Типы заземлений: Упс. Вы не туда попали!

Содержание

Конструкции защитных заземлений | Электрическая часть электростанций | Архивы

Страница 109 из 111

На электрических установках защитному заземлению подлежат корпуса турбин, генераторов, трансформаторов, имеющих электропривод насосов и всего вспомогательного оборудования, корпуса, рамы, фланцы и цоколи электрических аппаратов, каркасы щитов и щитков, приводы, ограждения и все прочие металлические конструкции, которые нормально не находятся под напряжением, но при пробое изоляции на корпус получают потенциал.
На корпусах, аппаратах и конструкциях предусматривается болт для заземления или присоединение осуществляется сваркой. На отключаемых для ремонта участках коммутации с каждой стороны разъема включаются заземляющие ножи разъединителей или накладываются переносные заземлители.
Все элементы присоединяются параллельно к проводникам заземления и далее к общей магистрали этажа, прокладываемой обычно под окнами помещений с зазором между шиной и стеной; зазор предохраняет стены от ржавых пятен, а металл от коррозии. 5 — осы фундаментов опор и аппаратов 35 кВ; 6 — ось трансформаторов; 7 — ось разъединителей 110 кВ; 8 — ось входного портала; 9 — ограда; 10 — контур по периметру ОРУ; 11 полоса выравнивающей сетки продольная; 12 — то же, поперечная. 13 контур по периметру ЗРУ; 14 — стержневые заземлители

Минимальное сечение стальных шин заземляющих проводников для присоединений 8×3 мм, а для магистралей — 30×4 или 40×3 мм.
Магистрали всех этажей привариваются к нескольким стоякам здания, которые выводятся сквозь фундамент и привариваются к наружному, располагаемому в грунте на глубине 0,5—0,7 м кольцевому контуру заземления вокруг периметра здания.
Контур предусматривается у каждого здания электрической установки на расстоянии 1—2 м от стен, а также вокруг площадок открытых РУ. Ограда ОРУ должна отстоять на 3 м от контура заземления с внешней стороны.
Для контура применяется полосовая сталь сечением 40×4 мм, с прокладкой «на ребро». При агрессивных грунтовых водах берется оцинкованная сталь увеличенного сечения.

Вдоль контура забиваются стержневые заземлители из круглой (арматурной) стали, труб или уголков, число которых определяется расчетом. Круглая сталь берется диаметром 12—15 мм, трубы диаметром 40—60 мм, уголки 50×50 или 60×60 мм. В нормальных условиях грунта длина стержневых заземлителей 2—3 м, расстояние между ними не менее 3—4 м, соединение с полосой контура осуществляется сваркой.
Выполнение контура заземления на площадке объекта показано на рис. 12-5.
При близком взаимном расположении стержневых заземлителей (менее 40 м) растекание тока в грунте определяется общей системой по контуру, в зависимости от числа заземлителей   и отношения заземления (рис. 12-6, а и б). В


Рис. 12-6. Фрагмент контура заземления: а — стержневые заземлители контура; 6 — растекание тока в грунте при экранировании заземлителей; в — кривые коэффициента использования   стержневых заземлителей, размещенных заимное мешающее влияние заземлителей учитывается в расчете введением коэффициента экранирования, определяемого по кривым (рис. 12-6, в).
Для выравнивания потенциала с целью снижения напряжения прикосновения и напряжения шага, а следовательно, повышения безопасности эксплуатации применяются выравнивающие сетки, прокладываемые в грунте на глубине 0,5—0,7 м на открытых площадках РУ и под полом помещений с повышенной опасностью и особо опасных.

Сетки выполняются из полосовой стали; на ОРУ рекомендуется размер ячеек сетки 6—12 м, а под полом помещений — 2—3 м. У выездов и входов на подстанцию, а также у подъездов и входов в здания предусматриваются плавно снижающие потенциал козырьки или скаты.
Общая форма конструкций системы заземления, включая выравнивающую сетку, и все линейные размеры предопределяются компоновкой оборудования на территории подстанции и расположением фундаментов в помещениях.
При выполнении конструкций заземления всемерно должны быть использованы естественные заземлители, которые путем многократной приварки соединяются с системой искусственного заземления.
В качестве естественных заземлителей используются закладные части оборудования, арматура фундаментов сооружений, металлические каркасы зданий, местные сети трубопроводов, рельсы железнодорожных путей объекта, металлические оболочки кабелей и т, п.
В средней полосе только естественная проводимость железобетонных фундаментов крупных промышленных предприятий обеспечивает выполнение требований ПУЭ, относящихся к заземлению электротехнических установок. Бетонная корка железо-бетонных фундаментов зданий и различного рода сооружений не ограничивает проводимость арматуры. Считается, что такого рода сложное устройство можно рассматривать как сплошную металлическую пластину.
Особо благоприятные условия использования естественных заземлителей имеются при сооружении гидроэнергетических установок. Здесь в качестве естественных заземлителей надо использовать оставляемые в грунте металлические шпунтовые ряды, обсадные трубы буровых скважин, колодцев, шурфов, металлические трубопроводы и облицовки отсасывающих труб, закладные части пазов затворов, турбин, насосов, а многократно присоединять арматуру всех железобетонных сооружений: здания, установки, плотин, понура, рисбермы, шлюза.

Рекомендуется устраивать заземлители в виде сеток из полос сечением, выбираемым в зависимости от агрессивности фильтрующих вод; сетки закладываются под основания сооружений (здания установки, плотины), под все донные плиты верхнего и нижнего бьефов. Здесь проектирование и устройство заземления должно предшествовать всем работам по возведению основных сооружений и сочетаться с первоначальными строительными работами. Такое заземление стабильно, не зависит от сезонных колебаний температуры и не меняется с течением времени.
На рис. 12-7 показано примерное расположение заземлителей и сети магистралей заземляющих устройств в составе сооружений крупной приплотинной ГЭС.
Во многих гидроустановках укладка заземлителей под гидросооружения и использование естественных заземлителей могут оказаться достаточными, при этом не потребуется забивки дополнительных стержневых заземлителей. Однако прокладка выравнивающих потенциал сеток и устройство козырьков (скатов) для снижения напряжений прикосновения и шага на площадках ОРУ и в помещениях электрооборудования здесь также необходимы.
Створ основных гидросооружений обычно выбирается на прочном скальном основании, что не является благоприятным условием для заземления. Сооружаются электрические установки и в зонах вечной мерзлоты.
Холод проник в глубь земной коры и сковал недра сотни тысяч лет назад, когда большая часть планеты была покрыта сплошным ледяным панцирем. В наше время самая низкая температура горных пород — минус 15 °С — зафиксирована на азиатском побережье Полярного бассейна, а наибольшая глубина промерзания — 1500 м — на Центральном Сибирском плато. Таяние вечной мерзлоты происходит не только под влиянием климатических потеплений, но и под действием глубинных потоков энергии из недр земли.
Для снижения сопротивления заземляющего устройства в плохопроводящих и скальных грунтах дополнительно применяются глубинные и скважинные заземлители, выносные заземления, специальная обработка грунта.
Глубинные трубчатые заземлители или заземлители из круглой стали диаметром 12 мм с заглублением на 15—30 м, а иногда до 50 м и более эффективны при плохопроводящих поверхностных грунтах. Забиваются они с помощью копра, отбойного молотка компрессорной установки, вибрационным методом, гидропрессом или ввертыванием в грунт. Глубинные заземлители обладают устойчивым сопротивлением заземления в течение всего года. Однако при скальных грунтах забивка глубинных заземлителей бывает затруднительна или невозможна.
В многолетнемерзлых грунтах районов Крайнего Севера с целью снижения сопротивления заземления приходится выполнять скважинные заземлители глубиной 400—800 м.
Рекомендуется также располагать заземлители под отапливаемыми зданиями и под массивами сооружений. Например, под T3G образуется чаша протаивания, с течением времени слой чаши непрерывно увеличивается. Использование чаши для заземлителей может дать заметную экономию средств на устройство системы заземления.
Выносные заземлители в виде местного контура с приваренными нормальной длины или глубинными стержневыми заземлителями и выравнивающей сеткой устраиваются вблизи объекта на расстоянии 2—3 км, но не больше 5—6 км в местах с хорошей проводимостью грунта.
Такими местами могут быть овраги, болота, естественные и искусственные таликовые зоны (места с постоянной талой водой), непромерзающие озера и реки, заливы моря.
В качестве заземляющих электродов при устройстве озерных заземлителей используются листы железа, сетка, сваренная из стальных полос, и реже — вертикальные электроды, забиваемые в донный грунт. Листовые заземляющие электроды и сетки укладываются на дно озера, стержневые электроды забиваются ниже возможного ледяного покрова.
Соединение выносных заземлителей со станционной системой заземления осуществляется одножильным подземным бронированным кабелем, голым медным проводом, проложенным по опорам ЛЭП, используются различные металлические коммуникации, водопроводы. Например, трубопровод из пяти-шести ниток с шунтированием всех разъемных соединений полосовой сталью на сварке дает полную гарантию надежности соединения.
Место выносного заземления ограждается, вывешиваются предупреждающие плакаты.
В качестве специальной обработки грунта применяется агротехническая обработка и прикатывание для сохранения влаги в почве, внесение в грунт и лунки заземлителей поваренной соли, толченого шлака, кокса, золы или их смесей, а в зоне вечной мерзлоты — снятие торфяного покрова в летнее время и торфяное покрытие в зимнее.
В верхней части заземлителей в лунки диаметром 0,5 м на глубину 0,7—1,0 м укладываются слоями соль и грунт с поливом каждого слоя из расчета 1—1,5 л воды на 1 кг соли.


Общий расход соли 30—40 кг на каждую лунку. При наличии соли снижается температура замерзания воды, периодически соль надо добавлять.

Применяются и специальные материалы: в Венгрии, например, руда бентонит (гидроалюмосиликат — 77 %, иллит — 10 %, кварц (песок) — 8%, каолин — 5 %), которая растворяется в воде (1 : 5) до получения суспензии и с 5 % соды загружается в скважины, подготовленные для электродов.
В Сибирском научно-исследовательском институте энергетики разработан проводящий бетон (бетал), который может быть использован для заземления. В качестве проводящего материала в нем используются различные продукты высокотемпературной обработки углей.


Рис. 12-7. Схема объединенных заземляющих устройств станционного узла сооружений приплотинной ГЭС (план и разрез)
НПУ—нормально подпертый уровень; КПУ — катастрофически подпертый
уровень
I — левобережная глухая плотина; II — станционная плотина; III — водосбросная плотина; IV — правобережная глухая плотина; V — здание ГЭС; VI — монтажная площадка; VII — корпус управления; VIII — служебно-технологический корпус;

1 — подкрановые рельсы; 2 — закладные части пазов затворов; 3 — заземляющие магистрали; 4 — металлическая облицовка водовода; 5 — рельсы пути перекатки трансформаторов; б — кабель заземления; 7 — заземлитель в отводящем канале; 8 — грозозащитный трос воздушных линий
В районе Магадана проводились опыты по электроподогреву заземлителей током под напряжением 6—12 В для поддержания грунта в талом состоянии, однако электроподогреву сопутствовал повышенный расход энергии на собственные нужды.
Из всех возможных вариантов всегда необходимо выбирать наиболее приемлемые и экономичные в местных условиях решения.
Для буровых установок рекомендуются комбинированные заземлители, состоящие из глубинного заземляющего электрода кондуктора бурового станка и поверхностного заземлителя в виде коротких вертикальных электродов, выполненного в деятельном слое грунта.
Для заземления передвижных установок (станций, экскаваторов, гидромониторов, бурильных установок, компрессоров и т. п.) применяются так называемые инвентарные заземлители в виде набора металлических стержней длиной 0,8—1,0 м с легкой конусностью или буров (10—12 шт.), вводимых в грунт и прочно соединяемых между собой гибкими медными проводниками.
В качестве переносных заземлителей для легких передвижных установок применяются также дисковые заземлители диаметром 350—400 мм при толщине 1,5—2,0 мм с выступом или отверстием для крепления проводников. Для каждой установки предусматривается не менее двух дисковых заземлителей с расстоянием между ними не менее 2—3 м. Общее сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 25 Ом.
Необходимо сочетание выполненного защитного заземления с защитным отключением. Также обязательны предупреждающие плакаты и личные средства безопасности.
Требуемые для монтажа системы заземления конструктивные элементы заготовляются в виде транспортабельных узлов на заводах и в монтажных мастерских. Поверхности укладываемых в грунт заземлителей, сеток и заземляющих проводников должны быть чистыми и не иметь окраски.

: Системы заземления: разновидности и применение

Заземление – специальное электрическое соединение конкретной точки сети, электрооборудования с заземляющим устройством. Электрики при помощи него добиваются защиты от опасного влияния тока путем снижения напряжения прикосновения до безопасного для живых организмов.

Также заземление используются для эксплуатации земли в качестве проводника (к примеру, в проводной электросвязи). Типовая система состоит из заземлителя, благодаря которому происходит прямой контакт с поверхностью, и заземляющего проводника. При проектировании, установке и использовании техники, оборудования и осветительных сетей одним из важнейших факторов обеспечения стабильной работы и безопасности является точный расчет и монтаж заземления.

Обозначения систем

Главный регламент эксплуатации всех систем заземления на территории РФ является ПУЭ. Он писался с учетом принципов работы, видов и способов устройства разных заземляющих устройств, одобренных отдельным протоколом Международной электротехнической комиссии. Так, были введены некоторые обозначения, основанные на сочетании первых букв слов французского происхождения:

  • Terre – земля;
  • Neuter – нейтраль;
  • Isole – изолирование.

Также используются и английские слова вроде «combined» и «separated» (пер. комбинированный и разделенный). Пояснения:

  • Т – заземление;
  • N – подключение к нейтрали;
  • I – изолирование;
  • С – комбинирование функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов;
  • S – раздельная эксплуатация функционального и защитного нулевых проводов во всей системе.

В названиях эксплуатируемых систем специального заземления по первой букве удается определить способ отвода электрической энергии из источника (генератора и др.), а по второй – потребителя. Чаще всего разделяют TN, TT, IT разновидности. Первая из них также делится на три более мелких типа: TN-C, TN-S, TN-C-S.

Аббревиатуры и расшифровка обозначений дают общее знание о системах, но для глубокого понятия каждое заземление нужно рассматривать отдельно.

Системы с глухонемой нейтралью

Обозначение схем, в которых для соединения нулевых функциональных и защитных проводников эксплуатируется общая глухозаземленная нейтраль источника или понижающего трансформатора. Тут все корпусные элементы, способные передавать энергию и экраны потребителя обязательно соединяются с общим нулевым проводником, подключенным к этой нейтрали. Согласно ГОСТУ, нулевые проводники разного формата также помечают латинскими обозначениями:

  • N – рабочий ноль;
  • PE – защитный ноль;
  • Комбинирование рабочего и защитного нулевых проводников – PEN.

Интересно! Принцип работы каждой системы заземления разный, потому правила не разрешают эксплуатировать конкретные типы заземления до проверки соответствия нормам определенных электрических сетей.

Виды и их назначение

Типы заземления:

ТN и ее разновидности

Это самая часто используемая система, в которой ноль совмещен с землей по всей длине. Особенности такой схемы в том, что для ее обустройства рядом с трансформатором должен находиться вспомогательный реактор. Его цель – гашение дуги, образующейся в проводке.

Система TN делится на 3 подтипа: -С, -S, -CS.

TN-C характеризуется тем, что для обеспечения безопасности задействован один комбинированный проводник, в котором предусмотрена и земля и нейтраль. Схему чаще обустраивают в жилых зданиях, в промышленных помещениях и др.

Отличительные характеристики:

  1. Среди преимуществ выделяется простота монтажа – подобное заземление можно устроить без профессиональных навыков;
  2. Заметным недостатком считается отсутствие отдельного провода заземления. В панельном доме подобное решение может стать не только неэффективным, но и опасным. Также, когда напряжение проходит по незащищенным проводникам, они могут оказаться под током. Во избежание этого мастеру придется отдельно выстроить защитное зануление.
  3. Перед началом работ должны проводиться тщательные расчеты сечения проводников.
  4. Схема не позволяет выполнять выравнивание потенциалов.
  5. Чаще система применяется на дачах, в старых квартирах или частных домах. В современных зданиях схема встречается реже, так как она не соответствует техническим требованиям.

Теперь рассмотрим систему TN-S. Если сравниваться с –С, -S отличается большей безопасностью в бытовом плане. Она проводится по  двум проводникам: заземление и зануление. Если монтируется проводка в новом здании, то лучше остановиться именно на этом раздельном варианте – он лучше подходит для строения жилого дома.

Тянется заземление от трансформаторной подстанции, где напрямую подсоединено к заземляющему контуру. Это усложняет работы при монтаже. Кроме этого техническое проектирование и требования регламента заставляют использовать 3-х или 5-ти жильный кабель при реализации этой схемы.

Для упрощения заземления была разработана система, включающая преимущества и нивилирующая недостатки систем –С и –S – это TN-C-S. Тут имеется нулевой провод, как в TN-C, но он раздельный, как в TN-S. Благодаря такому решению происходит мгновенная реакция отвода напряжения в случае опасной ситуации.

Также эта система не требует монтажа дорогостоящего пятижильного кабеля и может быть использована в любых зданиях с разными сечениями проводников. Заземление обустраивается по стоякам в подъезде, потому заранее нужно оформить разрешение у энергоснабжающей организации. К недостатку можно отнести то, что при обрыве PEN проводника, заземляющий провод может оказаться под напряжением.

ТТ

При подаче электричества по стандартной для районов сельской и загородной местности линии – по воздуху, сложно добиться должного уровня защиты. Тут все чаще выбирают схему ТТ, которая подразумевает передачу 3-х фазового напряжения по 4 проводам (последний – это функциональный ноль).

Со стороны потребителя монтируется местный, часто модульно-штыревой заземлитель. К нему подсоединяются все проводники защитного заземления РЕ, связанные с корпусными элементами.

Эта схема совсем недавно была разрешена к обустройству на территории России, но уже успела распространиться по сельской местности для обеспечения подачи электричества потребителям. В городах система ТТ чаще применяется при подводке энергии к точкам оказания услуг и розничной торговли.

Изолированная нейтраль – IT

Все перечисленные виды заземления связаны одной особенностью – нейтраль соединяется с землей, что делает их надежными, но сказывается в виде проблемы прокладки четвертого провода. Более дешевым и практичным решением считаются схемы, в которых нейтраль совсем не связывается с землей.

Один из примеров – систем IT. Такой вариант подключения обычно монтируется в зданиях медицинского назначения для подачи энергии в технику жизнеобеспечения, на заводах по нефтепереработке и энергетике, научных центрах с крайне чувствительными приборами и других важных строениях.

Классическая схема, главной чертой которой считается изолированная нейтраль от источника, а также имеющийся на стороне потребитель контура защитного заземления (IT). Напряжение с одной стороны в другую передается по минимально возможному числу проводов, а все токопроводящие элементы корпуса техники-потребителя обязательно надежно соединены с заземлителем. Нулевой функциональный проводник на отрезке от потребителя к источнику в варианте схемы IT не предусмотрен.

Безопасность и заземление

Все ныне эксплуатируемые системы заземления разработаны для максимальной безопасности и надежности использования электрической техники и оборудования, а также для исключения случаев увечий людей путем получения травмы током.

При расчетах и проектировании схем все должно быть продумано максимально точно, что максимально снизить риск образования напряжения на корпусах приборов – оно опасно для жизни живых организмов. Система должны или нейтрализовать опасный потенциал на поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание механизмов защиты в срочном порядке. Любая ошибка может стоить человеческой жизни.

Разные типы заземлителей в различных видах грунтов.Какой комплект заземления выбрать?

В недалеком прошлом мало кто задумывался о материалах, из которых сделаны заземлители. Использовалась преимущественно обычная, её ещё называют «чёрная», сталь. Итог один — заземление работало от силы десяток лет, после чего коррозия, съевшая изрядную часть заземляющего устройства, делала его фактически неработоспособным.

Сейчас же, после введения таких нормативных документов, как ГОСТ Р 50571.5.54-2013 и ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014, которые предписывают использовать материалы, обеспечивающие необходимую коррозионную прочность, мало кто рискнет сэкономить и сделать заземление по-старинке. Да и экономия получается только умозрительной, после недолгих лет эксплуатации объекта потребуется полная реконструкция заземляющего устройства, превосходящая по своим затратам стоимость коррозионностойкого заземления.

Рыночный ассортимент стойких к коррозии материалов для заземлителей не очень велик, но выбор отнюдь не прост. Как понять, какой материал использовать: омедненную сталь, нержавейку или оцинкованную сталь? Ответим на этот вопрос и поможем подобрать правильный заземлитель, подходящий под определенные условия.

Рассмотрим в чем заключаются особенности заземлителей, выполненных из различных металлов, а также какие факторы влияют на их срок службы.

Заземлители из оцинкованной стали

Такие заземлители можно назвать базовым бюджетным вариантом из всех коррозионностойких. Оцинкованная сталь хоть и обеспечивает намного больший срок службы, чем обычная черная сталь, но с материалами, описанными выше, ей не сравниться.

Оцинкованная сталь совершенно несовместима с растворами солей и щелочью. В средах с их содержанием цинк активно корродирует, полностью растворяясь примерно за 10 лет. В остальных же условиях оцинкованные заземлители служат около 30 лет, что не всегда подходит для объектов с длительным расчетным сроком эксплуатации.

Не очень приятным для оцинкованной стали будет соседство со стальной арматурой фундамента. В процессе электрохимической коррозии слой цинка окисляется (разрушается), восстанавливая сталь. В результате оцинкованный заземлитель будет служить еще меньше.


Не допускается механическое соединение металлов, между которыми электрохимический потенциал превышает 0,6 мВ.

Соединение цинкового покрытия со сталью, хоть и в пределах допустимых величин, но и нейтральным его не назовешь. С остальными металлами цинк «дружит» ещё хуже, он самый сложный в отношении подбора пары, в чем мы можем убедиться из таблицы.

Заземлители из омеднённой стали

Заземлители с покрытием из меди очень долговечны в большинстве видов сред. В малоагрессивных грунтах они служат более 100 лет, в щелочных и кислотных почвах — в районе 50. Единственные неподходящие условия для омедненных заземлителей — сильнокислые почвы. Но даже в таких агрессивных средах срок службы будет около 30 лет.

Обусловлено это тем, что в случае электрохимической коррозии даже такой тонкий слой меди остается невредимым, потому что он восстанавливается за счет находящейся внутри стали. Напрямую слой меди корродирует только в неподходящих для нее сильнокислых условиях.

По соотношению цена/качество/долговечность омедненная сталь будет самым оптимальным выбором.

Заземлители из нержавеющей стали

В заземлителях используется коррозионно-стойкая сталь марки AISI 304, либо аналогичная с похожим процентным содержанием хрома и никеля. Особое сочетание химических элементов в стали этой марки позволяет ей демонстрировать крайнюю стойкость к коррозии в любых средах. Единственным слабым звеном может быть водная морская среда.

Срок службы заземления из нержавеющей стали составляет 100 лет и более. Стоимость нержавеющих заземлителей выше других материалов, тем не менее коррозионностойкие качества делают её отличным выбором на объектах, требующих высокую надёжность, а также, если размеры заземляющего устройства не очень велики.

Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи

Страница 12 из 106

Заземлением называют электрическое соединение оборудования или аппаратуры с заземляющим устройством, а заземляющим устройством — совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземления служат для защиты устройств автоматики, телемеханики и связи, а также обслуживающего персонала от действия опасных напряжений, возникающих при воздействиях грозовых разрядов, влияющих линий электропередачи и контактных сетей электрифицированных железных дорог.
Заземлитель представляет собой металлический проводник любой формы (стержень, труба, уголок, проволока и т. и.), находящийся в непосредственном соприкосновении с землей (грунтом).
Заземляющими проводниками, или заземляющей магистралью, называют металлические проводники, соединяющие заземляемое оборудование или аппаратуру устройств связи с заземлителями.
В зависимости от функций, которые выполняют заземляющие устройства в установках связи, различают рабочее, рабоче-защитное, линейно-защитное и измерительное заземляющие устройства.
Рабочее заземляющее устройство служит для соединения с землей аппаратуры проводной связи и радиотехнических устройств с целью использования земли в качестве одного из проводов электрической цепи.
Защитное заземляющее устройство предназначено для соединения с землей проводов нейтрали обмоток силовых трансформаторных подстанций, молниеотводов, разрядников, экранов аппаратуры и проводов внутристанционного монтажа, металлических оболочек бронепокровов кабеля, металлических термокамер НУП, а также металлических частей силового оборудования, электропитающих установок и другого оборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции токоведущих проводов.
Защитные заземляющие устройства предназначены для выравнивания потенциала металлических частей оборудования с потенциалом земли, т. е. защищают обслуживающий персонал и аппаратуру от возникновения на них опасной разности потенциалов по отношению к земле.
Рабоче-защитное заземляющее устройство служит одновременно рабочим и защитным заземляющим устройством. Сопротивление рабоче-защитного заземляющего устройства должно быть не более наименьшего значения, предусмотренного для рабочего и защитного заземляющих устройств.
Линейно-защитное заземляющее устройство предназначено для заземления металлических оболочек кабеля и бронепокровов по трассе кабеля и на станциях (НУП), куда подходят кабельные линии, а на воздушных линиях — для заземления молниеотводов, тросов и металлических оболочек и брони кабеля. В некоторых случаях защитное и линейно-защитное устройства объединяют. Такое заземляющее устройство называют объединенным защитным.
Измерительным заземляющим устройством называют вспомогательное устройство, предназначенное для контрольных измерений сопротивлений рабочего, защитного и рабоче-защитного заземляющих устройств.
Сопротивление заземляющих устройств на воздушных и кабельных линиях измеряют непосредственно на линии, используя временные вспомогательные измерительные земли. Сопротивление рабочего и защитного заземляющих устройств следует измерять со щитка заземления на станции.

Рис. 41. Вертикальный (а), горизонтальный (б) и кольцевой (в) заземлители

Рис. 42. Заземлитель из уголковой стали 40

Тип заземлителя

Глубина
укладки,
м

Сечение заземлителя, м2

круглое

прямоугольное

Вертикальный

Л = 0

Горизонтальный
лучевой

h

Горизонтальный кольцевой

h

Примечание. Q — удельное сопротивление грунта, Ом-м; р — длина заземлителя, м; d0 — диаметр заземлителя, м;
D — диаметр горизонтального кольцевого заземлителя, м.

Типы заземлителей.

Для заземления устройств автоматики, телемеханики и связи используют вертикальные, горизонтальные, кольцевые заземлители (рис, 41).
Вертикальные заземлители находят наибольшее применение. Они представляют собой оцинкованные или омедненные стальные трубы длиной 2—3 м, диаметром 25—60 мм и толщиной стенки не менее
мм. Взамен труб используют также стальные стержни диаметром 12 мм, длиной 2—10 м, уголковую сталь размером 50 X 50 X 4 или 60 X 60 X 4 мм. К верхнему концу заземлителя из уголковой стали 3 (рис. 42) приваривают одну или свитые в жгут две-три стальные оцинкованные проволоки 1 диаметром 4—5 мм, или стальную полосу для соединения заземлителя с заземляемым устройством. Выше этого места на заземлитель устанавливают и приваривают хомут 2 из стальной проволоки.
Горизонтальные полосовые заземлители в виде лучей, колец или контуров используют как самостоятельные заземлители или как элементы сложного заземлителя, состоящего из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Для горизонтальных заземлителей применяют полосовую сталь толщиной не менее 3,5-4 мм и круглую сталь диаметром не менее 10 мм.
Сопротивление заземления. Расчетные приближенные формулы для определения сопротивления одиночного заземлителя в зависимости от его типа (см. рис. 41) приведены в табл. 3.
В однородном грунте глубина заложения вертикальных заземлителей h = 0,5-х 1 м мало влияет на снижение их сопротивления, и поэтому сопротивление заземлителя подсчитывают без учета глубины заложения, т. е. при h 0.


Рис. 43. Контур заземления из нескольких стержней
При подсчете сопротивления заземлителя из уголковой стали его диаметр принимают равным d0 = b, где b — ширина стороны уголка.
Для горизонтального заземлителя из полосовой стали прямоугольного сечения приведены формулы, соответствующие укладке полосы плашмя, когда d0 = b\2, где b — ширина полосы.
Сопротивление заземления зависит от конструкции заземлителей, их числа, расположения, глубины закопки в грунт, от удельного сопротивления прилегающих к заземлителям слоев грунта и мало зависит от его диаметра, поэтому диаметр заземлителей выбирают, как правило, из условий коррозии.
Удельным сопротивлением грунта р называют электрическое сопротивление, оказываемое грунтом объемом 1 м3 при прохождении тока от одной грани куба грунта к противоположной грани, и зависит оно от структуры грунта, его температуры и степени влажности.
Удельное сопротивление различных грунтов имеет самые различные значения. Так, у чернозема оно равно 50 Ом — м, песчаника — 1000 Ом — м, кварца — 15 000 Ом · м.
Если сопротивление заземления, состоящего из одного стержня, превышает нормативное значение, то устраивают контур заземления из нескольких стержней (рис. 43). Стержни следует забивать друг от друга на расстоянии, равном или большем удвоенной длины стержня. Проволоку, идущую от стержней, свивают в жгут, обмазывают асфальтовым лаком и укладывают в траншее, которую затем засыпают. Стержневые заземлители соединяют между собой полосовой сталью сечением 30 X 4 мм и обязательно приваривают к каждому заземлителю.
При стекании тока со сложного заземлителя происходит наложение электрических полей отдельных его электродов и их взаимное экранирование. В результате сопротивление сложного заземлителя возрастает по сравнению с суммой сопротивления каждого его электрода. Сопротивление контура заземлителя из нескольких стержней


где R — сопротивление одного заземлителя, Ом, рассчитанное по формулам табл. 3;
п — число заземлителей в контуре.
Выбор того или иного заземлителя для контура прежде всего связан с определением удельного сопротивления грунта. Если удельное сопротивление грунта неизвестно, то вначале устраивают заземлитель из одного стержня и с помощью приборов измеряют его электрическое сопротивление R. Если оно больше требуемого (нормативного) сопротивления Ru, то число стержней (электродов), необходимых для устройства контура заземления, п — R/0,8RH.       
Чтобы удешевить работы -по устройству заземлителей, удельное сопротивление грунта снижают искусственно. В котловане радиусом 1,5—2 м малопроводящий грунт заменяют насыпным с более низким (в 5—10 раз) удельным сопротивлением (рис. 44, а), в качестве которого используют чернозем, глину, шлак, торф.
Удельное сопротивление грунта можно снизить при обработке его раствором поваренной соли (рис. 44, б). Для каждого заземлителя расходуется 50 кг поваренной соли. Так как со временем соль вымывается, то грунт обрабатывают раствором поваренной соли через каждые 2—4 года. Такая обработка снижает удельное сопротивление грунта в 2—8 раз.
В районах, где грунтовые воды или хорошо проводящие слои грунта залегают на большой глубине, целесообразно устраивать углубленные вертикальные заземлители с размещением их на уровне грунтовых вод или хорошо проводящих слоев грунта.
Если вблизи заземления имеются районы с более низким удельным сопротивлением грунта, то устраивают выносные заземлители.

Рис. 44. Способы искусственного снижения удельного сопротивления грунта и устройство заземления в нем
Наибольшее расстояние от выносного заземлителя до заземляемых установок должно быть не более 2,5 км.
Если в конструкции заземлителей используют различные инженерные сооружения, которые были построены раньше, то их называют естественными заземлителями. К естественным заземлителям относятся металлические трубопроводы, проложенные под землей (за исключением трубопроводов горючих жидкостей и горючих или взрывчатых газов), обсадные трубы, металлические оболочки кабелей, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей.
Таблица 4


Заземление

Сопротивление заземления. Ом, при удельном сопротивлении грунта, Ом-м

до 1 00

101-250

251 — 500

свыше 500

Защитное для:

30

45

55

75

линейных молниеотводов на опорах воздушной линии связи

промежуточных пунктов избирательной связи

15

25

35

45

искровых разрядников каскадной защиты

20

30

зь

45

Линейно-защитное дли оболочек кабелей при защите кабели от ударов молнии Защитное:

10

20

20,

30

для шкафов типа ШМС

5

5

 

на междугородных телефонных станциях и распределительных станциях избирательной связи, рабочее на узлах связи

10

 

30

 

на телефонных станциях и АТС

10

15

20

35

Измерительное (стационарное или оборудуемое временно)
Защитное:

 

100

100

 

для опор на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки в сети высокого напряжения в сети низкого напряжения при числе сигнальных проводов:

10

15

20

30

до 10

30

40

50

70

от 11 до 20

15

20

30

40

для линейных цепей диспетчерской централизации и диспетчерского контроля, полуавтоматической блокировки
для сигнальных приборов, размещенных в служебных помещениях ДСП

30

40

50

70

10

10

10

20

постов ЭЦ и ГАЦ (прн наличии ДГА или ТП)

4

4р /100

10

20

На железнодорожном транспорте большое значение имеет использование рельсовой колеи в качестве заземлителей установок СЦБ и связи. Однако применять рельсовую колею в качестве заземлителя следует осторожно, исключая случаи нарушения нормальной работы устройств автоматики, телемеханики и связи.
На автоматических телефонных станциях, междугородных АТС, в домах связи, в оконечных и промежуточных усилительных пунктах оборудуют три обособленных заземляющих устройства, соединяемых затем параллельно на выводах заземляющего щитка. Наличие трех обособленных заземляющих устройств позволяет легко контролировать их электрическое сопротивление два раза в год — зимой, в период наибольшего промерзания грунта, и летом при его максимальном просыхании.
Нормы сопротивлений заземлений. Для районов умеренного климата нормы сопротивления заземлений различного назначения в зависимости от удельного сопротивления грунта приведены в табл. 4.
Нормы сопротивлений заземлений установлены в зависимости от назначения заземлений, а также от удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления. Последнее объясняется тем, что чем больше удельное сопротивление земли, тем труднее выполнить заземление с малым сопротивлением и тем дороже стоит оборудование.

XXI. Охрана труда при установке заземленийв распределительных устройствах 

21.1. В электроустановках напряжением выше 1000 В заземляться должны токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для работ участка со всех сторон, откуда подается напряжение, за исключением отключенных для работы сборных шин РУ, на которые достаточно установить одно заземление.

При работах на отключенном линейном разъединителе на провода спусков со стороны ВЛ независимо от наличия заземляющих ножей на разъединителе должно быть установлено дополнительное заземление, не нарушаемое при манипуляциях с разъединителем.

21.2. Заземленные токоведущие части должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, видимым разрывом. Разрешается отсутствие видимого разрыва в случаях, указанных в пункте 17.2 Правил.

Установленные заземления могут быть отделены от токоведущих частей, на которых непосредственно ведется работа, отключенными выключателями, разъединителями, отделителями или выключателями нагрузки, снятыми предохранителями, демонтированными шинами или проводами, выкатными элементами комплектных устройств.

Непосредственно на рабочем месте заземление на токоведущие части дополнительно должно быть установлено в тех случаях, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом).

21.3. Переносные заземления следует присоединять к токоведущим частям в местах, очищенных от краски.

21.4. В электроустановках напряжением до 1000 В при работах на сборных шинах РУ, щитов, сборок напряжение с шин должно быть снято и шины (за исключением шин, выполненных изолированным проводом) должны быть заземлены. Необходимость и возможность заземления присоединений этих РУ, щитов, сборок и подключенного к ним оборудования определяет выдающий наряд, распоряжение.

21.5. Разрешается временное снятие заземлений, установленных при подготовке рабочего места, если это требуется по характеру выполняемых работ (измерение сопротивления изоляции).

Временное снятие и повторную установку заземлений выполняют оперативный персонал либо по указанию работника, выдающего наряд, производитель работ.

Разрешение на временное снятие заземлений, а также на выполнение этих операций производителем работ должно быть внесено в строку наряда «Отдельные указания» с записью о том, где и для какой цели должны быть сняты заземления.

21.6. В электроустановках, конструкция которых такова, что установка заземления опасна или невозможна (например, в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), должны быть разработаны дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности работ, включающие установку диэлектрических колпаков на ножи разъединителей, рубильников диэлектрических накладок или отсоединение проводов, кабелей и шин. Перечень таких электроустановок утверждается работодателем и доводится до сведения работников.

21.7. В электроустановках напряжением до 1000 В операции по установке и снятию заземлений разрешается выполнять одному работнику, имеющему группу III, из числа оперативного персонала.

21.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны два работника: один — имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой — имеющий группу III; работник, имеющий группу III, имеет право быть из числа ремонтного персонала, а при выполнении работ по заземлению присоединений потребителей — из персонала потребителей. На удаленных подстанциях по разрешению административно-технического (руководящих работников и специалистов) или оперативного персонала при установке заземлений в основной схеме разрешается работа второго работника, имеющего группу III, из числа персонала потребителей; включать заземляющие ножи имеет право один работник, имеющий группу IV, из числа оперативного персонала.

(в ред. Приказа Минтруда России от 19.02.2016 N 74н)

(см. текст в предыдущей редакции)

Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления единолично имеет право работник из числа оперативного персонала, имеющий группу III.

Открыть полный текст документа

Заземление в квартире: необходимость, виды и монтаж

Для современной бытовой техники в квартирах с новой проводкой предусмотрены розетки, оборудованные специальным контактом заземления. При таком подключении все потребители оказываются надежно защищенными. Однако, заземление в квартире установлено как правило только в новых домах, а в зданиях старой постройки дополнительные заземляющие проводники изначально не были предусмотрены. Многие владельцы жилья, расположенного в старом фонде, решают эту задачу собственными силами.

Необходимость защитного заземления

В современных квартирах установлено большое количество бытовых приборов и оборудования, в том числе и с высокой мощностью. В их числе стиральные машины, электрические водонагреватели, микроволновки и другие аналогичные устройства, создающие увеличенную нагрузку на домашнюю сеть. В связи с этим, возросли требования к самой электрической проводке и устройству заземления по соображениям безопасности.

Одной из основных функций данных систем является защита проводки и всей энергетической сети, расположенной в панельном доме. Потенциальную опасность чаще всего представляют перепады напряжения, последствия ударов молнии, риск возгорания проводки и другие негативные явления. Наиболее тяжелые последствия наступают в результате перегрузок, начиная от выхода из строя всей электронной техники и заканчивая пожаром в квартире.

Любой квалифицированный специалист приведет массу доводов в пользу устройства заземляющей системы. Как показывает статистика, заземление в квартире заметно снижает количество несчастных случаев, вызванных проблемами в домашней электрической сети.

При отсутствии специальных знаний, хозяевам квартиры не стоит пытаться самостоятельно делать заземление. Данный процесс достаточно сложный, требующий квалифицированных действий профессионального электрика. Прежде всего, заземление полностью изолируется от основной сети, чтобы ток из нее не мог свободно уходить в землю. Крепление к стенам осуществляется в зависимости от материала, использованного при возведении. Таким образом, электричество не будет уходить на стену и попадать на соседскую проводку.

С целью максимально быстрого прохождения заряда и ухода его в землю, все детали и соединения необходимо качественно спаять между собой. Наиболее опасными электрические разряды становятся во время грозы и дождя. Поэтому система заземления должна быть тщательно заизолирована от всех элементов, которые под действием влаги могут перенаправить заряд назад в помещение.

Как работает заземляющая система

Многие люди, слабо разбирающиеся в электрике, путают понятия, связанные с заземлением. Одни упрощенно представляют его в виде простого металлического штыря, забитого в землю, другие считают его проводом, соединенным с металлическим корпусом щита. Нередко заземление подменяется понятием зануления.

Между тем, все гораздо сложнее, чем это представляется большинству людей. Например, само заземление классифицируется, как рабочее и защитное с собственными функциями.

Рабочее заземление обеспечивает правильное функционирование всей электрической техники. В этом случае заземляется одна или несколько точек, расположенных в токоведущих частях электроустановок. Обеспечивается не безопасность, а нормальная работа установки. Подобным способом с землей преднамеренно соединяются нейтрали генераторов и трансформаторов, разрядники и другие приборы. Сюда же можно отнести и соединения с заземлением молниеотводов, принимающих на себя прямые удары молний и подвергающихся действию индуцированного перенапряжения.

В отличие от рабочего заземления, применяющегося в производственной сфере, для квартир многоэтажных домов предусмотрена схема защитного заземления, предотвращающая поражение током людей, находящихся в помещении.

Основным элементом данных систем считается заземляющий контур. В его конструкцию входят металлические электроды – заземлители, помещенные в землю. Материалом служат трубы, стержни и уголки. Степень эффективности заземления зависит от состава грунта, климатических условий, способностей заземлителей к рассеиванию тока. Все грунты обладают собственной удельной проводимостью, используемой при проектировании системы.

В современных квартирах для внутренней проводки используется трехжильный провод, состоящий из фазы, нуля и заземления. Таким образом, заземляющий провод соединяет приборы и оборудование с контуром. Для его подключения существует заземление розетки в квартире с использованием специального контакта. Точно такой же контакт установлен на вилке подключаемого прибора.

Дополнительная защита обеспечивается устройствами защитного отключения – УЗО и автоматическими выключателями. Они срабатывают, когда фазный и заземляющий провод контактируют между собой, что приводит к возникновению короткого замыкания. Электрическая сеть отключается от питания и никаких негативных последствий не наступает.

Основные виды заземляющих систем

При устройстве заземления очень важно знать порядок подключения тех или иных проводов. Многие сталкиваются с определенными трудностями, поскольку существуют разные виды заземлений. Например, современные системы сильно различаются с теми, которые до сих пор используются в старых зданиях без заземления. Разбираться в особенностях каждой из них следует хотя-бы потому, чтобы правильно подключиться и ничего не перепутать. Кроме того, допущенные ошибки могут вызвать сбой работы всей электрической сети, вплоть до возникновения пожара.

Все известные системы, предусмотренные ГОСТом, разделяются на ТN-S, ТN-С, ТN-С-S, ТТ, IТ. Основное различие между ними состоит в наличии индивидуального заземляющего провода или его отсутствии. Некоторые системы оборудованы всеми необходимыми проводниками – фазным, нулевым и заземляющим, а у других имеются лишь два первых провода.

Два первых буквенных обозначения указывают на особенности заземления, соединенного с источником электроэнергии и открытыми местами проводника. Не менее важная информация содержится в дополнительных символах, которые точно указывают на индивидуальный заземляющий провод или его совмещение с нулем.

Например, символ S означает присутствие раздельных проводников – нулевого и заземляющего. Литерой С обозначается общий провод, соединяющий в себе функции земли и нуля. Маркировка N обозначает нейтраль, заземляемую в системах, подключенных к переменному току. Схемы заземления, используемые в квартирах, маркируются как РЕ и PEN, указывающие на раздельное или совмещенное заземление, то есть, они соответствуют S и С.

Системы ТТ и IT чаще всего используются на предприятиях. В первом случае корпус оборудования заземлён напрямую, а во втором – подключается резистор или токоведущие проводники полностью изолируются. Наличие маркировки позволяет определить, какой тип заземления используется на данном объекте в конкретных помещениях.

В современных многоэтажных домах заземляющие контуры устанавливаются в процессе строительства, а все расчеты выполняются при составлении проекта. Во избежание путаницы и ошибок каждую систему следует рассмотреть более подробно.

Система TN-C-S и монтаж заземления

Перед монтажом нужно точно установить тип используемой системы заземления. Информацию можно получить у электриков, обслуживающих этот дом или самостоятельно посмотреть на кабели, расположенные в общем распределительном щите.

В системах TN–C–S обычно присутствуют кабели с пятью жилами. Три из них являются фазными (L), одна – нулевая (N) и одна – провод заземления (РЕ). Все типы проводов окрашиваются в индивидуальные цвета: фаза – красным или коричневым, нуль – голубым или синим, земля – зеленым или желтым с зеленой полосой.

Устройство заземления в квартире современного дома не будет сложным, поскольку здесь изначально существуют линии проводов с тремя жилами. Однако при покупке вторичного жилья иногда обнаруживается, что проводки нет вообще и в таком случае приходится самостоятельно решать проблему ее разводки и дальнейшего подключения.

Для мастера с определенными познаниями в электрике и навыками работы с инструментом, заземление в квартире своими руками не вызовет особых затруднений. Если нет квартирного щитка его следует установить и смонтировать внутрь все необходимые приборы, в том числе и УЗО. Как правило, такие щитки устанавливаются возле входной двери, обеспечивая тем самым свободный доступ к установленной аппаратуре. Стена возле щитка просверливается насквозь. Через это отверстие будет пропущен кабель, подключаемый к общему щитку на лестничной площадке.

Жилы вводного кабеля подключаются к внутриквартирному щитку в определенной последовательности:

  • Провод заземления желто-зеленого цвета соединяется с соответствующей шиной заземления, расположенной в нижнем углу щитка справа.
  • Нулевой провод синего или голубого цвета соединяется с нулевой шиной, расположенной в верхнем углу щитка слева.
  • Фазный провод последовательно подключается к нескольким УЗО.
  • Подключение квартирной проводки выполняется так же, только к каждому УЗО подключается отдельная группа потребителей.

По окончании работ необходимо проверить заземление с помощью вольтметра. Напряжение на приборе выставляется на максимум – 250В. Далее один щуп касается заземления, а другой – фазного провода. Если стрелка показывает 230-240В, значит система работает нормально.

Устройство заземления при наличии системы TN-C

Данные системы до сих пор используются в домах старой постройки. Выяснить их наличие и тип можно способами, предложенными выше. Разница будет заключаться в отсутствии желто-зеленого заземляющего провода во входящем кабеле. То есть, в щитке присутствуют лишь три фазных и один нулевой проводник.

Таким образом, заземление в старых домах практически отсутствует, но его можно сделать, хотя и с определенными трудностями.

Задача может быть решена тремя способами:

  1. Наиболее эффективный, но и трудоемкий способ заключается в полной замене имеющейся проводки. После этого выполняются все подключения, как и в системе TN–C–S. Однако при подключении к общему щиту на площадке возникают проблемы, поскольку в нем отсутствует заземляющий провод.
  2. Занулении – когда нулевой проводник в щитке соединяется с заземляющими проводами из квартиры. Этот способ хотя и простой, но совсем не безопасный, поскольку изношенный нулевой проводник может отгореть и вызвать замыкание с возгоранием.
  3. Собственное заземление с устройством индивидуального контура, устанавливаемого в подвале до земли. Провод от него протягивается по стояку и затем соединяется с квартирным заземлением.

Особенности разных типов заземлителей | Фирма СТЭЛЛАЙТ

Особенности разных типов заземлителей

Для защиты здания от электрических разрядов молнии используется специальное оборудование, которое монтируется глубоко в грунте или рядом с объектом. Это разнообразные заземлители, различающиеся между собой по конструкции и способу установки. Они представляют собой токопроводящие устройства, которые по проводнику отводят электричество в грунт.

Из каких материалов бывают заземлители

Изначально для заземления использовались изделия из стали в форме уголков. Однако в условиях контакта с почвой они быстро деформировались, поэтому сегодня более предпочтительны защищенные от коррозии материалы. Это может быть стальная оцинкованная труба, а также модели из нержавеющей стали либо покрытой медью, цинком. Обычно это вертикальные стержни, которые вводятся в грунт перпендикулярно поверхности.

Однако, существуют и горизонтальные заземлители – это проводники круглой формы, а также плоские. Они могут состоять из меди, оцинкованной либо нержавеющей стали. Их следует правильно устанавливать – достаточно расположить горизонтально на глубине около 50 см.

Заземлители по типу конструкции – локальные и пространственные

К локальным относятся заземлители, скомбинированные из электродов вертикального типа с добавлением нескольких горизонтальных (но могут быть исключительно из вертикальных). Например, для защиты небольшого объекта достаточно установить три вертикальных стержня на глубине около 300 см, расположив их по вершинам равностороннего треугольника.

Достоинство локального типа заземлительных конструкций заключается в том, что они не требуют больших площадей для установки, недорого стоят и минимизируют расходы на раскопки грунта. Сейчас процесс монтажа можно ускорить, используя ручной электроинструмент, позволяющий легко погрузить элементы на нужную глубину.

Данный тип неприменим только в одном случае – если грунт очень плотный, каменистый. Тогда очень сложно или невозможно опустить элементы под землю на достаточную глубину, необходимую для эффективности установки. В этой ситуации, однако, есть несколько вариантов решения вопроса – это применение спецтехники или другого типа заземлителей, из категории химических.

Тип пространственного заземления предусматривает расположение элементов на расстоянии от фундамента. Они устанавливаются по периметру здания не ближе, чем на 100 см к фундаменту. Элементы могут быть вертикальными, горизонтальными, сетчатыми.

Пространственные заземлители ценятся за то, что при низком удельном сопротивлении почвы можно добиться необходимого уровня сопротивления заземления. А также появляется возможность равномерно распределить течение тока, снизить показатели шаговых напряжений. Правда, такой тип потребует существенных затрат на земляные работы и само оборудование.

Химические заземлители

При невозможности использовать металлические стержни можно применить химический заземлитель в виде трубы, заполненной соляным составом. Этот тип работает следующим образом: состав постепенно растворяется, повышая степень электропроводности окружающей его почвы. Данное приспособление обладает довольно высокой стоимостью и эффективностью, однако, требует принятия мер для защиты от коррозии и обеспечения длительного срока службы.

Метод грунтозамещения

Если слишком каменистая или рыхлая почва не позволяет надежно установить заземлитель, то можно сконцентрироваться не на подборе его типа, а на замене грунта. Например, поменять песчаную почву на глинистую. Еще можно использовать спецсостав, который способен уменьшить сопротивление заземлителя в неподходящем грунте.

Три различных типа заземления

Сегодня я собираюсь дать вам краткий обзор трех различных типов систем заземления, которые важны.

Базовое представление системы заземления

Этими тремя системами являются:

  1. Незаземленные системы
  2. Системы с заземлением через сопротивление
  3. Системы с глухим заземлением

Я уже немного рассказал о том, что такое заземление, в том числе дал краткий обзор того, почему мы это делаем и для чего оно используется.Если вы еще не читали эту статью, прочтите ее, прежде чем продолжить.
Прочитали, что такое заземление? Хорошо, давайте перейдем к теме сегодняшнего дня, касающейся мяса и картофеля.

«Эй, подожди», — можете подумать вы: «Мы только что закончили читать о том, как важно заземление для безопасности! Зачем нам незаземленные системы? » Ответ заключается в том, что у на самом деле не должно быть у незаземленных систем, но они существуют, и у них есть свои цели.
Видите ли, незаземленная система не на самом деле незаземленная.Электрически ваша система соединена с землей через емкость между линиями и землей, поэтому вы можете сказать, что это система с заземленной емкостью . Мы называем это просто незаземленным из-за условностей и потому, что нет прямого физического соединения между какой-либо из ваших линий электропередач и землей.

Преимущества

У незаземленной системы есть несколько преимуществ. Во-первых, поскольку ваша система никогда физически не связана с землей, у вас будет незначительный ток замыкания на землю.Например, в 3-фазной системе, поскольку весь ток замыкания на землю является емкостным, когда у вас есть одно замыкание на землю в незаземленной системе, ток и напряжение, которые вы потеряете, незначительны и вместо этого переносятся. двумя другими строками. Это позволяет вам беспрепятственно продолжать работу во время одиночного замыкания на землю.
Другим большим преимуществом является то, что из-за незначительного тока замыкания на землю можно использовать специальные незаземленные системы, чтобы минимизировать риск поражения людей электрическим током.Отличным примером может служить медицинское оборудование в больнице: пациент напрямую подключен к аппарату, и в случае неисправности электричество могло бы пройти через пациента в землю. Поскольку ток замыкания на землю в незаземленной системе незначителен, ток питания не будет проходить от устройства через пациента в землю.

Недостатки

Конечно, недостатки незаземленной системы очевидны. Если есть неисправность, вы теперь используете два провода для передачи тока, который был отведен для трех проводов: увеличение тока и напряжения приведет к увеличению тепла, а дополнительное тепло приведет к гораздо более быстрому износу вашей изоляции.Изношенная изоляция может привести к ненужному повреждению вашей электрической системы, особенно двигателей.
Другим большим недостатком незаземленной системы является то, что обнаружение любых неисправностей невероятно сложно и требует много времени. Каждую линию необходимо тестировать индивидуально, что является очень медленным процессом, полностью прерывающим обслуживание. Альтернативные издержки отказа в незаземленной системе очень высоки.
Незаземленные системы были нормой в 40-х и 50-х годах, но поскольку их недостатки перевешивают их преимущества в большинстве сценариев, сегодня вы не увидите слишком много новых незаземленных систем.

Заземление через сопротивление — это соединение между нейтралью и землей через резистор. Этот резистор используется для ограничения тока короткого замыкания через нейтральную линию: если ваше напряжение не меняется, то ваш ток зависит от размера резистора в соответствии с законом Ома (V = IR).

Преимущества перед незаземленными системами

Поскольку ток в нейтрали контролируется, а не незначителен, системные перенапряжения также контролируются.Этот пониженный ток и пониженное перенапряжение означают пониженное тепловыделение, что сводит к минимуму износ вашей электрической системы. Это особенно важно для обеспечения безопасности ваших двигателей, поскольку пониженный ток не повредит магнитное железо двигателя (ремонт дорогостоящий). Пониженные токи также снижают риск поражения электрическим током и опасности дугового разряда / взрыва.
Существует два типа резистивного заземления: заземление с высоким сопротивлением и заземление с низким сопротивлением.

Заземление с высоким сопротивлением

Заземление с высоким сопротивлением обычно используется для ограничения тока замыкания на землю до <10 ампер.Низкий ток замыкания на землю также означает, что, как и в случае с незаземленной системой, вы можете продолжать работу системы при одном замыкании на землю. Низкий ток обычно не вызывает срабатывания защитных устройств во время одиночного замыкания на землю.
В целом, вы хотите использовать заземление с высоким сопротивлением, когда вам нужен низкий ток короткого замыкания и вы все еще хотите работать с одним замыканием. Заземление с высоким сопротивлением обычно наблюдается при модернизации ранее незаземленных систем в дополнение к новым системам.

Заземление с низким сопротивлением

Заземление с низким сопротивлением обычно ограничивает ток замыкания на землю в пределах от 100 до 1000 ампер. Это дает то же преимущество, что и заземление с высоким сопротивлением, в том, что вы можете контролировать ток замыкания на землю, что означает, что вы можете спроектировать свою систему так, чтобы выдерживать токи без повреждений.
Системы заземления с низким сопротивлением позволяют отключать ваши защитные устройства при возникновении неисправности. Их цель состоит в том, чтобы немедленно отключить питание цепи, и поэтому, в отличие от систем заземления с высоким сопротивлением, система заземления с низким сопротивлением не будет поддерживать работу во время одиночного замыкания линии на землю.
Заземление с низким сопротивлением также снижает перенапряжение и используется в системах среднего напряжения 15 кВ или меньше, обычно там, где используются большие генераторы / двигатели.

Надежное заземление — это то, что вы получаете, когда подключаете систему напрямую к земле без какого-либо сопротивления. Заземление обычно подключается к системе в нейтральной точке, например, нейтральной клемме генератора или трансформатора.

Плюсы и минусы

Прочное заземление, как и резистивное заземление, может значительно снизить перенапряжения в вашей электрической системе.Однако системы с глухим заземлением могут иметь большой ток замыкания на землю. В результате системы с глухим заземлением не могут работать при замыкании на землю (поскольку весь ток в системе идет от замыкания на землю).
Твердое заземление имеет два основных применения:

  • В системах с напряжением 600 В или ниже можно использовать твердое заземление, если нет необходимости поддерживать работу неисправной цепи.
  • В системах с напряжением 15 кВ или выше твердое заземление может использоваться, если по какой-либо причине желательны высокие токи замыкания на землю, например, быстрое обнаружение замыкания на землю (поскольку большой ток наверняка сработает защитные устройства).
  • Вы можете использовать незаземленные системы, если хотите, чтобы ток замыкания на землю был незначительным.
  • Резистивное заземление предлагает преимущества незаземленных систем без риска больших перенапряжений.
  • Прочное заземление снижает перенапряжения, но имеет высокие токи замыкания на землю.

В конце концов, тип заземления, который вы используете для своей системы, будет зависеть от того, какой тип заземления лучше всего соответствует вашим потребностям и бюджету.

Связанные

Типы электродов

Часто эти стержни ударяются о камень и фактически разворачиваются сами по себе и всплывают на несколько футов от места установки.

Поскольку длина приводных штанг составляет от 8 до 10 футов, часто требуется лестница, чтобы добраться до вершины штанги, что может стать проблемой для безопасности. Многие падения произошли в результате того, что персонал пытался буквально «вбить» эти стержни в землю, когда они висели на лестнице на высоте многих футов над землей.

Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы длина приводных штанг была не менее 8 футов, а длина 8 футов должна находиться в непосредственном контакте с почвой. Как правило, перед установкой ведомой штанги копают в землю с помощью лопаты.Наиболее распространенные стержни, используемые коммерческими и промышленными подрядчиками, имеют длину 10 футов. Эта минимальная длина требуется во многих промышленных спецификациях.

Распространенное заблуждение состоит в том, что медное покрытие на стандартный ведомый стержень было нанесено по причинам, связанным с электричеством. Хотя медь, безусловно, является проводящим материалом, ее реальное назначение на стержне — обеспечить защиту от коррозии стали, находящейся под ним. Может возникнуть множество проблем с коррозией, потому что медь не всегда является лучшим выбором для защиты от коррозии.Следует отметить, что оцинкованные ведомые стержни были разработаны для решения проблемы коррозии, которую представляет медь, и во многих случаях являются лучшим выбором для продления срока службы заземляющих стержней и систем заземления. Вообще говоря, оцинкованные стержни являются лучшим выбором для сред с высоким содержанием соли.

Дополнительным недостатком ведомого стержня, плакированного медью, является то, что медь и сталь — два разных металла. При наложении электрического тока происходит электролиз.Кроме того, вбивание стержня в почву может повредить медную оболочку, позволяя коррозионным элементам в почве воздействовать на оголенную сталь и еще больше сокращать ожидаемый срок службы стержня. Окружающая среда, старение, температура и влажность также легко влияют на приводные штанги, что дает им средний срок службы от пяти до 15 лет в хороших почвенных условиях. Ведомые штанги также имеют очень небольшую площадь поверхности, что не всегда способствует хорошему контакту с почвой. Это особенно верно в каменистых почвах, в которых стержень будет касаться только краев окружающей скалы.

Хорошим примером этого является представление забитого стержня, окруженного большими шариками. Фактический контакт между шариками и ведомым стержнем будет очень малым. Из-за этого небольшого контакта поверхности с окружающей почвой сопротивление стержня относительно земли увеличивается, что снижает проводимость и ограничивает его способность справляться с сильноточными замыканиями.

(PDF) Характеристики различных способов заземления энергосистем: факты и вымысел

2

(б) Системы переменного тока от 50 до 1000

вольт.Системы переменного тока напряжением от 50 до 1000 вольт

, обеспечивающие электропроводку помещений и электропроводку помещений

Системы

должны быть заземлены при любом из следующих условий

:

(1) Если системы могут быть заземлены таким образом

, что максимальное напряжение заземление на

незаземленных проводников

не превышает 150 вольт.

(2) Если система трехфазная, 4-проводная, соединена звездой

, в которой нейтраль используется как

провод цепи.

(3) Если система трехфазная, подключена 4-проводная схема соединения треугольником

, в которой средняя точка одной фазы

используется в качестве проводника цепи.

(4) Если заземленный рабочий провод

неизолирован в соответствии с исключениями

в разделах 230-22, 230-30,

и 230-41.

Исключение 1. электропечи.

Исключение 2. выпрямители / регулируемые приводы.

Исключение 3. Отдельно производные системы, питаемые

трансформаторами с номиналом первичной обмотки <1000 вольт

и:

a.используется исключительно для управления.

г. квалифицированное обслуживание и надзор

.

г. непрерывность управляющего питания

требуется.

г. установлены наземные детекторы.

Также в знак признания его приемлемости, заземленные системы с высоким сопротивлением

рассматриваются следующим образом:

Исключение № 5: высокоомные заземленные системы нейтрали

, в которых полное сопротивление заземления, обычно резистор

, ограничивает замыкание на землю. ток до

низкое значение.Системы

с заземленной нейтралью с высоким сопротивлением должны быть разрешены для трехфазных систем переменного тока

от 480 до 1000 вольт, где выполняются все следующие условия

:

(a) Условия технического обслуживания и надзора

гарантируют, что Только квалифицированные

человека будут обслуживать установку.

(b) Требуется непрерывность подачи электроэнергии.

(c) Наземные детекторы установлены в системе

.

(d) Линейные нагрузки не обслуживаются.

(c) Системы переменного тока напряжением 1 кВ и более —

, если они питают иное, чем переносное оборудование,

такие системы должны быть заземлены.

Если такие системы заземлены, они должны соответствовать

применимым положениям данной статьи.

Хотя заземление с высоким импедансом всегда было

, разрешенным NEC для систем с линейным напряжением

, превышающим 150 вольт, исключение нет.5 был добавлен

в NEC 1987 года, чтобы прояснить распространенное неправильное толкование. Поскольку

все типы системного заземления развиваются в последующих разделах

, следует отметить, что старые промышленные системы

с напряжением 440 вольт аналогичны системам 480 вольт

.

СООБРАЖЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

Есть некоторые аспекты безопасности и эксплуатации, которые следует рассмотреть. Мы хотели бы вкратце рассмотреть несколько из

этих

.Одна из реальных опасностей незаземленной системы

— это повторное замыкание на землю. Хотя

ничего не происходит после одиночного замыкания на землю, второе замыкание на землю

действует как межфазное замыкание. Поэтому важно как можно скорее устранить замыкания на землю в незаземленных системах

. Это часто бывает сложно, и обычно

выполняется методом проб и ошибок. Определение места замыкания на землю

намного проще в системе с заземлением с высоким сопротивлением.Способность

обнаруживать и быстро устранять замыкания на землю помогает

сделать высокоомную заземленную систему более безопасной и более надежной

, чем незаземленная система.

Еще одна область, требующая внимания, — это безопасность. Многие люди

придерживаются мнения, что незаземленная система на

безопаснее. Это мнение говорит о том, что, поскольку контакт с одной фазой

не замыкает цепь, вы не получите шока

. Хотя теоретически это верно, это не относится к

в реальном мире, где всегда есть емкостная связь с землей

.Безопасность персонала и возможность возгорания не отличаются существенно от

для незаземленной системы и

для высокоомной заземленной системы в условиях твердого замыкания на землю

. Различия действительно возникают в условиях дугового замыкания на землю

. Они будут рассмотрены позже в этой статье.

Еще одна область рассмотрения — непрерывность обслуживания. Система

с заземлением с высоким сопротивлением ограничивает ток замыкания на землю

до значения, лишь немного превышающего значение для незаземленной системы

.Эти значения достаточно малы, чтобы было приемлемо

, чтобы не срабатывать предохранительные устройства и позволять сбоям в системе оставаться

. Преимущества заземленных систем с высоким сопротивлением

— более легкое определение места повреждения, а

— устранение переходных перенапряжений, которые могут привести к преждевременному разрушению изоляции

.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Чтобы установить общую точку зрения, необходимо представить

определений и кратких пояснений терминов.Определения взяты из «Зеленой книги

» IEEE [Ссылка 2].

Незаземленная система. Система, цепь или устройство

без намеренного подключения к земле, за исключением устройств индикации или измерения потенциала

или других устройств с очень высоким импедансом

. Примечание; Несмотря на то, что система этого типа называется незаземленной,

, на самом деле она соединена с землей через

распределенной емкости своих фазных обмоток и

проводников.При отсутствии замыкания на землю нейтраль незаземленной системы

при достаточно сбалансированной нагрузке

обычно будет удерживаться там сбалансированной электростатической емкостью

между каждым фазным проводом

и землей.

Методы заземления в критически важных объектах

% PDF-1.6 % 586 0 объект > / Метаданные 623 0 R / Контуры 113 0 R / Страницы 583 0 R / StructTreeRoot 117 0 R / Тип / Каталог / Viewer Настройки >>> эндобдж 604 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 623 0 объект > поток Ложь 11.08.582018-09-12T16: 18: 38.961-04: 00 Библиотека Adobe PDF 15.0Eatonc72bc7f170616d29240018ee6313f81cd929051d497229Adobe InDesign CC 13.1 (Macintosh) 2018-09-12T14: 23: 54.000-05: 002018-09-12.000T15: 2320 -11T15: 25: 41.000-04: 00application / pdf2018-09-12T16: 22: 12.040-04: 00

  • Eaton
  • Способы заземления на критически важных объектах
  • Способы заземления на критически важных объектах
  • xmp.id:5a67ae88-d4ad-46b9-9f05-937ca1dcfd88xmp.сделал: 07801174072068118DBBAB668637C198proof: pdfuuid: ff07ad53-7a3f-44da-8514-2df9b78ebe95xmp.iid: ed244e25-d635-4e44-9b41-9e548f67a780xmp.did: 07801174072068118DBBAB668637C198defaultxmp.did: 886738FBB5CEE21192DD8F08ADAD9468
  • convertedAdobe InDesign CC 13,1 (Macintosh) 2018-09-11T14: 25 : 41.000-05: 00от приложения / x-indesign к приложению / pdf /
  • Библиотека Adobe PDF 15.0false
  • eaton: таксономия продукции / системы управления распределением мощности среднего напряжения / распределительное устройство среднего напряжения / vacclad-w-5-15kv-36-wide
  • eaton: таксономия продукции / распределительные устройства среднего напряжения / распределительные устройства среднего напряжения / vacclad-w-27-kv-42-wide-arc-устойчивые-металлические-плакированные-распределительные устройства среднего напряжения
  • eaton: классификация продукции / распределительные устройства среднего напряжения / распределительные устройства среднего напряжения / vacclad-w-38-kv-42-wide-arc-устойчивые-металлические-плакированные-распределительные устройства среднего напряжения
  • eaton: классификация продукции / распределительные устройства среднего напряжения / распределительное устройство среднего напряжения / vacclad-w-38-kv-42-wide-metal-clad-среднее-распределительное устройство среднего напряжения
  • eaton: ресурсы / технические ресурсы / заметки по применению
  • eaton: language / en-us
  • eaton: таксономия продукции / распределительные-системы-распределения-среднего напряжения / распределительное устройство среднего напряжения / vacclad-w-5-kv-26-широкая-узкая-конструкция-металлическая-оболочка-распределительное устройство среднего напряжения
  • eaton: вкладки поиска / тип содержимого / ресурсы
  • eaton: страна / северная америка / сша
  • eaton: классификация продуктов / распределительные устройства среднего напряжения / распределительные устройства среднего напряжения / vacclad-w-27-kv-36-wide-metal-clad-medium-voltage-switchgear
  • eaton: таксономия продукции / системы-распределения-управления-средним напряжением / распределительное устройство среднего напряжения / vacclad-w-5-15-kv-36-wide-arc-устойчивые-металлические-плакированные-среднего напряжения -распределитель
  • конечный поток эндобдж 113 0 объект > эндобдж 583 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > / A3> / A5> / A6> / A7> / Pa0> / Pa1> / Pa10> / Pa13> / Pa14> / Pa16> / Pa17> / Pa2> / Pa20> / Pa3> / Pa4> / Pa5> / Pa6> / Pa7> / Pa8 >>> эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект [161 0 R 162 0 R 163 0 R 164 0 R 164 0 R 164 0 R 164 0 R 164 0 R 165 0 R 166 0 R 166 0 R 166 0 R 166 0 R 166 0 R 168 0 R 169 0 R 169 0 R 169 0 R 169 0 R 169 0 R 579 0 R 578 0 R 576 0 R 575 0 R 573 0 R 572 0 R 570 0 R 569 0 R 567 0 R 566 0 R 564 0 R 563 0 R 561 0 R 560 0 R 171 0 R 172 0 R 172 0 R 172 0 R 172 0 R 551 0 R 550 0 R 549 0 R] эндобдж 123 0 объект [NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL 177 0 R 178 0 R 178 0 R 178 0 R 179 0 R 546 0 R 545 0 R 543 0 R 542 0 R 540 0 R 539 0 R 539 0 R 181 0 R 534 0 R 533 0 R 531 0 R 530 0 R 530 0 R 528 0 R 527 0 R 527 0 R 527 0 R 522 0 R 521 0 R 520 0 R 185 0 R 186 0 R 186 0 R 186 0 R 517 0 R 186 0 R 186 0 R 186 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 187 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 R 187 0 R 516 0 R 515 0 R 514 0 R 512 0 R 510 0 R 511 0 R 510 0 R 508 0 R 507 0 R 190 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 191 0 R 502 0 R 501 0 R 500 0 R 194 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 195 0 R 196 0 R 196 0 R 196 0 R 196 0 R 196 0 R 196 0 R 196 0 R 196 0 196 0 руб. 196 0 руб. 197 0 руб. 197 0 руб. 197 0 руб. 197 0 руб. 199 0 рэнд 199 0 рэнд 199 0 рэнд 199 0 рэнд 199 0 рэнд 0 р19 0 рэнд 497 0 рэнд 199 0 рэнд 199 рэнд 0 рэнд 199 0 рэнд 199 рэнд 0 р] эндобдж 124 0 объект [null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null 201 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 202 0 R 496 0 R 495 0 R 494 0 R 205 0 R 206 0 206 0 R 206 0 R 206 0 R 206 0 R 206 0 R 206 0 R 491 0 R 490 0 R 489 0 R 487 0 R 485 0 R 486 0 R 485 0 R 481 0 R 480 0 R 480 0 R 480 0 R 479 0 R 479 0 R 478 0 R 478 0 R 473 0 R 472 0 R 471 0 R 469 0 R 470 0 R 464 0 R 463 0 R 462 0 R 461 0 456 руб. 455 руб. 0 руб. 454 0 руб. 453 0 руб. 448 0 руб. 447 0 руб. 446 0 руб. 445 руб. 0 R 211 0 R 211 0 R 213 0 R 213 0 R 213 0 R 430 0 R 429 0 R 427 0 R 426 0 R 424 0 R 423 0 R 421 0 R 420 0 R 215 0 R 215 0 R 215 0 R 215 0 R 215 0 R 215 0 R 215 0 R 216 0 R 216 0 R 216 0 R 216 0 R 216 0 R 216 0 R 414 0 R 413 0 R 411 0 R 412 0 R 411 0 R 219 0 R 219 0 219 0 R 219 0 R 219 0 R 220 0 R 220 0 R 220 0 R 220 0 R 408 0 R 407 0 R 406 0 R 406 0 R] эндобдж 125 0 объект [null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null нулевой null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null 223 0 R 224 0 R 224 0 R 224 0 R 225 0 R 225 0 R 225 0 R 225 0 R 226 0 R 227 0 R 227 0 R 227 0 R 227 0 R 228 0 R 228 0 R 228 0 R 228 0 R 228 0 R 228 0 R 228 0 R 228 0 R 403 0 R 402 0 R 401 0 R 398 0 R 397 0 R 396 0 R 393 0 R 392 0 R 391 0 235 0 R 236 0 R 236 0 R 236 0 R 236 0 R 388 0 R 387 0 R 386 0 R 239 0 R 240 0 R 240 0 R 240 0 R 240 0 R 240 0 R 240 0 R 241 0 R 383 0 R 382 0 R 382 0 R 380 0 R 358 0 R 358 0 R 379 0 R 378 0 R 378 0 R 376 0 R 375 0 R 375 0 R 373 0 R 372 0 R 372 0 R 370 0 R 369 0 R 367 0 R 366 0 R 366 0 R] эндобдж 126 0 объект [null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null нулевой null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL NULL 354 0 R 344 0 R 344 0 R 344 0 R 353 0 R 352 0 R 352 0 R 350 0 349 р. 349 0 р. 245 0 р. 245 0 р. 245 0 р. 245 0 р. 245 0 р. 246 0 р. 246 0 р. 246 0 р. 246 0 р. 247 0 р. 247 0 р. 341 0 р. 340 0 р. 338 0 р. 339 0 R 338 0 R 335 0 R 334 0 R 332 0 R 333 0 R 332 0 R 252 0 R 252 0 R 255 0 R 256 0 R 256 0 R 256 0 R 256 0 R 257 0 R 257 0 R 257 0 R 257 0 R 257 0 R 257 0 R 257 0 R 257 0 R 258 ​​0 R 258 ​​0 R 258 ​​0 R 329 0 R 328 0 R 327 0 R 324 0 R 323 0 R 322 0 R 263 0 R 264 0 R 264 0 R 264 0 R 264 0 R 264 0 R] эндобдж 127 0 объект [null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null нулевой null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null 267 0 R 268 0 R 268 0 R 268 0 R 319 0 R 318 0 R 316 0 R 315 0 R 315 0 R 270 0 R 270 0 R 270 0 R 270 0 R 270 0 R 311 0 R 310 0 R 309 0 R 309 0 R 273 0 R 273 0 R 273 0 R 273 0 R 273 0 R 274 0 R 274 0 R 274 0 R 274 0 R 274 0 R 274 0 R 274 0 R 306 0 R 305 0 R 304 0 R 304 0 R 279 0 R 279 0 R 279 0 R 279 0 R 279 0 R 279 0 R 279 0 279 0 R 280 0 R 280 0 R 281 0 R 281 0 R 281 0 R 281 0 R 282 0 R 282 0 R 282 0 R 301 0 R 300 0 R 300 0 R 298 0 R 297 0 R 295 0 R 294 0 R] эндобдж 128 0 объект [null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null нулевой null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null null 129 0 R 130 0 R 130 0 R 130 0 R 130 0 R 130 0 R 130 0 R 131 0 R 131 0 R 131 0 R 131 0 R 132 0 R 133 0 R 132 0 R 134 0 R 135 0 R 136 0 R 137 0 R 137 0 R 138 0 R 139 0 R 140 0 R 141 0 R 142 0 R 143 0 R 144 0 R 145 0 R 146 0 R 147 0 R 148 0 R 149 0 R 150 0 R 151 0 R 151 0 R 151 0 152 0 R 153 0 R 154 0 R 155 0 R 156 0 R 157 0 R] эндобдж 129 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 133 0 объект

    Как работают заземляющие электроды?

    Заземляющие электроды являются важной частью любой системы заземления .Это метод, который система использует для отвода тока короткого замыкания на землю.

    Как электроды помогают в системах заземления

    Есть две функции системы заземления, которые сильно зависят от этих электродов. Первый и самый опасный — это снятие большой силы тока разряда молнии с объекта и ее рассеивание на землю (рис. 1). В отличие от типичного электрического повреждения (где источником тока повреждения является источник питания, и этот ток будет возвращаться к тому же источнику питания), ток повреждения от удара молнии пытается добраться до земли в попытке уравновесить потенциал. между землей и небом.Соединяя объект и систему молниезащиты с несколькими заземляющими электродами, мы обеспечиваем путь с низким импедансом для этой силы тока, чтобы добраться до земли.

    Рисунок 1: Электрод заземления для молниезащиты

    Второй — обеспечить опорное напряжение нулевого напряжения для электрической системы внутри объекта. Во всех жилых домах трансформатор и первый сервисный выключатель имеют заземляющие шины, подключенные к заземляющим электродам (Рисунок 2).Оборудование в здании получает питание по схеме фаза-нейтраль (нагрузка, обслуживаемая нейтралью) или фаза-фаза. В конфигурации «фаза-нейтраль» нейтраль предназначена для обеспечения нулевого опорного напряжения для коррекции напряжения питания. Если система заземляющих электродов не соответствует требованиям, напряжение нейтрали будет выше нуля, а разница напряжений между нейтралью и фазой будет ниже, чем оптимальное рабочее напряжение оборудования.

    Рисунок 2: Электроды заземления служебного входа

    Если бы система заземляющих электродов была идеальной, она имела бы нулевое сопротивление относительно земли.Для каждого Ом или его части напряжение на нейтрали будет пропорционально увеличиваться, а уровень напряжения на оборудовании будет пропорционально уменьшаться.

    Требования и ограничения к заземляющему электроду

    Существует несколько типов электродов, разрешенных для использования в электрических системах. Они перечислены в статье 250 Национального электротехнического кодекса. По сути, в коде указано, что можно использовать любой заземляющий электрод, указанный для заземления. Тем не менее, код идентифицирует следующее, а также их требования и ограничения для установки :

    • Металлическая труба для холодной воды (рис. 4) — необходимо использовать, если имеется, и в сочетании с дополнительным заземляющим электродом
    • Заземленная опорная конструкция здания (строительная сталь) — должна быть связана и может быть электродом, если соблюдены все критерии, и в сочетании с дополнительным заземляющим электродом.
    • Стержневые, трубчатые и пластинчатые электроды (рис. 3, 5, 6) — должны достигать 25 Ом или меньше, иначе требуется 2 электрода.
    • Наземные кольца (противовесы) — длиной 20 футов, закопанные на глубине 30 дюймов.
    • Электроды в бетонном корпусе (Uffer) (Рис. 7) — должны находиться как минимум в 2 дюймах бетона в непосредственном контакте с землей.

    Рисунок 3: Приводной заземляющий стержень

    Рисунок 4: Электрод заземления трубы холодной воды

    Рисунок 5: Пластина заземления

    Рисунок 6: Электролитический (трубный) электрод

    Рисунок 7: Электрод в бетонном корпусе

    Каждый из этих электродов имеет преимущества в определенных ситуациях и ограничения в других ситуациях, мы будем рады подробно объяснить эти преимущества и ограничения.Пожалуйста, свяжитесь с [email protected] для получения дополнительной информации.

    Заземление 1910.269 — HSI

    Во-первых, давайте рассмотрим. Что такое «заземление» и что «заземление»? Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA) определяет каждый термин следующим образом:

    • Земля относится к проводящему телу, обычно к земле.
    • Заземление ‘инструмента или электрической системы означает намеренное создание пути с низким сопротивлением к земле. При правильном выполнении ток от короткого замыкания или молнии следует по этому пути, предотвращая накопление напряжения, которое в противном случае могло бы привести к поражению электрическим током, травмам и даже смерти.

    Для безопасной работы линий или оборудования в «обесточенном» состоянии OSHA обычно требует, чтобы рабочие заземляли линии или оборудование. Исключение составляют случаи, когда заземление нецелесообразно или представляет большую опасность, чем работа без заземления, например, в цепях, находящихся под напряжением. Даже если у рабочих есть обесточенные линии, они рискуют протечь током короткого замыкания в линиях. Чтобы защитить себя от опасности, рабочие должны предвидеть вероятную величину имеющегося тока короткого замыкания и его продолжительность, чтобы они могли установить соответствующие заземления.

    Общие причины опасных токов короткого замыкания

    • Случайное повторное возбуждение
    • Индукция
    • Обратное питание
    • Физический контакт между линиями
    • Три основных принципа безопасной работы без напряжения:
    • Электротехники должны обесточить линии и оборудование.
    • Электротехники должны проверять нулевое напряжение с помощью подходящего измерителя.
    • Электротехники должны устанавливать заземления с надлежащими номинальными характеристиками.

    Перед установкой заземления линейный монтажник должен проверить линии и оборудование на номинальное напряжение.Используйте тесты высокой мощности для оценки оборудования либо при номинальном напряжении оборудования, либо при более низких напряжениях. Во время тестирования они могут удалить основания. Но сначала они должны проинформировать коллег и изолировать себя и других от воздействия частей, находящихся под напряжением, и других опасностей.

    Оборудование защитного заземления, которое используют рабочие, должно выдерживать максимальный ток короткого замыкания, который может протекать через него, достаточно долго, чтобы устранить повреждение. Он также должен иметь достаточно низкий импеданс, который определяется как «видимое сопротивление в электрической цепи протеканию переменного тока, которое аналогично действительному электрическому сопротивлению постоянному току и представляет собой отношение эффективной электродвижущей силы к эффективный ток », чтобы немедленно сработать, если линии или оборудование случайно попали под напряжение.OSHA требует, чтобы все заземления имели допустимую нагрузку, равную, по крайней мере, кабелю AWG номер два.

    Отраслевые рекомендации помогают электрикам выйти за рамки минимальных требований OSHA и выбрать заземляющее оборудование, соответствующее имеющемуся току короткого замыкания на рабочем месте.

    Площадки должны размещаться с разным интервалом для разных видов работ. Эти интервалы устанавливаются согласованными отраслевыми стандартами, включая Национальный кодекс электробезопасности.

    Виды земель

    Есть два типа оснований, оба требуются строительным стандартом OSHA.

    1. Системное или служебное заземление : В этом типе заземления провод, называемый «нулевым проводом», заземляется на трансформаторе и снова на служебном входе в здание. Это в первую очередь предназначено для защиты машин, инструментов и изоляции от повреждений.
    2. Заземление оборудования : Предназначено для повышения защиты самих рабочих. Если из-за неисправности металлический каркас инструмента оказывается под напряжением, заземление оборудования обеспечивает другой путь для прохождения тока через инструмент к земле.

    Кроме того, у заземления есть один недостаток: обрыв системы заземления может произойти без ведома пользователя. Использование прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) является одним из способов устранения недостатков заземления.

    Защитные площадки системы

    Для воздушной передачи точки безопасности системы должны располагаться на расстоянии не более четырех миль друг от друга. Их можно расположить ближе. Если эти площадки расположены на расстоянии более одной мили друг от друга, электротехники должны использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ), например перемычку, на рабочем месте.При воздушном распределении заземления системы безопасности для защиты сотрудников должны располагаться на расстоянии не более двух миль друг от друга. Для подземных распределительных сетей заземление системы безопасности должно быть подключено к нейтрали в ближайшей точке подключения. Лучше всего заземлить оба конца.

    Рабочему вредит не количество электричества; это когда они перекрывают разницу в электрическом потенциале. Таким образом, чтобы защитить себя и коллег от случайного преодоления таких разногласий, они хотят создать временные защитные площадки, чтобы создать «эквипотенциальную зону», в которой безопасно работать.Они также могут использовать изолирующие или заземляющие коврики и изолированную обувь, чтобы уменьшить потенциальную опасность шагов и прикосновений вблизи точки заземления.

    10 самых известных систем заземления для промышленных секторов — P3 News

    Заземление

    Заземление, также называемое землей или нулевым потенциалом, представляет собой процедуру, которая включает в себя заземление проводника на землю (нулевой потенциал) от сети, чтобы позволить избытку электричества течь в него во время внезапных скачков напряжения.

    Виды источников питания

    В зависимости от переходных процессов напряжения, рабочих нагрузок и типа нагрузки, каждая электрическая система может требовать различных методов заземления.

    Крупномасштабные электрические системы, работающие в промышленности, относятся к вышеупомянутым четырем категориям.

    А теперь давайте взглянем на самые известные системы заземления для промышленного сектора:

    1. Заземлен

    Эта процедура включает нормальное заземление от сети к земле с использованием эффективного проводника, в этом случае для этой цели будет использоваться обычный медный провод.

    Этот тип системы заземления отлично работает с электрооборудованием, работающим при нормальных нагрузках и в обычных условиях эксплуатации, т.е.расположенным на равнинах, то есть не на холмах, где электрооборудование восприимчиво к ударам молнии.

    2. с эффективным заземлением

    Для этого типа системы заземления требуются заземляющие соединения с удовлетворительным низким уровнем импеданса. Подходит для нагрузок, работающих примерно от 120 В до 240 В.

    Необходимо следить за тем, чтобы допустимая токовая нагрузка заземляющего провода была достаточной для выдерживания нагрузки этого типа, чтобы предотвратить любые электрические опасности.

    3. Заземленный провод

    Эта процедура включает в себя заземление шины заземления с помощью проводника заземляющего электрода, как показано на рисунке.

    Этот тип заземления подходит как для электрических систем, так и для электрических цепей, работающих при средних нагрузках.

    4. Прочно заземленный

    Здесь процедура заземления такая же, как и выше, за исключением того, что сопротивление заземления отсутствует.

    Также нет устройства импеданса.Это потому что; Заземляющее соединение в системе заземления этого типа является прочным и глубоко уложено в землю в месте, где удельное сопротивление земли для проведения электричества минимально.

    5. Заземляющий провод

    В этом случае и электрооборудование, и цепь заземления заземляются с помощью проводов.

    Этот тип заземления необходим, когда существует высокий риск изменения разности потенциалов в рабочей электрической цепи.

    6. Провод заземления оборудования

    Этот тип заземления включает использование заземляющих электродов, которые подключаются к нетоковедущим клеммам (металлам) электрической системы, дорожкам качения и другим металлическим частям оборудования для эффективного прохождения переходных процессов напряжения через электроды для эффективной защиты.

    Этот метод часто применяется для заземления дорогостоящего электрооборудования и отдельно выделенных электрических систем.

    7. Эффективный путь тока замыкания на землю

    Чтобы реализовать этот вид системы заземления, необходимо построить электрически постоянный токопроводящий путь с низким уровнем импеданса, способный пропускать ток в случае замыкания на землю.

    Этот путь передает ток от точки, где произошло замыкание на землю, к источнику электропитания, предотвращая любые повреждения оборудования и персонала, работающего с ним.

    8. Провод заземляющего электрода

    В этом методе проводники электродов подключаются к заземляющему электроду оборудования и, в свою очередь, снова подключаются к системе заземления всей электрической системы. Это необходимо для гарантии того, что в случае выхода из строя одной системы заземления другая заменит ее.

    Кроме того, это поможет большим перепадам напряжения в цепи проходить быстрее, чем в одноэлектродной системе. Как правило, этот метод используется для заземления электрических систем, работающих с более высокими нагрузками, которые подвержены большим скачкам напряжения.

    9. Защита оборудования от замыканий на землю

    Эта система заземления предназначена для обеспечения безопасности электрического оборудования от сильно повреждающих «токов замыкания на землю».

    Эта система работает путем размыкания всех незаземленных проводов оборудования в цепи, в которой протекают токи короткого замыкания.

    10. Прерыватель цепи замыкания на землю

    Это специальное устройство, специально сконструированное для заземления электрических систем, работающих при критических нагрузках.Его основная цель — защитить персонал, работающий в помещениях с электрической системой, от нежелательных происшествий, таких как поражение электрическим током.

    Хотя это дорогостоящий способ заземления электрической системы, крайне важно, чтобы промышленность использовала этот вид заземления в критических электрических соединениях, где присутствие персонала требуется регулярно.

    Прерыватель цепи замыкания на землю обесточивает необходимые цепи или определенные ее части на заранее определенный период времени, когда переходное напряжение, проходящее в землю через заземленный электрод, превышает значение устройства класса A для безопасной работы, таким образом сохраняя люди, окружающие систему, защищены от поражения электрическим током.
    Заключение

    В заключение, правильное заземление электрических систем с учетом уязвимости оборудования предотвращает любые значительные повреждения электрического оборудования или людей, работающих с ним.

    Эта процедура должна выполняться на начальных этапах самой установки электрической системы, если кто-то хочет свести к минимуму ущерб, нанесенный людям, а также оборудованию.

    Узнайте больше о гармониках на семинарах по гармоникам PQU в этом месяце: http: // www.p3-inc.com/power-quality-university/seminar-info/grounding-seminar

    P3 стремится предоставлять вам качественные актуальные отраслевые новости.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *