: основное и дополнительное склеивание.

Дополнительные советы

Электрик даст вам совет, если ваше заземление или соединение необходимо улучшить из соображений безопасности.

Мы настоятельно рекомендуем вам использовать электрика, зарегистрированного в утвержденной правительством схеме, для выполнения любых необходимых вам электромонтажных работ.

Чтобы узнать, как найти зарегистрированного электрика, щелкните здесь.

Определения

Склеивание — Способ снижения риска поражения электрическим током.

Проводники — Провода, по которым проходит электричество.

Consumer Unit — Блок предохранителей, который используется для управления и подачи электричества в доме. Обычно он содержит главный выключатель, предохранители или автоматические выключатели и одно или несколько устройств защитного отключения (УЗО).

Ток — Электроэнергия течет.

Земля — ​​ Соединение с землей.

Заземление — Способ предотвращения поражения электрическим током.

Электромонтаж — стационарная электропроводка.

Live — Активный (есть электричество).

Основное соединение — Зеленые и желтые проводники, которые соединяют металлические трубы (газ, вода или масло) внутри здания с главной клеммой заземления электроустановки.Основные соединительные соединения также могут быть выполнены за пределами здания, например, если снаружи установлен полузакрытый газовый счетчик, и невозможно установить соединение с трубопроводом газовой установки в помещении.

Главный зажим заземления — Где заземляющий и соединительный проводники соединены вместе.

Устройства защитного отключения (УЗО) — Чувствительное переключающее устройство, отключающее цепь при обнаружении замыкания на землю.

Дополнительное соединение — Зеленые и желтые проводники, которые соединяют доступные металлические части электрического оборудования (например, полотенцесушитель) с доступными металлическими частями предметов электрического оборудования и / или доступными металлическими частями предметов, которые не являются электрическими (например, трубы).Эти соединения выполнены для предотвращения опасного напряжения между двумя доступными металлическими частями в случае неисправности. Вам может потребоваться дополнительное соединение для комнат, в которых есть ванна или душ, за исключением случаев, когда все цепи в комнате защищены УЗО, а основное соединение соответствует требуемому стандарту.

Напряжение — Сила электричества.

Тестирование и обслуживание защиты от замыканий на землю

Мощность распределительной системы в коммерческих, промышленных и учреждениях продолжает расти.Дуговое замыкание на землю может серьезно повредить распределительное оборудование, вызвать пожары, которые повредят оборудование и представляют опасность для персонала. Они также вызывают длительные простои во время ремонта системы. Защита от замыканий на землю — это первая линия защиты. После установки системы защиты от замыканий на землю готовы к работе до тех пор, пока они не потребуются для защиты сетей и фидеров. Однако, если эти системы выйдут из строя при замыкании на землю, распределительная система и объект будут повреждены, как если бы системы не были установлены. Системы замыкания на землю должны быть правильно установлены, проверены и регулярно обслуживаться.Что такое замыкание на землю? Замыкание на землю — это любое короткое замыкание, которое приводит к непреднамеренному соединению между незаземленным фазным проводом под напряжением и землей. Замыкания на землю являются наиболее распространенным типом неисправностей в системах распределения электроэнергии. Они возникают в результате непреднамеренного заземления незаземленного фазного проводника или нарушения изоляции, в результате чего незаземленный фазный провод входит в контакт с землей. Непреднамеренное заземление фазного проводника может произойти, когда небольшое животное входит в часть оборудования и касается как незаземленного фазного проводника, так и заземленного корпуса.Нарушение изоляции, приводящее к замыканию на землю, может произойти, когда загрязнение изолятора сборной шины приводит к пробою, или когда возраст или другие факторы окружающей среды ухудшают изоляцию проводника. Для надежно заземленной распределительной системы замыкание на землю приводит к тому, что ток течет обратно к источнику через заземляющий проводник оборудования, который включает в себя металлическую дорожку качения, охватывающую проводники цепи, отдельный заземляющий проводник оборудования, если он установлен, или и то, и другое. Кроме того, ток замыкания на землю также может течь обратно к источнику по другим путям, включая заземленные металлические трубы, конструкционную сталь и саму землю.Величина тока замыкания на землю, протекающего через альтернативные пути за пределами пути заземления распределительной системы, будет зависеть от относительного импеданса между обратным путем заземления распределительной системы и альтернативными параллельными путями. Если бы обратный импеданс при замыкании на землю был таким же низким, как при межфазном замыкании с участием двух или более фазных проводов, ток короткого замыкания, возникающий в результате замыкания на землю с болтовым креплением, был бы сопоставим с током при межфазном замыкании и нормальное защитное устройство от сверхтока сработает быстро, чтобы размыкать цепь и безопасно устранять замыкание на землю.Однако полное сопротивление обратного пути заземления обычно выше, чем сопротивление междуфазного замыкания с болтовым соединением, что приводит к меньшему току замыкания и задержке устранения замыкания на землю с болтовым соединением. Это связано с обратнозависимой временной характеристикой устройства максимального тока, защищающего проводники цепи. Это дополнительно усугубляется тем фактом, что большинство замыканий на землю начинаются как дуговые замыкания с высоким импедансом, что приводит к значительно более низкому току замыкания, чем может обнаружить обычное устройство максимальной токовой защиты.После начала дугового замыкания на землю и до того, как это станет замыканием на болтах, которое может обнаружить нормальное устройство максимального тока, может быть нанесен большой ущерб. Это повреждение не может быть ограничено распределительной системой и связанным с ней оборудованием. Требуемая NEC защита от замыканий на землю Защита от замыканий на землю необходима на коммерческих, промышленных и институциональных объектах. Национальный электротехнический кодекс (NEC) рассматривает потребность в защите от замыканий на землю в разделе 215-10 NEC для фидеров, в разделе 230-95 NEC для услуг и NEC 240-13 как части защиты от сверхтоков.Особые требования к защите от замыканий на землю в медицинских учреждениях, которые превышают общие требования NEC, приведены в NEC 517-17. В целом, NEC требует, чтобы защита от замыканий на землю была установлена ​​на тех линиях и фидерах, которые соответствуют всем следующим критериям: * Распределительная система представляет собой неразъемную звезду с заземлением. * Номинальное напряжение относительно земли больше 150 вольт и меньше или равно 600 вольт между линиями. * Средства отключения рассчитаны на 1000 ампер и более.Вышеупомянутые критерии NEC, в частности, включают распределительные системы с высокой пропускной способностью 480Y / 277 В, которые распространены в современных коммерческих, промышленных и институциональных объектах. NEC выделяет распределительные системы с высокой пропускной способностью 480Y / 277 В для обязательной защиты от замыкания на землю, потому что после возникновения дугового замыкания на землю, как правило, в системе с напряжением 480/277 В происходит повторное зажигание на каждом полупериоде после фазного напряжения. проходит через ноль. Это происходит потому, что сильное тепло, генерируемое дугой, испаряет металл и снижает прочность изоляции окружающего воздуха.В системах на 208Y / 120 В дуга обычно гаснет после того, как фазное напряжение проходит через ноль, и больше не возникает. Исключения из требований защиты от замыканий на землю в разделах NEC 215-10, 230-95 и 240-13 включают: когда неупорядоченный останов промышленного процесса увеличивает опасность, когда защита от замыкания на землю не требуется для пожарных насосов, и на фидерах, где он предоставляется перед точкой подачи фидера. Кроме того, защита от замыкания на землю не требуется для аварийных и требуемых по закону резервных систем согласно разделам NEC 700-26 и 701-17, соответственно.Однако, в соответствии с параграфом 700-7 (d) NEC, там, где это практически возможно, для аварийных систем требуется индикатор замыкания на землю. Вышеупомянутые критерии NEC определяют, только когда защита от замыкания на землю является обязательной. NEC не ограничивает использование защиты от замыканий на землю в других системах или частях системы, которые не соответствуют вышеуказанным критериям. Защита от замыканий на землю может быть обеспечена на службах и фидерах, которые NEC не требует для дополнительной защиты, координации системы или других эксплуатационных соображений.Например, фидеры, питаемые от трехфазного четырехпроводного распределительного щита на 480 В, могут не нуждаться в защите от замыкания на землю, даже если NEC требует наличия главного автоматического выключателя, защищающего распределительный щит. В этом случае обеспечение защиты от замыкания на землю на каждом фидере улучшает селективность и непрерывность системы, предотвращая замыкание на землю на любом одном фидере из-за прерывания подачи питания на все фидеры, когда замыкание на землю фидера приводит к срабатыванию главного выключателя. Что не делает защита от замыкания на землю? Защита от замыканий на землю предназначена для защиты имущества и персонала от опасностей, возникающих как в результате дугового замыкания, так и в результате замыкания на землю с помощью болтовых соединений, когда величина результирующего тока короткого замыкания меньше, чем величина, которую обычное устройство защиты от перегрузки по току в фазе обнаружит и быстро устранит.Защита от замыкания на землю не защитит персонал от поражения электрическим током или поражения электрическим током. Защита от замыкания на землю обычно устанавливается для обнаружения тока короткого замыкания с величиной от 5 до сотен ампер. Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI) используются для защиты персонала от поражения электрическим током и предназначены для прерывания цепи при обнаружении тока замыкания на землю около 5 миллиампер (мА). Элементы системы защиты от замыканий на землю Статья 100 NEC определяет защиту оборудования от замыканий на землю как: «Система, предназначенная для обеспечения защиты оборудования от повреждения токами замыкания на землю, вызывая размыкание средствами отключения всех незаземленных проводов поврежденной цепи.Эта защита обеспечивается при уровнях тока, меньших, чем те, которые требуются для защиты проводников от повреждения из-за срабатывания устройства максимального тока цепи питания ». Системные компоненты Датчик замыкания на землю определяет ток, который течет за пределы нормальной распределительной цепи через заземляющий провод оборудования или другой альтернативный путь заземления. Трансформаторы тока обычно используются в качестве датчиков для обнаружения тока замыкания на землю. Трансформаторы тока используются тремя способами Метод измерения обратного тока заземления.В методе измерения возврата на землю используется трансформатор тока, установленный в пути возврата на землю источника, соединенного звездой, как показано на рисунке 1. Ток заземления должен течь обратно к источнику через основную перемычку заземления, независимо от того, какой путь он проходит. Когда ток замыкания на землю возвращается через основную перемычку заземления в нейтральную точку источника, это приводит к наведению тока во вторичной обмотке трансформатора тока, что обнаруживается реле замыкания на землю. Метод измерения тока нулевой последовательности.Метод измерения тока нулевой последовательности или баланса сердечника использует один трансформатор тока, который охватывает все трехфазные проводники и нейтраль, если используется в качестве проводника с током. Точно так же, как сумма токов в каждой фазе плюс нейтраль, если она используется, прибавляется к нулю, так и магнитный поток, возникающий в результате протекания этих токов. Когда нет замыкания на землю, остаточный магнитный поток равен нулю, что приводит к отсутствию тока во вторичной обмотке трансформатора тока. Однако, если происходит замыкание на землю и ток течет обратно к источнику через заземляющий провод оборудования или другой альтернативный путь заземления, сумма токов в фазах и нейтрали больше не равна нулю.Это приводит к возникновению остаточного магнитного потока, который, в свою очередь, индуцирует ток во вторичной обмотке трансформатора тока, который обнаруживает реле замыкания на землю. Метод измерения остаточного тока. Метод измерения дифференциального или остаточного тока включает размещение трансформатора тока на каждой фазе защищаемой сети или фидера вместе с нейтралью, если она используется в качестве токонесущего проводника. Этот метод похож на метод нулевой последовательности, за исключением того, что он использует несколько трансформаторов тока в качестве детектора вместо одного.Сумма токов в каждой фазе плюс ток в нейтральном проводе всегда равна нулю, когда нет замыкания на землю. Точно так же сумма токов во вторичной обмотке соответствующих трансформаторов тока будет добавлена ​​к нулю, если эти трансформаторы тока подключены правильно. Однако во время замыкания на землю ни сумма фазных токов и токов нейтрали, ни сумма вторичных токов трансформатора тока не прибавляются к нулю. Реле замыкания на землю обнаружит результирующий вторичный ток из-за замыкания на землю.Реле замыкания на землю (GFR) действует на основе информации, предоставляемой датчиком замыкания на землю. Реле замыкания на землю может быть установлено удаленно от датчиков или размещено вместе с датчиками, как в случае автоматического выключателя со встроенным блоком замыкания на землю. Когда уровень тока замыкания на землю превышает предварительно установленную настройку срабатывания реле и сохраняется дольше, чем ее настройка задержки времени, реле замыкания на землю инициирует сигнал отключения, который дает команду устройству отключения разомкнуть и очистить неисправную цепь.Результирующий сигнал может быть либо набором нормально разомкнутых контактов, которые замыкаются, замыкая цепь управления и вызывая размыкание устройства отключения, либо твердотельной схемой, предназначенной для срабатывания низкоэнергетического независимого расцепителя в автоматическом выключателе в литом корпусе. В параграфе 230-95 (a) NEC указано, что максимальная уставка защиты от замыкания на землю должна составлять 1200 ампер, а максимальная выдержка времени — 1 секунда при 3000 амперах. Исследование короткого замыкания и координации должно использоваться для установления фактических настроек реле замыкания на землю, чтобы обеспечить разумную и скоординированную защиту от замыканий на землю, оптимизируя непрерывность обслуживания и минимизируя ложные отключения.Мешающее отключение происходит, когда срабатывает вышестоящая защита от замыкания на землю, когда последующее устройство должно было устранить повреждение и минимизировать прерывание работы объекта. Потеря мощности из-за настройки реле чрезмерной чувствительности при замыкании на землю может вызвать проблемы безопасности, которые могут быть более серьезными, чем проблемы, вызванные повреждением при замыкании на землю низкого уровня. Кроме того, в публикации NEMA PB 2.2, озаглавленной «Руководство по применению устройств защиты от замыканий на землю для оборудования», рекомендуется, чтобы во время строительства, когда оборудование устанавливается и вероятны аварии, следует использовать минимальные настройки, чтобы максимизировать чувствительность к замыканиям на землю.У NEC нет требований в отношении нескольких уровней защиты от замыканий на землю или координации защиты от замыканий на землю для каких-либо объектов, кроме здравоохранения. Параграф 517-17 (a) NEC требует дополнительного уровня защиты от замыканий на землю в медицинских учреждениях всякий раз, когда защита от замыканий на землю предоставляется на линиях обслуживания или фидерах, чтобы улучшить селективность и избежать ненужного прерывания нагрузки на неповрежденных фидерах. Параграф 517-17 (b) NEC требует полной селективности между защитой от замыканий на землю и фидерами, а также предоставляет минимальные требования к настройке для координации.Устройство отключения принимает сигнал от реле замыкания на землю, оно отключает замыкание на землю от источника питания, отключая питание от сети или фидера. Отключающее устройство может представлять собой автоматический выключатель в литом корпусе, силовой выключатель, реле давления с болтовым креплением (Pringle) или другое подходящее отключающее устройство с независимым расцепителем. Тестовая панель не является обязательной. Обычно он обеспечивает простой метод тестирования системы защиты от замыканий на землю, а также предоставляет индикаторы состояния системы.Как отмечено в NFPA 70B, параграф 12-3.5.1, если устройство защиты от замыкания на землю снабжено испытательной панелью, то следует разработать и соблюдать формальную программу периодических испытаний. Если тестовой панели нет, обратитесь к производителю за инструкциями по тестированию. После того, как вы узнаете части системы защиты заземления и требования NEC, регулирующие ее использование, вы можете протестировать систему. Статья 230-95 NEC требует проверки производительности при установке. NEC требует, чтобы это испытание проводилось в соответствии с рекомендациями производителя и чтобы письменный отчет об испытании был доступен местным властям, имеющим юрисдикцию.Хотя это и не является обязательным, тестовые панели представляют собой простой метод тестирования и предоставления индикаторов состояния системы. Однако, если он не входит в комплект поставки системы, обратитесь к производителю за инструкциями по тестированию. Производители рекомендуют визуально осматривать систему защиты от замыканий на землю, чтобы убедиться, что все было установлено и подключено правильно, механически проверяя все соединения на герметичность, измеряя сопротивление изоляции нейтрали, чтобы убедиться в отсутствии шунтирующего заземляющего пути, и использовать моделируемый ток короткого замыкания для проверки работы и настройки реле замыкания на землю.UL 1053, озаглавленный «Оборудование для измерения и защиты от замыканий на землю», требует, чтобы производители предоставили информационные листы с описанием инструкций по тестированию системы. Как минимум, UL требует проведения следующих испытаний производительности в соответствии с требованиями к испытаниям производителей: * Попросите квалифицированного специалиста проверить систему защиты от замыканий на землю, чтобы убедиться, что она установлена ​​правильно в соответствии с рекомендациями производителя. — Убедитесь, что расположение датчиков и полярность их подключения правильные.* Определите точки заземления системы, чтобы убедиться, что отсутствуют пути заземления, которые бы обходили датчики. * Протестируйте систему защиты от замыкания на землю, используя имитацию или фактическое управляемое замыкание на землю, чтобы определить правильность настроек системы и ее правильную работу. * Запишите результаты тестирования производительности в форму тестирования, предоставленную производителем. Кроме того, для тестирования производительности NEMA Publication PB 2.2 требуется следующее: * Перед тестированием производительности необходимо ознакомиться с инструкциями и инструкциями производителя.* Тестирование производительности должно соответствовать рекомендациям производителя. * Тестирование производительности должно ограничиваться теми тестами, которые определяют, что система защиты от замыканий на землю установлена ​​правильно и находится в рабочем состоянии. Первый тест Если на существующем предприятии не было комплексной программы испытаний, включая регулярные испытания, следует рекомендовать провести первое испытание системы замыкания на землю в соответствии с рекомендациями производителя по испытаниям производительности. Это верно независимо от того, существует ли запись о начальном тесте производительности или нет.Со временем системы распределения электроэнергии стареют, модифицируются и меняются, что может повлиять на работу или настройки системы защиты от замыканий на землю. Кроме того, части системы защиты от замыканий на землю могли быть отключены, неправильно подключены или изменены настройки реле во время технического обслуживания и ремонта. Проведение полнофункционального теста системы защиты от замыканий на землю гарантирует, что она по-прежнему установлена ​​и работает должным образом. Текущее тестирование NEC прямо не требует постоянного тестирования систем защиты от замыканий на землю.Однако параграф 110-3 (b) NEC требует, чтобы перечисленное и промаркированное оборудование использовалось в соответствии с любыми инструкциями, включенными в перечень или маркировку. Следовательно, все текущие требования производителя по проверке и тестированию систем защиты от замыканий на землю должны выполняться в соответствии с NEC. Большинство рекомендуют ежемесячно проверять систему защиты от замыканий на землю с помощью кнопки проверки. Кроме того, системы защиты от замыканий на землю следует проверять после того, как отключающее устройство обнаружит неисправность любого рода.Это испытание обычно можно выполнить без прерывания питания с помощью испытательной панели, поставляемой с системой защиты от замыканий на землю. Однако лучше всего периодически планировать полное испытание системы защиты от замыканий на землю, которое включает в себя срабатывание механизма отключения и отключение питания. Вести журнал всех испытаний, описывая каждое испытание, время его выполнения, результаты и предпринятые корректирующие действия. Обеспечение защиты от замыканий на землю Устройства защиты от замыканий на землю очень надежны при правильной установке и не требуют постоянного обслуживания.Однако NFPA 70B рекомендует регулярно проверять и очищать трансформаторы тока, в зависимости от условий окружающей среды. Кроме того, следует проверить клеммные соединения на герметичность и чистоту. Аналогичным образом, техническое обслуживание механического привода отключающего устройства и электронных расцепителей рекомендуется проводить в соответствии с рекомендациями производителя. Многое из этого может быть выполнено во время обычного планового технического обслуживания распределительного устройства, блочных подстанций, распределительных щитов и другого распределительного оборудования, которое включает в себя защиту от замыканий на землю.Подтверждение Эта статья является результатом продолжающегося исследования развития бизнеса по предоставлению подрядных услуг электрическими фирмами, спонсируемого Electrical Contracting Foundation, Inc. Автор хотел бы поблагодарить фонд за его постоянную поддержку. Д-р ГЛАВИНИЧ — заведующий кафедрой и доцент кафедры архитектурной инженерии Канзасского университета. С ним можно связаться по телефону (785) 864-3435 или [email protected]

Разработка электронных систем для электромагнитной совместимости: заземление для контроля электромагнитных помех

Есть две основные причины для заземления устройств, кабелей, оборудования и систем.Первая причина состоит в том, чтобы предотвратить опасность поражения электрическим током и возгорания в случае, если в раме или корпусе оборудования возникает высокое напряжение из-за удара молнии или случайного выхода из строя проводки или компонентов. Вторая причина — уменьшить влияние электромагнитных помех, возникающих из-за электромагнитных полей, общего импеданса или других форм интерференционной связи.

Рисунок 1. Многочисленные функции заземления.

Исторически требования к заземлению возникли из-за необходимости обеспечить защиту от электрических повреждений, молний и статического электричества промышленного происхождения.Поскольку в большинстве случаев управление авариями и грозами основано на пути к земле с низким импедансом, все основные компоненты системы генерации и передачи электроэнергии были заземлены, чтобы обеспечить требуемый путь с низким импедансом. В результате большой упор был сделан на заземление электрического оборудования, и общая философия была «заземление, заземление, заземление» без учета других проблем, таких как электромагнитные помехи, которые могут возникнуть при таком подходе.

С появлением электронного оборудования проблемы с заземлением стали более очевидными.Эти проблемы возникли из-за того, что заземление схемы и оборудования часто являлось механизмом для нежелательной связи электромагнитных помех. Кроме того, в электронных системах земля может одновременно выполнять две или более функций, и эти многочисленные функции могут вступать в конфликт либо с точки зрения эксплуатационных требований, либо с точки зрения методов реализации. Например, как показано на рисунке 1, наземная сеть для электронного оборудования может использоваться как возврат сигнала, обеспечивать безопасность, обеспечивать контроль электромагнитных помех, а также работать как часть антенной системы.

Следовательно, чтобы избежать возникновения проблем с электромагнитными помехами, важно понимать, что эффективная система заземления, как и любая другая часть оборудования или системы, должна быть тщательно спроектирована и внедрена. Заземление — это системная проблема, и для того, чтобы устройство заземления работало хорошо, оно должно быть хорошо продумано, точно спроектировано и реализовано. Конфигурации заземления должны быть взвешены с учетом размеров и частоты, как и любая функциональная цепь.

Цель этой главы — помочь инженерам, проектировщикам и техническим специалистам оптимизировать функциональность и надежность своего оборудования, обеспечивая упорядоченный системный подход к заземлению.Такой подход предпочтительнее эмпирических, а иногда и противоречивых подходов, которые часто используются.

Характеристики систем заземления

В идеале система заземления должна обеспечивать путь с нулевым импедансом для всех сигналов, для которых она служит эталоном. В такой ситуации сигнальные токи от различных цепей или оборудования, подключенного к земле, могли бы вернуться к своим источникам, не создавая нежелательной связи между цепями или оборудованием.Многие проблемы с помехами возникают из-за того, что проектировщики рассматривают землю как идеальную и не уделяют должного внимания фактическим характеристикам системы заземления. Одна из основных причин, по которой разработчики рассматривают систему заземления как идеальную, заключается в том, что это предположение часто справедливо с точки зрения конструктивных параметров схемы или оборудования (т. Е. Полное сопротивление при мощности или частотах сигнала невелико и практически не влияет на схему. или производительность оборудования). Однако необходимо признать неидеальные свойства грунта, чтобы избежать проблем с электромагнитными помехами.

Рис. 2. Термин «земля» может вводить в заблуждение и быть двусмысленным, если не принимать во внимание его электрические параметры. Таблица 1. Импеданс прямых круглых медных проводов.

Характеристики импеданса

Каждый элемент (проводник) системы заземления, будь то заземление питания, заземление сигналов или молниезащита, имеет свойства сопротивления, емкости и индуктивности. Экраны и заземляющие провода сигнальных кабелей, защитное заземление питания зеленого провода, молниеотводы, шины трансформаторных хранилищ, конструкционные стальные элементы — все проводники обладают этими свойствами.Свойство сопротивления проявляют все металлы. Сопротивление заземляющего проводника зависит от материала, его длины и площади поперечного сечения. Емкость заземляющего проводника определяется его геометрической формой, близостью к другим проводникам и природой промежуточного диэлектрика. Индуктивность зависит от его размера, геометрии, длины и, в ограниченной степени, относительной проницаемости металла. Импеданс системы заземления зависит от сопротивления, индуктивности, емкости и частоты.

Поскольку индуктивные свойства проводника уменьшаются с увеличением ширины и увеличиваются с увеличением длины, для заземляющих лент часто рекомендуется использовать отношение длины к ширине 5: 1. Это отношение длины к ширине 5: 1 обеспечивает реактивное сопротивление, которое составляет примерно 45 процентов от реактивного сопротивления прямого круглого провода.

Рисунок 3. Идеальное заземление оборудования. Рисунок 4. Эквивалентная схема заземляющего кабеля параллельно плоскости заземления.

Полное сопротивление прямых круглых проводов как функция частоты представлено в таблице 5.1 для нескольких размеров и длин проводов. Типичные импедансы заземляющей поверхности для сравнения приведены в таблице 5.2. Обратите внимание, что для проводов типичной длины импедансы заземляющей поверхности на несколько порядков меньше, чем у круглого провода. Также обратите внимание, что сопротивление как круглых проводов, так и заземляющих плоскостей увеличивается с увеличением частоты и становится весьма значительным на более высоких частотах.

Часто встречающаяся ситуация — это когда кабель заземления (силовой или сигнальный) проходит рядом с пластиной заземления.Эта ситуация проиллюстрирована на рисунке 3 для заземления оборудования. На рисунке 4 показана типичная схема этого простого пути заземления. Влияние резистивных элементов схемы будет преобладать на очень низких частотах.

Относительное влияние реактивных элементов будет увеличиваться с увеличением частоты. На некоторой частоте величина индуктивного реактивного сопротивления (jωL) равна величине емкостного реактивного сопротивления (1 / jωC), и цепь становится резонансной. Частоту первичного (или первого) резонанса можно определить по следующей формуле:

(1)

, где L — общая индуктивность кабеля, а C — полезная емкость между кабелем и заземляющим слоем.При резонансе полное сопротивление заземляющего контура будет либо высоким, либо низким, в зависимости от того, является ли он параллельным или последовательным резонансом соответственно. При параллельном резонансе импеданс, видимый на одном конце кабеля, будет намного выше, чем ожидалось от R + jωL. (Для хороших проводников, например, из меди и алюминия, R «ωL; таким образом, jωL обычно обеспечивает точную оценку импеданса заземляющего проводника на частотах выше нескольких сотен герц). При параллельном резонансе:

(2)

где Q, добротность, определяется как:

(3)

где R (ac) — сопротивление кабеля на частоте резонанс.Тогда:

(4)

Выше первичного резонанса последующие резонансы (как параллельные, так и последовательные) будут возникать между различными возможными комбинациями индуктивностей и емкостей (включая паразитные) в тракте. цепь также будет возникать между индуктивностями сегментов провода и одной или несколькими шунтирующими емкостями. Полное сопротивление (Z s ) последовательного резонансного пути составляет:

(5)

Следовательно,

(6)

Таким образом, последовательное резонансное сопротивление определяется и равно последовательному сопротивлению переменному току конкретной индуктивности и емкости в резонансе.(В резонансах более высокого порядка, где резонансная частота определяется сегментами провода, а не всей длиной пути, последовательное сопротивление пути к земле может быть меньше, чем прогнозируется с учетом всей длины заземляющего проводника).

Таблица 2. Полное сопротивление металлической заземляющей поверхности в Ом / Квадрат.

Понимание высокочастотных характеристик заземляющего проводника упрощается, если рассматривать его как линию передачи. Если тракт заземления считается однородным на всем протяжении, напряжения и токи вдоль линии можно описать как функцию времени и расстояния.Если элементы сопротивления на рисунке 4 малы по сравнению с индуктивностями и емкостями, путь заземления имеет характеристический импеданс Z 0 , равный √L / C, где L и C — значения индуктивности и емкости на единицу длины. .

Ситуация, показанная на Рисунке 3, представляет особый интерес при заземлении оборудования. Входное сопротивление заземляющего тракта, т. Е. Полное сопротивление относительно земли, видимое корпусом оборудования, составляет:

(7)

, где ß = ω√LC = фазовая постоянная линии передачи
x = длина пути от коробки до короткого

, где ßx меньше π / 2 радиан, т.е.е., когда длина электрического пути меньше четверти длины волны (λ / 4), входное сопротивление короткозамкнутой линии является индуктивным со значением в диапазоне от 0 (ßx = 0) до ∞ (ßx = p / 2). радианы). Когда значение ßx = превышает значение π / 2 радиан, сопротивление заземляющего контура попеременно меняется между значениями холостого хода и короткого замыкания.

Таким образом, с точки зрения заземленного устройства или компонента импеданс аналогичен сопротивлению короткозамкнутой линии передачи.Когда ßx = π / 2, сопротивление заземляющего проводника ведет себя как параллельный LC-резонансный контур без потерь. Чуть ниже резонанса импеданс является индуктивным; чуть выше резонанса — емкостный; в то время как в резонансе импеданс реальный и довольно высокий (бесконечный в случае абсолютно без потерь). Резонанс возникает при значениях x, равных целым числам, кратным четверти длины волны, таким как половина длины волны, три четверти длины волны и т. Д.

Рисунок 5. Типичное поведение сопротивления заземляющего проводника в зависимости от частоты.Рис. 6. Фотография характеристики заземляющего браслета при качании частоты.

Типичные сети заземления представляют собой сложные цепи из R, L и C с частотно-зависимыми свойствами, включая параллельные и последовательные резонансы. Эти резонансы важны для работы наземной сети. Эффекты резонанса в заземляющем тракте проиллюстрированы на рисунке 5. Относительная эффективность заземляющего проводника как функция частоты напрямую связана с его характеристикой импеданса (рисунок 6).

Из рисунков 5 и 6 очевидно, что для максимальной эффективности длина заземляющего проводника должна составлять небольшую часть длины волны на частоте рассматриваемого сигнала. Наиболее эффективная работа достигается на частотах значительно ниже первого резонанса.

Характеристики антенны

Эффекты антенны также связаны с резонансным поведением контура. Заземляющие проводники будут действовать как антенны, чтобы излучать или принимать потенциальную энергию помех, в зависимости от их длины относительно длины волны, т.е.е., их эффективность. Этот факт позволяет определить отношение длины волны к физической длине для заземляющих проводов.

Эффективность проводника как антенны зависит от его радиационной стойкости. Радиационная стойкость — это прямая мера энергии, излучаемой антенной. Хорошим показателем характеристик провода является четвертьволновой монополь, который имеет сопротивление излучения 36,5 Вт. Антенна, которая передает или принимает на 10 процентов или меньше, чем монополь, может считаться неэффективной.Чтобы быть эффективным, заземляющий провод должен быть неэффективной антенной. Удобным критерием плохой антенны, т. Е. Хорошего заземляющего провода, является длина его 1/10 или меньше. Таким образом, рекомендуемая цель при разработке эффективной системы заземления — поддерживать заземляющие провода, подверженные воздействию потенциально мешающих сигналов на длине менее 1/10 длины волны мешающего сигнала.

ЗЕМЛЯЮЩИЕ ПОМЕХИ

Помехи — это любые посторонние электрические или электромагнитные помехи, которые имеют тенденцию нарушать прием полезных сигналов или вызывают нежелательные реакции в цепи или системе.Помехи могут создаваться как естественными, так и искусственными источниками, как внешними, так и внутренними по отношению к цепи. Правильная работа сложного электронного оборудования и средств по своей сути зависит от частот и амплитуд как сигналов, используемых в системе, так и возможных присутствующих помех. Если частота нежелательного сигнала находится в пределах рабочего диапазона частот схемы, схема может реагировать на нежелательный сигнал (это может даже происходить вне диапазона).Сила помех зависит от амплитуды и частоты нежелательного сигнала по сравнению с частотой полезного сигнала в точке обнаружения.

Рисунок 7. Синфазная связь импеданса между цепями. Рисунок 8. Кондуктивная связь посторонних шумов в соединительных кабелях оборудования. Рисунок 9. Синфазное излучение в контуры заземления и из них.

Помехи, связанные с землей, часто связаны с одним из двух основных механизмов связи. Первый механизм является результатом того факта, что сигнальные цепи электронного оборудования делят землю с другими цепями или оборудованием.Этот механизм называется импедансной связью с общей землей. Любой общий импеданс может обеспечить механизм интерференционной связи. На рисунке 7 показан механизм, с помощью которого помехи связаны между цепями виновника и жертвы через полное сопротивление заземления. В этом случае ток помехи I, протекающий через полное сопротивление заземления Z, будет создавать в цепи помехи напряжение сигнала помехи V c . Следует подчеркнуть, что ток помех, протекающий в общем импедансе, может быть либо током, который связан с нормальной работой цепи-виновника, либо прерывистым током, который возникает из-за аномальных событий (молнии, сбоев питания, изменения нагрузки, линии электропередач. переходные процессы и т. д.).

Даже если пары оборудования не используют сигнальную землю в качестве возврата сигнала, сигнальная земля все равно может быть причиной связи между ними. На рисунке 8 показано влияние паразитного тока I R , протекающего в сигнальной земле. Ток I R может быть результатом прямого подключения другой пары оборудования к сигнальной земле. Это может быть результатом внешней связи с сигнальной землей или индуцированным в земле падающим полем. В любом случае I R создает напряжение V N на полном сопротивлении заземления Z R .Это напряжение создает ток в соединительном контуре, который, в свою очередь, развивает напряжение на Z L в оборудовании B. Таким образом, очевидно, что помехи могут передаваться через сигнальную землю со всеми цепями и оборудованием, подключенными через ненулевое соединение. элементы сопротивления этой земли.

Второй механизм связи электромагнитных помех, включающий землю, представляет собой механизм излучения, посредством которого контур заземления, как показано на рисунке 9, действует как приемная или передающая антенна. Для этого механизма связи EMI характеристики земли (сопротивление или импеданс) не играют важной роли, потому что индуцированное напряжение EMI ​​(для случая восприимчивости) или излучаемое поле EMI ​​(для случая излучения) в основном являются функцией функция возбуждения электромагнитных помех (напряженность поля, напряжение или ток), геометрия и размеры контура заземления и частота сигнала электромагнитных помех.Следует отметить, что указанные выше механизмы связи проводимых и излучаемых электромагнитных помех включают в себя «контур заземления». Однако следует понимать, что проблемы EMI контура заземления могут существовать без физического подключения к земле. В частности, на радиочастотах распределенная емкость относительно земли может создать состояние контура заземления, даже если цепи или оборудование плавают относительно земли.

Также следует отметить, что для обоих механизмов связи электромагнитных помех, включающих контур заземления, токи электромагнитных помех в сигнальном проводе и обратном канале протекают в одном направлении.Это состояние EMI ​​(когда токи в сигнальном выводе и обратном сигнале совпадают по фазе) упоминается как синфазный EMI . Методы управления электромагнитными помехами, которые будут эффективны при проблемах контура заземления, — это те, которые либо уменьшают влияние электромагнитных помех на контур заземления, либо обеспечивают подавление синфазных электромагнитных помех, связанных с контуром заземления.

Заземление цепи, оборудования и системы

В предыдущем разделе были определены и обсуждены механизмы связи электромагнитных помех, возникающие в результате заземления цепи, оборудования и системы.На этом этапе должно быть очевидно, что заземление очень важно с точки зрения минимизации и контроля электромагнитных помех. Однако заземление является одним из наименее понятных и наиболее серьезных виновников многих проблем EMI на системном уровне. Схема заземления системы должна выполнять следующие функции:

  • Аналоговые, низкоуровневые и низкочастотные цепи должны иметь бесшумные выделенные возвратные линии. Из-за задействованных низких частот обычно используются провода (более или менее требующие одноточечной или звездообразной системы заземления).
  • Аналоговые высокочастотные цепи {радио, видео и т. Д.} Должны иметь бесшумные обратные цепи с низким импедансом, как правило, в виде плоских или коаксиальных кабелей.
  • Возвраты логических схем, особенно высокоскоростной логики, должны иметь низкие импедансы по всей полосе пропускания (обусловленные самым быстрым временем нарастания), так как мощность и возвратные сигналы имеют одни и те же пути.
  • Возвраты мощных нагрузок (соленоидов, двигателей, ламп и т. Д.) Должны отличаться от любых из вышеперечисленных, даже если они могут оказаться на одном и том же выводе регулятора источника питания.
  • Обратные пути к корпусу экранов кабелей, экранов трансформаторов, фильтров и т. Д. Не должны мешать функциональному возврату.
  • Когда электрическая опорная точка отличается от заземления шасси, должны существовать условия и доступ для подключения и отключения одного от другого.
  • В более общем смысле, для сигналов, которые передаются внутри оборудования или между частями системы, схема заземления должна обеспечивать общий опорный сигнал с минимальным сдвигом земли (если эти линии не сбалансированы, оптически изолированы и т. Д.)). Минимальный сдвиг заземления означает, что синфазное напряжение должно оставаться ниже порога чувствительности наиболее восприимчивого устройства в линии.
Рисунок 10. Иерархия заземления. Рисунок 11. Одноточечное или звездообразное заземление.

Все вышеперечисленные ограничения могут быть устранены, если их функциональная отдача и защитное заземление интегрированы в иерархию системы заземления, как показано на рисунке 10.Применение этой концепции является предметом следующего обсуждения.

Современные электронные системы редко имеют только одно заземление. Для уменьшения помех, например, из-за связи по синфазному сопротивлению, используется как можно больше отдельных заземлений. Отдельные заземления в каждой подсистеме для структурных заземлений, сигнальных заземлений, защитных заземлений, а также основного и дополнительного заземления питания желательны, если это экономически и логистически целесообразно. Эти отдельные заземления от каждой подсистемы, наконец, соединяются кратчайшим путем обратно к точке заземления системы, где они образуют общий потенциал системы отсчета.Этот метод известен как одноточечное заземление и показан на рисунке 11.

Схема одноточечного заземления

Схема одноточечного или звездообразного заземления, показанная на рисунке, позволяет избежать проблем, связанных с синфазным импедансом. обсуждалось в предыдущем разделе. Единственный общий путь лежит в земле (для наземных конструкций), но обычно он состоит из прочного проводника с очень низким импедансом. Таким образом, до тех пор, как отсутствие или низкие наземные тока протекают в любых общих путях с низким сопротивлением, все подсистемы или оборудования поддерживают, по существу, одной и тот же опорный потенциал.

Проблема реализации вышеупомянутой схемы одноточечного заземления возникает, когда (1) используются соединительные кабели, особенно те, которые имеют экраны кабелей, длина которых составляет порядка 1/20 длины волны или больше, и (2) паразитные емкость существует между подсистемой или корпусами оборудования или между подсистемами и землей других подсистем. Эта ситуация проиллюстрирована на рисунке 12.

Рисунок 12. Вырождение одноточечного заземления из-за соединения кабелей и паразитной емкости.

Здесь экраны кабелей соединяют некоторые подсистемы вместе, так что существует более одного пути заземления от конкретной подсистемы к точке заземления. Если не будут приняты меры предосторожности, могут протекать заземляющие токи с общим сопротивлением. На высоких частотах паразитное емкостное реактивное сопротивление представляет собой пути с низким импедансом, а индуктивность связи между точкой подсистемы и землей приводит к более высоким импедансам. Таким образом, опять же, могут течь токи синфазного режима или между подсистемами могут возникать неравные потенциалы.

Схема многоточечного заземления

Вместо неконтролируемой ситуации, как показано на рис. 12, другой альтернативой заземления является многоточечное заземление, как показано на рис. 13. В примере, показанном на рис. 13, каждое оборудование или подсистема подключается напрямую. по возможности к общей заземляющей пластине с низким сопротивлением, чтобы сформировать однородный тракт с низким сопротивлением. Таким образом, синфазные токи и другие проблемы EMI будут сведены к минимуму. Затем заземляющая пластина заземляется в целях безопасности.

Рисунок 13. Многоточечная система заземления.

Выбор схемы заземления

Факты таковы, что схема одноточечного заземления лучше работает на низких частотах, а многоточечное заземление лучше всего ведет себя на высоких частотах. Если вся система, например, представляет собой сеть звукового оборудования, со многими датчиками низкого уровня и схемами управления, ведущими себя как источники широкополосного переходного шума, то высокочастотные характеристики не имеют значения, поскольку ни один приемник не реагирует выше звуковой частоты.

В этой ситуации подойдет одноточечное заземление. И наоборот, если бы вся система представляла собой приемный комплекс, состоящий из тюнеров, усилителей и дисплеев от 30 до 1000 МГц, то низкоуровневые низкочастотные характеристики не имеют значения. Здесь применяется многоточечное заземление и следует использовать соединительные коаксиальные кабели.

Приведенное выше сравнение звуковых систем с системами VHF / UHF ясно показывает выбор правильного подхода. Затем проблема сводится к определению того, где существует кроссовер низких и высоких частот для любой данной подсистемы или оборудования.Ответ здесь частично включает в себя наивысшую значимую рабочую частоту низкоуровневых цепей по сравнению с физическим расстоянием между наиболее удаленным оборудованием. Определение области частот кроссовера включает рассмотрение (1) проблем связи между магнитным и электрическим полями и Проблемы с сопротивлением заземляющей поверхности из-за разделения. Гибридные одно- и многоточечные системы заземления часто являются лучшим подходом для применения в кроссоверных регионах.

Когда используются печатные схемы и ИС, сетевая близость значительно ближе.Таким образом, многоточечное заземление более экономично и практично для каждой карты, пластины или кристалла. Для соединения этих компонентов через переходные платы, материнские платы и т. Д. Следует использовать схему заземления, как показано на рисунках в предыдущих параграфах.

Это, вероятно, будет по-прежнему представлять собой подход к многоточечному или гибридному заземлению, в котором любое одноточечное заземление (для гибридного заземления), если оно используется, будет направлено на предотвращение низкочастотных контуров тока заземления и / или синфазной связи полного сопротивления.Таким образом, многих проблем с электромагнитными помехами на системном уровне можно избежать, если уделить особое внимание используемой схеме заземления. Проблемы с синфазным импедансом и общим заземлением могут быть уменьшены путем применения одного или нескольких из следующих методов.

  • По возможности устраните общий импеданс, используя одноточечное заземление (Рисунок 11). Эта конфигурация обычно оптимальна для частот мощности и частот сигналов ниже 300 кГц.
  • Разделяйте и изолируйте заземления в зависимости от типа, уровня и частоты сигнала, как показано на рисунке 10.
  • Сведите к минимуму полное сопротивление заземления, как показано на Рисунке 14, используя шину заземления, пластину заземления или сетку заземления.
Рис. 14. Средства уменьшения связи по общему импедансу за счет уменьшения полного сопротивления пути заземления. От плохой практики гирляндной цепи (вверху) улучшение развивается в сторону плоскости (слева) или сетки (справа).
  • Плавающие цепи или оборудование, если это целесообразно с точки зрения безопасности, как показано на рисунке 15. Эффективность плавающих цепей или оборудования зависит от их физической изоляции от других проводников.На крупных объектах сложно добиться плавающей системы.
Рисунок 15. Поплавковые цепи или оборудование.
  • Используйте катушку индуктивности или конденсатор в заземлении, чтобы обеспечить изоляцию высоких или низких частот соответственно, как показано на рисунках 16 и 17.
Рисунок 16. Емкостное заземление. Рисунок 17. Индуктивное заземление.
  • Используйте фильтры или ферриты в контурах заземления для ограничения синфазных токов или обеспечения синфазного падения напряжения.
  • Используйте дроссель синфазного сигнала, как показано на рис. 18, или изолирующий трансформатор синфазного режима, как показано на рис. 19, для подавления электромагнитных помех контура заземления.Эти устройства могут обеспечивать подавление синфазного сигнала порядка 60 дБ на частотах до нескольких сотен килогерц.
Рисунок 18. Синфазные дроссели. Рисунок 19. Синфазный разделительный трансформатор.
  • Используйте оптические изоляторы и / или волоконную оптику для блокировки эффектов синфазных электромагнитных помех, как показано на рисунке 20. Оптические изоляторы обеспечивают высокую степень подавления синфазных помех на частотах вплоть до диапазона ВЧ (т. Е. От 3 до 30 МГц). ). Оптические изоляторы обычно ограничиваются цифровыми приложениями (они не применимы к аналоговым схемам низкого уровня).
Рис. 20. Использование оптической развязки для борьбы с синфазным импедансом.
  • Используйте симметричные схемы, чтобы минимизировать влияние синфазных электромагнитных помех в контуре заземления, как показано на рисунке 21. В идеально сбалансированной схеме токи, протекающие в двух частях цепи, будут создавать равные и противоположные напряжения на нагрузке, поэтому результирующее напряжение на нагрузке равно нулю. Симметричные схемы могут обеспечить значительное (более 20 дБ) снижение синфазного сигнала в условиях низких частот.Однако на более высоких частотах (выше 30 МГц) начинают преобладать другие эффекты, и эффективность балансных схем снижается.
Рисунок 21. Сбалансированная конфигурация по синфазному напряжению.

Синфазные излучаемые электромагнитные помехи, возникающие в результате излучений, которые излучаются или улавливаются контуром заземления, могут быть уменьшены путем применения одного или нескольких из следующих методов:

  • Минимизировать площадь синфазного контура заземления путем прокладки соединительных проводов или кабель близко к земле.
  • Уменьшите синфазные токи контура заземления с помощью цепей с плавающей запятой или оборудования; с использованием оптических изоляторов; или установка синфазных фильтров, дросселей или изолирующих трансформаторов.
  • Используйте симметричные схемы или симметричные драйверы и приемники.

Конфигурации системы заземления

Система заземления для совокупности цепей внутри системы или объекта может принимать любую из нескольких различных конфигураций. Каждая из этих конфигураций имеет тенденцию быть оптимальной при определенных условиях и может способствовать возникновению проблем электромагнитных помех при других условиях.Как правило, наземные конфигурации включают в себя либо плавающее заземление, либо одноточечное заземление, либо многоточечное заземление, либо некоторую их гибридную комбинацию.

Конфигурация плавающего заземления показана на рисунке 22. Этот тип сигнальной системы заземления электрически изолирован от земли и других проводящих объектов. Следовательно, шумовые токи, присутствующие в системе заземления, не будут иметь проводящей связи с сигнальными цепями. Концепция системы плавающего заземления также используется в конструкции оборудования для изоляции возвратных сигналов от аппаратных шкафов и, таким образом, предотвращения нежелательных токов в шкафах от непосредственного соединения с сигнальными цепями.

Рисунок 22. Заземление плавающего сигнала.

Эффективность систем плавающего заземления зависит от их истинной изоляции от других близлежащих проводников; системы плавающего грунта должны действительно плавать. На крупных объектах часто бывает трудно создать и поддерживать эффективную плавучую систему. Такая плавающая система наиболее практична, если задействовано несколько цепей или несколько единиц оборудования и питание подается либо от батарей, либо от преобразователей постоянного тока в постоянный.

Одноточечное заземление для комплекса оборудования показано на рисунке 23.В этой конфигурации сигнальные цепи привязаны к одной точке, и эта единственная точка затем подключается к заземлению объекта. Идеальная одноточечная сигнальная сеть заземления — это сеть, в которой отдельные заземляющие проводники проходят от одной точки заземления объекта до обратной стороны каждой из многочисленных цепей, расположенных по всему объекту. Этот тип сети заземления требует чрезвычайно большого количества проводников и, как правило, экономически нецелесообразен. Вместо идеального используются различные степени приближения к одноточечному заземлению.

Рисунок 23. Одноточечная сигнальная земля.

Конфигурация, показанная на рисунке 24, представляет собой схему заземляющей шины, которая часто используется для обеспечения приближения к концепции одноточечного заземления. Система шины заземления, показанная на рисунке 24, принимает форму дерева. Внутри каждой системы отдельные подсистемы имеют одноточечное заземление. Затем каждая из точек заземления системы подключается к шине заземления дерева одним изолированным проводом.

Рис. 24. Одноточечная система шины заземления с использованием общей шины.

Одноточечное заземление выполняет каждую из трех функций заземления сигнальной цепи. То есть ссылка сигнала устанавливается в каждом блоке или элементе оборудования, и эти отдельные ссылки соединяются вместе. Они, в свою очередь, подключаются к заземлению объекта по крайней мере в одной точке, что обеспечивает защиту цепей от короткого замыкания и контроль над накоплением статического заряда.

Важным преимуществом одноточечной конфигурации является то, что она помогает контролировать проводящие помехи.Как показано на рисунке 23, избегаются замкнутые пути для шумовых токов в сети сигнального заземления, а токи помех или напряжения в системе заземления объекта не передаются токопроводящим способом в сигнальные цепи через сигнальную сеть заземления. Следовательно, одноточечная сигнальная сеть заземления сводит к минимуму влияние любых шумовых токов, которые могут протекать в заземлении объекта.

В большой установке основным недостатком одноточечного заземления является необходимость использования длинных проводов.Помимо того, что длинные проводники являются дорогостоящими, они не позволяют получить удовлетворительный эталон для более высоких частот из-за большого собственного сопротивления. Кроме того, из-за паразитной емкости между проводниками одноточечное заземление по существу перестает существовать при увеличении частоты сигнала. В общем, для типичного оборудования, систем или средств одноточечное заземление обычно является оптимальным для частот ниже примерно 300 кГц.

Многоточечное заземление, показанное на рисунке 25, является третьей конфигурацией, часто используемой для сетей сигнального заземления.Эта конфигурация устанавливает множество токопроводящих путей к различным электронным системам или подсистемам внутри объекта. Внутри каждой подсистемы цепи и сети имеют несколько подключений к этой наземной сети. Таким образом, на объекте существует множество параллельных путей между любыми двумя точками в многоточечной наземной сети.

Рис. 25. Конфигурация многоточечного заземления.

Многоточечное заземление часто упрощает построение цепей внутри сложного оборудования. Это позволяет упростить сопряжение оборудования, использующего коаксиальные кабели, поскольку внешний проводник коаксиального кабеля не должен плавно перемещаться относительно шкафа или корпуса оборудования.

Однако многоточечное заземление страдает важным недостатком. Силовые токи и другие низкочастотные токи большой амплитуды, протекающие через систему заземления объекта, могут передаваться в сигнальные цепи, создавая недопустимые помехи в восприимчивых низкочастотных цепях. Кроме того, создаются несколько контуров заземления, что затрудняет контроль излучаемого излучения или восприимчивости в результате эффектов синфазного контура заземления. Кроме того, для эффективного многоточечного заземления все заземляющие проводники между отдельными точками должны быть меньше нуля.1 длина волны интерференционного сигнала. В противном случае влияние общего сопротивления заземления и излучения земли станет значительным. Как правило, конфигурации многоточечного заземления имеют тенденцию быть оптимальными на более высоких частотах (то есть выше 30 МГц).

Рисунок 26. Заземление в стойках шкафа.

Чтобы проиллюстрировать одну из форм гибридной системы заземления, на рис. 26 показана 19-дюймовая стойка для шкафа, содержащая пять отдельных выдвижных ящиков. Каждый ящик содержит часть системы (сверху вниз): (1) схемы предусилителя ВЧ и ПЧ для приема микроволновых сигналов, (2) усилители сигналов ПЧ и видеосигнала, (3) драйверы дисплея, дисплеи и схемы управления, ( 4) низкоуровневые аудиосхемы и записывающие устройства для документирования чувствительных многоканальных выходов жестких телеметрических датчиков и (5) вторичные и регулируемые источники питания.Гибридный аспект получается из:

  • Выдвижные блоки для видеосигналов RF и IF похожи. Здесь блоки или ступени на уровне блока (соединительные коаксиальные кабели заземлены с обоих концов) имеют многоточечное заземление на пластину заземления ящика и шасси. Затем шасси заземляют на штифт кинжала, шину заземления шасси, как показано на Рисунке 27. С другой стороны, для заземления этих ящиков используется одноточечное заземление от его шины, как и у аудио-ящика.
Рисунок 27.Деталь блок-схемы гибридного заземления.
  • Каждая из шасси или сигнальной шины и шины заземления питания составляет схему многоточечного заземления на уровне ящиков. Отдельные шины заземления одноточечно заземлены на нижнем распределительном блоке заземления. Это позволяет избежать циркуляции синфазного тока между шасси или сигнальной землей и заземлением питания, поскольку ток заземления питания может изменяться из-за переходных скачков в определенных режимах работы оборудования.
  • Соединительные кабели между разными уровнями ящиков прокладываются отдельно, а их экраны, когда они используются, заземляются так же, как и на уровне ящиков.
  • Ящики для аудио и дисплея, показанные на Рис. 27, используют одноточечное заземление как для своих блоков уровня блока (соединительный витой кабель заземляется на одном конце к его блоку), так и для силовых проводов. Все экраны кабеля и устройства заземлены вместе на общей шине штифтов. Точно так же выводящие силовые выводы и скрученные возвратные провода отдельно подключаются к своим шинам ножевых штифтов.

Чтобы просмотреть приведенную выше схему, обратите внимание на следующее:

  • Ящики аудиосистемы и дисплея имеют пробег на землю около 0.6 м и верхней рабочей частотой около 1 МГц (схемы драйвера и развертки). Таким образом, указывается одноточечное заземление на ударные штифты.
  • Выдвижные блоки ВЧ и ПЧ обрабатывают сигналы УВЧ и 30 МГц на расстоянии одного метра, так что отображается многоточечное заземление.
  • Регулируемые источники питания поставляют оборудование, требующее импульсных перенапряжений. Самая большая длина составляет около 1,5 м, и значительные переходные частотные составляющие могут распространяться вверх в области ВЧ. Здесь указано гибридное заземление: одноточечное внутри ящика и многоточечное от шины питания ко всем ящикам.

Устройства и методы управления электромагнитными помехами

Заземление может существенно повлиять на эффективность некоторых методов или устройств управления электромагнитными помехами. В частности, кабельные экраны; разделительные трансформаторы; Фильтры EMI; Методы защиты от электростатических разрядов, молний и ЭМП; и экраны Фарадея должны быть правильно заземлены, чтобы обеспечить максимальную защиту от электромагнитных помех. Подробное обсуждение конкретных соображений по заземлению, связанных с этими методами или устройствами контроля электромагнитных помех, выходит за рамки этой книги.Тем не менее, важно подчеркнуть важность базирования на характеристиках этих методов или устройств, и подробности можно найти в справочных материалах.

Рекомендуемая литература

[1] Моррисон, Ральф и У. Льюис, Заземление и экранирование на объектах , Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, 1990.
[2] Моррисон, Ральф, Заземление и защита Методы приборостроения, , 3-е изд., Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, 1990.
[3] Денни, Хью В., Заземление для контроля электромагнитных помех , Гейнсвилл, Вирджиния, Interference Control Technologies, Inc.
[4] Заземление, соединение и экранирование электронного оборудования и устройств, MIL-HDBK-419.

Системы защиты от замыканий на землю и электрические проверки

Время считывания: 6 минут.

Защита электрооборудования от замыканий на землю требуется в соответствии с национальным электрическим кодексом ( NEC ), чтобы минимизировать повреждение оборудования в случае замыкания на землю.Защита оборудования от замыканий на землю — это «система, предназначенная для обеспечения защиты оборудования от повреждения токами замыкания между фазой и землей, вызывая размыкание средствами отключения всех незаземленных проводов поврежденной цепи. Эта защита обеспечивается при уровнях тока, меньших, чем те, которые требуются для защиты проводников от повреждения из-за срабатывания устройства максимального тока цепи питания ». Минимальные требования кодов для защиты оборудования от замыканий на землю, как указано в NEC 230.95 предназначен для «… глухозаземленных электрических соединений звездой с напряжением более 150 вольт на землю, но не более 600 вольт между фазами для каждого рабочего разъединителя номиналом 1000 ампер или более».

Фото 1. Джон Ли, полевой руководитель, SouthWest Electritech Services (фото Рэнди Хантера)

Типы систем защиты от замыканий на землю

Наиболее распространенными методами обеспечения защиты от замыканий на землю в низковольтных системах с одним источником являются:

Нулевая последовательность: Чаще всего используется в сочетании с автоматическими выключателями в литом корпусе и выключателями с предохранителями.Эти системы содержат большой трансформатор тока для прохождения всех фазных и нейтральных проводников или шин, реле защиты от замыканий на землю, силовой трансформатор управления и расцепляющее устройство для автоматического выключателя или переключателя с предохранителем. В этой системе используется принцип суммирования (выходной и входной токи должны равняться нулю) для определения наличия замыкания на землю.

Датчик остаточного тока: Остаточная система снабжена отдельным трансформатором тока (ТТ) на каждой фазе, а нейтраль также проверяется с помощью ТТ.В этой системе может использоваться реле защиты от замыканий на землю, аналогичное системе нулевой последовательности, или она может быть установлена ​​внутри устройства максимального тока и подключена к расцепителю. В этой системе используется принцип суммирования всех 4 ТТ (в 4-проводной системе) для определения наличия замыкания на землю.

Внутренние системы защиты от замыканий на землю: Они используются с твердотельными автоматическими выключателями, а внешний датчик нейтрали (трансформатор тока) добавляется для нейтральных проводов или шины.Этот датчик используется для измерения обратного тока через заземляющий электрод и основную перемычку.

Фото 2. Трансформатор тока нейтрали (ТТ), разъединитель нейтрали, перемычка основного заземления

В большинстве случаев используемые реле защиты от замыканий на землю и трансформатор тока были внесены в список признанных на национальном уровне испытательных лабораторий (NRTL) как система и поэтому протестированы и предназначены для совместной работы. Если система ремонтируется или добавляется в полевых условиях, реле производителя или твердотельный прерыватель и трансформатор тока должны быть совместимы, чтобы гарантировать правильную работу устройства.Тот факт, что устройства принадлежат одному производителю, не обязательно означает их совместимость. Подробная информация о совместимости устройств указана в бюллетенях с инструкциями для оборудования, или следует проконсультироваться с производителем.

Испытания и аттестация

Теперь, когда мы определили основные типы систем и компоненты системы, что необходимо проверить, прежде чем уполномоченный орган (AHJ) даст разрешение на включение системы?

Во-первых, тестирование производительности системы в соответствии с требованиями NEC 230.95 (C) чаще всего требуется AHJ для выполнения сторонней компанией, проводящей электрические испытания, а не подрядчиком по установке или владельцем. Все испытания следует проводить до подачи питания на устройство. Тестирование системы защиты от замыканий на землю требует, чтобы и линия, и нагрузка на тестируемом устройстве были обесточены. Единственный тест, который можно провести на устройствах под напряжением, — это испытательный комплект вторичного впрыска. Использование испытательного комплекта вторичного впрыска позволит проверить электронику реле или расцепителя, но не гарантирует правильность установки трансформатора тока и проводки.Использование кнопки тестового отключения проверяет цепь в реле или расцепителе, но опять же не гарантирует правильность установки трансформатора тока и проводки. Это не соответствует цели тестирования производительности, как указано в NEC 230.95 (C). Использование вторичного тестового набора или кнопки нажатия для тестирования похоже на проверку характеристик безопасности автомобиля, когда он установлен на блоках — это может выглядеть хорошо, но не очень эффективно.

Фото 3. Главный выключатель с замыканием на землю

Подача первичного тока квалифицированным сторонним испытательным агентством с использованием процедуры, изложенной производителем, является единственным эффективным способом проверки систем защиты от замыканий на землю.Тестирование с помощью испытательного комплекта первичного впрыска проверяет целостность всех компонентов системы, включая реле или расцепитель, управляющую мощность, проводку и внешний трансформатор тока. При первичной проверке впрыска обычно используются как тесты срабатывания, так и тесты без отключения, чтобы подтвердить полярность трансформаторов тока или датчиков и проводки системы. При тестировании системы, требующей управляющего питания, также выполняется тест пониженного напряжения, чтобы убедиться, что система сработает, даже если в источнике питания пропала фаза. Многие системы защиты от замыканий на землю требуют особого внимания к используемому проводу.Некоторые требуют минимальных размеров проводов, экранированных проводов или скручивания проводов при подключении к трансформатору тока. Проверить правильность полярности трансформатора тока часто очень сложно из-за расположения трансформатора тока. Маркировка полярности на трансформаторах тока варьируется от производителя к производителю. Полярность определяется маркировкой на ТТ: на некоторых есть стрелка, указывающая направление тока; у некоторых есть белые точки, в то время как другие зависят от положения конечных точек.Для подтверждения следует обратиться к паспортным табличкам или бюллетеням с инструкциями. AHJ должен запросить копию отчета об испытании и просмотреть все пункты, отмеченные испытательным агентством, так как часто в листе испытаний есть важные примечания к пунктам, требующим исправления или проверки. Не просто взгляните, посмотрите стикер тестирования и подтвердите его!

Во-вторых, поскольку управляющая мощность для системы защиты от замыканий на землю чаще всего представляет собой ответвительный провод со стороны линии устройства максимального тока, обычно это может быть какой-либо тип устройства отключения с блоком предохранителей.Это устройство является источником питания для реле защиты от замыкания на землю и должно быть подтверждено, что оно находится в положении «включено» или «под напряжением». Наш полевой персонал открыл шкафы управления для нескольких работающих систем и обнаружил, что они выключены. На этом этапе невозможно узнать, не был ли он включен или выключен в какой-то момент, чтобы скрыть неприятное отключение или какую-либо другую проблему в электрической системе. Если питание управления не поступает во внешнюю систему, защиты от замыкания на землю не будет.Если система защиты от замыканий на землю намеренно отключена и кто-то ранен, то, безусловно, могут быть основания для судебного разбирательства.

Фото 4. Расцепитель главного выключателя

В-третьих, поскольку тестирование характеристик защиты от замыканий на землю сторонних производителей часто проводится до подключения проводов, следует тщательно проверить ТТ после того, как проводники протянуты через ТТ. Есть ли повреждение проводки или трансформатора тока во время установки проводов? Все ли проводники проходят через трансформатор тока, и все ли они проходят в правильном направлении и в одном и том же направлении? Провод заземляющего электрода или заземляющий провод оборудования не должен проходить через трансформатор тока.Это часто вызывает ложное срабатывание и может помешать точному срабатыванию устройства при настройке устройства. Если есть вопросы, систему следует проверить, отремонтировать и повторно протестировать.

В-четвертых, проверьте целостность системы заземления. Система заземления — это обратный путь для отказа системы. Провод заземляющего электрода находится в правильном положении и имеет правильную конструкцию? Правильно ли заземлены и соединены другие системы для обеспечения полноценной системы заземления?

Наконец, проверьте подключение нейтральных проводов в каждой точке системы, чтобы убедиться, что они не заземлены после перемычки заземления нейтрали.Это проверяется, когда проводится проверка характеристик замыкания на землю, но чаще всего это делается, когда электрическая распределительная система еще не завершена, поэтому необходимо уделить особое внимание, чтобы гарантировать, что система будет работать должным образом. Заземление нейтрального проводника чаще всего делает неэффективной систему защиты от замыкания на землю во время замыкания системы на землю.

Поскольку наибольший процент электрических замыканий происходит между фазой и землей, правильно работающая система защиты от замыканий на землю не только сводит к минимуму повреждение электрического оборудования, но также может помочь минимизировать опасность для персонала.Тщательный осмотр системы защиты от замыканий на землю имеет решающее значение и требует гораздо большего внимания, чем простой поиск наклейки.

Завод Инжиниринг | Электробезопасность с нуля

Риски, связанные с поражением электрическим током и поражением электрическим током в результате непреднамеренного контакта с частями, находящимися под напряжением, уже давно признаны угрозой для электротехников. В последние годы OSHA и отраслевые ассоциации признали серьезность и безотлагательность ситуации, что привело к разработке новых стандартов электробезопасности на рабочем месте.По сути, они требуют, чтобы работы с электрическим оборудованием выполнялись таким образом, чтобы не подвергать работника чрезмерному риску травмы.

В то время как осведомленность о вспышках дуги растет (и должна), нельзя упускать из виду опасность поражения электрическим током. Фактически, поражение электрическим током является второй по значимости причиной гибели людей на строительных площадках в США. В среднем в течение восьмичасового рабочего дня 16 работникам требуется свободное от работы время для восстановления из-за травм, вызванных электрическим током.

Опасность замыкания на землю и вспышки дуги

Замыкания на землю — это непреднамеренные пути тока к земле, которые при отсутствии соответствующих мер превращаются в вспышки дуги.Одним из способов устранения замыканий на землю является использование систем защиты от замыканий на землю, установленных на автоматических выключателях.

Дугостойкое распределительное устройство предназначено для сдерживания энергии, возникающей в результате вспышки дуги, и отвода энергии от персонала, работающего с распределительным устройством. Новые инновации в производстве автоматических выключателей и коммутационных аппаратов постоянно улучшают состояние дел в области предотвращения вспышки дуги в направлении защиты рабочих.

Как происходит электрошок

Электрический ток проходит по пути наименьшего сопротивления; он либо находит путь к земле, либо другой проводник, чтобы замкнуть свою цепь.Имейте в виду, что электричество по-разному распространяется по разным поверхностям. Если есть разница в напряжении между двумя проводящими объектами, и третий проводящий объект перекрывает зазор, чтобы замкнуть цепь, ток будет течь через них. Если третий проводник — человек, он получит удар током. Электричество будет течь через его тело, когда он станет частью пути тока. Человек может получить шок, связавшись с:

  • Оба провода электрической цепи
  • Один провод цепи под напряжением и земли
  • Металлическая деталь, случайно находящаяся под напряжением, например, разрыв ее изоляции.

Даже травмы от поражения электрическим током от низкого напряжения могут проявиться в течение нескольких дней или недель после события. У пострадавшего могут возникнуть побочные эффекты, в том числе онемение, мышечная слабость, общая или локальная усталость и когнитивная дисфункция. Медицинское сообщество начало исследования, чтобы понять это явление.

Защитные устройства (автоматические выключатели и предохранители) устанавливаются в электрических системах для защиты от короткого замыкания или сильного тока короткого замыкания. К сожалению, человек может получить удар током ниже точки, в которой сработает защитное устройство.Соединение компонентов электрической системы и оборудования помогает снизить этот тип опасности.

Склеивание

Почти у всех в доме есть трехконтактные электрические розетки, причем третий контакт называется «заземлением». Его цель — обеспечить путь с низким сопротивлением для любых нежелательных электрических утечек (тока короткого замыкания) в вашей электрической системе. Когда внутри оборудования возникает электрическая неисправность, металлические или токопроводящие поверхности, такие как корпус устройства, находятся под напряжением и создают опасность поражения электрическим током для любого, кто прикоснется к ним.

Если в холодильнике присутствует ток короткого замыкания, без заземленных розеток открытие дверцы может вызвать поражение электрическим током. Из-за «заземляющего» проводника в розетке ток короткого замыкания может течь обратно к источнику электричества, вызывая срабатывание устройства защиты от сверхтока (автоматического выключателя).

В промышленных условиях оборудование и системы проводки соединяются друг с другом с помощью провода или другого проводника. Правильное соединение снижает риск того, что металлические части останутся под напряжением и станут причиной поражения электрическим током.

Помимо снижения риска поражения электрическим током или поражения электрическим током, правильно подключенная электрическая система помогает обеспечить более эффективное электрическое рабочее место в целом. Отсутствие надлежащего соединения приводит к увеличению вероятности возгорания там, где присутствуют горючие материалы (из-за накопления опасных статических электрических зарядов). Другие проблемы, вызванные неправильным подключением, включают потери данных и оборудования, аномалии процесса, а также неисправность привода и чувствительного электронного оборудования.

Заземление (Заземление)

В то время как соединение соединяет устройства токопроводящим проводом или кабелем, заземление соединяет соединенное электрическое оборудование с землей. В случае возникновения неисправности именно соединительный провод / кабель уравновешивает паразитный электрический ток, так что одно устройство или компонент не будет иметь более высокое напряжение, чем другое. Подключение заземляющих проводов к земле служит совершенно другой цели.

Системное заземление

Заземление системы относится к подключению одного из токоведущих проводов — обычно нейтрального проводника — энергосистемы к земле.Эта концепция сильно отличается от склеивания (соединения металлических корпусов вместе). Системное заземление выполняется, чтобы гарантировать, что кратковременные скачки напряжения и временные высокие напряжения, входящие в здание из распределительной линии, надежно шунтируются на землю и не воздействуют на электрическую распределительную систему здания.

NEC: Артикул 250

Заземление и соединение поддерживают общую цель Национального электротехнического кодекса (NEC), то есть практическую защиту людей и имущества от поражения электрическим током.Статья 250 NEC содержит исчерпывающие инструкции по заземлению и соединению.

В статьях 250.4 (A) (1) и (B) (1) указаны причины заземления подключенного оборудования:

  • Предельное напряжение из-за молнии, скачков напряжения в сети или непреднамеренного контакта с линиями высокого напряжения
  • Стабилизируйте напряжение относительно земли во время нормальной работы (для заземленных электрических систем) или ограничьте напряжения на электрических шкафах относительно земли (для незаземленных электрических систем).

Обратите внимание, что даже в незаземленной электрической системе соединенные корпуса оборудования должны быть заземлены.

Остальная часть статьи NEC содержит рекомендации по таким темам, как правила установки, правила определения размера и так далее. Из-за сложности темы настоятельно рекомендуется разбираться в терминологии. Статья 100 НИК содержит определения используемых терминов.

Требования OSHA

Во многом так же, как и NEC, стандарты OSHA (29 CFR 1910) признают два типа основания:

  • Системное или служебное заземление: Один из токоведущих проводов (обычно нейтральный проводник) заземляется на служебном входе в здание.Это в первую очередь предназначено для защиты машин, инструментов и изоляции от повреждений из-за скачков и высокого напряжения в электросети.
  • Заземление оборудования (связка): Предназначено для повышения защиты рабочих. Если из-за неисправности металлический каркас инструмента оказывается под напряжением, «заземляющий проводник оборудования» обеспечивает другой путь прохождения тока через инструмент к источнику электроэнергии. Далее заземляющие жилы оборудования подключаются к земле в точке обслуживания.

При определенных условиях OSHA допускает отсутствие заземления энергосистемы. В этом случае ни один из токоведущих проводов не заземляется. Однако должны быть предусмотрены заземляющие провода оборудования, которые должны быть подключены к земле в точке служебного входа.

Установка и обслуживание заземления

Выбор и определение размеров компонентов заземления должны быть выполнены до установки оборудования, наряду с исследованием короткого замыкания, которое вычисляет уровни тока короткого замыкания во всей системе распределения электроэнергии.Эти действия должны выполняться профессиональным инженером, а также в соответствии с полномочиями, имеющими юрисдикцию. После установки необходимо провести испытание на сопротивление для подтверждения целостности цепи заземления.

Компоненты системы заземления подвержены коррозии из-за электрохимических, электролитических или химических реакций. Фактически, если система проработала достаточно долго, сеть заземления может полностью разрядиться. Помещения с чувствительным электронным оборудованием особенно уязвимы для сбоев.Квалифицированный обслуживающий персонал должен регулярно проверять заземление объекта.

Заключение

Цель программы обеспечения безопасности на рабочем месте любой компании — дать работникам возможность безопасно вернуться домой в конце рабочего дня. Точно так же забота об электробезопасности дома поможет нам вернуться к работе на следующий день. Не забывайте о важности заземления; защита от поражения электрическим током на работе и дома.

Реза Таджали, зарегистрированный инженер-электрик в нескольких штатах, является менеджером по инженерным вопросам в Schneider Electric Engineering Services в Нэшвилле, штат Теннеси.

См. Статьи о мифах о дуговых вспышках и GFCI ниже.

Защита от замыкания на землю — реле защиты

Что такое замыкание на землю?

Замыкание на землю — это случайный контакт между проводником под напряжением и землей или корпусом оборудования. Обратный путь тока короткого замыкания проходит через систему заземления и любой персонал или оборудование, которые становятся частью этой системы.Замыкания на землю часто являются результатом пробоя изоляции. Важно отметить, что влажная, влажная и пыльная среда требует особого внимания при проектировании и обслуживании. Поскольку вода является проводящей, она вызывает разрушение изоляции и увеличивает вероятность возникновения опасностей.


Какова цель заземления?

Основная цель заземления электрических систем — обеспечить защиту от электрических неисправностей. Однако этого не произошло до 1970-х годов.До этого большинство коммерческих и промышленных систем не имели заземления. Хотя незаземленные системы не вызывают значительных повреждений во время первого замыкания на землю, многочисленные недостатки, связанные с замыканиями на землю, привели к изменению философии заземления. У заземленной системы есть и другие преимущества, такие как снижение опасности поражения электрическим током и защита от молнии.

Электрические неисправности можно разделить на две категории: межфазные замыкания и замыкания на землю. Исследования показали, что 98% всех электрических неисправностей связаны с замыканиями на землю (Источник: Woodham, Jack, P.E. «Основы систем заземления» 1 мая 2003 г.). Там, где предохранители могут защитить от межфазных замыканий, для защиты от замыканий на землю обычно требуется дополнительная защита, такая как реле защиты.

ВЕДУЩИЕ ИНИЦИАТОРЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

% ВСЕХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Воздействие влаги

22.5%

Заготовка орудиями труда, грызунами и т. Д.

18,0%

Воздействие пыли

14,5%

Прочие механические повреждения

12.1%

Воздействие химикатов

9,0%

Нормальное ухудшение с возраста

7,0%

Таблица 1

Например, в приведенной ниже схеме тостера черный или горячий провод закорочен на металлический корпус тостера.Когда цепь замыкается, весь или часть тока проходит через корпус тостера, а затем через зеленый провод заземления. Когда протекает достаточный ток (обычно 6 x 15 A = 90 A), автоматический выключатель размыкается. Реле защиты может быть установлено для обнаружения токов до 5 мА, которые откроют автоматический выключатель на значительно более низком уровне, следовательно, намного быстрее, чем традиционный автоматический выключатель.

Хотя в приведенном выше примере показана однофазная цепь с глухим заземлением, принцип такой же для трехфазных цепей, обсуждаемых ниже.Реле и мониторы специально разработаны для поиска ведущих инициаторов, показанных в таблице 1, путем обнаружения низкоуровневых изменений тока, напряжения, сопротивления или температуры.

Какие проблемы вызывают случайное срабатывание реле замыкания на землю?

Гармоники и высокочастотный шум, особенно на третьей гармонике, проявляются как ток короткого замыкания. Электрический шум становится все более серьезной проблемой, поскольку все больше пользователей используют частотно-регулируемые приводы, инверторы, аккумуляторные батареи / ИБП и даже светодиодное освещение.Чтобы избежать ложных срабатываний, выберите высококачественное реле защиты от замыканий на землю, которое удаляет гармонические частоты и другие шумы из результатов измерений.

Каковы преимущества использования заземленной системы перед незаземленной системой?

Одной из основных проблем незаземленной системы является риск переходного перенапряжения. Прерывистое или дуговое замыкание на землю может привести к нарастанию напряжения в системе, повреждению изоляции и повышению напряжения в 6 раз по сравнению с номинальным напряжением системы.Еще одно преимущество заземленной системы — простота обнаружения замыкания на землю. Незаземленные системы не допускают протекания тока замыкания на землю при первом замыкании, а вместо этого снижают напряжение на фазе замыкания во всей системе. В заземленных системах могут использоваться токовые реле защиты от замыканий на землю, чтобы точно определить место повреждения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *