Технологическое заземление: Что такое рабочее, технологическое и защитное заземление

Содержание

Что такое рабочее, технологическое и защитное заземление

В данной статье мы постараемся объяснить, что такое рабочее и технологическое заземление, и чем они отличаются от защитного.


Рабочим называют заземление, предназначенное для отвода нежелательных токов, также оно является возвратным контуром фазных токов.
Технологическое заземление нельзя использовать в качестве возвратного контура, его функция — защита чувствительного оборудования. Технологическое заземление — резервный низкоомный токовый контур.
Защитное заземление используется для безопасности при аварии (короткое замыкание).
Рабочее же заземление служит исключительно для защиты силового оборудования.
Технологическое заземление служит для защиты оборудования, однако, в некоторых случаях, может также использоваться в качестве защитного.


Защитное заземление

Защитное заземление выполняют, присоединяя все металлические нетоковедущие части оборудования (элементы, по которым в нормальном рабочем состоянии не протекают электрические токи) к земле. Это могут быть корпуса, стойки, станины и т.д.

Задача защитного заземления — минимизировать риск поражения электрическим током при касании оборудования персоналом во время короткого замыкания (КЗ).
При КЗ на нетоковедущих частях оборудования может оказаться электрический потенциал большой величины (относительно земли). При касании данных частей человеком, его тело может оказаться под воздействием электрического тока.
Чтобы избежать этого все нетоковедущие части оборудования присоединяют к системе заземления. Таким образом, все аварийные токи будут отведены через заземляющее устройство в землю.


Рабочее заземление

Рабочее заземление выполняют присоединяя к системе заземления токоведущие части (токопроводы, по которым в нормальном рабочем состоянии протекают электрические токи). Например, заземление нейтрали силового трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда».
Данный вид заземления служит для защиты оборудования электрических систем и обеспечения надежного контура для возврата фазных токов от электрооборудования до источника электроэнергии.


Технологическое заземление

Технологическим называют заземление, обусловленное требованиями технологического процесса. Оно может выполнять множество функций: защита оборудования, безопасность персонала, обеспечение точности измерений и т.п.
Функциональное назначение технологического заземления в каждом случае индивидуально и зависит от используемого оборудования.

Просмотров: 13323| Опубликовано: Воскресенье, 13 Март 2016 13:02|

Технологическое заземление серверной, дома,дачи,молниезащита дома,испытание заземления,Киев, Николаев, Днепропетровск, Одесса, Винница, Житомир

Технологическое  заземление серверной, монтаж,молниезащита дома

Технологическое заземление серверной выполняется отдельно от защитного заземления здания. Сопротивление технологического заземления должно быть менее 1 Ом. 


Присоединение технологического заземления к защитному заземлению здания производится непосредственно у защитных электродов, расположенных в грунте.

Все металлические части и конструкции серверной должны быть заземлены. Каждый шкаф (стойка) с оборудованием заземляется отдельным проводником.

Несварные металлические конструкции серверной должны иметь заземляющие шайбы в болтовых соединениях, улучшающие электрический контакт между частями конструкции.

Допустимые нормы:

— Контура заземления для молниезащиты не более 10 Ом.

— Контура заземления защитные до 4 Ом.
— Контура заземления для телекоммуникации до 2 Ом.
— Контура заземления для серверных до 1 Ом.

Заземление  обязано защищать от воздействия электрического напряжения на человека, возникшего вследствие касания о стальные части, по которым не идет ток, но которые, в результате повреждения, оказываются под электрическим напряжением.

Потому основная задача, которую выполняет заземление есть обеспечение безопасности, прежде всего, людей. Имеется ввиду угроза поражения электрическим током в случае контакта с различным электрическим оборудованием. В собственной методике компания «Электрик» применяет модульно-стержневой принцип организации заземления здания и загородного дома по типу Гальмар. Это глубинный способ дающий возможность погружать заземлители на глубину, которая составляет 30-35 метров. Мы используем лишь высококачественные материалы. В заземляющих системах по типу Гальмар , как правило, стержень покрыт медью, чистотой 99,9 процента. Способ покрытия — электролитический, образующий покрытие с неразрывной и молекулярной связью со сталью. Стержни омедненные по типу гальмар наделены высоким пределом надежности стали на разрыв 600 H/mm, а также высокой коррозионной стойкостью металла. Толщина медного покрытия заземляющей системы составляет 250 мкм по всей длине стержня. Это гарантирует, что заземление прослужит более 30 лет. Эта методика дает возможность вертикально погружать, с применением вибромолота, глубинные, покрытые медью заземлители. Глубина увеличивается постепенно — от 1,5 метра до 35 метров. Стержни имеют длину 1,5 метра, они соединяются латунными муфтами.

Место соединения стержней с муфтами обрабатывается особой токопроводящей и антикоррозионной пастой. На огромной глубине мы получаем стабильные характеристики сопротивления контура заземления. Эти характеристики будут постоянными в течение всего срока службы, указанного в гарантийных обязательствах, и уже не подвержены влиянию погодных условий.

Специалисты компании «Электрик» производят расчет глубины погружения заземлителей , а также числа глубинных точек в контуре заземления здания, сперва проведя замеры удельного сопротивления земли(грунта). В процессе проектирования мы обязательно учитываем параметры удельного сопротивления грунта, которое изменяется в зависимости от уровня влажности и температуры, и, что не менее важно, в существенной степени для разных видов почв.

Негативные последствия к которым приводит воздействие естественного природного явления — молнии  — пожары, механические повреждения, травмы и гибель людей и животных, повреждение важного электроэнергетического и в особенности дорогостоящего электронного оснащения, значительные сбои в электрообеспечении, в производственной работе.

Наиболее важнейшая задача системы молниезащиты  при попадании молнии (прямой удар, удар в землю) — это, в первую очередь, безопасность людей и животных, сохранение здания в целости и безопасности, для ее решения и устанавливают системы молниезащиты.

«Пассивная молниезащита»  — классическая система защиты от молнии , в составе которой применяются обычные металлические элементы (натянутый трос, штыри, также металлическая сетка из прутьев) — они играют роль приемника молнии (громоотвода). Чаще всего используют комбинацию молниеприемников, а эксплуатацию лишь одного из их видов применяют изредка. Монтируются они на все части здания, которые выступают на кровле.

Материалы, применяемые в строительстве, а это медь, сталь или алюминий, для системы защиты от молнии на ее функциональность не оказывают влияние. Возможны варианты эксплуатации изделий из различных материалов. Но в такой ситуации стоит лишний раз проверить соблюдены ли соответствующие нормативные требования.

«Активная молниезащита «, возникла еще в 1980-х гг. , где использовались так называемые активные молниеприемники. Внутри они имеют ионный генератор, который инициирует у кончика головки раннюю эмиссию встречного лидера. Это происходит именно при приближении грозового облака. Генератор безопасно уводит и перехватывает разряд молнии в землю. У подобных громоотводов защищаемая зона серьезно превосходит классические аналоги. Эти громоотводы относят к малозаметным, к тому же это серьезно уменьшает нагрузку на кровлю из-за меньшей эксплуатации материалов. Таким образом защищен не только лишь сам дом, но еще и все, что находится в радиусе действия активной головки.


Прямое попадание молнии в дом — это очень редкое явление, однако вероятность удара рядом за сто, двести метров представляет более серьезную угрозу, поэтому внутренняя молниезащита  серьезно важнее внешней. Так как не только лишь удары молнии , но еще и возникающие кратковременные электромагнитные импульсы могут повредить предметы и объекты, размещенные в доме. Единственное существующее решение этой трудности является использование внутренней системы защиты от молнии . Мерой предохранения будет разделение всех электрических сетей здания на отдельные зоны. В каждой из этих зон и устанавливается ограничитель перенапряжений. В каждом из типов ограничителей существуют свои инженерные параметры и особенности. Следовательно подбор какого-либо ограничителя достаточно трудоемкий процесс, по этому и рекомендуется обращаться к квалифицированным экспертам.

Специалисты компании «Электрик» будут рады Вам оказать помощь в таких работах как монтаж заземления , молниезащита дома , электромонтажные работы , измерение сопротивления заземления в Киеве, Днепропетровске, Одессе, Виннице,Житомире, Николаеве и по всей Украине.Звоните! Мы работаем для Вас!


Вернутся назад

Устройства заземления

Устройства и комплекты искусственного заземления

 

 

Что такое защитное заземление?

 

Защитное заземление — это необходимая норма электробезопасности. Контур заземления защищает здоровье и жизнь людей от токовых утечек, которые зачастую происходят при выходе из строя электрических приборов и оборудования, или повреждении изоляции электрических кабелей. В случае возникновения аварийной ситуации, токопроводящие элементы (металлический корпус) электрического прибора оказываются под опасным фазным потенциалом, а при задействовании защитного заземления, ток утечки безопасно растекается в землю.

 

 

Виды заземления

 

В зависимости от сферы назначения и применения системы заземления разделяется на:

 

  • Защитное заземление ≤ 4 Ом;
  • Повторное заземление ≤ 30 Ом;
  • Молниезащитное заземление ≤ 10 Ом;
  • Функциональное (рабочее) заземление ≤ 10 Ом.
  • Заземление газовых труб ≤ 10 Ом;
  • Заземление снятия статического напряженеия ≤ 100 Ом;
  • Технологическое заземление (электрически независимый заземлитель) электронного оборудования ≤ 2 Ом.

 

Защитное заземление – контур должен применяться в любых электрических системах, в которых есть вероятность поражения человека током.

Молниезащитное заземление — применяется в системах наружного молниеотвода. При попадании молнии в защищенный объект, устройства молниезащитного заземления, обеспечивают безопасное рассеивание тока молнии в землю.

Функциональное (рабочее) заземление — устанавливается на производственных и промышленных объектах, для обеспечения надлежащего функционирования электроустановок (генераторов, подстанций и т.д…), такой тип заземления не предназначен для обеспечения норм электробезопасности.

 

 

Для ознакомления с полным ассортиментом комплектов заземления из нержавеющей и горячеоцинкованной стали — перейдите на прайс uk

 

 

Варианты инсталляции искусственного контура защитного заземления

 

 

1.

Контур из горизонтальных и вертикальных устройств

 

 

2. Вертикальный Контур заземления — монтаж в одну точку

 

 

3. Что такое естественные заземлители, и как задействовать естественный заземлитель — читайте в ссылке — Заземление в соответствии действующим нормам ПУЕ 2017

 

Обращаясь к нам, Вы получаете комплексное решение:

 

  • Базовый расчет контура заземления;
  • Мы подберем аналог продукции для тендерных закупок;
  • Поставку качественных комплектующих заземления;
  • Выполнение строительно монтажных работ с соблюдением норм ПУЕ 2017;
  • Гарантию на материалы и работы;
  • Полный пакет исполнительной документации;
  • Сервисное и техническое обслуживание;
  • Ввод системы заземления в эксплуатацию.

 

Важно!

 

При установке искусственных устройств заземления в почвах с повышенной кислотностью — рекомендуем использовать комплектующие заземления из нержавеющей стали, также возможно использование устройств из стали, на которые наносится защитное покрытие цинка — способом горячего цинкования.

 

Устройства из нержавеющей стали от аналогов отличаются:

 

  • устойчивостью к механическим повреждениям;
  • имеют высокую коррозионную стойкость с высоким сопротивлением к окислению;
  • качество работы и долговечности системы – не менее 50 лет.

 

Компания «РЕМ-ГРУП СЕРВИС», предлагает комплекты модульного заземления с горяче оцинкованной и нержавеющей стали, предназначенных для установки механизированным путем.

 

Для заказа расчёта системы или услуги, Вы можете связаться с нами удобным для Вас способом — Контакты

 

Технологическое заземление его назначение и устройство

Заземление электроустановок делится на два основных вида – функциональное рабочее и защитное. В некоторых источниках встречаются и дополнительные виды заземлений, такие как измерительное, контрольное, инструментальное и радио.

Рабочее или функциональное заземление

В разделе ПУЭ в параграфе № 1. 7.30 дано определение рабочего заземления: «рабочим называют заземление одной или нескольких точек токоведущих частей электроустановки, которое служит не в целях безопасности».

Такое заземление подразумевает электрический контакт с грунтом. Оно необходимо для нормальной эксплуатации электроустановки в штатном режиме.

Назначение функционального заземления

Для того чтобы понять, что называется рабочим заземлением, следует знать его основное назначение – устранение опасности удара током в случае соприкосновения человека к корпусу электроустановки или к её токоведущим частям, которые в данный момент находятся под напряжением.

Такая защита применяется в сетях с трёхфазной системой распределения тока. Изолированная нейтраль необходима для электросети, где напряжение не превышает 1 кВ. В сетях с напряжением свыше 1 кВ защитное заземление допускается делать с любым режимом нейтрали.

Как работает защитное (функциональное) заземление

Принцип действия функционального заземления заключается в снижении напряжения между корпусом, который в результате непредвиденной аварии оказался под током, и землёй до безопасной для человека величины.

Если корпус электроустановки, оказавшийся под током, не оснащён функциональным заземлением, то прикосновение человека к нему равносильно контакта с фазным проводом.

Если учесть, что сопротивление обуви человека, который дотронулся до электроустановки, и пола, на котором он стоит, ничтожно мала относительно земли, то ток может достигнуть опасной величины.

При правильной работы функционального заземления ток, проходящий через человека, будет безопасным. Напряжение во время прикосновения также будет незначительным. Основная часть электроэнергии будет уходить через заземляющий проводник в землю.

Различия между рабочим и защитным заземлениями

Рабочее и защитное заземление отличается друг от друга прежде всего назначением. Если первое необходимо для обеспечения правильной и бесперебойной работы электрооборудования, то второе служит для защиты людей от поражения электрическим током. Также оно защищает и оборудование от поломок в случае пробоя какого-нибудь электрического прибора на корпус. Если здание оборудовано громоотводом, такой тип заземления защитит приборы от перегрузки в случае удара молнии.

Рабочее заземление электроустановок, в случае возникновения чрезвычайной ситуации, сыграет роль защитного, но основная её функция – обеспечение правильной бесперебойной работы электрооборудования.

В неизменном виде функциональное заземление применяют только на промышленных объектах. В жилых домах используется заземляющий проводник, который подводится к розетке. Однако есть бытовые приборы в доме, которые таят в себе потенциальную опасность для потребителя, поэтому не будет лишним заземлить их, используя глухозаземлённую нейтраль.

Домашние приборы, которые требуется подключить к рабочему заземлению:

  1. Микроволновка.
  2. Духовка и плита, которые работают за счёт электричества.
  3. Стиральная машина.
  4. Системный блок персонального компьютера.

Конструкция заземления

Рабочее заземление представляет собой вбитые в землю железные штыри, играющие роль проводников, на глубину около 2-3 метров.

Такие металлические прутья соединяют заземлительные клеммы электрооборудования с шиной заземления, тем самым образуя металлосвязь.

Металлосвязь есть в каждом жилом доме. Это сварная железная конструкция, которая соединяет друг с другом верхние концы заземлителей. Её заводят к вводному щитку дома для дальнейшей разводки по квартирам.

В качестве заземляющего проводника используют шину или провод с сечением не менее 4 кв. мм, окрашенные в жёлтые и зелёные полосы. Кабель в основном используют для переноса функционального заземления от шины к шине.

В целях безопасности проводится периодическая проверка электронного сопротивления металлической связи заземления. Оно измеряется от клеммы заземления электроустановки до наиболее удалённого от неё наземного контура заземления. Показатель сопротивления в любой части рабочего заземления не должен превышать 0,1 Ом.

Для чего делают несколько заземлителей

Электроустановку нельзя оснащать только одним заземлителем, поскольку почва является нелинейным проводником. Сопротивление земли находится в сильной зависимости от напряжения и площади контакта с воткнутыми штырями рабочего заземления. У одного заземлителя площадь контакта с почвой будет недостаточной, чтобы обеспечить бесперебойную работу электроустановки. Если установить 2 заземлителя на расстоянии в несколько метров друг от друга, то появляется достаточная площадь контакта с землёй. Однако следует помнить, что разносить слишком далеко металлические части заземления нельзя, поскольку связь между ними прервётся. В итоге останется только два отдельно установленных в почву заземлителя, никак не связанных друг с другом. Оптимальное расстояние между двумя контурами заземления составляет 1-2 метра.

Как нельзя осуществлять заземление

Согласно параграфу 1.7.110 ПУЭ, запрещается использовать в качестве рабочего заземления любые виды трубопроводов. Кроме того, запрещено выводить заземляющий кабель наружу и подключать его к неподготовленной контактной площадке на шине. Такой запрет объясняется тем, что каждый металл имеет свой индивидуальный потенциал. При воздействии внешних факторов образуется гальванический пар, который способствует процессу электроэрозии. Коррозия может распространиться под оболочку заземляющего провода, что повышает опасность его оплавления во время подачи больших токов на контур заземления в случае аварии. Специальная защитная смазка предотвращает разрушение металла, но действует она лишь в сухом помещении.

Также ПУЭ запрещает осуществлять поочерёдное заземление электроустановок друг с другом, подключать более одного кабеля на одну площадку заземляющей шины. Если пренебречь такими правилами, то в случае аварии на одной установке она будет создавать помехи в работе соседа. Такое явление называется электрической несопоставимостью. При неправильном подключении рабочего заземления работы по устранению недостатков опасны для жизни.

Требования к заземляющим конструкциям

Чтобы разобраться в том, что называется рабочим заземлением, а также какие требования предъявляются к таким конструкциям, следует знать, что для защиты людей от удара электрическим током, напряжение которого не превышает 1000 В, необходимо заземлять абсолютно все металлические части электрооборудования. Немаловажно, чтобы все конструкции, построенные в целях заземления, отвечали всем нормам безопасности, предъявляемым для обеспечения нормальной работоспособности сетей и дополнительных предохранителей от возможной перегрузки.

Опасность соприкосновения с токоведущими частями

При контакте человека с токоведущими частями электрической цепи или с металлическими конструкциями, которые оказались под напряжением в результате нарушения изоляционного слоя кабеля, возможно поражение электрическим током. Полученная травма проявляется в виде ожога на кожном покрове. От такого удара человек может потерять сознание, возможна остановка дыхания и сердца. Встречаются случаи, когда удар тока при малом напряжении приводит к смерти человека.

Меры предосторожности от поражения током

Чтобы максимально обезопасить людей от контакта с токоведущими частями электроустановки, а также с её металлическими частями, необходимо полностью изолировать опасный объект. Для этого устанавливают различные ограждения вокруг электроустановок.

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:

    КЗ на корпус в сети ТN-S до срабатывания системы защиты (

110B).

  • Внешние электромагнитные поля (близкий разряд молнии) из-за разницы в длине проводников. Иногда измеряется в кВ.
  • Занос потенциала на ГЗШ при срабатывании молниеприемника, при этом разница потенциалов достигает исчисляется сотнями кВ. Подробнее написано в статье «Защитное заземление. Основная и дополнительные системы уравнивания потенциала».
  • 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.

    Работающие электрические приборы должны иметь заземление. В зависимости от цели оно может быть рабочим или защитным. Первое предназначено для корректной работы устройств, а второе – для защиты людей. Принцип действия одного и второго разный.

    Основные цели и задачи заземления

    Почва способна нейтрализовать электрический ток, так как степень ее напряжения равна нулю. Сопротивление – это основной показатель заземляющего устройства, по которому можно судить о его качестве и способности выполнять свое предназначение. Удельное сопротивление зависит от состава почвы, наличия в ней химических веществ – кислотных или щелочных, влажности, рыхлости. В зависимости от состава почвы может потребоваться использование какого-либо специального комплекта заземления или же полная замена грунта для корректной работы заземляющих устройств.

    Заземление – это соединение какого-либо прибора, электрической установки или части сети с заземляющим устройством. Оно представляет собой заземлитель и заземляющие проводники, по которым ток стекает в грунт и нейтрализуется.

    Заземлителей может быть несколько. В распределенной схеме они располагаются по периметру объекта, электрическую сеть которого необходимо обезопасить. Проводящая часть (заземлители) обычно выполняются из металла. К ним подводятся заземляющие электроды, которые имеют непосредственный контакт с почвой.

    Заземляющее устройство монтируется по контуру. Контур заземления – это несколько проводников электродов, которые забиваются в грунт. Их длина – 3 метра, располагаются они на небольшом расстоянии друг от друга. В качестве соединения применяется горизонтальная металлическая полоса, которую укладывают в почву на небольшую глубину – до 1 метра. Соединение с электродами осуществляется с помощью обычной сварки. В специальных заземляющих комплектах части оборудования соединяются резьбой, что никак не влияет на рабочие свойства.

    Рабочее заземление необходимо в следующих случаях:

    • Защита оборудования от накопления статического электричества. Процессы, происходящие в природе, например, молнии, могут влиять на ток, протекающий в цепи, в результате чего оборудование может быть повреждено. Электроды, установленные в грунте, отводят излишки тока.
    • Защита сети от замыканий.
    • Защита от перенапряжения.

    Пример рабочего заземления – молниеотвод, который присоединен к электродам. Особенно актуально в генераторах, трансформаторах.

    Принцип защитного заземления

    Защитное заземление – это комплекс мер, которые направлены на защиту оборудования и людей, которые с ним работают. Используется для устранения электромагнитных помех, возникающих из-за работающего рядом устройства, а также для нейтрализации помех при коммутации в цепи питания.

    Защита от попадания молнии

    Воздушная среда – это участок с большим сопротивлением, но разряд имеет мощность, превосходящую данное сопротивление, поэтому пробивает его. По пути следования из верхних слоев атмосферы к земле молния выбирает участки с наименьшим сопротивлением – мокрые участки, стены, деревья и капли воды. Этим объясняется тот факт, что разряды часто попадают в дерево – оно имеет сопротивление меньше, чем воздух вокруг. При попадании в здание ток также проходит по участкам с наименьшим сопротивлением – это металлические трубы, электрические приборы или их металлические детали, влажные стены. Если устройство не имеет заземления, прикосновение к нему в момент прохождения заряда может быть смертельным.

    При установке молниеотвода на крыше заряд попадает в него, а далее движется в землю и нейтрализуется. Важно, чтобы токи не распространялись внутрь объекта, поэтому материалы, которые используются для обустройства заземления, имеют низкое сопротивление. По правилам оно не должно превышать показатель в 4 Ом. Сам молниеотвод должен быть соединен с электродами в грунте.

    Защита от импульсного перенапряжения

    Электронное оборудование чувствительно к скачкам напряжения или работающим в их радиусе мощным электрическим установкам. Повредить электронику может внезапно возникший разряд молнии вблизи.

    В качестве примера: во время грозы может возникнуть избыточный заряд в медном кабеле, которыми соединены дома и по которым проходит ток. Заряд при увеличении его размера способен разрушить кабель. В этом случае на линии питания ставится УЗИП – устройство защиты от импульсного перенапряжения, чтобы избыток заряда стравливался в грунт.

    Защита людей

    Корпуса приборов, все металлические элементы способны проводить ток. Если коснуться незаземленного прибора, в котором накопилось статическое электричество, можно получить сильный удар. Это отразится прежде всего на сердечно-сосудистой и нервной системе. Снизить удар помогает резиновая обувь, прорезиненные перчатки, абсолютно сухое помещение, но люди редко ходят по квартире или офису в резиновых сапогах. Подключение третьего провода к корпусу приборов, а затем соединение его с электродами позволяет утилизировать в грунт лишний ток.

    В старых частных и многоквартирных домах заземляющие мероприятия не проводились, поэтому все электрические приборы представляют потенциальную опасность для людей.

    Самодельные устройства могут выглядеть следующим образом: к корпусу прибора подсоединен провод, который выводится на улицу и соединяется с вбитым в землю металлическим изделием (труба, уголок, ведро, арматура). Эти изделия являются хорошими проводниками тока, в отличие от человеческого тела, поэтому ток выбирает металл и уходит в грунт.

    Отличие рабочего заземления от защитного

    Рабочее и защитное заземление по правилам техники безопасности не должно совмещаться водной схеме. При атмосферных разрядах электрические приборы могут повредиться, при этом защитное заземление не сработает.

    В схеме функционального (рабочего) заземления все токонесущие конструкции соединяются с электродами, установленными в грунте. Для корректной работы рабочего заземления используются также предохранители, которые принимают напряжение на себя и выходят из строя.

    Рабочее заземление оборудуется в том случае, если к приборам прилагается указание производителя и требования, которые защищают данное устройство.

    К защитному заземляющему устройству предъявляется больше требований, так как оно имеет более важные задачи: сохранение жизни людей.

    Назначение рабочего заземляющего устройства Назначение защитного заземления
    Большая мощность приборов Трехфазные приборы мощностью менее 1 кВт
    Электронное чувствительное оборудование Одно- и двухфазные устройства, не имеющие контакта с грунтом
    Медицинские приборы Техника мощностью более 1 кВт
    Электронная техника, которая является носителем важной информации В схемах с предохранителями и нулевым защитным проводником

    Самое надежное заземление предусмотрено в схеме электросети дома. Кабели, которые подходят к каждой розетке, должны быть трехжильными. Третья жила соединяется с землей и отводит статическое электричество, а также предотвращает короткие замыкания и попадание молнии внутрь здания.

    Требования к защитному заземлению

    Чтобы заземляющие установки выполняли свои функции, они должны соответствовать определенным параметрам и указаниям производителя оборудования.

    Нюансы, которые влияют на функционал:

    • Сопротивление грунта из-за его физико-химических особенностей. Лучше всего проводит ток влажная глина, графитовая крошка, торф, солончаки или морская вода. Хуже – сухой песок или твердые породы – гранит, щебень, кварц, асфальт, бетон.
    • Площадь контакта заземлителя с почвой. Чем больше площадь, тем более благоприятные условия создаются для перетекания тока, тем быстрее это происходит. Увеличить площадь можно, установив большее количество электродов по контуру здания. В этом случае их соединяют вместе стальной пластиной в единое целое. Если увеличить размер одного электрода, общая площадь также увеличится. Увеличить площадь помогает установка вертикального металлического контура, если нижние слои грунта имеют большее сопротивление, чем поверхностные.

    Поскольку добиться идеального сопротивления почвы трудно, устройства создаются исходя из ее характеристик. Для каждой электрической установки существуют свои нормы сопротивления заземлительных устройств. Например, для электрической подстанции с напряжением более 100 кВт сопротивление не должно быть больше 0,5 Ом, а для домашней сети с системой ТТ, а также применением автоматического отключения – до 500 Ом.

    Заземлители из металла не должны покрываться лакокрасочными материалами. Иногда в качестве заземляющего устройства используется подземная часть здания с металлическими конструкциями – электропроводящий бетон с арматурой внутри. Нельзя использовать газовые металлические трубы для решения проблемы заземления.

    Согласно Правилам устройства электроустановок заземлению подлежат:

    • Сети, напряжение которых выше 380 В.
    • Особо опасные и наружные установки.

    Части оборудования, подлежащие занулению и заземлению:

    • Корпуса электрического оборудования.
    • Вторичная трансформаторная обмотка.
    • Приводы электрических приборов.
    • Распределительные щиты, каркасы шкафов.
    • Металлические конструкции оборудования.
    • Железная оболочка кабеля.

    Если напряжение не превышает 42 В переменного тока или 110 В постоянного, заземление не требуется.

    Бытовое заземление

    Большая часть несчастных случаев в бытовых условиях связана с касанием прибора, который имеет повреждение изоляции. Тело человека в данном случае является проводником тока. Электрические варочные плиты, стиральные и посудомоечные машины, радиаторы отопления, микроволновки, бойлеры, ПК, мойки для посуды – все это металлические конструкции, которые хорошо проводят ток и без заземления могут причинить вред здоровью.

    Короткое замыкание – это соприкосновение фазного и нулевого провода в сети, что приводит к срабатыванию аварийной защиты и отключению прибора от питания. Чаще всего происходит не короткое замыкание, а утечка тока, который накапливается в корпусе бытового оборудования. Это может привести к поражению электричеством.

    Для безопасности человека необходимо устанавливать розетки с заземляющими контактами. К розетке должен быть подведен трехжильный кабель. При двухжильной и трехжильной системе заземление оборудуется по-разному – от распределительной коробки или электрического щитка.

    В качестве заземлителя нельзя использовать газовые, водопроводные или трубы централизованного отопления.

    Работа заземления при неисправностях электрооборудования

    Под неисправностью оборудования подразумевают повреждение изоляции и возникновение фазы в корпусе прибора. Если части оборудования находятся под напряжением, но не имеют защиты в виде заземления и УЗО, человек, не подозревающий об опасности, может получить удар током.

    Во втором варианте утечка тока может быть не значительной, устройство защиты оборудования не среагирует на напряжение и не отключит прибор. Человек может получить незначительный удар.

    Если корпус не заземлен, но УЗО установлено, оно сработает через 0,02 секунды после прикосновения человека к корпусу прибора. Этого времени не достаточно для нанесения вреда здоровью.

    Самой эффективной с точки зрения безопасности схемой является наличие заземления и УЗО. При возникновении утечки тока и переходе его в грунт УЗО реагирует и отключает прибор.

    Как производится расчет параметров основных заземляющих элементов

    Расчет параметров заземляющего устройства выполняется по формулам. Исходными элементами являются:

    • сопротивление грунта на данном участке;
    • длина, толщина, диаметр электродов, а также их количество.

    На практике во всех случаях бывают расхождения с намеченным планом работ, так как показатель почвы необходимо анализировать более точно. Сделать это практически невозможно: на 100 квадратных метрах необходимо пробурить около 100 мини шахт глубиной до 10 м, чтобы оценить слои почвы, ее состав и включения элементов – глины, известняка, песка и других компонентов.

    Установку заземляющих устройств проводят по главному принципу заземления: наличие запаса прочности, имея усредненные значения параметров. Чем ниже получается сопротивление, тем лучше для всех электрических приборов и людей.

    Установка заземлителей

    Вертикальные электроды более эффективно выполняют свои функции, так как их можно установить на большую глубину. При горизонтальной укладке на небольшую глубину сопротивление увеличивается, особенно в зимний период, когда верхние слои грунта промерзают.

    Для электродов применяют штыри, длина которых более 1 метра (обычно 1,5 м). Такие конструкции легко забить в грунт с помощью обычного молотка, соединение выполняется в горизонтальной плоскости не менее 0,5 м в глубину.

    Функциональное заземление — СКО

    Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки ( не в целях электробезопасности) — ПУЭ п. 1.7.30.

    Определение FE для сетей питания информационного оборудования и систем связи дано в следующих пунктах:

    «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 50571.22-2000  п. 3.14.

    «Функциональное заземление может выполняться путём 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 к  главной заземляющей шине (ГЗШ)» — ГОСТ Р 50571.21-2000  п. 548.3.1

    Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

    1 ) нулевой защитный РЕ- или РЕN- проводник питающей линии в системе TN;

    2 ) заземляющий проводник, присоединённый к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;

    3 ) заземляющий проводник, присоединённый к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;

    4) металлические трубы коммуникаций , входящих в здание…

    5 ) металлические части каркаса здания;

    6 ) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования….

    7 ) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;

    8 ) заземляющий проводник функционального ( рабочего ) заземления, если таковое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

    9 ) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

    Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов — ПУЭ п. 1.7.82.

    Система дополнительного уравнивания потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток — ПУЭ п. 1.7.83. ГОСТ Р 50571.3-94.

     Система местного уравнивания потенциалов.

    Незаземлённая система местного уравнивания потенциалов предназначена для предотвращения появления опасного напряжения прикосновения.

    Все открытые проводящие части и сторонние проводящие части, одновременно доступные для прикосновения, должны быть объединены.

    Система местного уравнивания потенциалов не должна иметь связи с землёй ни непосредственно, ни посредством открытых или сторонних проводящих частей.

     Обозначения:

    РЕ – защитное заземление

    FE – рабочее ( функциональное, технологическое ) заземление

    Функциональное заземление применительно к учреждениям ЛПУ — для обеспечения нормальной, без помех работы высокочувствительной электроаппаратуры при питании от разделительного трансформатора или согласно техническим требованиям на некоторые виды оборудования

    ( электрокардиограф, электроэнцефалограф, реограф, рентгеновский компьютерный томограф и тп. ) в помещениях операционных, реанимационных, родовых, палатах интенсивной терапии, кабинетах функциональной диагностики и других помещениях при установке в них указанной аппаратуры.

    При отсутствии особых требований изготовителей аппаратуры общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.

    Где  ГЗШ – главная заземляющая шина защитного заземления.

            ГШФЗ – главная шина функционального ( рабочего ) заземления.

    Вариант «А», с точки зрения электробезопасности, допустим только при условии, что аппаратура питается от разделительного трансформатора ( IT – сеть ).

    Использовать данный вариант для сетей типа TNS категорически не рекомендуется !

      Рис.2. Схема протекания тока замыкания на корпус аппарата при использовании независимого функциональног заземления в сети типа TN.

    Так как функциональное заземление в отличие от защитного не имеет точки соединения с ГЗШ, а соответственно с нейтралью, то токи короткого замыкания составят не сотни и тысячи ампер, как это происходит при защитном заземлении, а всего лишь десятки ампер. Ситуация усугубится при условии, что FE по заданию выполнено 10 Ом, а в цепи отсутствует УЗО ( вычислительная техника, томографы, рентгеновское оборудование и тд. ).

    Максимальный ток короткого замыкания составит 15,7А.

    Iкз = 220(В) / (4 + 10)(Ом) = 15,7(А)

    При данной схеме питания лучше воспользоваться вариантом «В» или «С», особенно если речь идет о мощном стационарном оборудовании ( рентгенаппараты, МРТ и тд. ).

    Помимо сказанного выше, ситуация ( с точки зрения электробезопасности ) осложняется вероятностью возникновения разности потенциалов на раздельных системах заземления, тем более если эти системы заземления находятся в пределах одного помещения см. рис.3.

    1. Шаговое напряжение при срабатывании системы молниезащиты.
    2. КЗ на корпус в сети ТN-S до срабатывания системы защиты
    3. Внешние электромагнитные поля.

     

    Вариант «В» удобен при реконструкции уже действующих объектов. Функциональное заземление при этом нередко выполняют с использованием составного, глубинного заземлителя. Второй положительный момент – функциональные заземлители и заземлители защитного заземления связанные между собой проводником уравнивания потенциала взаимно дублируют друг друга увеличивая надежность системы заземления.

    Недостатки по электробезопасности, по сравнению с вариантом «А», либо отсутствуют, либо эффективно снижаются в десятки раз, а «лучевая» схема заземления обеспечивает стабильную работу оборудования.

    Вариант «С» последнее время получает широкое распространение при проектировании новых объектов и соответствует высокому уровню электробезопасности.

    Заземление МРТ или медицинского оборудования

             Технологическое заземление или функциональное для магнитно-резонансного томографа (МРТ) предназначено не для электробезопасности пациента или обслуживающего персонала, а для правильной работы магнитно-резонансного томографа(МРТ). Значение сопротивления заземления аппарата МРТ определяется производителем оборудования и указывается в паспорте или правилах технической эксплуатации к магнитно-резонансному томографу.Медицинское оборудование такое как МРТ, имеет точные электронные системы, для работы которых необходимо устранить любые помехи. Это может быть как станок на каком-нибудь производстве, так и медицинское оборудование, такое как МРТ, УЗИ или криокапсулы. Сопротивление функционального заземляющего устройства может быть от 0,1 до 4 Ом.

             Для того чтобы надежно и правильно заземлить аппарат МРТ,наш интернет-магазин Энергомаг предлагает комплекты модульного заземления,которые имеют в своем составе оцинкованные стержни заземления Энергомаг (Украина) или омедненные стержни заземления Galmar(Польша). Также мы предлагаем монтаж функционального заземления МРТ,рентгенаппарата или любого другого медицинского оборудования с выдачей паспорта заземления,который содержит протокол проверки сопротивления заземления.

       Предлагаем посмотреть видео монтаж заземления МРТ в Киеве  током на нашем канале :

    Если Вы хотите сделать надежное заземление аппарата МРТ,интернет-магазин Энергомаг предлагает модульное оцинкованное или омедненное заземление,которое надежно и долговечно защитит Вас и электроприборы в Вашем доме от неприятных ситуаций.

    Если Вам необходимо заземление дома или дачи,квартиры, интернет-магазин Энергомаг предлагает готовые комплекты заземления для заземления дома своими руками.

    Заказать модульное заземление Вы можете через онлайн форму или по телефонам указанным на нашем сайте www. energomag.net +38(095)235-49-95,+38(096)262-98-48, +38(063)103-80-04+38,(044)362-92-50

    Доставка комплектов заземления в любую точку Украины Новой почтой по предоплате или наложенным платежом.

    Если Вы сомневаетесь в выборе или не знаете как выбрать комплект заземления,мы будем рады Вам помочь.

    Звоните, пишите мы Вам подскажем.

    Статьи по категории «Заземление для дома»

    Аккумулятор для ИБП,гелевый,AGM или мультигелевый,разница?
    Аккумуляторные батареи для котла отопления или насоса
    Вода из крана бьется током,в чем причина,как устранить?
    Гальмар заземление инструкция по монтажу
    Гибридный инвертор,как работает,как выбрать?
    Заземление дома или дачи своими руками,как сделать
    Заземление зарядной станции для электромобиля
    Заземление МРТ или медицинского оборудования
    Заземление своими руками,уголком или модульное заземление?
    ИБП для дома,генератор или солнечная станция что лучше?
    Измерение сопротивления заземления,проверка контура заземления
    Как выбрать бесперебойник?Советы бывалых
    Как выбрать заземление правильно
    Как выбрать солнечный инвертор для дома?
    Как выгодно купить твердотопливный котел?
    Как заземлить бойлер правильно
    Как заземлить дом
    Как заработать на солнечной энергии?
    Как защитить розетки от перегрузки?Решение есть!!!
    Как настроить регулятор тяги котла твердотопливного Огонек
    Как получить зеленый тариф в Украине,порядок оформления
    Как проверить контур заземления самому,метод электрочайника
    Как сделать заземление в розетке и проверить заземление розеток?
    Какие колосиники бывают,котлы с охлаждамыми колосниками
    Какой генератор лучше синхронный или асинхронный?
    Комплект ИБП+аккумулятор для газового котла
    Котел длительного горения Огонек ДГ модернизированный
    Можно ли фундамент использовать для заземления дома?
    Молниезащита дома своими руками,монтаж молниезащиты дома
    Молниезащита дома,цена,или от чего зависит стоимость?
    Пиролизные котлы,как они работают?
    С праздником пасхи,получите подарок
    Система уравнивания потенциалов для борьбы с блуждающими токами
    Солнечная станция для дома,выгодно или нет?
    Солнечные инверторы SAJ выставка SOLAR Ukraine 2018
    Солнечные инверторы для дома,как выбрать
    Солнечные станции для дома,зеленый тариф
    Твердотопливные котлы Огонек с электротенами
    Твердотопливный котел для отопления дома,выгодно или нет?
    Термическая сварка Galmar weld,для монтажа заземления
    Требования к заземлению
    УЗО без заземления работает или нет?
    Чем забивать модульное заземление на глубину
    Что такое сетевой солнечный инвертор?
    Электромонтажные работы в квартире,офисе,доме в Киеве,расценки
    Что такое заземление и зачем это нам нужно?
    Как выбрать твердотопливный котел
    Молниезащита внутренняя,зачем она нужна?
    Как выбрать электрогенератор для дома правильно?
    Как правильно выбрать стабилизатор напряжения

    Правильное заземление для порошкового окрашивания – aluminium-guide.

    com

    Электростатика порошкового окрашивания

    Порошковое покрытие

    Порошковое окрашивание – это метод нанесения электрически заряженной порошковой краски на заземленное металлическое изделие, например, алюминиевый профиль. Порошок электростатически притягивается к изделию и оседает тонким слоем на его поверхности. Затем изделие вместе с нанесенным слоем порошка помещают в печь, где этот порошок «запекается» в прочное и долговечное покрытие.

    Зарядка порошка

    В большинстве систем электростатического окрашивания зарядка частиц порошка производится с помощью коронного разряда (рисунок 1). Взвешенный порошок подается сжатым воздухом на выход из напылительного пистолета. Здесь находится так называемый зарядный электрод, который находится под высоким (до 100 киловольт) электрическим напряжением, обычно отрицательным. На острие этого электрода создается область с большим количеством отрицательных свободных ионов – коронный разряд или «корона». Частицы порошка проходят через эту область, захватывают эти свободные отрицательные ионы и получают за счет этого отрицательный заряд. Силы электрического поля и поток сжатого воздуха толкают эти заряженные частицы порошка в направлении заземленного изделия.


    Рисунок 1 – Принцип электростатического напыления порошка методом “корона” [1]

    Осаждение порошка на изделие

    Большинство материалов, применяемых для порошковых покрытий, являются сильными диэлектриками. Когда такая заряженная частица порошка подходит к металлической поверхности, например, алюминиевого профиля, она индуцирует в металле заряд такой же величины, но противоположной полярности (рисунок 2) [2].


    Рисунок 2 – Зеркальный заряд [2]

    Это происходит потому, что под действием отрицательного заряда частиц порошка электроны проводимости внутри металлического изделия отталкиваются от его поверхности и уходят по электрической цепи заземления в землю. Вблизи поверхности изделия образуется область с избыточным положительным зарядом, равным по величине отрицательному заряду частиц порошка.

    Зеркальный заряд и заземление

    Этот положительный заряд называют «зеркальным зарядом». Эти два заряда равной величины и противоположной полярности располагаются один напротив другого по обе стороны металлической, например, алюминиевой, поверхности. Они притягивают друг друга и удерживают частицу порошка на металлической поверхности [2].

    Для быстрого образования зеркального заряда свободные электроны должны быстро и свободно “выталкиваться” из изделия в землю. Именно поэтому хорошее заземление так важно для электростатического порошкового окрашивания.

    Что такое хорошее заземление?

    Проблемы плохого заземления

    Немалая доля проблем, которые возникают на линии порошкового окрашивания, происходят из-за недостаточного заземления окрашиваемого изделия или полного его отсутствия. К таким проблемам относятся, в том числе, следующие [3]:

    • Неоднородность покрытия от изделия к изделию, от подвески к подвеске, от смены к смене
    • Чрезмерный расход краски или колебание ее расхода
    • Чрезмерное налипание краски на оборудование
    • Необходимость постоянной корректировки технологических параметров линии окрашивания.

    Как заземление влияет на качество

    Когда окрашиваемое изделие, которое входит в камеру электростатического напыления порошка, имеет недостаточное заземление, то возникают следующие характерные явления [3]:

    • Изделие не способно эффективно притягивать заряженные частицы порошка, в результате чего слой краски получается слишком тонким.
    • Изделие становится своего рода конденсатором, который накапливает отрицательный заряд. Поэтому изделие начинает отталкивать заряженные частицы порошка. Заряд, который содержится в изделии, может вызвать электрический разряд, что при некоторых условиях может привести к возгоранию.
    • Заряженный порошок будет искать ближайшие заземленные объекты и притягиваться к ним (стенки камеры напыления, оборудование и пол).

    Причины недостаточного заземления

    Поиск возможных причин плохого заземления окрашиваемых изделий заключается в ответах на следующие вопросы [3]:

    • Имеет ли конвейерная система надежное заземлением при прохождении через камеру электростатического напыления?
    • Применяется ли периодический контроль заземления изделий перед их входом в камеру электростатического напыления?
    • Применяется ли токопроводящая смазка для смазывания роликов конвейера? Находятся ли ролики конвейера в контакте с направляющим рельсом при прохождении через камеру электростатического напыления?
    • Как часто чистят элементы цепи конвейера (встроенные чистящие щетки, периодическая чистка, замена)?
    • Защищены ли точки контакта подвесок и крюков от налипания краски? Какой метод применяется для чистки контактов подвесок и крюков, а также подвесок в целом?

    Безопасное заземление

    Одной из важных функций заземления является обеспечение безопасности, в том числе, пожарной. Так, например, инструкция Американской Национальной противопожарной ассоциации (NFPA) устанавливает, что окрашиваемое изделие при подключении на землю должно иметь электрическое сопротивление не более 1 МОм. Один «мегаом» равняется миллиону «омов», что является немалым количеством электрического сопротивления. Это требование исходит из условий безопасности, чтобы надежно обеспечивать отсутствие источников воспламенения для распыленного (атомизированного) порошка [4].

    Неокрашенные металлические изделия, в том числе, алюминиевые профили, чистые крюки и подвески, чистый конвейер имеют малое электрическое сопротивление, так все они являются хорошими проводниками. То, что портит этот идеальный путь электрического заряда от детали к заземлению – это:

    • налипание краски на точки контакта изделия, подвески и конвейера;
    • загрязнение роликов, цепей, шарниров и соединений конвейера.

    Все эти точки контакта вместе и должны быть способны обеспечивать электрическое соединение изделия с землей при сопротивлении не более 1 МОм.

    Проверка заземления

    Мегаомметр для измерения заземления

    Прибором, который применяют для измерения непрерывности электрической цепи до изделия до заземления, является омметр, который имеет мегаомную шкалу. Этот прибор может быть обычным вольт-омметром или мегаомметром (мегометром). Для измерения электрического сопротивления электрических цепей обычный вольт-омметр применяет источник питания низкого напряжения (около 9 вольт). Этого прибора вполне достаточно для проверки обычной электрической цепи, однако он не годится для проверки заземления системы порошкового окрашивания [4].

    Мегаомметр первоначально был разработан для проверки обмотки электродвигателй и изоляции проводов. Этот прибор лучше подходит для контроля заземления системы порошкового окрашивания, так как его источник питания обычно дает напряжение 250, 500 или 1000 вольт. Это более высокое напряжение обеспечивает необходимую силу тока, которая требуется для измерения сопротивления цепи до заземления в системах порошкового окрашивании [4].

    Перед тем, как применять этот мегаомметр, необходимо внимательно прочитать инструкцию по его эксплуатации и строго ей следовать, что бы избежать удара электрическим током, а также обеспечить получение правильных результатов измерения электрического сопротивления. Для проверки заземление во всей системе порошкового окрашивания обычно применяют два достаточно длинных медных провода и два зажима типа «крокодил».

    Как проверяют заземление

    В первую очередь, важно проверить заземление здания, чтобы убедиться, что вы имеете нормальную цепь заземления. Чтобы проверить точку подсоединения к заземлению, нужно соединить один провод со стержнем заземления, а другой провод к вашей точке подсоединения к заземлению. Этой точкой подсоединения к заземлению может быть, например, опорная стальная конструкция конвейера или любое металлическое устройство, которое соединено с землей.

    Чтобы проверить сопротивление заземления подсоединяют один тестовый провод к проверенному заземлению здания, а другой – к изделию, установленному на подвеске системы порошкового окрашивания (рисунок 3а). С точки зрения безопасности это показание сопротивления заземления должно быть не более 1,0 МОм. Это сопротивление заземления, которое включает всю цепь: изделие, подвески, шарниры и все компоненты конвейера.

    Если сопротивление заземления превышает 1,0 МОм, то нужно перенести тестовый провод от изделия и подсоединить его к следующему элементу этой «электрической цепи» – контакт подвески (рисунок 3б).

    Если показание прибора будет все еще выше 1,0 МОм, то нужно продолжать тестировать каждую следующую точку контакта этой цепи – кронштейны, ролики, цепи, направляющие и т. п., пока не будет получен положительный результат измерения сопротивления заземления (рисунок 3в).

    а

    б

    в
    Рисунок 3 – Замеры электрического сопротивления заземления:
    а – на изделии, б – на подвеске, в – на конвейере

    Выполняя последовательно эти действия, можно точно определить, где пропадает заземление, и какая часть системы порошкового окрашивания требует чистки и технического обслуживания.

    Технологическое заземление

    Наиболее важная технологическая проблема, которая возникает при плохом заземлении – это неравномерная или недостаточная толщина порошкового покрытия. Кроме того, при плохом заземлении слой краски на различных изделиях подвески будет различаться, а участки поверхности с клетками Фарадея становится еще труднее покрыть краской. Кроме того, кромки профилей также могут иметь проблемы с покрытием.

    Другой проблемой плохого заземления является низкая эффективность первичного осаждения порошка на изделие. Поскольку порошок «не хочет» притягиваться к изделию с достаточно высокой скоростью, то количество порошка, который не смог осесть на изделие и вернулся на рекуперацию, будет значительно выше, чем в случае, когда обеспечивается хорошее заземление.

    Какое же сопротивление заземления является оптимальным с точки зрения технологии? Инструкция компании Nordson [5] устанавливает требования для сопротивления заземления для систем порошкового окрашивания с учетом условий не только безопасности, но и технологичности (рисунок 4) [5, 6]:

    • Применяемый прибор: мегаомметр (мегометр) на 500 В или 1000 В.
    • Периодичность контроля: ежедневно.
    • Требуемые показания:
      – Идеально: 0 Ом
      – Приемлемо: от 200 до 300 Ом
      – Необходимы корректирующие действия: ≥ 1,0 МОм.

    Рисунок 4 – Контрольное измерение сопротивления заземления
    системы порошкового окрашивания [5]

    Таким образом:

    • оптимальными показаниями сопротивления заземления с точки зрения эффективности технологии является интервал от 0 до 300 Ом;
    • предельно допустимым с точки зрения безопасности является показание сопротивления заземления 1,0 МОм.

    Как поддерживать надежное заземление?

    • Неокрашенные металлические изделия, например, алюминиевые профили, являются естественным образом токопроводящими.
    • Наиболее частой причиной плохого заземления являются загрязненные контакты подвесок. Вся подвеска в целом может быть окрашена, но точки контакта (с обоих концов профиля) должны быть достаточно чистыми, чтобы проводить электричество для обеспечения заземления.
    • Компоненты конвейера, через которые проходит цепь заземления, также требует регулярной чистки. Загрязненные рычаги, ролики, цепи, направляющие и т. п. могут быть причиной недостаточного заземления окрашиваемого изделия.

    Источники:

    1. Application Variables for Powder Coating Systems / Ken Kreeger – Nordson Corporation – 1994
    2. Electrostatic Phenomena in Powder Coating / S. Guskov – Nordson Corporation – 2017
    3. Electrostatics: Better Understanding for Better Results /John Tomaro -Nordson Corporation – 2004
    4. Finding Solid Ground / N. Liberto – Powder Coating, September 2011
    5. Electrostatic System Installation, Checks, and Troubleshooting. Customer Product Manual – Nordson Corporation – 2003
    6. https://www.powdercoatguide.com/2012/12/7-grounding.html

    См. также Контроль качества порошковых красок: показатели, методы, стандарты – Руководство

    Теория и проблемы технического заземления

    Техническое заземление относится к специальным процедурам заземления, оборудованию или методам, используемым для технического или электронного оборудования. Например, специальное заземление, используемое в студии звукозаписи или вещательной станции для заземления аудио, видео или контрольного оборудования, правильно называется техническим заземлением.

    Изолированное заземление звездой
    Наиболее распространенной системой технического заземления является система изолированного пускового заземления. Этот подход к заземлению имеет минимум технических компромиссов, соответствует требованиям заземления оборудования и обеспечивает систему, которая относительно практична в установке, устранение неполадок и обслуживание.Существуют и другие подходы, такие как использование заземляющего слоя, которые будут обсуждаться позже; однако изолированное звездное заземление является наиболее распространенным.

    На рисунке 3 показана основная геометрия системы «звезда-земля». Из рисунка видно, что наземная система состоит из центральной точки, которая обращена к местным точкам, которые обращены к оборудованию в данной области. Внутри этого оборудования эти заземления могут быть направлены на электронику, экраны и другие системы и подсистемы, которым требуется заземление.

    Вся система технического заземления проводов и шин заземления изолирована и изолирована от всех других систем, за исключением единственной точки в центре системы заземления, которая, согласно требованиям электрических норм, должна быть соединена с другим заземлением. системы на объекте.

    Несколько ключевых моментов можно использовать для объяснения того, почему этот подход работает:
    — Все электронное оборудование в пределах данной области имеет отдельные проводники, обеспечивающие его ориентир.
    — Каждая единица оборудования в пределах данной области имеет наземную привязку к одному и тому же уровню.
    -Каждый элемент оборудования имеет только один возможный путь на землю.
    — Каждая единица оборудования имеет одинаковое сопротивление заземлению.
    Первый элемент означает, что связь по общему импедансу устраняется частями оборудования в заданной области. Поскольку это оборудование обычно имеет много соединений сигналов, оно подвержено этому типу генерации электромагнитных помех.

    Второй элемент означает, что все части оборудования в данной области будут иметь одинаковую ссылку, потому что они подключены к одной и той же точке.Опять же, это уменьшит связь по общему импедансу и влияние синфазного шума на дифференциальные линии. Кроме того, любые контуры заземления между оборудованием в данной области будут иметь минимальную площадь контура.

    Пункт три означает, что не будет никаких контуров заземления, потому что есть только один путь к земле. Обратите внимание, что, хотя контуры заземления не создаются системой заземления, контур заземления может быть создан через соединительный кабель. Об этом мы поговорим позже.

    Четвертый элемент — все оборудование, имеющее аналогичное сопротивление относительно земли — означает, что, поскольку система принимает определенное количество электромагнитных помех и опускает эти шумы на землю, все ветви в системе будут иметь одинаковое опорное напряжение заземления ( потенциал).

    Уровни грунта
    Система заземления звездой позволяет создавать различные уровни грунта. Во-первых, это заземление цепи. Для всей электроники требуется заземление, проложенное через печатную плату. Каждая печатная плата размещается в шасси с заземлением оборудования. В одной точке корпуса заземление цепи заземлено на точку заземления оборудования для этого шасси. Эта точка является точкой заземления звезды для устройства.

    Второй уровень — заземление экрана. Каждая электроника будет иметь соединительные кабели для сигнальных входов и выходов.Экраны этих кабелей обычно заземлены (часто только с одного конца). Чаще всего экран заземляют в блоке электроники, где он заканчивается. Следовательно, необходимо подключить заземляющий контакт разъема ввода-вывода к заземлению внутри корпуса. Как это делается, очень важно и будет обсуждаться позже в разделе, посвященном подключению оборудования.

    Конечно, заземление экрана может происходить и на промежуточных полях. В этом случае для этого необходимо подвести к домкратам технический заземляющий провод.

    Заземление оборудования относится к заземлению каждого отдельного элемента электронного оборудования в аудио- или видеосистеме. Это заземление является частью защитного заземления электрической системы и входит в оборудование через шнур питания переменного тока через третий контакт, что является требованием электрических норм. Цель кода заключается в том, что, когда часть оборудования подключена к I, она также заземляется с той же точкой подключения. Таким образом невозможно, чтобы какое-либо оборудование было подключено к питанию и не было заземлено.Манипуляции с заземлением этого оборудования являются незаконными.

    Следующий уровень, местная или местная техническая шина заземления, соединяется с основным заземляющим проводом одним толстым проводом. Один или несколько из них обычно находятся на объекте, расположенном рядом с центрами оборудования, такими как диспетчерские, машинные отделения, удаленные помещения для усилителя или места для мобильных грузовиков.

    Последний уровень, главная техническая шина заземления, является центральным узлом для всех технических заземляющих проводов. Только одна из этих шин находится внутри любого данного объекта, и именно эта точка соединяет систему технического заземления с системой заземляющих электродов здания и с системой электрического заземления здания.Эта точка также заземляется на нейтральный проводник для распределения мощности.

    Соединение по общему импедансу
    Соединение по общему импедансу может происходить между любыми двумя частями электроники, если у них есть общий проводник, между которыми есть полное сопротивление. Типичным примером этого является общий заземляющий проводник, используемый более чем одной единицей оборудования. Это одна из основных причин, почему используется система заземления звезды. Однако необходимо учитывать компромисс между площадью контура и общим сопротивлением связи.На рисунке 4 показаны два примера связи с общим сопротивлением. На рисунке 4A в примере показано соединение общего сопротивления через нейтральный проводник. На рисунке 4B показано соединение по общему сопротивлению через заземление в гирляндной цепи. На этом рисунке мы видим, что любые шумовые токи, создаваемые двумя левыми усилителями, будут создавать напряжение на R3, которое будет модулировать опорный сигнал заземления третьего усилителя. Общий импеданс R3 приводит к общему сопротивлению.

    Контуры заземления
    Основной причиной отказа технических систем заземления являются контуры заземления.Они вызывают электромагнитные помехи. Контур заземления, как следует из названия, создается, когда проводящий контур образуется из технических заземляющих проводов и некоторого дополнительного проводника. При замыкании на землю в системе технического заземления может образоваться контур заземления, как показано на рисунке 5. Также возможно наличие контура заземления в системе технического заземления, когда две точки системы технического заземления соединены вместе, обычно через кусок соединительного сигнального кабеля, как показано на рисунке 6. Другими словами, контуры заземления могут возникать, когда часть технического оборудования9 заземляется на строительную сталь или какой-либо другой проводящий элемент. Контуры заземления также могут возникать, когда кусок сигнального кабеля имеет экран, соединенный с техническим оборудованием (и, следовательно, с землей) на обоих концах.

    Контуры заземления вредны для аудио-, видео- и сопутствующего оборудования, поскольку они вызывают блуждающие токи внутри технических заземляющих проводов. Эти заземляющие проводники используются в качестве заземления для электронного оборудования системы.Следовательно, паразитные токи вызывают шум в опорной точке заземления, и этот шум может быть наведен в сигнальные линии системы.

    Площадь контура и импеданс
    Идея площади контура важна для технических систем заземления. Ранее мы обсуждали, что когда образуется проводящая петля, магнитное поле индуцирует ток в этой петле. Сила тока будет функцией размера петли или силы магнитного поля. (Более крупная петля будет содержать больше силовых линий магнитного поля.) Если поле увеличивается или площадь контура увеличивается, ток будет увеличиваться. Связанная с этим проблема электромагнитных помех возрастает с увеличением площади контура или напряженности магнитного поля.

    На рис. 7 показаны различные сценарии, в которых площадь контура изменяется в зависимости от того, как была проведена разводка, и показано различное влияние этих ситуаций на величину электромагнитных помех. В одном случае оборудование заземляется локально, и площадь контура заземляющего контура мала. Во втором случае оборудование заземляется не локально, а на некотором расстоянии, и теперь площадь контура намного больше.Мы ожидаем, что проблема EMI, когда присутствует контур заземления, больше в последнем случае. Этот пример иллюстрирует важную проблему технического заземления: вы должны учитывать геометрию заземления и проводов. Хотя две разные системы заземления могут выглядеть эквивалентными, тот факт, что одна имеет большую площадь контура (проблема геометрии, а не проблема цепи), означает, что на практике они могут вести себя совершенно по-разному. На рисунке 8 представлен другой взгляд на площадь контура и электромагнитные помехи.

    Импеданс проводника
    Импеданс определяется как сопротивление переменному току электрическому току.Импеданс описывает сопротивление куска провода в присутствии переменного тока. Интересно, что импеданс будет зависеть от частоты тока в проводе. С увеличением частоты увеличивается и сопротивление. Два основных эффекта вызывают увеличение импеданса куска провода с увеличением частоты. Поскольку многие формы электромагнитных помех имеют высокую частоту и в некоторых случаях очень высокую частоту (в МГц), импеданс провода становится важным фактором в определении его способности отводить паразитные электрические помехи.

    Двумя основными эффектами, увеличивающими сопротивление, являются скин-эффект и индуктивность отдельного проводника. Одно из объяснений скин-эффекта состоит в том, что внутренняя индуктивность провода увеличивается к центру, что облегчает протекание тока к внешней стороне провода. Следовательно, на очень высоких частотах большая часть тока протекает вокруг проводника, и, следовательно, проводник имеет фактически меньшую площадь, поэтому его сопротивление увеличивается. Инкрементная самоиндукция одиночного куска провода зависит от его длины и радиуса проводника.Кусок провода с изгибом будет иметь большую индуктивность, чем цельный прямой. Поэтому важно прокладывать заземляющие проводники с минимальным количеством изгибов и поворотов.

    Из-за проблемы скин-эффекта обычно используют плетеные проводники или плоские кусочки медной пластины или ленты, которые имеют большую площадь поверхности и, следовательно, меньший скин-эффект. Однако при нормальных условиях электромагнитного излучения использование тесьмы и ремней не требуется.

    Стоячие волны
    По мере увеличения частоты переменных сигналов способ распространения сигналов по проводам определяется теорией линий передачи.Хотя эта тема выходит за рамки данной статьи, интуитивное понимание этой темы можно получить, рассматривая волны, бегущие по реке или каналу. Если в канале есть какие-либо препятствия, волны разбиваются и могут отражаться обратно вверх по каналу. Крайним случаем этого является стена в конце канала, где волны, идущие по каналу, и волны, отражающиеся обратно вверх по каналу, взаимодействуют друг с другом, создавая волны, которые не движутся в продольном направлении в канале, а просто движутся вверх. и вниз.

    Одним из эффектов стоячих волн является то, что на определенных частотах возбуждения провод ведет себя как разомкнутая цепь. По проводам электрическая энергия не передается. В этом случае, когда в качестве заземляющего провода используется провод, заземление не происходит. Частота возникновения стоячих волн зависит от длины провода. Таким образом, для данной частоты всегда существует некоторая длина провода, на которой, если есть разрыв на оконечной нагрузке на конце линии, некоторая энергия будет отражаться обратно вниз по линии, что приведет к характеристике импеданса, как показано на рисунке 9.Одним из решений этой проблемы является обеспечение нескольких путей заземления различной длины, которые, к сожалению, могут создавать контуры заземления. Это явление является одной из причин того, почему так трудно добиться хорошего высокочастотного заземления (в мегагерцовом диапазоне).

    Наземные самолеты — окончательное решение?
    Учитывая, что на определенных частотах провод определенной длины действует как разомкнутая цепь или, по крайней мере, его импеданс увеличивается, желательно использовать несколько путей заземления. Плоскость заземления состоит из большой проводящей поверхности.Очевидно, что любые две точки между поверхностью могут быть соединены большим количеством путей через плоскость заземления. На любой частоте сопротивление между любыми двумя точками на плоскости заземления всегда будет низким. По этой причине плоскости заземления — это обычная техника, используемая в печатных платах, где они легко реализуются.

    Концепция заземляющих плоскостей может применяться для заземления аудио и видео систем; однако очевидно, что реализовать заземляющую пластину значительно сложнее, чем реализовать дискретные изолированные заземляющие проводники.

    Рассмотрим, например, студию звукозаписи с большим токопроводящим ковриком, размещенным под ковровым покрытием. Любое оборудование студии может быть заземлено на этот коврик в точке непосредственно под оборудованием. Такая система обеспечит чрезвычайно низкий импеданс среди всего оборудования в студии. Однако было бы трудно гарантировать, что эта заземляющая пластина не будет случайно замкнута на строительную сталь. Таким образом, эти системы несколько необычны и встречаются только в самых сложных условиях электромагнитных помех.Один из примеров того, как можно использовать самолеты заземления на объекте, показан на рисунке 10.

    Подписка

    Чтобы получать больше подобных статей и быть в курсе всех наших ведущих новостей, функций и аналитических материалов, подпишитесь на нашу рассылку. информационный бюллетень здесь.

    Использование технологий как дискурсивного ресурса для обоснования культурных изменений в организациях Пол М. Леонарди, Мишель Джексон :: SSRN

    Наука, технологии и человеческие ценности, Том.34, № 3, 2009 г.

    34 стр. Размещено: 28 января 2009 г.

    Дата написания: 1 января 2009 г.

    Абстрактные

    В технологически обоснованных организациях культура тесно связана с материальными характеристиками технологии, которую организация производит, распространяет или предоставляет услуги.Технологическое обоснование помогает объяснить, почему высокотехнологичные организации часто сталкиваются с проблемами культурной интеграции после слияния. Исследуя недавнее слияние компаний US West и Qwest, в этой статье анализируется, как влиятельные игроки стратегически использовали процесс технологического обоснования для регистрации базовой технологии, чтобы позиционировать интеграцию после слияния с технологическими терминами, создавая дискурс неизбежности, который затем публично оправдал культурное доминирование Qwest. Запада США.

    Ключевые слова: технология, организационные изменения, дискурс, обоснование, обоснование, социальное строительство

    Рекомендуемое цитирование: Предлагаемая ссылка

    Леонарди, Пол М.и Джексон, Мишель, Технологическое обоснование: использование технологий как дискурсивного ресурса для обоснования культурных изменений в организациях (1 января 2009 г.). Наука, технологии и человеческие ценности, Том. 34, № 3, 2009 г., Доступно в ССРН: https://ssrn.com/abstract=1334106