Назначение заземлителя: Зачем нужно заземление для дома

Содержание

Зачем нужно заземление для дома

Согласно нормам техники безопасности (ТБ) любое работающее электрооборудование должно быть надёжно защищено от возможности попадания опасного потенциала на его корпус. Для выполнения этого требования все металлические и электропроводящие части оборудования должны быть электрически связаны с землёй (заземлены). Так происходит защита человека, животных и электрических приборов от случайных утечек тока.

Назначение и контролируемые параметры

Основное назначение заземления – обеспечение надёжного соединения электропроводящих частей устройств и приборов с металлической конструкцией особой формы, имеющей надёжный контакт с грунтом.

Профессионалы называют это сооружение заземлителем. Он представляет собой набор металлических заготовок (труб, отрезков арматуры или профилей), соединённых между собой методом сварки.

Надёжность функционирования такой системы зависит от общего сопротивления цепочки заземления, образуемой соединительными шинами и самой конструкцией заземлителя. Чем меньше значение этой величины – тем более безопасной будет эксплуатация оборудования или приборов, для которых предусматривается защита.

В процессе обустройства заземляющего контура подбором соответствующей формы конструкции стараются искусственно увеличить площадь контакта её элементов с землёй.

Того же эффекта удаётся достичь, если умышленно повысить процентное содержание солей в почвах, имеющих непосредственный контакт с металлическими частями заземлителя. Указанные меры способствуют снижению сопротивления стеканию тока в землю, что гарантирует надёжность работы всего контура заземления в целом.

С целью контроля значения этого показателя организуется техническое обслуживание заземляющих систем, предполагающее обязательный замер указанного параметра.

При обнаружении значительных отклонений от требований ПУЭ производится изъятие и ремонт заземляющих устройств, по окончании которого сопротивление растеканию проверяется повторно

.

Подобные же действия предпринимаются и в тех случаях, когда необходимо повысить эффективность защиты особо опасных участков электрооборудования.

Принцип работы

Принцип действия заземления заключается в снижении потенциала оказавшейся под напряжением точки соприкосновения с токопроводящей частью до уровня, безопасного для человека.

Фактически, в момент попадания опасного напряжения на корпус оборудования, близкий к нулю потенциал заземлителя переносится в эту точку и на какое-то время создаёт безопасные для работы условия.

За это время должно сработать автоматическое устройство защиты от утечек (УЗО) и окончательно отключить линию питающего напряжения, на которой возникла аварийная ситуация.

В процессе изготовления заземляющего устройства должны выполняться особые требования, обеспечивающие надёжный контакт металлических поверхностей с частицами почвы.

Для повышения электропроводности вокруг погружаемой в землю металлической конструкции заземления создаётся зона с высокой удельной проводимостью. Проводимость повышается за счёт непосредственного химического воздействия на почву. Одним из вариантов такого воздействия является применение упоминавшейся ранее соли.

Все рассмотренные меры способствуют тому, что заземлённое основание защитной конструкции обеспечивает надёжное стекание тока в почву.

Помимо преднамеренного соединения корпусов электрооборудования с заземлённой конструкцией, рассмотренный выше принцип реализуется и в ряде аварийных ситуаций, связанных с непосредственным замыканием фазы на землю.

Обустройство в частном доме

Отдельные владельцы загородного жилья нередко задаются вопросом о том, а нужно ли заземление в деревянном доме? Ответ на него можно найти в основных положениях действующих нормативов (в ПУЭ, например), где указанная защитная мера оговаривается как обязательная.

Более того, оказывается, что изготовить надёжную заземляющую конструкцию в частном доме намного проще, чем в городском многоквартирном строении.

И действительно, для обустройства заземления в загородной местности достаточно выбрать неподалёку от дома удобное для размещения заземлителя место и подвести к нему медную шину.

Сделать это в городских условиях не представляется возможным, поскольку наличие надёжного заземлителя в границах дома не предусматривается строительными нормативами (СНиП).

В указанной ситуации остаётся довольствоваться заземлением на стороне питающей подстанции, удалённой на значительные расстояния и не обеспечивающей по этой причине требуемой эффективности защиты.

Длительная эксплуатация электрооборудования в границах загородного дома без заземления чревата большими неприятностями для его хозяина. Опасность ситуации объясняется тем, что в любой момент возможно попадание высокого потенциала на металлические части бытовой техники (как правило, вследствие пробоя изоляции проводки).

Довольно часто в загородных хозяйствах используется силовое оборудование, работающее от трёхфазного источника питания, эффективное заземление питающих цепей которого считается обязательным.

Ремонт заземляющих устройств (ЗУ)

В процессе длительной эксплуатации заземления наблюдается коррозия отдельных узлов металлической конструкции и частичное отклонение электрических параметров от номинала.

Чаще всего это случается по причине разрушения защитного покрытия заземления под воздействием грунтовых солей с последующим коррозийным разрушением самого металла.

Устройство заземления в таком состоянии уже непригодно к длительной эксплуатации в качестве снижающей опасный потенциал конструкции, поскольку сопротивление поражённых ржавчиной мест существенно возрастает. Одновременно с этим снижаются токи утечки на землю, вследствие чего заземляющий контур теряет часть своих защитных свойств.

Любой специалист в подобной ситуации вправе заявить, что такое устройство нуждается в капитальном ремонте, предполагающем замену его поражённых частей на новые детали.

При этом возможен вариант, согласно которому часть разрушенных элементов заземления и мест сварки может быть восстановлена без их замены. Для этого необходимо проделать следующие операции:

  • сначала обнаруженные следы ржавчины на металлических частях заземления тщательно очищаются посредством наждачной бумаги или химическим путём;
  • вслед за этим очищенные от ржавчины места обезжириваются растворителем подходящего типа;
  • после высыхания растворителя на поверхность металла наносится слой грунтовки ГФ-18;
  • и в заключении, когда грунтовка полностью просохнет – подготовленные поверхности окрашиваются защитной эмалью чёрного цвета.

При использовании химических методов очистки на поражённые места накладывается кусочек мягкой ткани, смоченный в специальном растворе, предназначенном для удаления следов коррозии.

По завершении ремонта вся конструкция заземляющего контура подвергается контрольному обследованию, в процессе которого производится измерение его электрического сопротивления.

Для этих целей используются специальные контрольные устройства, называемые измерителями заземления (тип М416).

Область применения таких приборов распространяется не только на устройства заземления. С их помощью можно контролировать любые низкоомные цепи, а также с высокой точностью определять коэффициент удельного сопротивления грунта в точке заземления (ρ).

Техническое освидетельствование систем заземления

В целях контроля текущего состояния УЗ его конструкция периодически проверяется на предмет соответствия характеристик нормативным требованиям.

Указанная проверка предполагает проведение следующих операций:

  • визуальный осмотр открытых частей устройства;
  • обследование контактов между отдельными составляющими контура заземления;
  • измерение его активного сопротивления;
  • выборочное обследование размещённых в земле частей заземлителя со вскрытием грунта в этих местах.

В случае необходимости при испытаниях УЗ специалистами измеряется напряжение прикосновения и другие параметры распределительных заземляющих цепей.

Помимо этого, в комплект эксплуатируемого УЗ должен входить паспорт, в котором обязательно указывается дата ввода изделия в эксплуатацию, его рабочая схема, а также информация о текущем техническом состоянии системы.

Визуальное обследование открытых частей УЗ, как правило, проводится в соответствии с заранее утверждённым графиком ТО.

Для устройств, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, а также подвергающихся постоянным механическим воздействиям периодичность проведения таких проверок должна оговариваться особо.

Подводя итоги всему сказанному, можно отметить следующую особенность работы конструкции заземления. С целью повышения эффективности защиты от поражения электричеством в питающих цепях обязательно наличие заземляющего устройства.

Оно реагирует на малейшие утечки тока на землю через тело человека.

При этом связка «заземление плюс зануление» металлических корпусов приборов и оборудования позволяет достичь высокой эффективности защиты. Устройство заземления обеспечивает мгновенность отключения питания при случайном повреждении или пробое изоляции.

Назначение заземления, отличие заземления от зануления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Отличие заземления от зануления

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током. Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

Рассмотрим пример, в котором обеспечивается защита электроустановки с помощью зануления.

Как видно из рисунка при пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание реагируют защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Рассмотренные выше примеры дают возможность сделать вывод что:

— заземление осуществляется защиту снижением напряжения прикосновения.
— зануление осуществляется защиту отключением электроустановки от сети.

Наверняка у вас возникал вопрос в каких случаях выполняют защиту заземлением, а в каких занулением. Применение в разных случаях заземления и зануления вызвано разными системами заземления электроустановок. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются пять систем заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Зануление используют в качестве защиты в таких системах, в которых присутствует PEN, PE или N проводник. Это сети с глухо заземленной нейтралью, TN-C, TN-S и TN-C-S.

Заземление применяют в электроустановках с системами заземления TT и IT.

Рассмотренные выше способы заземления и зануления больше подходят для применения в промышленных электроустановках на производстве. Более детально рассмотреть подключение и монтаж заземления для бытовых электроустановок можно здесь: заземление в квартире и заземление в частном доме.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Назначение и виды заземлений. Сопротивление заземлителя при стационарном токе и токе молнии



из «Заземления в установках высокого напряжения »

Заземлением какой-либо части электрической установки называется преднамеренное соединение ее с заземляющим устройством с целью сохранения на ней.достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или ее элементов в выбранном для них режиме. [c.5]
Различают три вида заземлений рабочее заземление, защитное заземление для безопасности людей и заземление грозозащиты оборудования установки. [c.5]
К рабочему заземлению относится заземление нейтралей силовых трансформаторов и генераторов, глухое или через дугогасящий реактор для гашения дуги замыкания на землю, трансформаторов напряжения, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи и заземление фазы при использовании земли в качестве рабочего провода. [c.5]
Защитное заземление выполняется для обеспечения безопасности в первую очередь людей, обслуживающих электрическую установку, путем заземления металлических частей установки, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при перекрытии или пробое изоляции. [c.5]
Заземление грозозащиты служит для отвода тока молнии в землю от защитных разрядников и молниеотводов (стержневых или тросовых). [c.5]
Рабочее и защитное заземления должны выполнять свое назначение в течение всего года, тогда как заземление грозозащиты— лишь в грозовой сезон. [c.5]
Для осуществления любого вида заземления требуется заземляющее устройство, состоящее из заземлителя, располагаемого в земле, и заземляющего проводника, соединяющего заземляемый элемент установки с зазем-лителем. [c.5]
Заземлитель может состоять из одного или многих вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется значением сопротивления от поверхности за-землителя до уровня нулевого потенциала, которое окружающая земля оказывает стекающему с него току. Сопротивление заземлителя определяется отношением потенциала на заземлителе к стекающему с него току. [c.6]
В качестве электродов заземлителя обычно используются как вертикальные стержни, так и горизонтальные полосы, которые могут иметь большую длину. Наиболее просто рассчитывается сопротивление заземлителя полушаро вой формы. Предположим, что такой заземлитель присоединен к баку трансформатора и отводит в землю ток частоты 50 Гц в случае перекрытия или пробоя изоляции (рис. 1-1). [c.6]
При этом пренебрегаем незначительным искажением поля заземлителя из-за ответвления тока в сопротивление тела человека и сопротивление растекания его ступней. [c.7]
В общем случае схема замещения заземлителя некоторой длины I при импульсном токе состоит из распределенных параметров проводимости g, индуктивности L, активного продольного сопротивления г и емкости С относительно земли, т. е. емкости электрода относительно уровня нулевого потенциала [2]. Активное продольное сопротивление электродов обычно много меньше сопротивления заземлителя и потому практически не играет роли. Для наиболее часто встречающихся грунтов с удельным сопротивлением р 2500 Ом-м емкостные токи малы по сравнению с токами проводимости. В этом случае схема замещения заземлителя длиной I при импульсном токе может состоять только из индуктивностей L и проводимостей g на единицу длины рис. 1-2). [c.8]
Для расчета грозозащиты основное значение имеет сопротивление заземлителя в момент времени максимума импульса тока молнии, приближенно принимаемого за длительность фронта импульса Тф. [c.9]
Если гф2 7 , то к интересующему нас моменту времени переходный процесс в заземлителе закончится и заземлитель будет обладать сопротивлением заземления стационарного режима R. Если же, напротив, Тф соизмеримо с Г, то в момент максимума тока импульсное сопротивление заземлителя z R. [c.9]
Заземлитель длиной 1, индуктивность которого не играет существенной роли при данном грунте и длительности фронта импульса, принято называть сосредоточенным, если же индуктивность приводит к увеличению его сопротивления, то протяженным. [c.9]
В грунтах с большим р (2500 Ом-м и более) оказывает влияние и емкость заземлителя С, уменьшающая импульсное сопротивление заземлителя, в особенности при малых Тф. Ошибка в расчете сопротивления заземлителя при импульсном токе из-за того, что не учитывается емкость, составляет около 10% в грунте с удельным сопротивлением р=2500 Ом-м при тф 2 мкс и в грунте с р=5000 Ом-м — при Тф ь 3,5 мкс. [c.9]
Для определения расчетного времени, при котором можно не учитывать емкость заземлителя, выведена формула (8-26). [c.9]
Принято различать стационарное сопротивление R, характерное для рабочих и защитных заземлений, отводящих ток 50 Гц, когда индуктивность, емкость, а также искровые процессы в земле не имеют существенного значения, и импульсное сопротивление заземлителя Zn, характерное для заземли-телей грозозащиты, которое определяется как импульсным характером тока, так и физико-химическими процессами и иекрообразованием в грунте. [c.10]
Таким образом, удельное сопротивление грунта сильно зависит от его химического состава и влажности [4—6]. [c.11]
Влажность грунта зависит не только от количества осадков и близости грунтовых вод, но и от структуры грунта. На рис. 1-3 приводится разрез грунта, из которого видны его структура и размещение в нем воды. [c.11]

Вернуться к основной статье

Заземление электроустановок: правила и основные требования

Отсутствие заземления электрооборудования или неправильное его выполнение может привести к производственному травматизму, выходу из строя приборов автоматизации или неправильной их работе, погрешности показаний измерительной техники. Это происходит в результате пробоя изоляции между токоведущими частями и корпусом оборудования. В результате на корпусе появляется напряжение и протекает электрический ток, который может нанести травму человеку и привести к сбоям в работе электрических устройств. Чтобы этого избежать, часть установки, не находящуюся в нормальном состоянии под напряжением, соединяют с заземляющим устройством. Этот процесс называется заземлением.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

  1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
  2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
  3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
  4. Опоры высоковольтных линий электропередач
  5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем.
В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей.
Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

  • Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
  • Система TT
  • Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так:
Т – (от terre) земля
N – (от neuter) нейтраль
C – (от combine) объединять
S – (от separate) разделять
I – (от isole) изолированный
По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей.
TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате.
TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника.
TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом  с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.

Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу.
Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т.к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат).
Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Таблица 1

Сечение фазных проводников, мм2 Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S≤16 S
16 < S≤35 16
S>35 S/2

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.

Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания.
Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

Виды заземлений — какие бывают? Системы и назначение конструкции

Заземление – это намеренное соединение определенной части оборудования или электрической цепи с грунтом. Чаще всего, для заземления используется один или несколько штырей из металла необходимой длины и диаметра, забитых в грунт и соединенных вместе.

Конструкцию соединяют с кабелем, подключенному к заземляемому устройству. Штыри и провод, металлическая полоса, связывающая их, место установки заземления, оговорено по правилам монтажа электрических установок.

Электроустановки подразделяются:

  1. С напряжением более 1 кВ с эффективно или глухо заземленной нейтралью.
  2. С напряжением более 1 кВ с заземленной через резистор или изолированной нейтралью.
  3. С напряжением менее 1 кВ с глухо заземленной нейтралью.
  4. С напряжением менее 1 кВ с изолированной нейтралью.

С учетом технических особенностей электросетей и электрической установки, для ее работы может быть необходима какая-либо токоотводящая конструкция. Обычно, до проектирования электрического устройства, определяют перечень требования, в которых указывают необходимую конструкцию.

Сейчас в мире используют единую систематизацию подобных устройств, в которую входят три системы:

  1. Система IT.
  2. Система TT.
  3. Система TN.

Эта аббревиатура расшифровывается так:

  • Символ I — изолированный.
  • Символ N — подключено к нейтрали.
  • Символ T — заземление.

Системы TN

Такие конструкции отличаются наличием глухо заземленной нейтрали и подсоединением к ней всех способных проводить электроэнергию элементов сети.

Подключение к нейтрали производят используя нулевые проводники.

Электрошкафы, щиты и корпуса приборов, подключают к проводнику PEN. Выполняется это для создания короткого замыкания, при пробивании проводки на корпус, в результате чего, защитные автоматы обесточивают сеть, идущую на вышедший из строя участок сети, таким образом, предупреждая поражение током людей, находящихся поблизости.

Система с нулевым и расчлененным рабочим проводником

Система TN-S

Система TN-S для безопасности оборудована двумя, а не одним нулевым проводом, один из них служит как защитный провод, а второй используется в качестве нейтрального проводника, подключенного к глухо заземленной нейтрали. Эта конструкция сегодня является самой безопасной, способной эффективно защитить от удара электричеством.

Принцип работы этой конструкции состоит в том, что используют всего одну фазу для подачи рабочего напряжения и ноль.

Разводку производят проводом из трех жил, одна из которых служит как нуль и подключается к вводному проводу.

Система c проводом PEN и двумя нулями

Система TN и TN-C-S

Здесь характерно использование в определенном месте оборудования, соединенного с нулевым проводом, расщепляющимся на два проводника: PE и N, для последующего заземления оборудования.

Для бесперебойной работы, система TN-C-S после места раздвоения, оборудуется еще одним заземлителем.

Положительные свойства этой системы:

  1. Простой переход на нее во время ремонта старых домов.
  2. Простая конструкция защиты от молнии.
  3. Возможность создания защиты проводки простыми автоматами от замыкания.

Минусы этой системы:

  1. Риск перегорания нулевого провода вне здания, что грозит пробоем корпусов из металла электротоком.
  2. Нужда в использовании оборудования для уравнивания потенциалов.
  3. Сложность в создании действенной защиты внегородской черты.

Для частных, хозяйственных строений, ПУЭ советуют использовать совершенно другую систему — TT.

Независимые заземлители

Система TT

В конструкции системы TT есть два заземлителя:

  1. Для источника электротока.
  2. Для незащищенных металлических элементов системы.

Положительным свойством этой конструкции является повышенная работоспособность нулевого провода на промежутке от оборудования до места подачи напряжения и независимость PE провода.

Сложность может появиться только с использованием собственного заземлителя, так как непросто подобрать для него подходящий диаметр. Но такой минус компенсируется с помощью системы защитного отключения.

Система с изолированным нейтральным проводом

Система IT

В большинстве случаев, в такой конструкции, нейтраль изолируют от земли, или создают необходимое зануление IT, используя устройство со значительным сопротивлением.

В домашних условиях, устройства такого типа не нашли применения, они практически не используются, но позволяют их применять для питания специальных устройств, для которых необходима безопасность и максимальная стабильность при работе, к примеру, в лабораториях и лечебных учреждениях.

Технологии заземляющих устройств

Есть несколько способов изготовления контура заземления.

Чаще всего, используют две из них:

  1. Модульно-штыревое заземление.
  2. Традиционное заземление.

Конструкция модульного заземления

Для ее устройства используют стержни, из покрытого медью качественного металла. Их вертикально забивают в грунт на глубину около 1 м, диаметр стержней 14 мм. По краям стержня нарезают по 30 мм резьбы и так же покрывают ее медью.

Металлические части конструкции соединяют вместе латунными муфтами. По горизонтали их соединяют стальными полосами с латунными зажимами или используют для этого комплект медного провода. Также, устраивают соединение контура заземления и щитка-распределителя. Для защиты элементов заземления от коррозии, в комплект входит защитная паста.

Традиционное заземление

Изготавливают такую систему из черного металла: полос, труб, уголка. На 3 м в грунт, с промежутком 5 м вбивают треугольником три металлических электрода. Далее, электроды соединяют в общий контур, используя металлическую полосу и электросварку.

Такое заземление имеет несколько отрицательных свойств (к примеру, трудоемкость создания контура и коррозия, разрушающая металл изделия), по этой причине, в наше время вместо нее стараются использовать более совершенный способ заземления.

Естественные заземляющие элементы

Чаще всего, их используют для заземления электрического оборудования. В качестве естественных заземлителей применяют металлические элементы различных ЖБ конструкций, к примеру, фундаменты подстанций и линий электропередач и фундаменты строений.

Дополнительно, для естественного заземления подключают части подземных коммуникаций, изготовленных из металла, к примеру, подходит броня кабелей и всевозможные трубопроводы, иногда допустимо подключать и наземные коммуникации, к примеру, подойдут для этой цели рельсовые пути.

Какие ЖБ изделия нельзя применять для заземления?

Не стоит подключать заземляющий провод к фундаментам, собранным из отдельных ЖБ элементов. Желательно связать прутья арматуры блоков, и только тогда допустимо подключать заземлитель. Иначе, лучше использовать искусственный заземлитель.

Для этого используют металлический проводник, вбитый вертикально или горизонтально в грунт. Иногда используют несколько таких проводников, связав их вместе. Важно, чтобы отдельные электроды контура, были вбиты на необходимую глубину.

Горизонтальный заземлитель желательно уложить на глубину 50 см, если грунт на участке легкий, то укладку электрода желательно производить на глубине 1 м. Важно то, что у горизонтальных проводников, сопротивление больше чем у вертикальных.

По этой причине, лучше использовать вертикальный заземлитель.

Толщина искусственных заземлителей:

  1. Металлический прут — сечение 10 мм;
  2. Оцинкованный металлический прут — сечение 6 мм;
  3. Металлический уголок — толщина 4 мм, полка 75 мм;
  4. Металлическая полоса — 4 мм;
  5. Брак или БУ трубы — 3,5 мм толщина стенки;
  6. Общее сечение проводников забиваемых в землю — 160 мм.

Заземление нейтрального проводника

В нашей стране, сети 6-35 кВ эксплуатируются с не глухо заземленной нейтралью. Использование таких сетей хорошо тем, что у них низкое значение токов замыкания на грунт, но при ОЗЗ, изготовленных из металла, в таких сетях повышается напряжение на целых фазах относительно земли до уровня линейного, что плохо в этом случае.

Коэффициент замыкания на грунт — отношение разницы потенциалов между землей и фазой при замыкании остальных фаз на землю к разнице между землей и фазой в сети.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Для чего служит заземление? Определение, фото, видео

Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 510 Опубликовано Обновлено

Если обычного человека спросить, для чего нужно заземление, то ответ будет примерно таким: «Чтобы током не ударило». Приведённая формулировка правильно характеризирует предназначение данного устройства, но она является неполной.

Помимо обеспечения защиты человеческого организма от поражения электрическим током, у заземления есть и другие функции, о которых будет рассказано ниже. Для начала нужно понять значение данного термина, расшифровав определение, данное одной из важнейших книг в профессии электрика, которая называется «Правила Устройства Электроустановок», сокращённо ПУЭ:

Для простого обывателя данная сухая формулировка мало что значит, поэтому ниже будет поэтапно расписано значение каждого слова.

Расшифровка терминов

Многие люди представляют себе заземление в виде металлического штыря, закопанного в земле, с тянущимся от него проводом, идущим к электрощиту.

На самом деле, металлическая конструкция, закапываемая в грунт, является заземлителем, а совокупность заземлителя и подключенных к нему проводов называется заземляющим устройством (ЗУ).

на рисунке изображены составные части заземления

Как видно из определения ПУЭ, заземление – это, прежде всего процесс, выполнение которого должно обеспечивать электротехническую защиту людей и оборудования.

Говоря о заземляемом оборудовании, как о защите от поражения, подразумевают защитное заземление. Термин «электрическое соединение» означает подключение при помощи проводников.

Точкой сети может быть место соединения с ЗУ как токонесущего проводника, так и защитного провода, экрана или брони кабеля.

провод заземления или точка соединения ЗУ к контуру заземления

Электроустановкой называют совокупность аппаратов, машин, оборудования, конструкций, сооружений, помещений, предназначенных для генерации, трансформации, распределения и передачи электроэнергии, а также для преобразования в другие типы энергии.

Назначение заземления

Вышеописанная терминология пока не дает ответ на вопрос, зачем необходимо заземление, но приближает к пониманию сути вещей. Интуитивно понятно, что напряжение на заземлённых точках пребывающего в нормальном состоянии оборудования будет равным нулю.

Удельные сопротивления некоторых грунтов

Идеальное заземление должно обладать бесконечно малым сопротивлением ЗУ, чтобы обеспечивать падение напряжения до нуля при бесконечно больших значениях пропускаемых токов.

Иными словами, идеальное заземление обеспечивает зануление любых возникающих в заземлённой точке потенциалов. На практике сопротивление заземления (очень важная характеристика) – зависит от площади контакта заземлителя, характера окружающих его грунтов, их влажности, солёности, плотности.

Также немаловажную роль играет поперечное сечение заземляющих проводов, которое согласно ПУЭ не должно быть меньше 6мм². Падение напряжения на заземлённом металлическом корпусе электроприбора при замыкании на него фазного провода будет зависеть от сопротивления заземления и максимально возможного тока в цепи.

Таким образом, должно быть обеспечено снижение до безопасного для жизни и здоровья уровня разности потенциалов между заземляемым электрооборудованием и землёй.

Совокупная защита заземляющих устройств и предохранителей

Естественно, что одно только заземление не может обеспечить безопасную жизнедеятельность человека, даже, если бы оно было идеальным – ведь тогда в электрических цепях электрооборудования, при повреждении изоляции токонесущих проводов произойдёт короткое замыкание, которое неминуемо приведёт к возгоранию, если не принять дополнительные защитные меры в виде применения предохранителей и автоматических выключателей.

Поэтому, помимо снижения до безопасного значения разности потенциалов, заземление должно обеспечивать ток утечки, достаточный для того, чтобы сработали автоматы защиты и предохранители.

Поскольку нулевой провод электросети имеет достаточно малое сопротивление, и к тому же его заземляют как на трансформаторной подстанции, так и повторно по пути прохождения, то связка заземление плюс зануление корпусов оборудования даёт лучшие результаты, обеспечивая быстрое срабатывание защиты в случае пробоя изоляции.

Система заземления tn-c-s

Если сопротивление заземления достаточно высокое, то защитный автомат может не сработать за короткий период времени. В этом случае необходимо применить устройство защитного отключения, моментально реагирующее на очень малые токи утечки.

Заземление и зануление в системах энергоснабжения

Заземлять каждый корпус электроприбора невыгодно, и нет возможности обеспечить надлежащее качество заземлителя в различных условиях.

Поэтому заземление электрооборудования и бытовой техники осуществляется при помощи линий электропередач, которые имеют, в зависимости от системы, защитный заземляющий провод PE (protect earth – защита землёй). Таких систем электроснабжения, имеющих провод заземления всего три:

  1. устаревшая TN-C, где PE и рабочий ноль N совмещены в одном проводе PEN;
  2. TN-S, где PE и N соединены только в контуре заземления трансформатора и больше нигде не контактируют;
  3. TN-C-S, PE и N совмещены до точки разделения, после которой больше не соединяются.

TN означает заземлённая нейтраль, S – разделённый, C – совмещённый. В системе TN-C защитные функции, которые должно выполнять заземление осуществляет зануление PEN проводом корпусов электроприборов.

Данная схема не является безопасной, поэтому была упразднена, а на смену ей пришли системы энергоснабжения TN-S и TN-C-S, обеспечивающие более безопасную электротехническую защиту при помощи дополнительного заземляющего провода PE.

Обозначение проводников

Заземление электросетей многоквартирного дома по данным схемам должны выполняться исключительно специалистами.

Собственноручно заземлённый защитный провод

Ответом на вопрос, как сделать заземление самостоятельно будет система ТТ, где не надо выполнять работ по разделению PEN, достаточно установить индивидуальное заземляющее устройство и соединить его с шиной PE.

Поскольку сопротивление кустарного заземлителя будет больше, чем заземление плюс зануление, то обязательным условием является применение УЗО, которое отреагирует на возникший ток утечки и отключит питание.

На неофициальном уровне можно договориться со службами энергоснабжения о самостоятельном разделении PEN провода на вводном распределительном устройстве частного дома.

В данном случае осуществляется заземление и зануление главной заземляющей шины, с последующим разделением PEN на рабочий N и защитный PE провод.

Осуществляя подобный электромонтаж, всегда нужно помнить важное правило – недопустимо использовать в качестве заземляющего устройства трубопроводы коммуникаций, это может быть смертельно опасным как для членов семьи, так и для соседей. Изготовляют заземлитель из металлопроката различной формы профиля, монтаж осуществляют электросваркой.

Плакат сечение проводников , материал заземления

Обязательно нужно проконсультироваться со специалистом, и попросить его потом измерить сопротивление получившегося заземлителя, которое не должно превышать 30 Ом.

Заземлённое неэлектрическое оборудование

Термин защитное заземление применяется не только по отношению к электрооборудованию. Очень часто заземляют металлические конструкции, которые в принципе не имеют ничего общего с электротехникой, и не соприкасаются с изоляцией кабелей, которая может повредиться.

Например, стальные поручни эстакад и галерей должны быть заземлены, также как и различные трубопроводы и даже металлическая ванна в санузле. Возникает резонный вопрос, зачем требуется заземление данных конструкций, если их функции далеки от использования электроэнергии?

Ответ заключён в том, что опасные потенциалы могут возникнуть не только при пробое изоляции. Очень большим электромагнитным воздействием обладает разряд молнии, происходящий на расстоянии сотен метров, при котором на металлических поверхностях индуцируется опасная разница потенциалов.

Принцип молниезащиты от вторичных проявлений молний (первичный – это прямое попадание) состоит в том, что при помощи системы уравнивания потенциалов (СУП), соединённой с заземлением, наведённые в проводниках токи стекают в землю. Также СУП, установленная в ванной, защищает от статического электричества, возникающего при трениях молекул воды в потоке.

Система уравнивания потенциалов

 

Наведённое молнией, также как и статическое перенапряжение может достигать нескольких киловольт, чего достаточно для возникновения искры, что является критически опасным для трубопроводов и объектов хранения жидких, газообразных, пылеобразных горючих, легко воспламеняемых, взрывоопасных веществ.

Поэтому нормативные требования по заземлению к таким объектам являются максимальными

Применение заземляющих устройств в радиоаппаратуре

В электронике заземление применяют для подавления влияния электромагнитных помех, защищая от них электронные цепи путём помещения их в заземлённый корпус, выполняющий роль экрана.

Подобное экранирование осуществляется и для чувствительных проводов при помощи оплётки кабеля. Но не стоит путать заземление с термином «земля», означающим условное принятие нуля потенциала в некотором узле цепи.

В радиопередающей технике заземление служит для улучшения эффективности излучения стационарной антенны, которое достигается увеличением емкости между излучателем и противовесом (землей).

Назначение заземлений и характеристики заземляющих устройств

Страница 58 из 66

ГЛАВА 16
ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
§ 46. Назначение заземлений и характеристики заземляющих устройств

Назначение заземления и основные определения.

При работе сельских электроустановок (станций, подстанций и линий электропередачи) возможны случаи прикосновения людей и животных к токоведущим частям установок, находящимся под напряжением. Не исключены прикосновения и к частям, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под ним вследствие пробоя изоляции этих частей. В обоих случаях через тело людей и животных будет проходить электрический ток, который может вызвать смертельный исход.
Для защиты людей и животных от опасности поражения электрическим током предусматривают заземление, т. е. соединение оснований и металлических корпусов электрооборудования с землей. Заземления выполняют также для обеспечения нормальных условий работы электроустановки и для отвода грозовых разрядов в землю.
По назначению различают защитное, рабочее и грозозащитное заземления.
Защитное заземление выполняют для того, чтобы обеспечить соответствующую безопасность людей и сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током при нарушениях изоляции элементов электроустановки. Рабочее заземление (например, заземление нейтрали трансформаторов напряжением 110 кВ) обеспечивает определенный режим работы электроустановки, а грозозащитное— отвод тока молнии от стержневых и тросовых молниеотводов и разрядников.
В общем случае под заземлением понимают преднамеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством, состоящим из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу электрически соединенных проводников, непосредственно соприкасающихся с землей. Их назначение — обеспечить электрическое соединение с землей. Заземлители бывают естественными и искусственными. Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки и корпуса оборудования с заземлителем.
В качестве естественных заземлителей в установках напряжением до 1000 В могут быть использованы подземные водопроводные трубы, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие хорошее соединение с землей. Искусственные заземлители выполняют в виде стальных стержней круглого или плоского сечения. Материалом для одиночных стержневых заземлителей может быть также угловая сталь.
Повреждение изоляции электроустановки может вызвать замыкание на землю и замыкание на корпус. Замыканием на землю называют случайное замыкание (соединение) находящихся под напряжением токоведущих частей установки непосредственно с землей. Замыканием на корпус называется электрическое соединение токоведущих частей электроустановки с заземленными основаниями и корпусами электрооборудования.
Заземлению подлежат все корпуса электрических машин, трансформаторов, выключателей, аппараты и приводы к ним, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, шкафов и щитов управления, металлические конструкции подстанций и распределительных устройств, металлические оболочки силовых кабелей и корпусов кабельных муфт, разрядники, искровые промежутки, молниеотводы и тросы на каждой опоре.

Характеристики заземляющих устройств.

При замыкании токоведущих частей на землю через место замыкания проходит электрический ток. В зависимости от величины этого тока различают электроустановки с малыми и большими токами замыкания на землю. Если в электроустановке напряжением выше 1000 В однофазный ток замыкания на землю равен или меньше 500 А, она считается установкой с малыми токами замыкания на землю. Если указанный ток больше 500 А, считается, что установка имеет большие токи замыкания на землю.
Допустимая величина сопротивления заземляющих устройств для указанных установок принимается различной. Так, для установок с малыми токами замыкания на землю сопротивление заземляющего устройства в любое время года не должно превышать 10 Ом и, кроме того, быть не более величины Ом при использовании только для  установки выше 1000 В и не более Ом при использовании заземляющего устройства также и для установок напряжением до 1000 В. В приведенных выражениях  — расчетный ток замыкания на землю (А).
В установках с большими токами замыкания на землю наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств равно 0,5 Ом.
Норма для сопротивлений заземляющих устройств опор линий электропередачи напряжением выше 1000 В устанавливается в зависимости от удельного сопротивления земли. Эти нормы приведены ниже.


Удельное сопротивление земли,
Ομ·м

Сопротивление заземляющего устройства, Ом

до 100

до 10

от 100 до 500

» 15

» 500 » 1000

» 20

более 1000

» 30

Для электроустановок напряжением до 1000 В, работающих с глухим заземлением нейтрали, у генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВА и менее сопротивление заземляющих устройств не должно быть больше 10 Ом, а при мощности последних выше 100 кВА — не более 4 Ом. При параллельной работе генераторов и трансформаторов учитывают их суммарную мощность.
Заземляющие устройства воздушных линий напряжением до 1000 В, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений, должны иметь сопротивление заземления не выше 50 Ом.

ЧТО ТАКОЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ?

Как увеличить квах?

1 ответов IGP, г.


В ЛЭП потеря мощности в линии учитывается только на сопротивление индуктивность и емкость не потребляют мощность это правильно?

2 ответа


Какой диапазон скорости вы можете получить с помощью метода управления якоря или управления скоростью d.c. Подмешивающий двигатель?

0 ответов


как работает серводвигатель дозирования

0 ответов


В чем разница между напряжением и мощностью? как его можно преобразовать? (например, 15w = 6v) как tht …? собственно, что это значит?

3 ответа



Каковы плюсы и минусы наличия 11кВ и 33кВ на входе, и что такое нарек и дисадв.переоборудования с 11кв на 33кв.

0 ответов


на ТЭС путем открытия регулятора турбины клапан увеличения нагрузки генератора. как

3 ответа


плз подскажите сколько рейтинга (на 500кВА) сколько ток взят?

13 ответов


Сэр, я Прадип Сингх из электроэнергетики, и я хочу место в индустрии программного обеспечения (tcs), но я мало что знаю о языки программирования, такие как c c ++.так как я могу получить место в индустрии программного обеспечения?

1 ответов ТКС,


Как мы рассчитываем расстояние между проводниками в 11,33кВ линии?

3 ответа NHPC,


Почему нельзя подключить две разные фазные цепи к одному и тому же кабелепроводу

1 ответов


У меня есть чертеж асинхронного двигателя с фазным ротором для кран.Этот крановый двигатель имеет 5 скоростей переднего хода и 5 задних скоростей. скорость реализована, конечно, с разным количеством сопротивление для каждой выбранной скорости. Что у меня царапает то, что 8 из 10 скоростей выбор переключается на неравномерное (несбалансированное) количество сопротивления на каждом из 3 подключений к двигателю. ротор.Может ли такое быть? Я бы предположил, что это будет создают неуравновешенные токи ротора и, следовательно, вибрацию в моторе.Буду очень признателен за любые комментарии на этом. Большое спасибо, Смущенный.

0 ответов


Заземление и соединение | Электробезопасность прежде всего

Почему нужно проверять заземление и соединение?

Если вы вносите какие-либо изменения в вашу электрическую установку, ваш электрик должен проверить (а также другие вещи), что ваши заземляющие и соединительные устройства 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 путем обеспечения пути (защитного проводника) для тока короткого замыкания, протекающего на землю.Это также приводит к тому, что защитное устройство (автоматический выключатель или плавкий 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 по соображениям 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 — Текущее электричество.

Земля — ​​ Соединение с землей.

Заземление — Способ предотвращения поражения электрическим током.

Электромонтаж — фиксированная 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 соединяются 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.

TechTopics № 88 | TechTopics

Этот выпуск TechTopics — один из нескольких, посвященных защитному заземлению в распределительных устройствах.В TechTopics № 87 обсуждались заземляющие и испытательные устройства, используемые в распредустройствах с металлической оболочкой. В этом выпуске TechTopics обсуждаются другие способы применения заземления безопасности в распределительном устройстве.

Временные средства индивидуальной защиты (часто называемые «основаниями безопасности») являются очень важным элементом процесса создания электрически безопасных условий труда, как это определено в NFPA 70E, Стандарте по электробезопасности на рабочем месте и в соответствии с требованиями охраны труда. и правила Управления здравоохранения (OSHA).

Согласно концепции NFPA 70E для достижения электробезопасных рабочих условий требуется:

  1. Идентификация всех возможных источников энергии для оборудования
  2. Открытие и изоляция каждого из идентифицированных источников
  3. По возможности, визуальная проверка изоляции источников
  4. Применение устройств блокировки / маркировки ко всем идентифицированным источникам
  5. Использование соответствующего устройства для проверки напряжения для проверки отсутствия напряжения
  6. Заземление фазных проводов перед контактом с ними.

Сегодня многие спецификации для распределительных устройств включают требования по временному заземлению, при этом большинство спецификаций требует заземления и испытательных устройств, а другие спецификации требуют заземляющих переключателей (или, как это называется в стандартах IEC, «заземлителей»), шпилек заземления или аналогичных устройств. . Независимо от указанных средств, цель включает в себя желание установить заземление на первичных проводниках, чтобы достичь того, что NFPA 70E® называет «электрически безопасным рабочим состоянием».

Это включает в себя установку заземления, которое способно пропускать доступный ток повреждения системы в течение того времени, пока вышестоящие защитные устройства (например, автоматические выключатели, предохранители или другие устройства) будут пропускать ток повреждения.

Прежде чем будут применены основания безопасности, необходимо выполнить множество действий. По сути, заземление — это последний шаг в последовательном процессе. Если не соблюдается весь процесс, включая все первые пять шагов, существует риск остановки работающей системы и нарушения производственного процесса, а также значительный риск травмы персонала.

При применении заземления безопасности к электрической системе необходимо, чтобы пользователь разработал исчерпывающие инструкции по эксплуатации для выполнения требований NFPA 70E. Это необходимо, чтобы избежать непреднамеренного отключения электрической системы и уменьшить опасности, которым может подвергаться обслуживающий персонал и другие лица, находящиеся рядом с оборудованием.

Есть несколько способов применения соображений безопасности:

  • Заземление и испытательное устройство
  • Заземлитель (заземлитель)
  • Шпильки заземления, или заземляющие скобы, или контактные площадки.

Разберем каждый по очереди.

Заземление и испытательное устройство

Если не используются шпильки заземления или заземляющие перемычки, заземление и испытательное устройство были испытаны на выдерживание номинального тока короткого замыкания распределительного устройства в течение двух секунд. См. TechTopics № 87 для более полного обсуждения.

Заземлитель (заземлитель)

Заземляющие переключатели

являются популярным вариантом в оборудовании, сконструированном в соответствии со стандартами IEC, в основном IEC 62271-102 (замена IEC 60129), но, как правило, не пользуются популярностью на рынках, основанных на стандартах ANSI / IEEE.На Рисунке 1 показан выключатель заземления в распределительном устройстве: на левой фотографии переключатель показан в нормальном рабочем положении (не заземлен), а на правой фотографии — переключатель в заземленном положении.

Межфазные барьеры сняты с заземляющего переключателя для фотографий на Рисунке 1. Чаще всего эти переключатели не имеют возможности устранения неисправностей, хотя доступны быстродействующие переключатели с возможностью замыкания. Если коммутатор имеет возможность включения, минимальная возможность составляет две операции включения, с дополнительной расширенной возможностью до пяти операций включения.Короче говоря, заземлители IEC имеют ограниченную электрическую стойкость. Кроме того, доступные номинальные характеристики заземлителей IEC часто относительно ограничены.

Заземлитель, как видно, имеет неизолированные жилы. Таким образом, установка заземляющего переключателя в распределительное устройство с металлической оболочкой по ANSI / IEEE нарушает один из принципов распределительного устройства с металлической оболочкой, согласно которому все проводники в конструкции распределительного устройства изолированы. Назначение изоляции — снизить вероятность неисправностей в распределительном устройстве, особенно дуговых замыканий.

Шпильки заземления, скобы заземления или площадки заземления

Эти типы заземляющих средств очень похожи, поэтому мы обсудим их как группу. На рисунке 2 показан пример шпильки заземления как с имеющейся крышкой шпильки заземления, так и без нее. Показанная шпилька заземления, вероятно, является наиболее часто используемым типом, обычно называемым типом шпильки. Оборудование должно быть спроектировано таким образом, чтобы соответствовать номинальным диэлектрическим характеристикам оборудования, даже если любая крышка шпильки заземления на шпильках заземления снята.Будь то шпильки заземления или зажимы заземления, способность к короткому замыканию шпильки заземления или зажима заземления ограничивается возможностями кабеля заземления и / или зажима заземления, в зависимости от того, что ниже.

В случае с площадками заземления ситуация несколько иная. Площадка заземления, такая как может поставляться в ручном заземляющем и испытательном устройстве, представляет собой простую площадку NEMA с четырьмя отверстиями, к которой можно подключить несколько кабелей на каждую фазу. При использовании нескольких кабелей способность к короткому замыканию может приближаться к номинальному току короткого замыкания распределительного устройства.Однако с площадками заземления, когда используется только один кабель на фазу, применяется то же ограничение короткого замыкания, что и в случае шпилек заземления или заземляющих перемычек.

Какие ограничения накладывают кабели? Эти ограничения содержатся в ASTM F855, «Спецификации для систем временного заземления, которые будут использоваться на обесточенных линиях электропередач и оборудовании», и по существу определяются из физических ограничений самих кабелей. Для наиболее часто используемого заземляющего кабеля, кабеля 4/0, ограничение составляет 43 кА на 15 циклов.Это соответствует примерно 15,2 кА в течение двух секунд на основе простого сравнения I-квадрат. Номинальная кратковременная продолжительность в большинстве распределительных устройств составляет две секунды, как и расчетная допустимая задержка срабатывания автоматических выключателей согласно ANSI / IEEE C37.04.

ELECTRICITY 4 YOU: ИЗОЛЯТОР И ЗАЗЕМЛЕНИЕ

В. Что такое изолятор и какова его роль в энергосистеме?

A . Изолятор — это устройство, которое используется для изоляции цепи после размыкания выключателя.Для обслуживания выключателя мы будем использовать изолятор. В изоляторе у нас нет дугогасящей среды, поэтому мы не можем устранить дугу в изоляторе. Таким образом, после размыкания выключателя мы должны только размыкать изолятор, поэтому мы должны разработать несколько блокировок, как показано ниже …

Изолятор состояния включения выключателя не должен открываться.

Изолятор разомкнутого состояния выключателя может замыкать или размыкаться.
различные типы изоляторов, которые используются в полевых условиях…
1. Тип двойного перерыва.
2. Коленный тип.
3. Одиночный тип перерыва.

В. Что такое выключатель заземления и какова роль выключателя заземления на подстанции?
A. Выключатель заземления является очень важным оборудованием с точки зрения безопасности людей. При снятии любого Оборудования сначала мы должны разрядить хранящийся в нем заряд, прежде чем приступить к каким-либо работам с ним. Таким образом, чтобы снять заряд, мы должны подключить заземлитель (подстанция под дверью) или тележку заземления (подстанция под дверью.Мы должны установить заземляющий выключатель в замкнутое положение, потому что там будет наведено напряжение в неработающем оборудовании из-за того, что рядом с ним проходит линия.

РАЗНЫЕ ИСПЫТАНИЯ:

1. ИСПЫТАНИЕ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТКИ ДВИГАТЕЛЯ ИЗОЛЯТОРА ….

Снимите все соединения с двигателем и подайте мегомметром 500 В.

2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ ИЗОЛЯТОРА И ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА ДВИГАТЕЛЯ …

Измерьте ток двигателя с помощью тестера утечки переменного тока.

3. ИЗМЕРЬТЕ ВРЕМЯ РАБОТЫ (ВРЕМЯ ОТКРЫТИЯ, ВРЕМЯ ЗАКРЫТИЯ) …

Измерьте время открытия и закрытия с помощью секундомера.

4. ВРЕМЯ РАБОТЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КОНТАКТОВ …

Вспомогательные контакты изменят свое состояние (например, NC на NO, NO на NC). Измерьте время с помощью секундомера

.

5. ИСПЫТАНИЕ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ …

Измерьте сопротивление изоляции изоляторов изолятора.
6. НАПРЯЖЕНИЕ НАБОРЫ И ПАДЕНИЯ КАТУШКИ …

Увеличьте напряжение постоянного тока от нуля и подайте его на катушку (например, замыкающую катушку), используя 1-фазную переменную переменную и блок питания постоянного тока. Запишите напряжение в месте срабатывания катушки. Теперь уменьшите напряжение из этого положения и запишите напряжение, при котором катушка сбросится.

Примечание. Обычно из-за магнитной удерживающей способности напряжение срабатывания превышает падение напряжения. 7. ИЗМЕРЕНИЕ КОНТАКТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ …
Это важный тест для проверки качества контакта изолятора.Это будет сделано с помощью комплекта CRM путем подачи постоянного тока 100 А. Никогда не проводите этот тест, когда изолятор находится в разомкнутом состоянии.

Ниже приведены изображения в поле ….


Слесарь собирает конструкцию изолятора на месторождении.

Изолятор типа DBR на 400 кВ в RANCHI (индия)

Изолятор типа KNEE в закрытом положении в Индии (765кВ)

работа изолятора при зарядке мертвая линия

изолятор коленного типа в разомкнутом состоянии

Последовательность переключения — почему это так важно.

Я всегда твердо убежден, что «последовательность переключения» — это не только безопасная практика, но и гораздо важнее. Это чистая инженерия, а точнее чистая электротехника. Это основная вещь, когда вы активируете свою систему, вы должны начинать со стороны восходящего потока, а всякий раз, когда вы обесточиваете, вы должны начинать со стороны вниз по течению.


Кроме того, давайте пересмотрим основную часть переключателей (автоматический выключатель, разъединитель и заземлитель).Здесь я не упоминаю выключатель нагрузки (LBS), поскольку применение LBS становится ограниченным.

Последовательность переключения — для включения или выключения шины, оборудования, электростанции требуются знания и навыки. Единственная ошибка приведет к катастрофе.

Автоматический выключатель

Безопасное отключение нагрузки в нормальном или неисправном состоянии.

Изолятор

— Это следующая последовательность срабатывания выключателя. После размыкания автоматического выключателя мы не можем увидеть, если это сделано в целях безопасности, вручную цепь отключена от линии, находящейся под напряжением.Должно быть ясно, что последовательность такая — источник-выключатель-изолятор-нагрузка.

Заземляющий выключатель

После размыкания выключателя и ручного отключения изолятора следует включить заземляющий выключатель. Его функция состоит в том, чтобы разрядить любой остаточный заряд из-за остаточного магнетизма, который может быть смертельным для человека и дорогостоящего испытательного оборудования.

ЛОТО

«Тег выхода из системы включен», известный как LOTO. После выключения системы, как указано выше, перед началом технического обслуживания выключатель следует заблокировать замком и держать ключ в безопасном месте, а рядом с механизмами следует повесить бирку «Об обслуживании».

Мы можем суммировать последовательность переключения, как показано ниже

Для выключения —
Разомкните автоматический выключатель> Отключите разъединитель> Включите заземляющий выключатель> Замок и бирку
Для включения —
Удалите бирку и замок> Отключите заземляющий выключатель> Подключите разъединитель> Замкните автоматический выключатель

Последовательность переключения

Здесь мы можем видеть на стороне LT (400 В) трансформатора, 6 генераторных установок подключены через изолятор ACB на 2500 А и 2500 А, а затем, после стороны трансформатора HT (11 кВ), есть изолятор и переключатель заземления, а затем Автоматический выключатель для каждого трансформатора.


Затем есть общая шина, снова есть изолятор и заземлитель, затем идет к вышестоящему автоматическому выключателю (1250A). Теперь, если я намерен изолировать оба трансформатора для целей технического обслуживания, последовательность, которой я должен следовать, указана ниже:
1) Остановите все генераторные установки и откройте ACB на 2500 А, 2) Откройте все изолятор НН 2500 А для изоляции от трансформатора. Сторона LT, 3) Разомкните оба автоматических выключателя 630A, 4) Разомкните автоматический выключатель 1250A восходящего потока, 5) Разомкните все изоляторы 630A., 6) Убедитесь, что цепь обесточена, используя тестер высокого напряжения. 7) Теперь замкните все заземлители.


Теперь мы можем приступить к работам по техническому обслуживанию. Чтобы сделать это лучше, мы должны следовать LOTO (Lock-out Tag-out), чтобы никто не мог повторно включить питание без разрешения назначенного уполномоченного лица.
Теперь, предположим, что мы закончили наши работы по техническому обслуживанию, нам нужно повторно включить нашу систему, последовательность будет следующей:
1) Разомкните все заземлители, 2) Замкните все изоляторы 630A, 3) Замкните все Изоляторы 2500A для генераторных установок, 4) Теперь замкните автоматический выключатель 1250A восходящего потока, 5) Замкните оба автоматических выключателя 630A (потому что обычно автоматические выключатели восходящего и нисходящего потоков блокируются, без замыкания восходящего потока). один, мы не можем закрыть нижний поток), 6) Теперь, если хотите, вы можете запустить генераторы и поставить их под нагрузку.

Типовая подстанция

Дополнительная литература

Выключатели и заземляющие провода

Термин «земля» относится к заземлению, которое действует как резервуар заряда. Заземляющий провод обеспечивает проводящий путь к земле, который не зависит от нормального пути прохождения тока в электрическом приборе. На практике в бытовых электрических цепях он подключается к электрической нейтрали на сервисной панели, чтобы гарантировать достаточно низкое сопротивление для отключения автоматического выключателя в случае электрического сбоя (см. Рисунок ниже).Прикрепленный к корпусу устройства, он удерживает напряжение корпуса при потенциале земли (обычно принимаемом за ноль напряжения). Это защищает от поражения электрическим током. Заземляющий провод и предохранитель или прерыватель являются стандартными устройствами безопасности, используемыми в стандартных электрических цепях.

Нужен ли заземляющий провод? Устройство будет нормально работать без заземляющего провода, поскольку он не является частью токопроводящей дорожки, по которой к устройству подается электричество.Фактически, если заземляющий провод сломан или удален, вы, как правило, не заметите разницы. Но если на корпус попадет высокое напряжение, может возникнуть опасность поражения электрическим током. При отсутствии заземляющего провода условия опасности поражения электрическим током часто не приводят к срабатыванию прерывателя, если в цепи нет прерывателя замыкания на землю. Частично роль заземляющего провода состоит в том, чтобы заставить выключатель сработать, обеспечивая путь к земле, если «горячий» провод соприкасается с металлическим корпусом устройства.

В случае электрической неисправности, которая приводит к опасному высокому напряжению в корпусе устройства, вы хотите, чтобы автоматический выключатель немедленно отключился, чтобы устранить опасность. Если корпус заземлен, в заземляющем проводе прибора должен протекать большой ток, который отключит прерыватель. Это не так просто, как кажется — привязки заземляющего провода к заземляющему электроду, вбитому в землю, обычно недостаточно для срабатывания прерывателя, что меня удивило. U.S. Статья 250 Национального электротехнического кодекса требует, чтобы заземляющие провода были привязаны к электрической нейтрали на сервисной панели. Таким образом, при межфазном замыкании ток короткого замыкания протекает через провод заземления устройства к сервисной панели, где он присоединяется к нейтральному тракту, протекая через главную нейтраль обратно к центральному отводу сервисного трансформатора. Затем он становится частью общего потока, приводимый в действие служебным трансформатором в качестве электрического «насоса», который производит достаточно высокий ток короткого замыкания для отключения выключателя.В электротехнической промышленности этот процесс привязки заземляющего провода к нейтрали трансформатора называется «соединением», и суть в том, что для обеспечения электробезопасности вы должны быть как заземлены, так и соединены.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *