Заземление опоры: Заземление опор на линиях электропередач

Содержание

Заземление опор и траверс ВЛ | Монтаж электрических установок | Архивы

Страница 79 из 83

 

Требования к заземлению опор и траверс ВЛ определены в [3] в зависимости от напряжения ВЛ, материала, из которого изготовлены опоры, и местности, по которой проходит трасса ВЛ (см. также гл. 6).

Заземление BЛ до 1 кВ.

В сетях с заземленной нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым заземленным проводом перемычкой из неизолированного проводника, которую присоединяют к нулевому проводу специальными ответвительными болтовыми зажимами. Зажимы изготовляют из того же металла, что и провода линии (алюминий, медь, сталь). Присоединение перемычки к опоре производят под болтовой зажим, установленный непосредственно на металлической опоре или траверсе, а на железобетонной опоре — на специальном выводе, соединенном с арматурой опоры. Контактные соединения перемычки предварительно тщательно очищают и покрывают слоем вазелина.
В сетях с изолированной нейтралью металлические опоры и арматуру железобетонных опор также заземляют путем присоединения к заземляющим устройствам, смонтированным у опоры, или в качестве заземлителей используют основания металлических опор, металлические оболочки кабелей, соединенных с опорами, и т.

п. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 50 Ом.
Заземление опор наружного освещения с кабельным питанием производят через металлическую оболочку кабеля в сетях с изолированной нейтралью и через нулевую жилу кабеля с присоединением к ней оболочки кабеля в сетях с заземленной нейтралью.
В сетях с глухозаземленной нейтралью металлические оттяжки опор присоединяют к нулевому заземленному проводу.

Заземление BЛ выше 1 кВ.

Должны быть заземлены:
а)   железобетонные и металлические опоры ВЛ 3— 35 кВ.  При этом в качестве заземляющих спусков железобетонных опор следует использовать все элементы продольной арматуры, которые должны быть металлически соединены между собой и с заземлителем. Сопротивления заземляющих устройств установлены в [3];

б)   железобетонные, металлические и деревянные опоры всех типов линий всех напряжений, на которых установлены устройства грозозащиты или подвешен трос,
в)   все виды опор, на которых установлены силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты
На линиях с железобетонными опорами детали крепления изоляторов к траверсе и тросы соединяют с заземленной арматурой или с заземляющим спуском. Соединения выполняют сваркой или болтовым зажимом.
Заземляющие устройства опор выполняют в виде ввернутых в грунт вертикальных стержневых заземлителей диаметром 12 мм или погруженных в грунт вертикальных заземлителей из угловой стали. Вертикальные заземлители соединяют между собой стальными полосами. Широкое применение получили заземляющие устройства в виде уложенных в землю протяженных заземлителей из стальных полос или глубинных заземлителей из полосовой или круглой стали. Последний вид заземляющего устройства, так называемый бестраншейный глубинный заземлитель, является наиболее прогрессивным. При этом способе все элементы заземляющего контура заготовляют в мастерских и развозят по трассе к котлованам под опоры или к местам запрессовки свайных подножников. Заземляющий контур укладывают на дно котлована перед установкой железобетонных подножников или же прикрепляют к свае перед ее запрессовкой в грунт.
Заземлители ВЛ, как правило, должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле— 1 м.
В случае установки опор в скальных грунтах допускается прокладка лучевых заземлителей непосредственно под разборным слоем над скальными породами при толщине слоя не менее 0,1 м При меньшей толщине этого слоя или его отсутствии рекомендуется прокладка заземлителей по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором.
Присоединение пор ВЛ к заземляющим устройствам производят болтовыми креплениями с помощью отрезков по полосовой стали, приваренных у металлических опор к ногам опоры, а у железобетонных — к специальным выводам или заземляющим спускам, соединенным с арматурой опоры.
Сечение каждого из заземляющих спусков на опорах во всех случаях должно быть не менее 35 мм2, а для однопроволочных спусков диаметр должен быть не менее 10 мм. Допускается применение стальных оцинкованных однопроволочных спусков диаметром не менее 6 мм.

Заземление воздушных линий | Монтаж ВЛ распределительных сетей | Архивы

Содержание материала

Страница 5 из 6

Штыревые изоляторы, устанавливаемые на опорах, при нормальных условиях работы обеспечивают надежную изоляцию проводов от элементов опоры. Однако довольно часто напряжение на линии в сотни и даже тысячи раз может превышать номинальное напряжение, на которое рассчитана изоляция ВЛ. Может произойти пробой изоляторов и выход линии из строя. Напряжения, создающие опасность для изоляции ВЛ, называются перенапряжениями.
Чтобы ограничить величину перенапряжения и обеспечить безопасность людей, следует уменьшить сопротивление растеканию тока в земле. Для этой цели устанавливают защитное заземление ВЛ.

Крюки и штыри железобетонных опор в сетях с заземленной нейтралью, а также арматуру этих опор заземляют путем присоединения к заземленному нулевому проводу проводниками диаметром не менее 6 мм. Крюки и штыри на деревянных опорах не заземляют, за исключением       cлyчaeв,  когда линия проходит по населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой и не экранирована высокими трубами, деревьями и т. п. Такая линия должна иметь защиту от атмосферных перенапряжений в виде заземляющих устройств сопротивлением не более 30 Ом, установленных на расстоянии 100. ..200 м друг от друга в зависимости от среднегодового числа гроз в данной местности. Обязательно заземляют опоры с ответвлениями к вводам в здания с большим количеством людей или большой хозяйственной ценности и конечные опоры, имеющие ответвления к вводам (на этих же опорах рекомендуется установка вентильных разрядников).
К монтажу заземления приступают с рытья траншеи глубиной 0,5 м (для пахотной земли — до 1 м), начиная от опоры. Длина траншеи и количество заземлителей указаны в проекте на сооружение ВЛ, а все работы по погружению заземлителей, обварку их полосой или прутом, защиту сварных стыков от коррозии выполняют обычным способом.
После монтажа контура заземления на опоре выполняют заземляющий спуск. Материалом для него служит стальная полоса или пруток тех же размеров, какие применялись для соединения между собой заземлителей. Снизу спуск соединяют с контуром заземления, сверху — с металлическими нетокопроводящими частями опоры. На деревянной одностоечной опоре (рис.
9, а) смонтировав контур заземления, состоящий из заземлителей 1, соединяющей их полосы или прута 2 и спуска 3. На опоре, спуск через каждые 300 мм закреплен скобами. Верхняя часть спуска 4 выступает над вершиной опоры на 100 мм и служит молниеотводом. Для заземления металлической арматуры опоры (рис. 9, б) к спуску 1 присоединены болтовыми зажимами или сваркой перемычки 2, передающие нулевой потенциал земли на крюки 4 и нулевой провод 3.

Рис. 9. Заземляющее устройство на деревянной опоре: а — общий вид, б — заземление крюков
Согласно ПУЭ, в электроустановках с глухозаземленной нейтралью нулевые провода прежде всего должны быть заземлены в начале ВЛ у источника питания (электростанции или трансформаторной подстанции).
При этом монтировать контур заземления у первой опоры нет надобности, так как нулевой провод ВЛ наглухо присоединен к нулевой точке источника, которая надежно заземлена и сопротивление заземления которой заведомо меньше, чем требуется для заземления ВЛ.
Кроме того, через каждый километр линии у опор устанавливается повторное заземление. Сопротивление каждого из повторных заземлителей должно быть не более 10 Ом в установках мощностью свыше 100 кВА и не более 30 Ом в установках мощностью до 100 кВА.

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

1.7. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В качестве заземляющих устройств могут использоваться как естественные (арматура железобетонных фундаментов), так и искусственные заземлители. Если обеспечиваемое железобетонными фундаментами сопротивление заземления велико, то применяются дополнительно искусственные заземлители, которые выполняются в виде лучей из круглой стали диаметром 10–16 мм, и вертикальные – из труб или углового железа.

Углубленные заземлители в виде колец или прямоугольников укладываются на дно котлованов под фундаменты, лучше – один контур на весь котлован. Глубинные заземлители применяются там, где они могут достичь хорошо проводящих слоев грунта.

На стальных и железобетонных опорах соединение грозозащитных тросов с заземляющими устройствами опор всегда осуществляется с использованием металла опор.

На ВЛ подлежат заземлению: опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты; железобетонные и стальные опоры ВЛ напряжением 0,4—35 кВ; опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители и другие аппараты; стальные и железобетонные опоры ВЛ 110–500 кВ без устройств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики.

Заземленная опора служит для уменьшения вероятности обратных перекрытий за счет напряжения, возникающего при протекании тока молнии, ударившей в опору или трос, по сопротивлению заземления. Таким образом, оно имеет чисто молниезащитный характер.

При использовании естественной электрической проводимости комлевой части железобетонных опор или фундаментов обратную засыпку котлованов желательно производить вынутым или улучшенным грунтом с тромбованием.

Применение заземляющих устройств (ЗУ) для опор ВЛ без грозозащитных тросов необходимо потому, что в сетях с изолированной нейтралью возможна длительная работа с заземленной фазой, и при перекрытии изоляции на одной из фаз опора, будучи изолированной от земли, может оказаться под потенциалом, близким к фазному, что опасно для жизни. Таким образом, ЗУ имеют характер заземления, обеспечивающего электробезопасность. Сопротивления заземляющих устройств этого типа должны обеспечиваться без учета таких естественных заземлителей, как железобетонные опоры и фундаменты.

Искусственные заземлители выполняются протяженными лучевыми, вертикальными и комбинированными из стального круга диаметром от 12 до 16 мм, а при использовании в сильно агрессивных грунтах – диаметром от 18 до 20 мм. Протяженные лучевые заземлители прокладываются параллельно поверхности земли на глубине от 0,5 до 1 м (в скальных грунтах допускается их прокладка в разработанном слое или по поверхности с обетонированием), а при прокладке зимой в многолетнемерзлых грунтах – просто по поверхности.

Число, длина и направление лучей определяются расчетами.

Вертикальные электроды в зависимости от электрических характеристик грунта выбираются длиной от 5 до 20 м, и вертикальное заземление выполняется методом вдавливания или ввинчивания. Если удельное сопротивление грунта с глубиной уменьшается, применяются более длинные электроды.

Элементы заземлителей соединяются сваркой внахлест по всему периметру, при этом длина нахлеста должна быть не менее шести диаметров прутка.

Для защиты заземлителей от почвенной коррозии и удлинения срока их службы, помимо увеличения диаметра стальных прутков, рекомендуется выполнять гидроизоляцию спусков к заземлителю на длине по 10 см в обе стороны от границы раздела слоев с различной воздухопроницаемостью (в частности, и на границе воздух – земля). Гидроизоляция выполняется путем обмотки заземлителя хлопчатобумажной лентой, пропитанной горячим битумом.

Допустимые наименьшие размеры элементов заземляющих устройств, характеристики грунта, нормируемое значение сопротивления, необходимые для расчета заземляющих устройств, приведены в табл. 1.146-1.149.

Таблица 1.146 Наименьшие значения стальных элементов ЗУ

* Для магистралей заземления – не менее 100 мм2.

** Для заземлителей молниезащиты – угловая или полосовая сталь сечением не менее 160 мм2.

Таблица 1.147

Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников

* При прокладке проводов в трубах сечение нулевых защитных проводников допускается применять равным 1 мм2, если фазные проводники имеют то же сечение.

Таблица 1.148 Средние значения электрического сопротивления грунта

Таблица 1.149

Наибольшее сопротивление заземляющих устройств различных элементов электроустановок

Ориентировочно подсчитать сопротивление R, Ом, простого заземлителя или одиночного электрода, погруженного полностью в землю и целиком находящегося в однородном грунте, можно по следующим упрощенным формулам:

для вертикального электрода R = ?/l,

для горизонтального электрода R = 2 ?/l,

где ? – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом-м;

l – длина электрода заземления, м.

Проводимость сложного заземлителя, все элементы которого находятся в общей среде (земле), меньше суммы проводимости всех элементов, поэтому электроды следует располагать на достаточных расстояниях (например, 5 м) один от другого и в расчет вводить коэффициент, зависящий от конструкции и размеров заземлителей, их расположения, структуры грунта и удельного сопротивления его слоев.

Для ориентировочного расчета сложного заземлителя при однородном грунте можно принять следующие значения:

При проектировании заземляющих устройств учитываются конструкции электродов, неоднородность грунта, глубина промерзания грунта и другие факторы, влияющие на результат. Однако и тогда расчет не бывает вполне точным, поэтому после монтажа сопротивление заземлителя проверяют измерением. Наиболее экономичны глубинные вертикальные электроды из круглой стали, имеющие лучшую проводимость и достигающие хорошо проводящих слоев грунта. При одинаковой глубине коррозии потеря металла у элементов круглого сечения меньше, поскольку при одинаковой массе поверхность, по которой протекает процесс коррозии, у стержней меньше.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Заземление металлических опор освещения

Заземление не только предохраняет людей от тяжелых электротравм, но и обеспечивает сохранность опоры и электрического оборудования при сильной грозе.

Для освещения улиц, площадей, парков и других объектов городской инфраструктуры применяют разнообразные осветительные приборы, как правило, размещенные на высоких опорных конструкциях. Важным условием безопасности при использовании металлических опор служит их обязательное заземление.

Преимущества металлических опор

Металлические конструкции отличаются более длительным сроком эксплуатации, чем их предшественники — деревянные и железобетонные столбы. Они могут служить до 50 лет, сохраняя исходные технические данные и отличный функционал.

К преимуществам стальных опор можно отнести следующие качества:
особая прочность;

  • устойчивость к вибрациям, ветровым и механическим воздействиям;
  • устойчивость к значительным перепадам температур, ультрафиолетовому излучению, высокой влажности и другим неблагоприятным природным факторам;
  • наличие дополнительного антикоррозийного слоя, нанесенного методом горячего цинкования;
  • компактность, сравнительно небольшой вес;
  • широкая вариативность конструктивных и дизайнерских решений;
  • удобство при монтаже и дальнейшем обслуживании.

Заземление металлических опор

Провода воздушных линий электропередачи крепят к столбам с помощью фарфоровых или стеклянных изоляторов, которые отличаются низкой проводимостью тока. Нарушение изоляции чревато риском поражения электрическим током как случайно оказавшегося поблизости человека, так и специалиста, работающего на линии электропередач. Чтобы не допустить этого, стальные конструкции оборудуются системой заземления. Требования к организации заземления изложены в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) и других регламентирующих документах.

Способы заземления

В настоящее время существует две основных системы заземления:

  • Система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена; опора соединяется с нулевым проводом с помощью неизолированной перемычки, а контакт опоры с заземлителем происходит посредством нулевых защитных и рабочих проводников (PEN шины).
  • Система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли; проводником заземления является металлическая арматура или оболочка кабеля.

Благодаря системе заземления электрическое напряжение вокруг металлических опор снижается до безопасного для человека уровня. Согласно «Правилам технической эксплуатации электроустановок» (ПТЭЭП) уровень сопротивления заземлителя не должен превышать 50 Ом. Профилактические измерения заземляющего устройства с помощью специального прибора должны проводиться регулярно — не реже одного раза в шесть лет.

Варианты подключения

Заземлителями служат металлические стержни или пластины, вертикально забиваемые на 3 метра в землю и соединенные с помощью приваренной на определенной глубине металлической полосы. Расстояние от уровня земли до верхнего края заземлителей должно составлять 0,5 м. На каменистых почвах, как правило, используются не вертикальные стержни, а горизонтальные пластины. Заземляющие проводники, имеющие в диаметре не менее 6 мм, соединяют с заземлителями сварочным швом. Место сварки покрывают краской, защищающей металл от коррозии.

Молниезащита

Заземление не только предохраняет людей от тяжелых электротравм, но и обеспечивает сохранность опоры и электрического оборудования при сильной грозе. Опоры, удаленные от высоких зданий или сооружений, находящиеся в открытом пространстве, могут притягивать молнии. Мощные разряды молний приводят к сильному скачку напряжения, но благодаря заземлению ток «утекает» в почву без вреда для сети.

Соблюдение правил установки металлических опор, в том числе их обязательное заземление на протяжении многих лет будет служить гарантией стабильной и безопасной работы линий наружного освещения.

Как заземляют опоры воздушных линий, ведущих к потребителю

Представить себе современную цивилизацию без электричества невозможно. Огромная часть углеводородов используется для генерации именно электроэнергии.

Однако электричество невозможно перевозить, как нефть или уголь. Для его транспортировки используют линии электропередачи (ЛЭП), обеспечивающие трафик электроэнергии большой мощности на необходимые расстояния. Приведение же параметров переданной по ним энергии к стандартам, свойственным ее потребителям, подразумевает использование трансформаторных подстанций, которые обеспечивают необходимое напряжение в сети. Таким образом, осуществляется питание всех электроустановок, начиная от лампочки в комнате и заканчивая промышленным оборудованием.

Для предотвращения травматизма обслуживающего персонала и тем более летальных исходов, учитывая высокий вольтаж, применяются заземляющие устройства воздушных линий и подстанций. Данная публикация ставит перед собой задачу разобраться в причинах их необходимости, а также конструкциях этих приспособлений.

Для чего нужно заземлять ЛЭП и подстанции

По большому счету, воздушная линия (ВЛ) представляет собой ряд столбов (опор), подвергающемуся воздействию природных факторов, таких как перепады температур, атмосферные осадки, прямое воздействие солнечного ультрафиолета и прочих. Ввиду их влияния, могут изменяться свойства диэлектриков и происходить прямое касание токонесущих частей кабеля с опорой. Кроме прочего, нередки кратковременные скачки напряжения в линии со значительным превышением номинального (допустимого) значения, что может приводить к замыканию между кабелем и конструкционными элементами опоры.

При прикосновении к такому столбу человек может получить травму и даже умереть. Поэтому установка заземления на воздушной линии отнюдь не относится к разряду рекомендаций или прихотей органов контроля. Это продиктовано правилами устройства электроустановок (ПУЭ) как основным нормативным документом, регламентирующим требования к энергосистемам, в том числе ВЛ. Согласно этому документу, заземляющие устройства опор воздушных линий обязательны.

Особняком стоит вопрос молниезащиты конструкций. Опоры могут быть выполнены из дерева, железобетона или стали. Для стоящих в чистом поле опор, порой, имеющих весьма значительную высоту, попадание молнии отнюдь не редкое явление. Если для стали или железобетона, имеющих хорошую электропроводность и неспособных к горению, это не принесет серьезных повреждений, то для деревянной конструкции чревато разрушением или воспламенением. Учитывая колоссальное напряжение разряда молнии, возможно разрушение диэлектриков, ограждающих конструкционные элементы от токонесущих частей ВЛ, что, в свою очередь, приводит к аварии.

Все это в равной степени относится и к подстанциям. До сих пор некоторые из них представляют собой большой трансформатор посреди поля, питающий ферму, например. Трансформаторные установки подвержены всем негативным воздействиям, что и ВЛ. Даже если это не так, они должны соответствовать требованиям ПУЭ.

Оборудованная же устройством заземления мачта или подстанция ведет себя иначе. Весь заряд, попавший на опору, стечет на землю, учитывая низкое ее сопротивление и огромную емкость. Это значит, что конструкция не будет находиться под напряжением и будет безопасна для жизни и здоровья людей.

Основные требования

Согласно требованиям ПУЭ, практически каждая опора должна иметь заземляющее устройство. Оно необходимо для предотвращения перенапряжения атмосферного характера (молния), защиты электрооборудования, размещенного на мачте, а также реализации повторного заземления. Его сопротивление при этом не должно превышать 30 Ом. Причем громоотводы и подобные устройства, должны соединяться с заземлителем отдельным проводником. Кроме прочего, обязательному заземлению подлежат растяжки, устанавливаемые для устойчивости опоры, если они присутствуют в ее конструкции. Все межсоединения, провода снижения и заземлителя, например, предпочтительно выполнять сваркой, а, за неимением возможности, скручиваться болтами. Все части заземляющего устройства должны быть выполнены из стали диаметром не менее 6 мм. Сам проводник и места стыковок должны иметь антикоррозийное покрытие. Обычно это стальная оцинкованная проволока соответствующего диаметра.

Железобетонные столбы

Устройство заземления ВЛ зависит от материала опор. В случае железобетонной конструкции все выступающие сверху и снизу элементы арматуры должны быть присоединены к PEN-проводнику (нулевая шина), который впоследствии играет роль заземления. К нему же следует присоединить крюки, кронштейны и другие металлоконструкции, находящиеся на опоре. Все это в равной степени относится и к металлическим мачтам ВЛ.

Деревянные столбы

С деревянными опорами ВЛ дело обстоит несколько иначе. Ввиду диэлектрических свойств древесины, каждая из мачт не нуждается в отдельном устройстве заземления. Оно устанавливается лишь при наличии на мачте молниеотвода или повторного заземления. Кроме того, металлическая оболочка кабеля соединяется с PEN-шиной линии в местах перехода ВЛ в кабельную линию.

Малоэтажная застройка

Все виды опор должны быть оборудованы устройствами заземления, если речь идет о населенных пунктах с малоэтажной застройкой (1 или 2 этажа).

Расстояние между такими мачтами зависит от среднегодового значения часов, в которые случается гроза. Если эта величина не превышает 40, то промежутки между опорами с громоотводами должны составлять менее 200 м. В противном случае это расстояние сокращается до 100 м. Кроме того, обязательному заземлению подлежат опоры, представляющие ветвление от ВЛ к объектам с потенциально массовым скоплением людей, клубы или дома культуры, например.

Установка заземлителей

Заземление ВЛ осуществляется вертикальными или горизонтальными заземлителями. В первом случае это стальные штыри, закопанные или забитые в землю, а во втором представляют собой полосы металла, расположенные параллельно земле под ее поверхностью. Последний вариант применяют для грунта с высоким удельным сопротивлением. После закапывания контура землю трамбуют для обеспечения лучшего ее контакта с металлом. Затем производится измерение сопротивления у заземления опор ВЛ. Оно является произведением значения, полученного прямым измерением, на коэффициент, зависящий от типа и размера заземлителя, а также климатической зоны (есть специальные таблицы).

Особенности подстанций

Все ранее описанное относится и к подстанциям, несмотря на то, что они находятся под крышей. Исключение составляет лишь то, что там довольно часто или постоянно находятся люди, а, следовательно, к их заземлению предъявляются особые требования.

В общем случае заземление подстанции состоит из следующих элементов:

  • внутренний контур;
  • внешний контур;
  • устройство молниезащиты объекта.

Внутренний контур заземления подстанции обеспечивает простое и надежное соединение с землей всех устройств, находящихся внутри подстанции. Для этого по периметру всех помещений объекта на высоте 40 см от пола дюбелями закрепляют стальную полосу. Контуры всех помещений, а также и их составные части соединяются сваркой или резьбовыми соединениями, если таковые предусмотрены. Все металлические части, непредназначенные для прохождения тока (корпуса приборов, ограждения, люки и подобное тому), соединяются с этой шиной. Подобные полосы оснащаются резьбовыми соединениями с шайбами увеличенной ширины и гайками типа «барашек». Это позволяет получить надежное переносное заземление. Нулевая шина силового трансформатора, учитывая схему с глухозаземленной нейтралью, соединяется с полученным контуром.

Внешний контур

Внешний контур заземления также является замкнутым. Он представляет собой горизонтальный заземлитель из стальной полосы, связывающий определенное количество вертикальных штырей. Глубина залегания этой конструкции должна быть не менее 70 см от поверхности, причем полоска ставится ребром.

Требуется расположение устройства по периметру здания не превышая расстояния 1 м от его стен или фундаментной плиты. Общее сопротивление контура не может превышать 40 Ом, если удельное сопротивление почвы менее 1 кОм*м в соответствии с ПУЭ.

Если подстанция имеет металлическую крышу, то ее заземляют, соединив с внешним контуром стальной проволокой диаметром 8 мм. Соединение производится с двух сторон объекта, диаметрально противоположных между собой. Требования ПУЭ предписывают защитить эту шину снижения на внешней стене здания от коррозии и механических повреждений.

Расчет заземляющего устройства подстанции выполняется для определения сопротивления распространения тока системы в землю.

Эта величина зависит от характеристик грунта, габаритов и конструкции заземляющего устройства и других факторов. Методика достаточно объемна и требует особого рассмотрения. Но стоит отметить, что чаще всего идут от противного. Имея требуемое сопротивление и определенный сортамент стали, например, определяют габариты заземлителя, количество горизонтальных электродов и глубину залегания в известном типе грунта.

Заземляющие устройства подстанций или ВЛ, равно как и заземление электростанции, играют исключительно важную роль в их эксплуатации. Кроме обеспечения нормальной работы этих объектов, они обеспечивают безопасность здоровья и жизни для людей, их обслуживающих.

Заземление опор ЛЭП | Комплексэнерго

Качественное заземление железобетонных опор линий электропередач – обязательное условие обеспечения безопасности персонала, который работает с ЛЭП.

Правильное устройство системы заземления воздушных линий подразумевает, в частности, заземление всех конструктивных элементов ЛЭП – арматуры, крюков для фазных проводов, монтажных штырей. При этом заземляющее устройство должно обладать сопротивлением, не превышающим уровень в 50 Ом.

Особенности обустройства заземления ЖБ-опор

Арматура, из которой собираются воздушные ЛЭП, должна быть обязательно заземлена. После окончания процедуры заземления повторно производится заземление «нулевого» провода. Выполняя монтаж, надо проследить, чтобы все проводники имели заданный диаметр – не менее 6 мм.

При монтаже заземления опор на воздушных ЛЭП, напряжение которых составляет 6-10 кВ, необходимо установить устройства, защищающие от попадания молний, а также трансформаторы и предохранители. Заземляющие устройства включают в себя заземлители и спуски для соединения заземлителей с опорной конструкцией.

В роли заземляющих спусков при монтаже ЖБ-опор (напряжением 6-10 кВ) выступает арматура стоек. Если опоры снабжены оттяжками, их также используют как заземляющие проводники. Сечение спусков должно быть не менее 35 мм2 (либо диаметром от 10 мм).

Следует помнить, что обрыв заземляющего спуска чреват серьезными последствиями. В этом случае жизнь и здоровье людей подвергаются большой опасности. Кроме того, повреждение изолирующего слоя проводки ведет к повреждению всей опоры в целом.

Сопротивление заземляющих устройств

ЖБ-опоры должны оборудоваться заземлением, обеспечивающим заданные показатели сопротивления.

Так, если опоры ЛЭП устанавливаются в ненаселенной местности с грунтами сопротивлением менее 100 Ом/м, то сопротивление заземляющих устройств должно быть не более 30 Ом. Если грунты в месте установки отличаются большим сопротивлением, то сопротивление устройств не должно превышать 0,3 Ом.

При установке опор в населенной местности на грунте с сопротивлением до 100 Ом/м следует устанавливать устройства заземления с сопротивлением, не превышающим 10 Ом.

Кстати, сопротивление такого устройства зависит не только от качества грунта, но и от типа и количества заземлителей, их расположения и степени заглубления.

Заземление опор « Электротехническая компания Ай Эм Хост

Независимо от напряжения, материала опоры и местности, по которой проходит трасса линии, для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к опоре в случае повреждения изоляторов опоры заземляют.

Заземлению подлежат металлические, железобетонные и Деревянные опоры всех типов, на которых установлены защитные устройства, железобетонные и металлические опоры в населенных местностях, «разъединители, предохранители и конденсаторы, устанавливаемые на опорах, крюки, штыри и кронштейны на опорах с ответвлениями. Арматуру заземляют у опор ВЛ до 1 ООО в, на которых производится повторное заземление нулевого провода.

Заземление опор

Металлические оттяжки опор, закрепленные нижним концом на высоте 2,5 м от земли, заземляют или изолируют при помощи натяжного изолятора, рассчитанного на напряжение ‘ВЛ и установленного на высоте не менее 2,5 м от земли.

В сетях с заземленной нейтралью подлежащие заземлению элементы опор присоединяют к нулевому проводу, а в сетях с изолированной нейтралью — к заземлению. Заземляющие устройства опор выполняют в виде ввернутых в грунт стержневых заземлителей из круглой стали диаметром 12 мм или погруженных в грунт заземлителей из угловой стали, или в виде протяженных лучей из стальной полосы. Вертикальные заземлители соединяют стальными полосами. Все соединения заземляющих — устройств выполняют сваркой.

Заземляющие устройства ВЛ, как правило, должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле —11 м. Ори установке опор в скальных грунтах допускается прокладка лучевых заземлителей непосредственно под разборным слоем над скальными породами при толщине слоя не менее ОД м. При меньшей толщине этого слоя или его отсутствии рекомендуется прокладка заземлителей по .поверхности с заливкой их цементным раствором.

Для заземления арматуры по опоре прокладывают заземляющие спуски, присоединяемые к заземлителю. Сечение заземляющих спусков должно быть для ВЛ 6—10 кв 35 мм2, диаметр для В Л до 1000 в—6 мм.

На металлических и железобетонных опорах заземляющие спуски соединяют болтами или сваркой, на деревянных — болтами.

методов заземления для поддержки скорбящих детей

Рэйчел Мелхорн, LCSW, зарегистрированный игровой терапевт

Здесь, в Full Circle, мы много говорим о «больших чувствах». Когда мы используем этот термин, мы имеем в виду огорченную борьбу детей с эмоциональной регуляцией. Это может выглядеть как длительная истерика, неконтролируемый плач, приступ гнева или приступ тревоги.

Методы заземления — это стратегии осознанности, которые помогают детям справляться с этими «большими чувствами», помогая детям вернуть осознанность в свое окружение.

Попробуйте эти стратегии в первый раз дома, когда дети находятся в состоянии покоя. Знакомство с этими стратегиями будет полезно, если вы поддержите их в использовании этих инструментов, когда они испытывают большие чувства.

Включите чувства

Обратите внимание на пространство, в котором вы находитесь, и поделитесь со мной:

5 вещей, которые вы можете увидеть

4 вещи, которые вы можете услышать

3 вещи, к которым можно прикоснуться

2 вещи, которые вы чувствуете

1 вещь, которую можно попробовать

Зеркало Me

По очереди с ребенком изображайте из себя мима и следите за действиями друг друга.Вот несколько идей: помашите руками взад и вперед, поднесите палец к носу, дотроньтесь руками до пальцев ног, поднесите руки к небу. Делайте любые движения, которые приносят радость и свободу в вашем теле!

Пузыри

Пузыри — отличный способ приземлиться, а также практиковать глубокое дыхание! Сделайте глубокий вдох через нос, а затем глубокий вдох через рот, чтобы пустить пузыри. Наблюдайте за пузырьками, пока они не упадут на землю.

Вертушка дыхания

Сделайте вдох и выдохните, чтобы дуть на вертушку, чтобы она вращалась! Обратите внимание на разницу в том, как вращается вертушка или как вы себя чувствуете после быстрого или медленного дыхания.Как себя чувствует ваше тело?

Будь деревом

(взято из колоды кренделя для йоги Тарой Гарднер и Лией Калиш)

  • «Я посылаю корни глубоко в землю ». Снимите обувь и поставьте ноги в траву. Почувствуйте землю под пальцами ног.
  • «Я сосредоточен и стабилен». Поднесите ладони к груди. Заправьте одну ногу внутрь противоположной ноги
  • «Я поднимаюсь высоко в небо . Руки вытяните, как ветви.
  • «Я красивое дерево. Сложите руки над сердцем. Какое ты дерево? Почувствуйте себя растущим. Наклоняйтесь по ветру. Вы достаточно сильны, чтобы выдержать любую бурю!

Эти техники заземления — отличные способы помочь вашему ребенку контролировать свои БОЛЬШИЕ чувства .

Информация о заземлении — Поддержка | ITW Linx

Как позаботиться об этой невероятно важной переменной

Излишне говорить, что вы должны выбрать правильное оборудование для защиты вашего чувствительного телефона / компьютера CPE.Но это лишь часть борьбы за защиту власти. После выбора подходящего протектора следующим шагом будет убедиться, что все правильно заземлено. Следующие элементы имеют решающее значение для получения оптимальной системы заземления.

  • Склеивание Соедините или электрически соедините вместе в одной точке все заземления, используемые для защиты оборудования связи. Типичные основания, используемые для защиты, — это металлические водопроводные трубы, заземляющие стержни, обсадные трубы колодцев, химические стержни и т. Д.(Проконсультируйтесь с местными строительными нормами и правилами, поскольку местные строительные нормы и правила различаются). Коммуникационное оборудование обычно подключается к системе многопозиционной нейтрали (MGN) энергокомпании и является лучшим источником одноточечного заземления. Подключите защитное устройство (первичное и вторичное) и заземление экрана кабеля к заземлению оборудования (т. Е. Многозаземленной нейтрали) с помощью сплошного медного заземляющего провода сечением 6 AWG (см. Таблицу).
  • Физические соединения Обязательно используйте рекомендуемый размер заземляющего провода и соединения заземляющих проводов, внесенные в список UL (снова см. Таблицу).Для заземляющего провода длиной более 60 футов необходимо установить провод следующего по величине сечения. Используйте большой радиус на каждом изгибе заземляющего провода. НЕ наматывайте провод заземления ни при каких обстоятельствах. Спиральный провод может действовать как индуктор, который резко увеличивает сопротивление пути к земле, что снижает эффективность устройств защиты от перенапряжения.
  • Проверить сопротивление системы заземления Существует множество марок оборудования и методов проверки целостности системы заземления. Выберите тот, который проверяет как целостность, так и полное сопротивление (полное сопротивление) относительно истинного заземления. Идеальное заземление должно иметь сопротивление менее 0,250 Ом.
  • Экраны кабелей Металлический экран кабеля должен быть соединен с системами защиты / заземления на обоих концах кабеля.
  • Неиспользуемые пары кабелей Они должны быть заземлены на незащищенной стороне протектора.
  • Здание кампуса Относитесь к каждому зданию отдельно.Выполняйте все эти инструкции в каждом здании.

Важно ли заземление?

Вы можете поспорить, что это ваш сладкий скачок напряжения! Эффективность всех устройств защиты от перенапряжения зависит от пути наименьшего сопротивления для «сброса» переходных напряжений. Чем выше сопротивление заземления, тем выше истинный уровень активации устройства защиты (и чем ниже уровень активации, тем лучше).

Не забывайте о заземлении. Время, потраченное на основы заземления, может означать разницу между большими затратами на время простоя и отличной окупаемостью ваших инвестиций.

Присоединение всех защитных заземлений к MGN — надежный метод предотвращения скачков контура заземления от повреждения плат и оборудования PBX / KSU. Заземляющий провод AWG номер 6 имеет сопротивление 0,30 Ом на тысячу футов, обеспечивая путь наименьшего сопротивления между MGN и точками B, C, D и экраном кабеля.

Дополнительные инструкции по заземлению для защитных устройств SurgeGate и SecureLinx CAT5 и CAT6

Для приложений первичной защиты:

Подключите полосу заземления к надежному заземлению с помощью провода не менее 10 AWG.Используйте прилагаемые кольцевой наконечник и крепежный винт. Прокладывайте провод как можно короче и прямо.

Дополнительные протекторы можно соединить вместе, как показано на рисунке 2 ниже. Необходимо использовать заземляющий провод 6 AWG с винтовым заземлением.

Примечания:
  • Никогда не прокладывайте телефонный провод во время грозы
  • Не подключайте модуль к базовому блоку переменного тока в основном приложении
  • См. Дополнительные примечания ниже

Для приложений с изолированной петлей:

Подключите устройство защиты к одноточечной заземляющей линии с помощью провода не менее 14 AWG, как показано на рисунке 2 ниже.Дополнительные протекторы также могут быть соединены вместе, как показано (пунктирный контур). Подключите протекторы к одноточечной земле с помощью провода 6 AWG.

Примечания:
  • Устройство защиты должно быть установлено в соответствии с применимыми требованиями Национального электрического кодекса, ANSI / NEPA-70, статья 800, раздел C
  • Никогда не устанавливайте телефонную проводку во время грозы
  • Номинальное значение пробоя напряжения при 100 В / сек. : 16 В = 12-2

Дополнительные инструкции по установке защитных устройств SurgeGate и SecureLinx CAT5 и CAT6

Установите протектор на твердую поверхность, например фанеру.Просверлите отверстие 3/32 для прилагаемого винта №6 x 3/4 и проушин. См. Рисунок 1 ниже. Прикрепите винт и проушину к стене, наденьте протектор на винт и затяните. Добавьте второй винт к нижней части протектора.

Заземление и соединение электрических систем Справка

Используйте поиск, чтобы быстро найти ответы на вопросы — откройте окно поиска (ctrl + f), затем введите ключевое слово из вопроса, чтобы перейти к этим терминам в материале курса

Цель.

Целью этого курса является ознакомление инженеров с проблемами заземления и соединения электрических систем, связанными с глухозаземленными системами под напряжением 600 В.Этот курс может служить введением в заземление и подключение для инженеров, не имеющих или почти не имеющих опыта профессионального проектирования электрических систем. В курсе также представлена ​​практическая, но не совсем известная информация по применению заземления и соединения, которая пригодится даже самому опытному профессионалу в области проектирования электрических систем.

Зачем тратить время на изучение заземления и подключения?

 Многие специалисты в области электротехники придерживаются популярного и неправильного убеждения, что заземление металлического объекта (путем прямого подключения к земле)
поможет снять опасное напряжение, вызванное замыканием линии на землю.Заземление объекта не помогает снять опасное напряжение или снизить напряжение прикосновения или шага, которые являются причиной нескольких смертей каждый год.

 Неправильное заземление и подключение — частая причина несчастных случаев с электрическим током.

 Эффективное заземление играет важную роль в правильной работе чувствительного электронного оборудования.

 «Более 80% всех отказов электронных систем, которые связаны с аномалиями питания, на самом деле являются результатом ошибок электропроводки или заземления или вызваны другими нагрузками на предприятии заказчика. ”EPRI (Исследовательский институт электроэнергетики)

“ Из всех проблем с питанием и заземлением, влияющих на электронное оборудование, почти 90% вызваны электропитанием и условиями заземления внутри объекта, в котором используется оборудование… Что еще более важно, почти 75% Проблемы с качеством электроэнергии внутри объекта связаны с заземлением, что делает его единственным наиболее важным фактором с точки зрения объекта для обеспечения надежной работы оборудования ». Уоррен Льюис, ECM Magazine

 Издание 2005 г. Национального электротехнического кодекса (NEC) включало полный пересмотр и переименование статьи 250 (ранее называвшейся «Заземление»), которая, по словам редакторов справочника NEC, « одно из самых значительных изменений в новейшей истории Кодекса ».

Основа и ресурсы.

Следующие ресурсы служат в качестве первичной основы информации, представленной в этом курсе
, и будут использоваться в материалах курса:

 Статья 250 Национального электрического кодекса (NEC) — издание 2005 г.

 Стандарт IEEE 1100-1999 рекомендуется Практика питания и заземления чувствительного электронного оборудования

 Стандарт IEEE 142-1982 Заземление промышленных и коммерческих систем питания

 Общие сведения о тестировании сопротивления заземления AEMC (Рабочая тетрадь, издание 6.0)

Для многих инженеров, подрядчиков и техников Национальный электротехнический кодекс и его статья 250 (Заземление и соединение) являются единственной основой при проектировании и установке системы заземления.

Перед тем, как начать курс, очень важно, чтобы мы рассмотрели цель и ограничения Национального электрического кодекса (NEC) — чтобы понять, как следует применять NEC.

Статья 90.1 Национального электротехнического кодекса устанавливает его цель и намеренные ограничения:

90.1 Цель

(A) Практическая защита — Целью данного Кодекса является практическая защита людей и имущества от опасностей, возникающих в результате использования электричества.

(B) Соответствие — этот Кодекс содержит положения, которые считаются необходимыми для обеспечения безопасности. Их соблюдение и надлежащее обслуживание приводят к установке, которая по существу не опасна, но не обязательно эффективна, удобна или адекватна для хорошего обслуживания или будущего расширения использования электричества.

(C) Намерение — Этот Кодекс не предназначен в качестве проектной спецификации или руководства по эксплуатации для неподготовленных людей!

Согласно NEC — Инженеры, проектирующие и определяющие заземление и подключение, не должны использовать Национальный электрический кодекс (NEC) в качестве поваренной книги.

NEC не заменяет понимание теории, лежащей в основе требований кодекса.

Для понимания заземления и связывания важно знать значения слов, которые мы будем использовать. Статья 110 Национального электротехнического кодекса содержит определения слов, которые мы будем использовать в этом курсе. Они перечислены в порядке важности, не обязательно в алфавитном порядке.

Приложение 1 Различные компоненты заземления и соединения.

Заземленный проводник. Система или провод цепи, который намеренно заземлен. Его также обычно называют нейтральным проводником в заземленной звездообразной системе.

Заземляющий провод. Проводник, используемый для соединения оборудования или заземленной цепи системы электропроводки с заземляющим электродом или электродами.

Заземляющий провод, оборудование. Проводник, используемый для подключения нетоковедущих металлических частей оборудования, кабельных каналов и других кожухов к заземленному проводнику системы, проводнику заземляющего электрода или к тому и другому на сервисном оборудовании или в источнике отдельно созданной системы.Статья 250.118 NEC описывает различные типы заземляющих проводов оборудования. Правильный выбор заземляющих проводов оборудования приведен в 250.122 и таблице 250.122.

Электрод заземления. Устройство, обеспечивающее электрическое соединение с землей.

Провод заземляющего электрода. Проводник, используемый для подключения заземляющего электрода (ов) к заземляющему проводу оборудования, к заземленному проводу или к обоим при обслуживании, в каждом здании или сооружении, где питание подается от фидера (ов) или ответвительной цепи (ов). , или у источника отдельно производной системы.

Бондинг (скрепленный). Непрерывное соединение металлических частей с образованием электропроводящего пути, обеспечивающего непрерывность электрического тока и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть.

Назначение соединения — установить эффективный путь для тока короткого замыкания, который, в свою очередь, облегчает работу устройства защиты от сверхтока. Это объясняется в статьях 250.4 (A) (3) и (4) и 250.4 (B) (3) и (4) Национального электротехнического кодекса. Конкретные требования к соединению содержатся в Части V Статьи 250 и в других разделах Кодекса, как указано в Статье 250 NEC. 3.

Соединительная перемычка. Надежный проводник, обеспечивающий необходимую электрическую проводимость между металлическими частями, подлежащими электрическому соединению.

Заглушки концентрического и эксцентрического типа могут ухудшить электрическую проводимость между металлическими частями и фактически вызвать ненужное сопротивление в цепи заземления. Установка соединительных перемычек — это один из часто используемых методов между металлическими дорожками качения и металлическими частями для обеспечения электропроводности. Связывающие перемычки можно найти в сервисном оборудовании [NEC 250.92 (B)], подключение более 250 В (NEC 250.97) и расширительные фитинги в металлических дорожках качения (NEC 250.98). На рис. 2 показана разница между выбивками концентрического и эксцентрического типов. На Таблице 2 также показан один из методов установки соединительных перемычек при этих типах заглушек.

Приложение 2 Соединительные перемычки устанавливаются вокруг концентрических или эксцентрических отверстий.

Связывающая перемычка, оборудование. Соединение между двумя или более участками заземляющего провода оборудования.

Соединительная перемычка, основная. Соединение между заземленным проводом цепи и заземляющим проводом оборудования при обслуживании.

На рисунке 3 показана основная перемычка, используемая для обеспечения соединения между заземленным служебным проводом и заземляющим проводом оборудования на рабочем месте. Связывающие перемычки могут быть расположены по всей электрической системе, но основная перемычка заземления находится только в служебной зоне. Основные требования к соединительной перемычке приведены в NEC 250.28.

Приложение 3. Основная перемычка, устанавливаемая на рабочем месте, между заземленным проводником и заземляющим проводом оборудования.

Соединительная перемычка, System. Соединение между проводником заземленной цепи и проводом заземления оборудования в отдельно выделенной системе.

На рисунке 4. показана перемычка для соединения системы, используемая для обеспечения соединения между заземленным проводником и заземляющим проводом (проводами) оборудования трансформатора, используемого как отдельно производная система.

Приложение 4. Перемычка заземления системы, устанавливаемая рядом с источником отдельно выделенной системы между заземленным проводником системы и заземляющим проводом (проводниками) оборудования.

Перемычки соединения системы расположены рядом с источником отдельно производной системы. В производной системе используется соединительная перемычка, если производная система содержит заземленный провод. Подобно основной перемычке заземления на сервисном оборудовании, перемычка заземления системы обеспечивает необходимое соединение между заземляющими проводниками оборудования и заземленным проводником системы, чтобы создать эффективный путь для тока замыкания на землю. Требования к перемычкам для подключения системы приведены в NEC 250.30 (А) (1).

Заземлен. Подключен к земле или к какому-либо проводящему телу, которое служит вместо земли.

Эффективно заземлено. Преднамеренно подключено к земле через заземляющее соединение или соединения с достаточно низким импедансом и достаточной допустимой нагрузкой по току для предотвращения повышения напряжения, которое может привести к чрезмерной опасности для подключенного оборудования или людей.

С глухим заземлением. Подключено к земле без установки резистора или устройства импеданса.

 Распространенное заблуждение состоит в том, что заземление и соединение — это одно и то же. Хотя они связаны, это не одно и то же. Цель этого курса — прояснить каждую тему.

 В редакции Национального электротехнического кодекса 2005 года это было признано и изменено название статьи 250 (ранее называвшейся «Заземление») на «Заземление и соединение», чтобы усилить, что заземление и соединение — это две отдельные концепции, но не исключающие друг друга. фактически, напрямую взаимосвязаны через требования статьи 250.

 Соединение — это соединение двух или более проводящих объектов друг с другом с помощью проводника, такого как провод.

 Заземление, также называемое «заземлением», представляет собой особую форму соединения, при которой один или несколько проводящих объектов соединяются с землей с помощью проводника, такого как провод или стержень.

 Правильное заземление объектов (проводников) в поле обычно включает в себя как связи между объектами, так и конкретную связь с землей (землей).

Заземление для целей данного курса означает намеренное соединение с землей или другим проводящим телом относительно большой протяженности, которое служит вместо земли.Другое слово для обозначения заземления — «заземление». Если мы будем помнить об этом и использовать термин «заземление» всякий раз, когда мы используем термин «заземление», это поможет нам понять, что такое заземление (или заземление), а что нет.

Соединение — это соединение проводящих частей между собой с целью поддержания общего электрического потенциала и обеспечения электропроводящего пути, который будет гарантировать непрерывность электрической цепи и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть. IEEE Std. 1100–1999.

В соответствии со статьей 250.4 (A) Национального электротехнического кодекса, ниже приведены общие требования к заземлению и соединению заземленных систем. В заземленной системе вторичные обмотки питающего трансформатора могут иметь конфигурацию звезды с заземлением общей ветви или треугольник с заземленным центральным отводом или заземленным углом.

Следующие общие требования определяют, какие заземления и соединения электрических систем необходимо выполнить. Для выполнения требований к характеристикам этого раздела необходимо следовать предписывающим методам, содержащимся в статье 250.

(1) Заземление электрической системы Заземленные электрические системы должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли в нормальном режиме. операция.

(2) Заземление электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование, или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих материалах.

(3) Соединение электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы установить эффективный ток замыкания на землю. дорожка.

(4) Соединение электропроводящих материалов и другого оборудования. Электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть
соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы обеспечить эффективный путь тока замыкания на землю.

(5) Эффективный путь тока замыкания на землю Электрооборудование, электропроводка и другие электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть установлены таким образом, чтобы создать постоянную цепь с низким сопротивлением, облегчающую работу устройства максимального тока или детектора заземления для высокоомные заземленные системы. Он должен быть способен безопасно пропускать максимальный ток замыкания на землю, который может быть наложен на него из любой точки системы проводки, где может произойти замыкание на землю источника электропитания. Заземление не должно рассматриваться как эффективный путь тока замыкания на землю.

Давайте рассмотрим с предыдущей страницы общие требования, представленные в Национальном электрическом кодексе для заземления и соединения, чтобы лучше понять, какие требования выполняются посредством заземления (заземления), а какие — посредством методов соединения.

 Требования (1) и (2) относятся к заземлению — они конкретно относятся к «заземлению».

 Требование (1) — это заземление системы или намеренное соединение системного проводника в заземленной системе с землей.Заявленная цель этого намеренного подключения к земле — ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и это стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

 Требование (2) выполняется путем присоединения нетоковедущих металлических предметов к заземляющему проводу оборудования, который присоединен к проводнику заземляющего электрода на служебном входе и на стороне нагрузки каждой отдельно выведенной системы.

 Требования (3), (4) и (5) являются связующими. Путем соединения всех металлических предметов, которые могут оказаться под напряжением в случае неисправности (и путем обеспечения заземляющего проводника оборудования, соединенного с этими предметами и с источником), обеспечивается эффективный путь заземления, облегчающий работу устройств защиты от сверхтоков. Проще говоря, путь тока короткого замыкания должен иметь достаточно низкое сопротивление, чтобы пропускать ток короткого замыкания достаточно высокой величины, чтобы вызвать срабатывание защитного устройства на входе.Связывание также помогает обеспечить безопасность персонала, так что кто-то, прикоснувшись к двум частям оборудования одновременно, не получит шока, став путем выравнивания, если они окажутся под разными потенциалами. По той же причине, по которой соединение защищает людей, оно защищает оборудование, уменьшая ток по проводам питания и данных между частями оборудования при различных потенциалах.

Важно понимать разницу между соединением и заземлением (заземлением). Имейте в виду, что земля (грунт) является плохим проводником, и на нее нельзя полагаться как на часть пути возврата тока замыкания на землю — это путь, предназначенный для устранения замыкания.Причина, по которой никогда нельзя полагаться на землю / грунт как часть обратного пути замыкания на землю, связана с ее высоким сопротивлением.

Сопротивление земли примерно в один миллиард раз больше, чем сопротивление меди (согласно стандарту IEEE 142, раздел 2.2.8), и обеспечивает возврат к источнику только нескольких ампер (1-10).

Стандарт 142 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике гласит: «Самая сложная система заземления, которую можно спроектировать, может оказаться неадекватной, если только соединение системы с землей не является адекватным и не имеет низкого сопротивления.Отсюда следует, что заземление является одной из наиболее важных частей всей системы заземления. Это также самая сложная часть для проектирования и получения … Для небольших подстанций и промышленных предприятий в целом должно быть получено сопротивление менее 5 Ом, если это практически возможно ».

Однако с практической точки зрения на заземляющий электрод, каким бы низким ни было его сопротивление, нельзя полагаться для устранения замыкания на землю. Если оборудование эффективно заземлено и соединено, то должен быть предусмотрен путь с низким импедансом (не через заземляющий электрод к земле и через землю обратно к источнику), чтобы облегчить работу устройств максимального тока в цепи.В то время как минимальное практическое сопротивление заземляющего электрода желательно и будет лучше ограничивать потенциал рамы оборудования над землей, более важно обеспечить путь с низким импедансом для быстрого устранения повреждения в целях обеспечения безопасности. Чтобы получить наименьшее практическое сопротивление, цепь заземления оборудования должна быть подключена к заземленному проводу внутри вспомогательного оборудования.

Ни заземление (заземление), ни система заземляющих электродов не помогают устранять электрические неисправности. Это соединение металлических предметов с заземляющим проводом оборудования и источником, которое обеспечивает путь с достаточно низким импедансом, позволяющим срабатывать защитным устройствам от сверхтоков и устранять повреждения. Если путь замыкания на землю опирается на землю, то тока короткого замыкания (из-за высокого импеданса) будет недостаточно для срабатывания защитного устройства
.

Помните закон Ома, V = I x R? Рассмотрим следующий пример. Фазный провод на 120 В намеренно подключается непосредственно к земле (если оголенный провод под напряжением был соединен с заземляющим стержнем в грязи), а заземляющий стержень имеет сопротивление 25 Ом обратно к заземленному источнику питания (трансформатору). Этот сценарий даст чуть менее 5 Ампер (4.8А) тока замыкания на землю. Это преднамеренное соединение с землей не даст достаточного тока короткого замыкания для отключения даже автоматического выключателя на 20 А, поскольку автоматический выключатель на 20 А может непрерывно выдерживать 16 Ампер.

Такой же высокий импеданс земли, который ограничивает ток короткого замыкания до уровней, меньших, чем требуется для размыкания защитных устройств, создает опасные скачки напряжения или напряжения прикосновения в непосредственной близости от заземляющего стержня, которые могут быть смертельными. Несколько человек умерли в последние годы именно из-за этого состояния, когда столбы уличного освещения были заземлены (заземлены) заземляющими стержнями, но не имели заземляющих проводов оборудования, которые служили бы эффективным путем обратного тока короткого замыкания к источнику питания.

Давайте рассмотрим факторы, которые влияют на сопротивление систем заземляющих электродов (давайте использовать стержни для обсуждения).

 Сопротивление электрода (разница всего в несколько миллиом между различными материалами и размерами — IEEE Std 142-1982). Сопротивление электрода зависит от материала стержня и площади поверхности стержня. Площадь поверхности стержня зависит от диаметра стержня.

 От стержня к поверхности почвы (незначительный фактор — обычно составляет лишь долю Ом — если стержень вбивается в уплотненную почву и не рыхлый — IEEE Std 142-1982) Различия в размерах заземляющих стержней и материалах делают небольшая заметная разница в сопротивлении электрода (однако материал стержня играет роль в ожидаемом сроке службы стержня).

 Контактное сопротивление между стержнем и окружающей почвой. Если стержень вбивается в уплотненный грунт, сопротивление между стержнем и окружающей почвой не является существенным фактором (это обсуждается более подробно в разделе, посвященном стержням для заземления с глубоким забиванием).

 Сопротивление почвы, окружающей электрод (самый большой фактор). В правильно установленной системе заземляющих электродов сопротивление почвы является ключевым фактором, определяющим, каким будет сопротивление заземляющего электрода и на какую глубину необходимо загнать стержень, чтобы получить низкое сопротивление заземления.
Удельное сопротивление почв зависит от глубины от поверхности, типа концентрации растворимых химических веществ (минералов и растворенных солей) в почве, содержания влаги и температуры почвы. Другими словами, удельное сопротивление определяется электролитом в почве. Сопротивление заземляющего стержня 5/8 дюйма для типичных типов грунта из IEEE 142-1982 представлено ниже:

Вот несколько удивительных фактов:

Согласно этой таблице IEEE 142-1992, 10-дюймовый заземляющий стержень приводится в действие в двух из четырех категорий типов грунтов в среднем не обеспечивали сопротивления 25 Ом или меньше! Это обычное дело во многих районах с песчаной почвой.

Наличие поверхностных вод не обязательно указывает на низкое удельное сопротивление (IEEE Std 142-1982).

Недавний проект наглядно иллюстрирует истинность этого утверждения. Почва на водоочистном сооружении всегда была влажной. Инженеры-электрики, исследующие проблемы с заземлением на объекте, наивно полагали, что постоянное присутствие воды (из-за высокого уровня грунтовых вод) будет гарантировать низкое удельное сопротивление почвы и что отдельных стержней заземления или, возможно, параллельных стержней заземления будет достаточно для создания заземления с низким сопротивлением. (заземление).Однако все было наоборот. Дальнейшие исследования показали, что высокий уровень грунтовых вод был связан с подземным водным потоком. Здесь буквально протекала река, которая была частью гидрологии района. Почва была очень песчаной.

Со временем все растворимые минералы, которые существовали, растворялись и уносились медленно текущей водой, оставляя песок и дистиллированную воду — оба отличные изоляторы!

Это открытие радикально изменило направленность исследования заземления площадки и соответствующих корректирующих действий, заставив инженеров задуматься о стратификации почвы.

Обычные методы заземления, которым в течение последних сорока лет обучали производителей заземления и тестирования заземления, основаны на предполагаемом однородном состоянии почвы. Традиционные методы породили практические правила, которые стали приняты многими инженерами
как стандартные методы. Одна из таких практик заключалась в том, что как удвоение глубины заземляющего стержня, так и установка двух параллельных заземляющих стержней были одинаково эффективными методами для снижения сопротивления стержня (ов) относительно земли.Эти практические правила предполагали, что почва однородна — что почва остается того же типа и сопротивления при погружении на большую глубину. На практике на многих территориях почва слоистая, а не однородная.

Как ответственные инженеры, мы должны помнить, что практика использования параллельных заземляющих стержней, иногда соединенных по схеме треугольника, которая была разработана с использованием методов, предполагающих однородность грунтовых условий, может быть не лучшей практикой для слоистых почвенных условий.

Мы рассмотрим это более подробно в следующем разделе.

Что может служить заземляющим электродом?

Помните: заземляющий электрод — это средство выполнения двух из пяти требований к заземлению и соединению, перечисленных в Национальном электротехническом кодексе.

(1) Заземление электрической системы Заземленные электрические системы должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время Нормальная операция.

(2) Заземление электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование, или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих материалах.

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом в качестве заземляющих электродов можно использовать следующие электроды, и если их больше одного, они должны быть соединены вместе:

 Металлическая подземная водопроводная труба (NEC 250. 52 (A) (1))

 Металлический каркас конструкции (NEC 250.52 (A) (2))

 Заземляющий электрод в бетонном корпусе (он же заземление UFER) (NEC 250,52 (A) (3))

 Кольцо заземления (NEC 250,52 (A) (4))

 Заземляющий стержень (NEC 250.52 (A) (5))

 Пластины заземления (NEC 250.52 (A) (6))

В Национальных правилах по установке электрооборудования подробно описаны конкретные требования к установке для каждого типа электродов.

Два или более заземляющих электрода, которые эффективно соединены вместе, должны рассматриваться как единая система заземляющих электродов.

Давайте рассмотрим различные места, где требуется заземление (имеется в виду преднамеренное соединение или подключение к системе заземления). Национальный электротехнический кодекс требует следующего:

Служебный вход — Статья 250.24 (A) NEC требует, чтобы в системе электропроводки помещения, снабжаемой заземленной службой переменного тока, был провод заземляющего электрода, подключенный к заземленному служебному проводнику (также называемый нейтралью). дирижер). Статья 250.24 (A) (1) требует, чтобы соединение выполнялось в любой доступной точке от конца нагрузки на линии ответвления или на стороне обслуживания до терминала или шины, к которым подключен заземленный провод (нейтраль), на стороне обслуживания, включительно. отключающие средства.Это переводится в одно из трех мест, как показано ниже:

Отдельно производные системы — Обратитесь к разделу VI для обсуждения отдельно производного заземления системы.

Металлические водопроводные и другие металлические трубопроводы, которые могут оказаться под напряжением — 250.104 (A) и (B) требует, чтобы металлическая система водяных трубопроводов была соединена с системой заземления в любом из следующих мест: корпус вспомогательного оборудования, заземленный провод на обслуживание, провод заземляющего электрода или к заземляющим электродам.В то время как металлические водопроводные трубы должны быть заземлены, другие системы металлических трубопроводов должны быть соединены с землей (заземлены) только в том случае, если существует вероятность того, что на них будет подано напряжение, — то есть там, где внутри оборудования имеются механические трубопроводы и электрические соединения (например, газовые приборы). .

Конструкционный металл — 250.104 (C) требует наличия открытого конструкционного металла, который соединен между собой для образования металлического каркаса здания и не заземлен намеренно и может оказаться под напряжением, должен быть соединен с землей либо в корпусе сервисного оборудования, либо в заземленном проводе в сервисе. , провод заземляющего электрода или к заземляющим электродам.

Если система переменного тока (AC) подключена к заземляющему электроду в здании или сооружении или на них, тот же электрод должен использоваться для заземления корпусов проводников и оборудования внутри или на этом здании или сооружении. Если отдельные службы, фидеры или ответвления питают здание и должны быть подключены к заземляющему электроду (ам), следует использовать тот же заземляющий электрод (а). Это необходимо для того, чтобы все металлические объекты в конструкции имели одинаковый потенциал земли.

Какое сопротивление на землю требуется? Допустимый?

Если вас спросят: «Сколько Ом сопротивления земли требуется Национальным электрическим кодексам (NEC) для заземления системы?» Что бы вы сказали? А) 25 Ом? Б) 10 Ом? В) 100 Ом? Или D) Вы бы сказали, что NEC не устанавливает минимальных требований?

Если бы вы ответили D), вы были бы правы! Как бы трудно в это поверить, но в Национальных электротехнических правилах нет заявленного минимального сопротивления заземления для заземления системы.

Давайте посмотрим на статью 250-56 NEC

250.56 Сопротивление стержневых, трубных и пластинчатых электродов:

 Отдельный электрод, состоящий из стержня, трубы или пластины, не имеющий сопротивления заземления 25 Ом или менее, должен может быть усилен одним дополнительным электродом любого из типов, указанных в пунктах от 250,52 (A) (2) до (A) (7). Если в соответствии с требованиями этого раздела установлено несколько стержневых, трубных или пластинчатых электродов, они должны находиться на расстоянии не менее 1,8 м (6 футов) друг от друга.

 FPN: эффективность параллельной работы стержней длиннее 2.5 м (8 футов) увеличивается за счет расстояния более 1,8 м (6 футов).

Обратите внимание, что NEC говорит где «Один электрод…». Также обратите внимание, что это не требует повторных испытаний и приводов дополнительных стержней или стержней дополнительной длины, пока не будет достигнуто сопротивление 25 Ом или меньше. Эта статья NEC позволяет подрядчику использовать две штанги, разнесенные на 6 футов друг от друга, не проводить наземных испытаний и прекращать работу!

Многие районы имеют слоистую (то есть слоистую) песчаную почву. Наиболее чистый песок — это кварц, диоксид кремния (SiO2).Диоксид кремния — это высококачественный электрический изолятор, который обычно используется в качестве барьерного материала при имплантации или диффузии примесей, для электрической изоляции полупроводниковых устройств, в качестве компонента металлооксидных полупроводниковых (МОП) транзисторов или в качестве межслойного диэлектрика при многоуровневой металлизации структуры, такие как многочиповые модули
. Песок — хороший изолятор; это НЕ хороший заземляющий материал.

Чтобы выйти из слоистых песчаных почв, необходимо продвинуть заземляющие стержни глубже через слой песка (каким бы глубоким он ни был) в более проводящую почву.

Размещение нескольких параллельных стержней в песчаной почве не имеет большого значения, если требуется соединение с землей с низким сопротивлением — вы должны пройти под слоем песка.

Национальный электротехнический кодекс содержит две таблицы, в которых указаны размеры заземления и соединения.

 Таблица 250.66 Заземляющий провод для систем переменного тока

 Таблица 250.122 Минимальный размер заземляющих проводов оборудования для заземляющих каналов и оборудования.

Таблица 250.66 Провод заземляющего электрода для систем переменного тока

Примечания:
1.Если используется несколько наборов служебных вводных проводников, как это разрешено в 230.40, исключение № 2, эквивалентный размер самого большого служебного вводного проводника должен определяться по наибольшей сумме площадей соответствующих проводников каждого набора.
2. Если нет проводов для входа в сервисный центр, размер жилы заземляющего электрода должен определяться эквивалентным размером самого большого входного проводника, необходимого для обслуживания нагрузки.

Таблица 250.122 Минимальный размер заземляющих проводов оборудования для заземляющих каналов и оборудования

Примечание:
Если необходимо, чтобы соответствовать требованиям 250.4 (A) (5) или (B) (4), заземляющий провод оборудования должен иметь размер больше, чем указано в этой таблице.
* См. Ограничения на установку в 250.120.

Источником этих таблиц был отчет комитета IEEE «Руководство по безопасности при заземлении подстанций переменного тока». В отчете комитета обсуждалась обоснованность размеров заземляющих проводов, указанных в таблицах, исходя из типичной длины проводника 100 футов и падения напряжения на проводнике на основе этой длины 100 футов. [Руководство к Национальному электротехническому кодексу — Грегори Биералс — Институт электрического проектирования].Для длин более 100 футов «минимальный размер», указанный в таблице, может оказаться недостаточным для устранения неисправности или проведения тока повреждения, вызванного ею.

С практической точки зрения, проводники заземляющих электродов редко проектируются так, чтобы их длина превышала 100 футов, и на Таблицу 250.66 можно положиться почти без исключения.

Заземляющие проводники оборудования, с другой стороны, часто длиннее 100 футов, то есть всегда, когда длина ответвления или фидера заземляющего проводника оборудования, с которым они установлены, превышает 100 футов. В этих ситуациях минимальный провод заземления оборудования, указанный в таблице 250.122, не будет достаточным для пропускания и / или снятия ожидаемых токов повреждения.

Опытные инженеры-электротехники и специалисты по проектированию знакомы с необходимостью увеличения размеров проводников для длинных ответвлений цепи и проводов фидера для решения и смягчения проблем падения напряжения. В статье 250.122 (B) указывается, что заземляющий провод оборудования также должен быть увеличен.

250.122 (B) Увеличенный размер — Если размер незаземленных проводов увеличен, заземляющие проводники оборудования, если они установлены, должны быть увеличены в размере пропорционально круговой миловой площади незаземленных проводов.

Заземляющие провода оборудования на стороне нагрузки средств отключения обслуживания и устройств максимального тока рассчитываются в зависимости от размера устройств максимального тока фидера или ответвленной цепи перед ними.

Если незаземленные проводники цепи (токоведущие, линейные) увеличены в размере для компенсации падения напряжения или по любой другой причине, связанной с правильной работой схемы, заземляющие провода оборудования должны быть увеличены пропорционально.

Пример:

240-вольтовая однофазная 250-амперная нагрузка питается от 300-амперного выключателя, расположенного в щитке на расстоянии 500 футов.«Нормальная» цепь (без увеличения размера для ограничения падения напряжения) будет состоять из медных проводов емкостью 250 тыс. Куб. М с медным заземляющим проводом оборудования 4 AWG. Если количество проводников было увеличено до 350 тыс. Куб. М из соображений падения напряжения, каков минимальный размер заземляющего проводника оборудования, исходя из требования пропорционального увеличения?

Решение

ШАГ 1.

Рассчитайте соотношение размеров проводов увеличенного диаметра и проводов нормального сечения:

ШАГ 2.

Рассчитайте площадь поперечного сечения заземляющего проводника оборудования увеличенного размера, умножив размерное соотношение на площадь поперечного сечения заземляющего проводника оборудования стандартного размера, взятую из Таблицы 250. 122 для защитного устройства на 250 А (необходимо использовать следующее большее значение или 300 А). В таблице 250.122 указано, что подходит медный провод номер 4 AWG. В соответствии с таблицей 8 главы 9 Национального электротехнического кодекса — Свойства проводника
(см. Стр. 21) заземляющий провод 4 AWG имеет поперечное сечение 41 740 круглых мил.

Соотношение размеров x круговых милов заземляющего проводника

1,4 x 41,740 круглых милов = 58 436 круглых милов

ШАГ 3.

Определите сечение заземляющего проводника нового оборудования.

Опять же, обращаясь к Таблице 8 главы 9, мы обнаруживаем, что 58 436 круговых милов больше 3 AWG. Следующий больший размер — 66 360 круглых милов, который преобразуется в медный заземляющий провод для оборудования 2 AWG.

Для данного сценария нормальный заземляющий провод оборудования, указанный в Таблице 250.122 для цепи на 250 А будет медным заземляющим проводом № 4 AWG. В этом случае заземляющий провод оборудования необходимо увеличить до медного заземляющего проводника № 2 AWG, чтобы соответствовать требованиям статьи 250. 122 (B) NEC. Целью этого требования по увеличению номинала является обеспечение проводника соответствующего размера, чтобы выдерживать и устранять ожидаемые токи короткого замыкания.

NEC Ch. 9 Таблица 8

Согласно требованиям Национального электрического кодекса (NEC), нейтраль и заземляющий провод оборудования должны быть подключены к главной сервисной панели и вторичной стороне отдельно выделенной системы (подробнее об этом ниже).NEC разрешает использовать только одно соединение нейтрали с землей в каждой отдельно производной системе. Неправильное дополнительное соединение нейтрали с землей — довольно распространенная проблема, которая не только создает опасность поражения электрическим током для обслуживающего персонала, но также может ухудшить характеристики электронного оборудования. Неправильное соединение нейтрали и заземления в розетках можно обнаружить с помощью тестера проводки и заземления, предназначенного для этой цели.

Вольтметр также можно использовать для определения наличия неправильных соединений в розетках. Измерение напряжения между нейтралью и землей на розетках может указывать на напряжение в диапазоне от милливольта до нескольких вольт при нормальных условиях эксплуатации и в зависимости от нагрузки, длины цепи и т. Д. Однако показание 0 В может указывать на наличие ближайшей нейтрали. — земляная связь. Чрезмерный ток заземления оборудования в распределительных щитах также указывает на возможность заземления нейтрали на стороне нагрузки. Визуальный осмотр нейтральной шины внутри щитков необходим, чтобы проверить расположение этих дополнительных и неправильных соединений.

Когда в отдельно созданной системе существует более одной связи нейтраль-земля, это приводит к намеренному соединению (или соединению) проводов нейтрали и земли в двух местах. Это создает параллельное соединение, в котором ток нейтрали делится, при этом часть, возвращающаяся на нейтраль, а остальная часть возвращается к источнику через путь заземления оборудования в соответствии с законом Ома (ток будет делиться пропорционально по пути наименьшего сопротивления с напряжением падение по каждой параллельной траектории одинаково). На рисунке ниже представлены два варианта предотвращения протекания нежелательного тока в системе заземления (и соединения).

Отдельно производные системы — это системы, которые не имеют прямого соединения между выходными проводниками питания и входными проводниками питания. Это трансформаторы без прямого соединения между нейтралью первичной системы и вторичной нейтралью, только системы ИБП, которые включают в себя изолирующие трансформаторы, тем самым получая новый нейтральный проводник системы (примечание — все системы ИБП не являются отдельно производными системами), и комплекты двигателей-генераторов, к системе электропроводки здания через 4-полюсный автоматический переключатель являются отдельно производными системами, поскольку они имеют отдельную нейтраль, которая не имеет прямого соединения с нейтралью электросети (из-за 4-го полюса безобрывного переключателя).Двигатель — генераторные установки, в которых применяются 3-полюсные системы переключения, имеют прямое соединение с нейтралью энергосистемы общего пользования и не являются отдельно производными системами и не могут иметь заземления нейтрали на двигателе-генераторной установке. [IEEE Std 1100-1999]

Есть много дискуссий об отдельных или специальных основаниях, связанных с чувствительным электронным оборудованием. Статья 250.96 (B) Национального электротехнического кодекса разрешает изолировать электронное оборудование от кабельного канала таким же образом, как шнур и подключенное к вилке оборудование изолируются от кабельного канала.

250,96 (B) Изолированные цепи заземления. Если требуется для снижения электрического шума (электромагнитных помех) в цепи заземления, корпус оборудования, питаемый от ответвленной цепи, должен быть разрешен для изоляции от кабельного канала, содержащего цепи, питающие только это оборудование, с помощью одного или нескольких перечисленных неметаллических фитингов кабельного канала, расположенных в точку крепления кабельного канала к корпусу оборудования. Металлический кабельный канал должен соответствовать положениям данной статьи и должен быть дополнен внутренним изолированным заземляющим проводом оборудования, установленным в соответствии с 250. 146 (D), чтобы заземлить корпус оборудования.

FPN (ПРИМЕЧАНИЕ FINE PRINT): Использование изолированного заземляющего проводника оборудования не снимает требования к заземлению системы кабельных каналов.

Ключом к этому методу заземления электронного оборудования является постоянное обеспечение того, чтобы изолированный заземляющий провод, независимо от того, где он заканчивается в системе распределения, был подключен таким образом, чтобы создать эффективный путь для тока замыкания на землю (через соединение), как требуется NEC 250.4 (А) (5).

Хотя использование изолированных заземляющих проводов оборудования может быть полезным для уменьшения электромагнитных помех, очень важно, чтобы требование изолированного заземления НЕ приводило к изолированному, изолированному или иным образом не подключенному к заземлению заземлению системы электродов здания. Такой изолированный стержень заземления (соединение с землей) нарушил бы NEC 250.50.

250,50 Система заземляющих электродов Все заземляющие электроды, как описано в пунктах 250. 52 (A) (1) — (A) (6), которые имеются в каждом обслуживаемом здании или сооружении, должны быть соединены вместе, чтобы сформировать систему заземляющих электродов.

Причина, по которой изолированный заземляющий стержень (то есть тот, который не соединен с другими заземленными или заземленными электродами) запрещен и что NEC требует, чтобы отдельные заземляющие электроды были соединены вместе, заключается в уменьшении разницы потенциалов между ними из-за молния или случайный контакт с линиями электропередачи. Системы молниезащиты, связи, радио и телевидения, а также заземления системы кабельного телевидения ВСЕ должны быть соединены вместе, чтобы минимизировать потенциальные различия между системами.Отсутствие взаимного соединения (или соединения) всех компонентов заземления может привести к серьезному поражению электрическим током и пожару.

Например, для установки кабельного телевидения, показанной на Рисунке 250.39, предположим, что ток индуцируется в линии электропередачи импульсным перенапряжением или близлежащим ударом молнии, так что мгновенный ток силой 1000 ампер возникает по линии электропередачи к источнику питания. линия земли. Такая сила тока не является чем-то необычным в таких обстоятельствах — она ​​может быть и часто бывает значительно выше.Также предположим, что сопротивление заземления питания составляет 10 Ом, что в большинстве случаев является очень низким значением (одиночный стержень заземления в среднем грунте имеет сопротивление относительно земли около 40 Ом).

Приложение 250.39 Установка кабельного телевидения, не соответствующая Кодексу, демонстрирующая, почему необходимо соединение между различными системами. Согласно закону Ома, ток через оборудование, подключенное к электрической системе, будет на мгновение увеличиваться до потенциала 10 000 вольт (1000 вольт). амперы × 10 Ом).Этот потенциал в 10000 вольт будет существовать между системой CATV и электрической системой
, а также между заземленным проводником в кабеле CATV и заземленными поверхностями в стенах дома, такими как водопроводные трубы (которые подключены к заземлению). по которому проходит кабель. Этот потенциал также может появиться у человека, держащего одной рукой кабель CATV, а другой рукой — металлическую поверхность, подключенную к заземлению (например, радиатор или холодильник).

Фактическое напряжение, вероятно, будет во много раз больше расчетных 10 000 вольт, поскольку для сопротивления заземления и тока были приняты чрезвычайно низкие (ниже нормального) значения.Однако большинство систем изоляции не рассчитано выдерживать даже 10 000 вольт. Даже если система изоляции выдержит скачок напряжения в 10 000 вольт, она может быть повреждена, и выход из строя системы изоляции приведет к искрообразованию.

Такая же ситуация могла бы существовать, если бы скачок тока был на кабеле CATV или телефонной линии. Единственная разница будет заключаться в напряжении, которое будет зависеть от индивидуального сопротивления заземляющих электродов относительно земли.

Решение состоит в том, чтобы соединить две системы заземляющих электродов вместе или подключить оболочку кабеля CATV к заземлению, что в точности и требуется Кодексом.Когда одна система поднимается выше потенциала земли, вторая система достигает того же потенциала, и между двумя системами заземления отсутствует напряжение.

Exhibit 250.40 Установка кабельного телевидения, соответствующая требованиям 250.94.

Ниже приведены примеры реальных случаев, в которых отдельные заземления или предметы, которые должны быть заземлены (заземлены), были изолированы друг от друга (не соединены вместе):

 Женщина заметила «покалывание» электричеством, когда принимала душ. Расследование показало, что между сливом для душа и ручками душа было электрическое напряжение.Тот факт, что женщина была босиком с мокрыми руками (как люди часто бывают в душе!), Способствовал тому, что она чувствовала разницу в напряжении. Причиной проблемы стали паразитные напряжения, создаваемые воздушной распределительной линией. Разница в напряжении была между колодцем и септической системой. Решением было скрепить дренажную и водопроводную трубы вместе.

 Владелец бизнеса жаловался на постоянные сбои компьютерного модема и компьютера. Коммунальная компания обнаружила, что отказы произошли по совпадению с перебоями в электроснабжении (замыкание на землю) на одном из основных фидеров, обслуживающих объект. Проведенное расследование показало, что телефонная, водопроводная и силовая площадки были электрически изолированы (не соединены друг с другом). Правильное соединение (соединение) систем устранило дальнейшие проблемы с этим клиентом.

[Примеры приведены из статьи «Заземление энергосистем: практическая точка зрения», номер статьи PCIC-2002-xx, Джон П. Нельсон, сотрудник IEEE]

Термин «заземление Ufer» назван в честь консультанта, работающего в США. Армия во время Второй мировой войны. Техника Mr.Придуманный Уфер был необходим, потому что на участке, нуждающемся в заземлении, не было уровня грунтовых вод и мало осадков. Это место в пустыне представляло собой серию хранилищ для бомб в районе Флагстаффа, штат Аризона.

Принцип Уфер-земли прост. Его очень эффективно и недорого устанавливать при новом строительстве. Земля Уфер использует агораскопические свойства бетона. Бетон быстро впитывает влагу и очень медленно теряет влагу. Минеральные свойства бетона (известь и другие) и присущий им pH означают, что бетон имеет запас ионов для проведения тока. Почва вокруг бетона «легируется» бетоном. В результате pH почвы повышается и понижается, что обычно составляет 1000 Ом · м почвы (трудно получить хороший грунт). Присутствующая влага (бетон очень медленно отдает влагу) в сочетании с «легированной» почвой являются хорошим проводником для электрической энергии или тока молнии.

Эффект почти такой же, как и при химической обработке почвы вокруг электрода. Авторы статьи IEEE 1969 года пришли к выводу, что следующие обширные испытания такой электродной системы: «.. . Сети из арматурных стержней… бетонных оснований обеспечивают приемлемо низкое сопротивление заземления с возможностью защиты от коротких замыканий и импульсных токов, подходящих для всех типов заземления конструкций и цепей. . . . Не последним преимуществом системы арматуры является ее доступность и низкая стоимость ». [Fagan & Lee, «Использование бетонных арматурных стержней в качестве заземляющих электродов», Конференция по нефтяной и химической промышленности 1969 г.]

Методы Ufer используются при строительстве нижних колонтитулов, бетонных полов, радио- и телевизионных вышек, анкеров для опорных тросов, освещения столбы и др. Медная проволока не работает как «уферское» заземление из-за pH-фактора бетона (обычно + 7pH). Использование стальной арматуры в качестве «уферского» грунта работает хорошо, и бетон не трескается и не отслаивается, как это было с медью. Использование медной проволоки, привязанной к арматурным стержням, находящимся вне бетона, не вызывает ни одной из этих проблем.

Минимальный размер арматуры, необходимой для предотвращения проблем с бетоном, зависит от:

1. Тип бетона, его содержание, плотность, удельное сопротивление, коэффициент pH и т. Д.

2. Площадь поверхности бетона, контактирующей с почвой.

3. Удельное сопротивление почвы и содержание грунтовых вод.

4. Размер и длина арматурного стержня, проволоки или пластины.

5. Величина тока удара молнии.

На следующей диаграмме показана проводимость тока молнии на фут арматуры (арматурного стержня). Учитывается только внешний арматурный стержень. Арматурный стержень в центре нижнего колонтитула или фундамента не учитывается в этом расчете. В нижнем колонтитуле траншеи можно считать только арматуру по бокам и внизу нижнего колонтитула.

Г-н Уфер не знал, что он нашел, пока не экспериментировал с проволокой различной длины в бетоне. Сегодняшний информированный инженер извлекает выгоду из открытия г-на Уфера и привяжет стержни стальной арматуры в здании или другом фундаменте к электрическому заземлению здания. При соединении с электрическим заземлением, строительной сталью и т. Д. Армированный пол и фундамент здания становятся частью системы заземления здания. Результатом является значительно улучшенная система заземления с очень низким общим сопротивлением относительно земли.

Если бы одного заземления Ufer было достаточно, производители заземляющих стержней разорились бы. Но одной только земли Уфер этого недостаточно. Немногие здания, даже те, которые строятся сегодня, построены с учетом преимуществ земли Уфер. Часто можно увидеть использование «заземления Ufer» на военных объектах, компьютерных залах и других сооружениях с очень специфическими характеристиками заземления. Это не распространено на большинстве промышленных предприятий, офисных зданий и жилых домов. Сегодня более распространенным является заземление в соответствии с минимальными национальными и местными электротехническими нормами.Это будет включать в себя один или несколько приводных заземляющих стержней, подключенных (связанных) к нейтральному проводу электрического служебного входа.

В 2005 году NEC был пересмотрен, чтобы четко требовать включения UFER или электрода в бетонном корпусе (теперь 250,52 (A) (3)) в систему заземляющих электродов для зданий или сооружений, имеющих бетонное основание или фундамент без площадь поверхности менее 20 футов в непосредственном контакте с землей. Это требование применяется ко всем зданиям и сооружениям с фундаментом и / или опорой размером 20 футов или более или более 1/2 дюйма.или армирующая сталь с большей электропроводностью, или 20 футов или более из чистой меди не менее 4 AWG.

Заземляющие стержни бывают разных видов, но чаще всего в заземлении электрических сетей используются заземляющие стержни из оцинкованной стали. Пожалуйста, помните, что лучший день для заземляющего стержня (удельное сопротивление) — это день его установки. Коррозия, остекление и т. Д. — все это факторы, снижающие эффективность заземляющих стержней.

Заземляющие стержни обычно делятся на один из следующих размеров; 1/2 дюйма, 5/8 дюйма, 3/4 дюйма и 1 дюйм.Они бывают из стали с покрытием из нержавеющей, оцинкованной или медной стали и могут быть из твердой нержавеющей стали или из мягкой (без плакировки) стали. Их можно приобрести в безрезьбовых или резьбовых частях различной длины. Наиболее распространенная длина — 8 футов и 10 футов. Некоторые из них будут иметь заостренный конец, другие будут иметь резьбу и могут быть соединены вместе, чтобы образовать более длинные стержни при движении.

Эффективность заземляющего стержня диаметром 1 дюйм по сравнению со стержнем заземления 1/2 дюйма минимальна при снятии показаний сопротивления. Штанги большего размера выбираются для более сложных почвенных условий.Глиняные или каменистые условия часто диктуют необходимость использования силовых приводов, похожих на ударные, используемые механиками при работе с вашим автомобилем. Обычно они бывают электрическими или пневматическими. Силовые приводы при использовании с тяжелыми заземляющими стержнями диаметром 1 дюйм будут работать на большинстве почв.

Пруток с медным покрытием диаметром 1 дюйм по сравнению с прутком с медным покрытием 1/2 дюйма в тех же почвенных условиях дает примерно 23% улучшение рабочих характеристик. Площадь поверхности стержня 1/2 дюйма составляет 1,57 по сравнению с площадью поверхности стержня 1 дюйм при 3,14 (3,14 x.5 = 1,57 и 3,14 х 1 = 3,14). Таким образом, удвоение площади поверхности дает улучшение производительности примерно на 23%.

Покрытие заземляющих стержней предназначено для защиты стали от ржавчины. Большинство думает, что оболочка (медь на стальном стержне) предназначена для увеличения проводимости стержня. Это действительно способствует проводимости, но основная цель покрытия — предохранить стержень от ржавчины.

Не все покрытые заземляющие стержни одинаковы, и важно, чтобы плакированный стержень имел достаточно толстую оболочку. Высококачественные промышленные заземляющие стержни из стали, плакированной медью, могут стоить немного дороже, но они оправдывают небольшие дополнительные затраты.

Когда заземляющий стержень вбивается в каменистую почву, он может поцарапать покрытие, и стержень заржавеет. В сухом виде ржавчина не проводит электричество, это хороший изолятор. Когда он влажный, он все еще не такой проводящий, как медь на стержне. Можно проверить pH почвы, и это должно определить тип используемого стержня. В почвенных условиях с высоким pH следует использовать только высококачественные плакированные стержни.Если почва очень кислая, лучше всего подойдут нержавеющие стержни. Одним из самых популярных стержней заземления является стержень заземления из оцинкованной (горячеоцинкованной) стали.

Этот стержень используется с медными и алюминиевыми проводниками для формирования заземления служебного входа в большинстве зданий и жилых домов. Это плохой выбор для определения удельного сопротивления грунта с течением времени. Стыки между заземляющим стержнем и проводом выполняются выше или ниже поверхности земли и в большинстве случаев подвержены постоянной влажности. В лучших условиях соединение двух разнородных материалов со временем приведет к коррозии и увеличению сопротивления.

При соединении разнородных материалов происходит электролиз. Если алюминий используется с медью, которая не покрыта оловом, алюминий будет разъедать медь, оставляя меньшую площадь поверхности для контакта, и соединение может расшататься и даже вызвать искрение. Любой резкий удар или удар могут привести к разрыву соединения. При установке в грунт не рекомендуется использовать луженую проволоку. Олово, свинец, цинк и алюминий более анодны, чем медь, и они пожертвуют (исчезнут) в почве.При подключении над поверхностью почвы в распределительном щите допускается использование луженой проволоки.

Имейте в виду, что статья 250.64 Национального электротехнического кодекса указывает, что алюминиевые заземляющие проводники, плакированные медью или алюминием, не должны соприкасаться с почвой или бетоном и должны заканчиваться не менее чем на 18 дюймов выше готовой конструкции при использовании на открытом воздухе.

Другой способ лечения коррозии стыков — использование герметика для швов для предотвращения образования мостиков влаги между металлами.Наиболее популярными составами являются частицы меди или графита, погруженные в консистентную смазку. Использование аналогичного материала — лучшее решение, поскольку даже стыковые смеси могут потерять свою эффективность, если их не поддерживать в надлежащем состоянии, но их использование предпочтительнее, чем сухое соединение. Соединения работают путем погружения частиц в металлы, чтобы сформировать чистый стык с низким сопротивлением, лишенным воздуха, когда они находятся под давлением. Это давление обеспечивается за счет затягивания зажима на проводе и стержне.

Проблема разнородных материалов не возникает в стальных стержнях, плакированных медью.Из всех вариантов по разумной цене лучшим выбором будет стальной пруток с медным покрытием и медным проводником. Если бы деньги не были целью, золотой проводник и заземляющий стержень были бы идеальными, но вряд ли экономически практичными.

Ведомый стержень намного лучше по сравнению со стержнем с обратным наполнением. Плотность ненарушенного грунта намного выше, чем даже уплотненного грунта. Связь грунта со стержнем — ключ к производительности удилища.

Одним из интересных аспектов проводников заземляющих электродов является их необходимость в физической защите.Если для защиты проводника заземляющего электрода используется стальной канал или гильза, то на каждом конце гильзы должны быть предусмотрены средства, чтобы сделать ее непрерывной электрически с проводником. Этого можно добиться, установив перемычку на каждом конце гильзы и подключив ее к гильзе, оборудованию и заземляющему электроду на каждом конце. Причина, по которой этот метод важен, заключается в том, что при тяжелых условиях повреждения стальная трубная муфта создает дроссельный эффект (индуктивность муфты создает магнитное поле, которое препятствует изменениям тока), а полное сопротивление системы заземления резко возрастает.Из-за этого — по возможности лучше использовать неметаллическое покрытие соответствующего номинала (таблица 80, где возможны повреждения) для физической защиты.

Установить заземляющие стержни несложно, но необходимо соблюдать соответствующие процедуры, а полученные стержни должны быть проверены на работоспособность.

Установка заземляющих стержней глубиной более 10 футов представляет несколько проблем. Должны использоваться секционные стержни (обычно длиной 10-12 футов), соединенные вместе для достижения желаемой глубины.Муфта имеет больший диаметр, чем стержень, и поэтому образует отверстие больше, чем сам стержень. Это создает пустоту муфты, ограничивающую контакт почвы с поверхностью штанги дополнительных секций. Только первая секция будет поддерживать полный контакт стержня с почвой.

Ручное забивание штанг с помощью кувалд, трубных инструментов и других средств не может обеспечить достаточную силу для проникновения в твердые почвы. Для стержней с глубоким приводом необходимы механические или механические приводы.

Материал стержня и конструкция муфты должны выдерживать силу, необходимую для прохождения через твердый грунт.

Из-за чрезмерных усилий, необходимых для привода более длинных штанг, муфты винтового типа механически выходят из строя. Резьба обрывается, что приводит к плохому контакту стержня со стержнем. Коническая шлицевая / компрессионная муфта оказалась наиболее надежной.

Чтобы поддерживать полный контакт стержня с почвой, суспензионная смесь бентонита натрия (встречающейся в природе глины) может быть введена в полость муфты при установке стержней. Это обеспечивает токопроводящий материал между поверхностью стержня и почвой по глубине стержня.Типичный 60-футовый заземляющий стержень требует от 2 до 5 галлонов бентонита.

Недостатком более длинных и глубоких штанг является то, что соединенные штанги могут сгибаться при столкновении с более плотной почвой. В одном из проектов подрядчику требовалось соединить и установить 100-футовый заземляющий стержень, чтобы добиться сопротивления 5 Ом в слоистых песчаных почвах. Когда подрядчик соединил и проехал пятую 10-ю секцию штанги, было замечено, что «заостренный конец» заземляющей штанги проходил под автомобилем на ближайшей стоянке. [Глубокое заземление по сравнению с заземлением на мелководье, Computer Power Corporation, Мартин Д. Конрой и Пол Г. Ричард — http://www.cpccorp.com/deep.htm]

Эффективная производительность заземляющих стержней снижается из-за почвенных условий , токи молнии, физические повреждения, коррозия и т. д. и должны регулярно проверяться на сопротивление. То, что в прошлом году земля была хорошей, не значит, что так хорошо сегодня.

Проверили бы его методом испытания на падение потенциала или методом зажима при условии, что установка подходит для измерения сопротивления заземления с использованием метода зажима (см. Следующий раздел для обсуждения инструментов и методов тестирования).

Измерение сопротивления заземления может выполняться только с помощью специально разработанного оборудования. В большинстве приборов используется принцип падения потенциала переменного тока, циркулирующего между вспомогательным электродом и тестируемым заземляющим электродом. Показание выражено в омах и представляет собой сопротивление заземляющего электрода к окружающей земле. Несколько производителей испытательного оборудования недавно представили тестеры сопротивления заземления, которые также будут обсуждаться.

Принцип измерения сопротивления заземления (падение потенциала — трехточечное измерение)

Разность потенциалов между стержнями X и Y измеряется вольтметром, а ток между стержнями X и Z измеряется амперметром (см. Рисунок 13). )

По закону Ома E = IR или R + E / I, тогда мы можем получить сопротивление заземляющего стержня R. Если E = 20 В и I = 1 A, то:

R = E / I = 20/1 = 20

Нет необходимости проводить все измерения при использовании тестера заземления.Тестер заземления будет измерять непосредственно, генерируя собственный ток и отображая сопротивление заземляющего электрода.

Положение вспомогательных электродов при измерениях

Целью точного измерения сопротивления относительно земли является размещение вспомогательного токового электрода Z на достаточном удалении от тестируемого заземляющего электрода, чтобы вспомогательный потенциальный электрод Y находился за пределами эффективного площадь сопротивления как заземляющего электрода, так и вспомогательного токового электрода. Лучший способ узнать, находится ли дополнительный потенциальный стержень Y за пределами эффективных областей сопротивления, — это переместить его между X и Z и снять показания в каждом месте. Если вспомогательный потенциальный стержень Y находится в зоне эффективного сопротивления (или в обеих, если они перекрываются, как на рисунке 14), при его перемещении полученные показания будут заметно отличаться по величине. В этих условиях невозможно определить точное значение сопротивления заземления.

С другой стороны, если вспомогательный потенциальный стержень Y расположен за пределами эффективных областей сопротивления (рис. X), при перемещении Y вперед и назад отклонение показаний минимально.Полученные показания должны быть относительно близки друг к другу и являются наилучшими значениями сопротивления заземления X. Показания должны быть нанесены на график, чтобы гарантировать, что они лежат в области «плато», как показано на рисунке 15. Эту область часто называют как «62% площади».

Измерение сопротивления заземляющих электродов (метод 62%)

Метод 62% был принят после графического рассмотрения и после реальных испытаний. Это наиболее точный метод, но он ограничен тем фактом, что тестируемая земля представляет собой единое целое.

Этот метод применяется только тогда, когда все три электрода находятся на прямой линии, а заземление представляет собой один электрод, трубу или пластину, как показано на рисунке 16.

Рассмотрим рисунок 17, на котором показаны площади эффективного сопротивления (концентрические оболочки) заземляющего электрода X и вспомогательного токового электрода Z. Области сопротивления перекрываются. Если бы показания были сняты путем перемещения вспомогательного потенциального электрода Y к X или Z, тогда разность показаний была бы большой, и нельзя было бы получить показания в разумном диапазоне допуска.Чувствительные области перекрываются и действуют постоянно, увеличивая сопротивление по мере удаления Y от X.

Теперь рассмотрим рисунок 18, на котором электроды X и Z достаточно разнесены, чтобы области эффективного сопротивления не перекрывались. Если мы построим график измеренного сопротивления, мы обнаружим, что измерения сбиваются, когда Y находится на 62% расстояния от X до Z, и что показания по обе стороны от начального значения Y (62%), скорее всего, будут в пределах установленный диапазон допуска.Этот диапазон допуска определяется пользователем и выражается как
процентов от начального показания +/- 2%, +/- 5%, +/- 10% и т. Д.

Расстояние между вспомогательными электродами

Нет определенного расстояния между Могут быть заданы X и Z, поскольку это расстояние зависит от диаметра испытуемого стержня, его длины, однородности испытываемого грунта и, в частности, от эффективных площадей сопротивления. Однако приблизительное расстояние можно определить по следующей таблице, которая дана для однородной почвы и электрода диаметром 1 дюйм (для диаметра ½ дюйма уменьшите расстояние на 10%).

Измерение сопротивления заземления при помощи клещей

В отличие от метода падения потенциала (трехточечный), который требует, чтобы заземляющий стержень или тестируемая система были отключены от энергосистемы, этот метод измерения требует соединения между тестируемым стержнем для подключение электросети к земле. В результате метод предлагает возможность измерения сопротивления без отключения заземления. Он также предлагает преимущество включения заземления и общего сопротивления заземляющего соединения.

Принцип работы

Обычно заземленную систему общей распределительной линии можно смоделировать как простую базовую схему, как показано на рисунке 29, или как эквивалентную схему, показанную на рисунке 30. Если напряжение E приложено к любому измеренному заземляющему элементу Rx через специальный трансформатора, через цепь протекает ток I, который может быть представлен следующим уравнением:

Суть этого состоит в том, что заземляющий электрод для типичной заземленной электрической системы i параллелен заземляющим стержням и стыковому заземлению на каждом трансформаторе. и столб, который находится на стороне линии обслуживания, для которого вы тестируете землю.Все параллельные заземления выше по потоку становятся очень и очень малым параллельным сопротивлением по сравнению с сопротивлением стержня, на котором вы отдыхаете (R x ​​).

Если R x ​​ и R 1 , и R 2 …. имеют примерно одинаковую величину, а n — большое число (например, 200), тогда R x ​​ будет намного меньше, чем

Например, если R x ​​, R 1 , R 2 , R 3 и т. Д. Все равны 10 Ом и n = 200, тогда:

В этом примере мы видим, что пока количество заземляющих стержней в системе электроснабжения велико (и проверяемый стержень подключен к ним), то эквивалентное сопротивление боковых стержней линии (.05 Ом) незначительно по отношению к измеряемому сопротивлению заземления (10 Ом).

E / I = Rx установлен. Если I определяется при постоянном значении E, можно получить измеренное сопротивление заземляющего элемента. Снова обратитесь к рисункам 29 и 30. Ток подается на специальный трансформатор через усилитель мощности через генератор постоянного напряжения 1,7 кГц. Этот ток обнаруживается детекторным трансформатором тока. На частоте 1,7 кГц сигнал усиливается фильтрующим усилителем. Это происходит перед аналого-цифровым преобразованием и после синхронного выпрямления.Затем он отображается на жидкокристаллическом дисплее.

Фильтр-усилитель используется для отсечки как тока земли на промышленной частоте, так и высокочастотного шума. Напряжение обнаруживается катушками, намотанными на трансформатор тока впрыска, который затем усиливается, выпрямляется и сравнивается компаратором уровня. Если зажим на CT не закрыт должным образом, и на ЖК-дисплее появляется индикация OPEN или OPEN.

Хотя точность клещей для тестеров сопротивления заземления хороша для многих сценариев, но имеет свои ограничения.Например, если условия заземления на стороне линии неизвестны (на этом основана предпосылка теории работы клещевого тестера) или если в системе электроснабжения не так много заземлений на стороне линии (заземления полюсов), тогда трехточечный падение потенциального испытания должно быть выполнено.

Прежде чем использовать и полагаться на данные любого измерительного оборудования, убедитесь, что оно откалибровано и сертифицировано. Если вы этого не сделаете, данные, которые он предоставляет, могут оказаться бесполезными.

Это обсуждение методов тестирования сопротивления заземления было взято из не защищенного авторскими правами материала из рабочей книги AEMC Instruments «Общие сведения о тестировании сопротивления заземления», издание 6.0.

Что такое центрирование? Что такое заземление?

Источник: Upsplash

Иногда слова «центрирование» и «заземление» используются как синонимы. Центрирование обычно относится к нашему умственному и физическому состоянию ума. Это то место, куда мы знаем, что нам нужно вернуться, когда мы не чувствуем себя собой. Когда мы не сосредоточены, мы можем чувствовать себя потерянными или потерянными. Когда мы сосредотачиваемся, мы успокаиваем наши эмоции. Мы делаем это, замедляя дыхание, чтобы больше «чувствовать» то, что происходит вокруг нас. Сосредоточение — это способ обрести покой в ​​хаосе, который может нас окружать. Речь идет о том, чтобы «контролировать» происходящее. Сосредоточенные люди обычно спокойны и умиротворены.

Заземление — это термин, используемый в связи с энергетическими полями вокруг нас. Быть заземленным означает, что мы довольны тем, кто мы есть. Мы уверены в себе и уверены в своих решениях. Стать заземленным — значит избавиться от чрезмерной энергии в теле, позволяя проникать чистой энергии.Когда мы заземляемся, мы успокаиваем или замедляем свои эмоции и больше контактируем с нашим внутренним и внешним миром. Заземление нашей энергии может быть полезно, когда мы чувствуем себя неуравновешенными или нервными. Быть заземленным также означает, что мы более внимательны к окружающей среде.


Несколько недель назад заголовок моего личного гороскопа гласил: «Заземлиться перед тем, как давать», что было так уместно в течение недели, когда я был вынужден явиться к своей семье так, как никогда раньше. Это было очень своевременное сообщение. Идея состоит в том, что, если мы не заземлены, нам труднее служить другим. Это очень важная концепция, о которой должны помнить психологи и лица, осуществляющие уход, или кто-либо другой, кто занимается оказанием помощи.

Если вам нравится становление центрированными и заземленными звуками, сначала сосредоточьтесь на себе, а затем заземлитесь.

Вот несколько способов сосредоточиться:

  1. Вдохните на счет до пяти, а затем на счет до десяти.Постарайтесь делать это медленно и осознанно.
  2. Составьте список всех вещей и людей, которых вы любите.
  3. Пауза, чтобы ощутить все свои чувства. Что ты видишь? Чувствовать? Запах? Вкус? Слышать? Осознанность таким образом способствует развитию чувства внимательности.
  4. Попробуйте управляемую медитацию, такую ​​как метта, где вы практикуете любящую доброту.
  5. Сформулируйте положительные и исцеляющие ритуалы для вашего дня.
  6. Занимайтесь такими видами деятельности по уходу за собой, как ходьба, йога, массаж, уход за лицом, кофе с другом или что-то еще, что заставляет вас чувствовать себя лучше.

Вот несколько способов стать заземленным:

  1. Установите связь с природой, прикасаясь к земле ногами или телом каждый день.
  2. Пейте травяные чаи, которые считаются землистыми.
  3. Занимайтесь йогой каждое утро.
  4. Держите под рукой запас камней и кристаллов.
  5. Соблюдайте сбалансированную диету.
  6. Поддерживайте постоянную практику медитации.
  7. Регулярно занимайтесь физической активностью.
  8. Дайте время подумать.
  9. Научитесь говорить «нет».

Американские авиалинии приземляют животных для эмоциональной поддержки

Дэвид Кениг | Ассошиэйтед Пресс

ДАЛЛАС — American Airlines запрещает животных с эмоциональной поддержкой, что заставит большинство владельцев доплачивать, если они хотят, чтобы их питомцы путешествовали с ними.

Авиакомпания заявила во вторник, что разрешит перевозку животных в салон бесплатно только в том случае, если они обучены служебным собакам. Изменение вступает в силу в понедельник, хотя пассажиры, которые уже купили билеты, могут летать со своим домашним животным до 1 февраля.

Этот шаг следует за аналогичным решением Alaska Airlines и, вероятно, будет скопирован другими перевозчиками. В прошлом месяце Министерство транспорта США расчистило путь для репрессий против домашних животных.

American сказал, что пассажиры со служебной собакой должны будут заполнить правительственную форму, подтверждающую здоровье, дрессировку и темперамент собаки.

Другие животные, включая собак, не обученных в качестве служебных собак, смогут летать только в грузовом отсеке или в конуре, которая помещается под сиденьем в салоне. В любом случае, American взимает плату за домашнее животное в размере от 125 до нескольких сотен долларов.

Джессика Тайлер, президент по грузовым перевозкам США, заявила, что правила помогут пассажирам с животными-поводырями и защитят сотрудников в самолетах и ​​аэропортах.

Число пассажиров, летящих с домашними животными, в последние годы быстро росло, и некоторые говорят, что животные помогли им преодолеть беспокойство и другие проблемы. Пассажирам требовалась только записка от медицинского работника, и возникла кустарная промышленность, чтобы предоставить эти записки вместе с жилетами и другим снаряжением для своих животных.

Airlines и особенно бортпроводники были более критичны, заявив, что пассажиры использовали лазейку в федеральных правилах, чтобы избежать платы за домашних животных. В некоторых случаях, в том числе с серьезными травмами, животные-компаньоны кусали других пассажиров.

В прошлом месяце Транспортный департамент урегулировал этот вопрос, в основном поддерживая связи с авиакомпаниями.В нем говорится, что перевозчики имеют право запрещать любое животное, кроме собак, официально обученных для помощи людям с физическими или психологическими недостатками.

Департамент подсчитал, что по новым правилам авиакомпании будут получать 59,6 миллиона долларов в год в виде платы за домашних животных.

Заземление и соединение — Часть 1 из 3

Большинство проблем с качеством электроэнергии и безопасностью в электроустановках возникает из-за неправильного применения требований к заземлению и подключению, изложенных в Ст. 250. Одной из распространенных проблем является заземление монтажников там, где они должны соединяться.

Хотя NEC дает четкое описание заземления и соединения в Ст. 100, слова часто неправильно используются в различных статьях. Обычно ошибка заключается в слове «заземление», а не «соединение». Эта ошибка есть даже в такой номенклатуре, как «заземляющий провод оборудования». Вы не должны заземлять оборудование на стороне нагрузки. Вы должны скрепить это.

Склеивание — это средство обеспечения непрерывности между металлическими объектами. Простое определение, правда? Не всегда просто правильно применять требования NEC, некоторые из которых изменились в редакции 2011 года.Этому и будет посвящена данная статья. Многие из этих изменений были внесены для ясности.

Сервисное оборудование

Скрепите все металлические кабельные каналы и корпуса, содержащие (или поддерживающие) служебные провода [250.92]. Интересно, что NEC требует кабельных каналов и кожухов, которые содержат фидерные или ответвленные проводники для подключения к цепи «заземляющий проводник оборудования» [250. 86], которая на самом деле является заземляющим проводником [ст. 100].

Если выбивка в панели слишком большая, концентрическая или эксцентричная или с уменьшающимися шайбами, приклейте ее вокруг этого отверстия.Используйте соединительную перемычку, а не стандартную контргайку ( Рис. 1 ).

Рис. 1. Если вырубка в панели слишком большая, концентрическая или эксцентричная, либо в ней используются переходные шайбы, используйте соединительную перемычку, а не стандартную контргайку.

NEC предлагает вам на выбор четыре метода обеспечения непрерывности электрического тока в сервисном оборудовании, сервисных кабельных каналах и кожухах сервисных проводов [250.92 (B):

  1. Соединительные перемычки .Подсоедините металлические детали к нулевому проводу обслуживания. Для этого требуется основная перемычка [250,24 (B) и 250,28]. Так как рабочий нулевой провод обеспечивает эффективный путь тока замыкания на землю к источнику питания [250,24 (C)], вам не нужно устанавливать заземляющий провод оборудования внутри ПВХ-кабелепровода, содержащего входные провода для обслуживания [250,142 (A) (1) ) и 352. 60 Пример 2] ( Рис. 2 ).
  2. Резьбовые соединения . Присоедините металлические дорожки качения к металлическим корпусам с помощью резьбовых ступиц на корпусах (если они затянуты под ключ).
  3. Фитинги без резьбы . Соедините металлические дорожки качения с металлическими кожухами с помощью фитингов без резьбы (если они сделаны плотно).
  4. Прочие перечисленные устройства . К ним относятся контргайки клеевого типа, втулки, клинья или втулки с фиксирующими перемычками.

Рис. 2. SSBJ не требуется внутри неметаллического кабелепровода, поскольку рабочий нейтральный проводник служит эффективным путем для тока замыкания на землю.

Этот последний метод требует дальнейшего обсуждения. Чтобы прикрепить один конец служебной кабельной дорожки к рабочему нейтральному проводнику, необходимо использовать указанный соединительный клин или втулку с соединительной перемычкой. Измерьте его в соответствии с таблицей 250.66, исходя из площади самых больших незаземленных служебных проводов внутри кабельного канала [250.102 (C)].

Когда металлическая дорожка качения, содержащая служебные проводники, заканчивается в корпусе без кольцевой выбивки, вы можете использовать контргайку контактного типа. Соединение одного конца служебного кабельного канала с служебной нейтралью обеспечивает путь тока короткого замыкания с низким сопротивлением к источнику ( рис.3 ).

Рис. 3. Присоединение одного конца служебного кабельного канала к служебной нейтрали обеспечивает путь тока короткого замыкания с низким сопротивлением к источнику.

Прочие системы

У вас не может быть «отдельных участков» между системами связи и вашей службой. Вы должны предоставить внешний зажим межсистемного соединения (для подключения соединительных проводов систем связи на обслуживающем оборудовании) [250. 94]. Для конструкций, питаемых фидером, сделайте это на кожухе измерительного оборудования и средствах отключения ( рис.4 ).

Рис. 4. Для конструкций, питаемых фидером, необходимо предусмотреть клемму внешнего межсистемного соединения на корпусе измерительного оборудования и средства отключения.

Результирующее прекращение должно:

  • Будьте доступны для подключения и проверки.
  • Состоит из набора клемм, способных подключать не менее трех межсистемных заземляющих проводов.
  • Не препятствовать открытию корпуса для обслуживания, средств отключения здания / сооружения или измерительного оборудования.
  • Быть надежно установленным и электрически подключенным к сервисному оборудованию, корпусу счетчика или открытому негибкому металлическому каналу для обслуживания — или он должен быть установлен в одном из этих корпусов и подключен к корпусу или проводнику заземляющего электрода. Используйте медный провод не менее 6 AWG.
  • Должен быть надежно закреплен на разъединяющем средстве конструкции — или он должен быть установлен на разъединяющем средстве и соединен с корпусом или проводом заземляющего электрода.Используйте медный провод не менее 6 AWG.
  • Используйте клеммы, указанные как заземляющее и соединительное оборудование.

Соединительные провода и перемычки

Редакция 2011 года помогает различать правила подключения перемычек перед устройством максимального тока и правила подключения перемычек после устройства максимального тока.

Теперь NEC поясняет, что перемычки на стороне нагрузки устройства максимального тока должны соответствовать всем требованиям разд.250.122, а не только Таблица 250.122. Это также:

  • Разъясняет правила соединения перемычек, установленных на дорожке качения, по сравнению с перемычками, установленными вне дорожки качения.
  • Добавлены средства защиты алюминиевых перемычек от коррозии.
  • Обеспечивает физическую защиту всех перемычек.

Перемычки для подключения оборудования должны:

  • Будьте медным.
  • Завершите с помощью перечисленных соединителей давления, клеммников, экзотермической сварки или других перечисленных средств [250.8 (А)].

Соединительные перемычки на стороне питания:

  • Их размер указан в таблице 250.66, исходя из самого большого незаземленного проводника внутри кабелепровода.
  • Если длина незаземленных проводов питания превышает 1100 тыс. Куб. М меди или 1,750 тыс. Куб. М алюминия, размер перемычки должен составлять не менее 12,5% площади самого большого набора незаземленных проводов питания.
  • Если незаземленные провода питания и соединительная перемычка на стороне питания изготовлены из разных материалов, выберите размер перемычки на стороне питания с учетом предполагаемого использования одного и того же материала.

Размер соединительных перемычек на стороне нагрузки устройств максимального тока фидера и ответвления соответствует 250. 122, в зависимости от номинала устройства максимального тока цепи. Перемычка подключения оборудования не должна быть больше, чем самые большие проводники незаземленной цепи [250,122 (A)].

Если вы используете одну перемычку для соединения оборудования для соединения двух или более дорожек качения, выберите размер 250,122, исходя из номинала самого мощного устройства защиты от максимального тока цепи.

Вы можете установить соединительные перемычки оборудования, соединительные перемычки или соединительные проводники внутри или снаружи кабельного канала.

  • Если внутри дорожки качения, эти проводники должны быть идентифицированы в соответствии с 250.119. Если проводники цепи сращиваются или заделываются на оборудовании внутри металлической коробки, то заземляющий провод оборудования, связанный с этими цепями, должен быть подключен к коробке согласно 250.148.
  • Если они находятся за пределами дорожки качения, эти проводники не могут быть длиннее 6 футов и должны быть проложены вместе с дорожкой качения.

Системы трубопроводов и открытые металлические конструкции

Системы металлических трубопроводов, такие как спринклерные, газовые или воздушные, которые могут оказаться под напряжением, должны быть подключены к электрической системе.Это соединение предотвращает разность потенциалов, которая может вызвать пробой и возгорание.

Заземляющий провод оборудования (для цепи, которая может запитать трубопровод) может служить средством соединения [250.104]. В информационной записке NEC теперь предупреждает читателя, что Национальный кодекс по топливному газу, NFPA 54, Sec. 7.13 содержит дополнительную информацию о газовых трубопроводах.

Если существует вероятность того, что он окажется под напряжением, обнаженный конструкционный металл, образующий металлический каркас здания, должен быть прикреплен к одному из следующих компонентов:

  • Шкаф для сервисного оборудования.
  • Рабочий нулевой провод.
  • Средства отключения конструкции (конструкции, питаемые от фидера или ответвления).
  • Провод заземляющего электрода (при наличии достаточного размера).
  • Система заземляющих электродов.

Подберите перемычку в соответствии с таблицей 250.66, исходя из сечения незаземленных проводов питания. Соединительная перемычка должна быть медной, если она находится в пределах 18 дюймов от земли [250.64 (A)], надежно прикреплен к поверхности, на которой он перевозится [250.64 (B)], и надлежащим образом защищен в случае физического повреждения [250.64 (B)]. Все точки крепления должны быть доступны, кроме разрешенных в 250.68 (A).

Отдельно производные системы

Вы должны привязать отдельно производную систему (SDS) к:

  • Ближайшая доступная точка металлической водопроводной системы в зоне обслуживания SDS, или
  • Конструкционный металлический каркас здания — но только если он служит заземляющим электродом [250.52 (A) (1)] для SDS.

Вы должны прикрепить SDS к незащищенному металлическому каркасу (соединенному между собой, чтобы сформировать каркас здания), если каркас не служит заземляющим электродом [250,52 (A) (2)] для SDS.

Во всех трех случаях:

  • Подключите к нейтральной точке SDS в точке подключения заземляющего электрода [250.104 (D) (1)].
  • Выберите размер перемычки в соответствии с таблицей 250.66, исходя из площади наибольшего незаземленного проводника производной системы.

Предыдущие версии NEC требовали, чтобы вы прикрепляли конструкционный металл (если он мог быть под напряжением) к корпусу сервисного оборудования. Но как насчет структуры, питаемой от фидера или ответвления?

В редакции 2011 г. уточняется, что вы должны приклеивать конструкционный металл (если есть вероятность, что он окажется под напряжением) к разъединяющим средствам конструкции, независимо от типа цепи, питающей помещение.

Нет чистой игры

Рисунок 250.1 излагает ст. 250 на три информационных блока (плюс четвертый сбоку). Теперь мы обратились к связыванию, которое отключено само по себе. Но вопреки тому, что может указывать 250.1, другие блоки не являются основанием для чистой игры. В следующем выпуске мы увидим, где сталкиваются заземление и соединение.

Ресурсы заземления

Что такое сопротивление заземления?

Сопротивление заземления — это измерение проводящего соединения между системой заземления и землей.

После того, как вы установили систему заземления, Baseline требует, чтобы вы измерили сопротивление земли, чтобы доказать, что каждая точка заземления соответствует спецификациям Baseline. Желательны значения сопротивления от 5 до 10 Ом и не более 25 Ом. Вы должны измерять систему не реже одного раза в год, чтобы показания сопротивления оставались постоянными.

На сопротивление заземления влияют следующие факторы:

  • Тип заземляющего электрода
  • Контакт с почвой
  • Удельное сопротивление грунта
  • Контактное сопротивление
  • Проводник / соединение

Удельное сопротивление грунта

Удельное сопротивление почвы — это мера того, насколько почва сопротивляется потоку электричества (или, наоборот, мера способности земли проводить электричество).

Существует прямая зависимость между сопротивлением грунта и удельным сопротивлением грунта, т. Е. Более низкое удельное сопротивление грунта приводит к более низкому сопротивлению грунта.

Удельное сопротивление почвы является ключевым фактором, определяющим, каким будет сопротивление системы заземляющих электродов и на какую глубину необходимо установить электроды, чтобы получить низкое сопротивление заземления. Удельное сопротивление почвы сильно различается по всему миру и меняется в зависимости от сезона.

На удельное сопротивление почвы влияют следующие факторы окружающей среды:

  • Влагосодержание
  • Содержание электролита (минералы и растворенные соли)
  • Температура

Что такое заземляющий электрод?

Проверка сопротивления заземления

Сопротивление заземления можно (и нужно) измерить с помощью трехточечного тестера сопротивления заземления и 62% -ного метода (также известного как «Упрощенный тест на падение потенциала»).

ресурсов

Проверка удельного сопротивления грунта

Проверка удельного сопротивления почвы не всегда требуется, но она может быть очень эффективным и экономичным инструментом. Тест может помочь вам определить глубину стержня, необходимую для достижения желаемого сопротивления заземления.

Удельное сопротивление почвы можно проверить с помощью 4-полюсного измерителя сопротивления заземления по методу Веннера.

Проверка заземления ирригационного провода

Мы рекомендуем вам проверить заземление оросительного провода на вашем участке с помощью накладного тестера сопротивления заземления.Следуйте процедурам, соответствующим типу используемого вами тестера.

ресурсов

Советы по установке заземляющих стержней

  • Увеличение глубины, на которую забивается шток, может существенно снизить сопротивление. Удвоение глубины стержня снижает его эффективное сопротивление на целых 40 процентов.
  • Увеличение диаметра стержня НЕ существенно снижает его сопротивление — фактически, удвоение диаметра снижает сопротивление менее чем на 10 процентов.
  • Вы можете использовать тест удельного сопротивления почвы и номограмму заземления, чтобы оценить глубину стержня, необходимую для достижения необходимого сопротивления.
  • Заземляющий стержень, вбитый в каменистую почву, будет касаться только краев окружающей скальной породы, что не обеспечивает необходимого тесного контакта. Примите меры для обеспечения и поддержания интимного контакта. Также имейте в виду, что заземляющие стержни могут оказаться непрактичными на рабочих площадках с каменистой почвой.
  • Когда заземляющий стержень вбивается в уплотненную или каменистую почву, «грибовидность» может возникать как на верхней части стержня, так и на конце, вбиваемом в почву.Втулка заземляющего стержня может предотвратить образование грибов на верхней части заземляющего стержня. Однако, если конец заземляющего стержня выступает в виде грибов, вам может потребоваться усовершенствованный приводной стержень, который устанавливается вместе со стандартным бурильным молотком.
  • После вбивания заземляющего стержня в почву дайте почве осесть, чтобы устранить воздушные карманы.

Советы по установке пластин заземления

  • Чтобы определить расстояние от двухпроводного тракта, на котором должна быть установлена ​​пластина заземления, измерьте расстояние по диагонали от одного угла пластины заземления до противоположного угла.Итак, если пластина заземления имеет диагональ 32 дюйма, вы установите пластину заземления на расстоянии 32 дюймов от двухпроводного пути. После этого измерения установите заземляющую пластину так, чтобы ее самая длинная сторона была параллельна двухпроводному пути.
  • Установите заземляющие пластины минимум на 30 дюймов ниже уровня земли и ниже линии замерзания. Поместите пластину на дно траншеи.
  • Чтобы проверить сопротивление пластины заземления, используйте то же значение диагонали пластины заземления, умноженное на 10.Если диагональ заземляющей пластины составляет 32 дюйма, используемое испытательное расстояние составляет 320 дюймов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *