1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выполнить защитное заземление электроустановок

Заземление

Заземление выполняется с целью обеспечения безопасности людей при замыкании токоведущих частей электроустановки на землю (защитное заземление) или для обеспечения нормальных режимов работы установки (рабочее заземление). Правила выполнения заземления приведены в ПУЭ, глава 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности» и в «Инструкции по устройству сетей заземления и молниеотводов».

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

  • электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью (сети 110 кВ и выше)
  • электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью (сети 6-35 кВ в эксплуатации МКС)
  • электроустановки напряжением до 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью (сети 380/220 В в эксплуатации МКС)

Защитное заземление

Защитное заземление является основной мерой обеспечения электробезопасности (защитой) при косвенном прикосновении людей к открытым проводящим частям (металлическим корпусам электрооборудования) оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции токоведущих частей электрооборудования.

Защитой от прямого прикосновения людей к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением, может быть только предотвращение такого прикосновения путём ограждения токоведущих частей и устройства блокировок, препятствующих доступу людей к токоведущим частям без их отключения и заземления.

Заземление осуществляется с помощью заземляющих устройств, состоящих из заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Защитное заземление должно обеспечивать:

  • в установках с изолированной нейтралью (6-35 кВ) — ограничение до безопасного значения величины тока, протекающего через тело человека при прикосновении его к металлическому корпусу электрооборудования, оказавшемуся под напряжение при пробое изоляции
  • в установках с глухозаземленной нейтралью (0,4 кВ) — надежное автоматическое отключение поврежденного участка, для чего обязательна металлическая связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью трансформатора

Защитному заземлению подлежат все металлические части (корпуса) электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.

Естественные и искусственные заземлители

В качестве естественных заземлителей используются металлические и ж/б части конструкции зданий, находящиеся в земле, трубы водопровода, свинцовые оболочки кабелей (алюминиевые оболочки нельзя использовать в качестве естественных заземлителей).

Для отдельно стоящих ТП, РП в МКС используют искусственные заземлители.

По периметру здания ТП, РП, на расстоянии не менее 1 м от фундамента забивают вертикальные электроды, из угловой стали 50x50x5 мм длиной 2,5-3 м (количество электродов определяется в проекте). Верхние концы электродов (должны быть от поверхности земли на глубине 0,5-0,6 м) соединяются с помощью сварки стальной полосой 40×4 мм, образуя внешний контур заземления, который соединяется полосой 40×4 с внутренним контуром в 2-х местах.

Внутренний контур заземления выполняется также из стальной полосы 40×4 мм с приваренными к ней в нужных местах шпильками (клеммами) с гайками для подсоединения защитных заземляющих проводников от корпусов установленного электрооборудования и рабочего заземляющего проводника от нейтрали трансформатора.

Защитные заземляющие проводники оборудования выполняются медным проводом (МГ) сечением 25 мм 2 .

Защитное заземление корпуса трансформатора и рабочее заземление нейтрали трансформатора выполняется проводом МГ сечением 50мм 2 (или 2×25 мм 2 ).

Выполненное таким образом заземляющее устройство считается удовлетворяющим требованиям обеспечения электробезопасности, если его сопротивление

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности

Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов

1.7.139. Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрервывность электрической цепи. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений. ¶

Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. ¶

Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта. ¶

1.7.140. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения испытаний за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и опрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева и их соединений, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле. ¶

1.7.141. При применении устройств контроля непрерывности цепи заземления не допускается включать их катушки последовательно (в рассечку) с защитными проводниками. ¶

1.7.142. Присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов к открытым проводящим частям должны быть выполнены при помощи болтовых соединений или сварки. ¶

Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям и вибрации, должны выполняться при помощи гибких проводников. ¶

Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников. ¶

При использовании естественных заземлителей для заземления электроустановок и сторонних проводящих частей в качестве защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов контактные соединения следует выполнять методами, предусмотренными ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление». ¶

1.7.143. Места и способы присоединения заземляющих проводников к протяженным естественным заземлителям (например, к трубопроводам) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ ожидаемые напряжения прикосновения и расчетные значения сопротивления заземляющего устройства не превышали безопасных значений. ¶

Шунтирование водомеров, задвижек и т.п. следует выполнять лри помощи проводника соответствующего сечения в зависимости от того, используется ли он в качестве защитного проводника системы уравнивания потенциалов, нулевого защитного проводника или защитного заземляющего проводника. ¶

1.7.144. Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается. ¶

Присоединение проводящих частей к основной системе уравнивания потенциалов должно быть выполнено также при помощи отдельных ответвлений. ¶

Присоединение проводящих частей к дополнительной системе уравнивания потенциалов может быть выполнено при помощи как отдельных ответвлений, так и присоединения к одному общему неразъемному проводнику. ¶

1.7.145. Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи PE- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей. ¶

Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение PEN -проводника на PE— и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата. ¶

1.7.146. Если защитные проводники и/или проводники уравнивания потенциалов могут быть разъединены при помощи того же штепсельного соединителя, что и соответствующие фазные проводники, розетка и вилка штепсельного соединителя должны иметь специальные защитные контакты для присоединения к ним защитных проводников или проводников уравнивания потенциалов. ¶

Если корпус штепсельной розетки выполнен из металла, oн должен быть присоединен к защитному контакту этой розетки.¶

ПРИКАЗ Минсвязи РФ от 05.12.94 N 271 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ И ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ «ПРАВИЛ ПО ОХРАНЕ ТРУДА НА РАДИОПРЕДПРИЯТИЯХ МИНСВЯЗИ РОССИИ»

Глава 7. ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

7.1. На радиопредприятиях должны быть три вида заземлений: защитное, рабочее и молниезащитное (в соответствии с ВНТП-212-93 «Предприятия радиосвязи, радиовещания и телевидения. Передающие и приемные радиостанции, радиотелевизионные передающие станции и радиотелевизионные ретрансляторы»).

7.2. Для заземления электросиловых установок и защитного заземления радиоустановок следует применять одно общее заземляющее устройство.

7.3. Между заземлителями всех видов заземлений следует предусматривать электрическое соединение в земле и техническом здании. Исключением в данном случае является заземление оборудования, не допускающего объединения заземлений, например аппаратуры уплотнения и т.п.

7.4. Не допускается использовать в качестве заземлителей защитного заземляющего устройства только заземлители рабочего (высокочастотного) заземляющего устройства или заземляющего устройства антенно-фидерной системы.

7.5. Защитное заземление или зануление электроустановок необходимо выполнять:

а) при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;

б) при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных (см. п. 5.12 «а», 5.12 «б» настоящих Правил) и в наружных электроустановках;

в) при всех напряжениях переменного и постоянного токов во взрывоопасных помещениях.

7.6. К частям, подлежащим защитному заземлению, относятся:

а) корпуса электросиловых установок;

б) корпуса радиоустановок;

в) приводы электрических аппаратов;

г) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

д) металлические конструкции распределительных устройств, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки, броня и экраны кабелей, металлические оболочки и экраны проводов, стальные трубы для проводки и другие металлические конструкции;

е) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников и приборов;

ж) корпус и вторичные обмотки напряжением 42 В и ниже понижающих трансформаторов, включенных в сеть с глухозаземленной нейтралью, если эти трансформаторы не являются разделительными.

7.7. Заземлению не подлежат:

а) оборудование, установленное на заземленных металлических конструкциях, если на опорных поверхностях предусмотрены защищенные и незакрашенные места для обеспечения электрического контакта;

б) корпуса электроизмерительных приборов, реле и т.п., установленных на металлических щитах, шкафах, а также на стенах камер распределительных устройств, имеющих заземление;

в) электроприемники с двойной изоляцией;

г) съемные или открывающиеся металлические части заземленных каркасов и камер распределительных устройств, ограждений, шкафов и т.п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрическое оборудование или если напряжение установленного электрического оборудования не превышает 42 В переменного тока или 110 В постоянного тока.

В невзрывоопасном помещении вместо заземления отдельных электродвигателей, аппаратов и т.п., установленных на станках, можно заземлять станины станков, если обеспечен надежный контакт между корпусом оборудования и станиной.

7.8. Сопротивление заземляющего устройства электросиловых установок определяется в соответствии с ПУЭ.

Сопротивление защитного заземляющего устройства для радиоустановок должно быть не более 4 Ом (при удельном сопротивлении грунта до 100 Ом.м).

При удельном сопротивлении земли ро более 100 Ом.м допускается повысить значение сопротивления заземляющего устройства в ро/100 раз, но не более чем в 10 раз.

7.9. Для определения технического состояния заземляющего устройства должны периодически производиться:

измерение сопротивления заземляющего устройства и не реже 1 раза в 12 лет выборочная проверка осмотром со вскрытием грунта элементов заземлителя, находящихся в земле;

проверка состояния цепей между заземлителями и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;

измерение напряжения прикосновения в электроустановках, заземляющие устройства которых выполнены по нормам на напряжение прикосновения.

7.10. Измерение сопротивления заземляющих устройств должно производиться не реже 1 раз в год, а также после монтажа, переустройства и капитального ремонта этих устройств. Измерения должны пополняться в периоды наибольшего высыхания грунта.

7.11. Измерения напряжения прикосновения должны проводиться после монтажа, переустройства и капитального ремонта заземляющего устройства, но не реже 1 раза в 6 лет. Кроме того, на предприятии ежегодно должны производиться: уточнение тока однофазного КЗ, стекающего в землю с заземлителя электроустановки; корректировка значений напряжения прикосновения, сравнение их с требованиями ПУЭ. В случае необходимости должны выполняться мероприятия по снижению напряжения прикосновения.

Читать еще:  Пристройка к дому из бруса: особенности возведения

7.12. При невозможности выполнения заземления или устройств защитного отключения, удовлетворяющих требованиям ПУЭ, или если это представляет значительные трудности по технологическим причинам, допускается обслуживание электросилового оборудования или радиооборудования с изолирующих площадок. При этом должна быть исключена возможность одновременного прикосновения к электрооборудованию и частям другого оборудования и здания.

7.13. Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления с помощью отдельного проводника. Последовательное включение в заземляющий или нулевой защитный проводник заземляемых или зануляемых частей электроустановки запрещается.

7.14. Присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников к заземлителям, заземляющему контуру и к заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к корпусам аппаратов, машин и опор воздушных линий электропередачи — сваркой или надежным болтовым соединением.

Использование земли в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках напряжением до 1000 В запрещается.

7.15. Если электросиловые установки радиопредприятий питаются от сети с глухозаземленной нейтралью, то при замыкании на заземленные части должно быть обеспечено автоматическое отключение поврежденных участков сети.

С этой целью в электросиловых установках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью обязательно выполнение зануления, т.е. металлической связи корпусов оборудования с заземленной нейтралью питающего трансформатора или генератора.

7.16. Заземление или зануление переносных электроприемников должно осуществляться специальной жилой (третья — для электроприемников однофазного и постоянного тока, четвертая — для электроприемников трехфазного тока), расположенной в одной оболочке с фазными жилами переносного провода и присоединяемой к корпусу электроприемника и специальному контакту вилки штепсельного разъема. Сечение этой жилы должно быть равным сечению фазных проводников. Использование для этой цели нулевого рабочего проводника, в том числе расположенного в общей оболочке, не допускается.

Жилы проводов и кабелей должны быть медными, гибкими, сечением не менее 1,5 кв. мм.

7.17. Переносные электроприемники испытательных и экспериментальных установок, перемещение которых в период их работы не предусматривается, допускается заземлять с использованием стационарных или отдельных переносных заземляющих проводников. При этом стационарные заземляющие проводники должны удовлетворять требованиям ПУЭ, а переносные — должны быть гибкими, медными, сечением не менее сечения фазных проводников.

В штепсельных разъемах переносных электроприемников, а также удлинительных проводов и кабелей к розетке должны быть подведены проводники со стороны источника питания, а к вилке — со стороны электроприемников. Штепсельные разъемы должны иметь специальные контакты, к которым присоединяются заземляющие и нулевые защитные проводники. Соединение между этими контактами при включении должно устанавливаться до того, как войдут в соприкосновение контакты фазных проводов. Порядок разъединения контактов при отключении должен быть обратным.

Конструкция штепсельных разъемов должна быть такой, чтобы была исключена возможность соединения контактов фазных проводников с контактами заземления (зануления). Если корпус штепсельного разъема выполнен из металла, он должен быть электрически соединен с контактом заземления (зануления).

7.18. Заземляющие проводники должны быть защищены от коррозии.

7.19. Открыто проложенные стальные заземляющие проводники должны иметь черную окраску.

7.20. Магистрали заземления или зануления и ответвления от них в закрытых помещениях и в наружных установках должны быть доступны для осмотра. Требование о доступности для осмотра не распространяется на нулевые жилы и оболочки кабелей, на арматуру железобетонных конструкций, а также на заземляющие и нулевые защитные проводники, проложенные в трубах и коробах, а также непосредственно в теле строительных конструкций (замоноличенные).

Ответвления от магистралей к электроприемникам напряжением до 1000 В допускается прокладывать скрыто, непосредственно в стене, под чистым полом и т.п. с защитой их от воздействия агрессивных сред. Такие ответвления не должны иметь соединений.

В наружных установках заземляющие и нулевые защитные проводники допускается прокладывать в земле, в полу или по краю площадок, фундаментов технологических установок и т.п.

Использование неизолированных алюминиевых проводников для прокладки в земле в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников не допускается.

7.21. Все места присоединения временных заземлений должны быть зачищены и смазаны вазелином.

7.22. У мест ввода заземляющих проводников в здание должны быть предусмотрены опознавательные знаки.

7.23. Использование специально проложенных заземляющих проводников для иных целей не допускается.

7.24. Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников между собой должны обеспечивать надежный электрический контакт и выполняться сваркой.

7.25. Каждое заземляющее устройство должно иметь паспорт со схемой заземления, где указываются его основные технические данные, результаты проверки состояния устройства, записи об изменениях, внесенных во время ремонта и реконструкции.

Заземление электроустановок

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

Заземляющее устройство

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

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

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

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

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

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

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

Система ТN

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

Система TT

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

Система IT

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

Требования к заземлению электродвигателя

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

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

Сечение фазных проводников, мм 2Наименьшее сечение защитных проводников, мм 2
S≤16S
16 35S/2
Читать еще:  Поливочные шланги и фитинги для них

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

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

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

Рекомендуем прочитать:

  1. Измерение сопротивления заземления
  2. Как сделать заземление в квартире и частном доме самостоятельно
  3. Заземление ванной комнаты своими руками
  4. Молниезащита и заземление

One thought on “ Заземление электроустановок ”

Заземление представляет собой токоотводящий комплекс приспособлений.

А. Защитное заземление

Назначение, принцип действия, область применения. Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.).

Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.

Назначение защитного заземления устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Защитное заземление следует отличать от других видов заземления, например, рабочего заземления и заземления молниезащиты.

Рабочее заземление — преднамеренное соединение с землей отдельных точек электрической цепи, например нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугогасящих аппаратов, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи, а также фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода. Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях и осуществляется непосредственно (т. е. путем соединения проводником заземляемых частей с заземлителем) или через специальные аппараты — пробивные предохранители, разрядники, резисторы и т. п.

Заземление молниезащиты — преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников в целях отвода от них токов молнии в землю.

Принцип действия защитного заземления снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

Рассмотрим два случая. Корпус электроустановки не заземлен. В этом случае прикосновение к корпусу электроустановки также опасно, как и прикосновение к фазному проводу сети.

Корпус электроустановки заземлен (рис.4.2) . В этом случае напряжение корпуса электроустановки относительно земли уменьшится и станет равным:

(4.1)

Напряжение прикосновения и ток через тело человека в этом случае будут определяться по формулам:

(4.2)

где a 1 — коэффициент напряжение прикосновения.

Уменьшая значение сопротивления заземлителя растеканию тока R З , можно уменьшить напряжение корпуса электроустановки относительно земли, в результате чего уменьшаются напряжение прикосновения и ток через тело человека.

Заземление будет эффективным лишь в том случае, если ток замыкания на землю I З практически не увеличивается с уменьшением сопротивления заземлителя. Такое условие выполняется в сетях с изолированной нейтралью (типа IT ) напряжением до 1 кВ, так как в них ток замыкания на землю в основном определяется сопротивлением изоляции проводов относительно земли, которое значительно больше сопротивления заземлителя (рис.4.2).

Рис.4. 2 . Схема сети с изолированной нейтралью (типа IT ) и защитным заземлением электроустановки

В сетях переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление в качестве основной защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении не применяется, т.к. оно не эффективно (рис.4. 3).

Рис.4.3. Схема сети с заземленной нейтралью и защитным заземлением потребителя электроэнергии

Область применения защитного заземления :

  • электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока с изолированной нейтралью (система IT);
  • электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных двухпроводных сетях переменного тока изолированных от земли;
  • электроустановки напряжением до 1 кВ в двухпроводных сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока (система IT);
  • электроустановки в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство (рис. 4.4) характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Поэтому выносное заземляющее устройство называют также сосредоточенным .

Рис.4. 4 . Выносное заземляющее устройство

Существенный недостаток выносного заземляющего устройства – отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего на всей или на части защищаемой территории коэффициент прикосновения a 1 =1. Поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, в частности в установках до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает значения допустимого напряжения прикосновения U пр.доп (с учетом коэффициента напряжения прикосновения, учитывающего падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек, a 2 ):

где I з – ток, стекающий в землю через заземляющее устройство; r з – сопротивление растеканию тока заземляющего устройства.

Кроме того, при большом расстоянии до заземлителя может значительно возрасти сопротивление заземляющего устройства в целом за счет сопротивления заземляющего проводника.

Достоинством выносного заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырой, глинистый, в низинах и т. п.).

Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть в следующих случаях:

  • при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории;
  • при высоком сопротивлении земли на данной территории (например, песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли;
  • при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках) и т. п.

Контурное заземляющее устройство (рис. 4.5) характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Часто электроды распределяются на площадке по возможности равномерно, и поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным.

Рис. 4.5. Контурное заземляющее устройство

Безопасность при распределенном заземляющем устройстве может быть обеспечена не только уменьшением потенциала заземлителя, но и выравниванием потенциалов на защищаемой территории до таких значений, чтобы максимальные напряжения прикосновения и шага не превышали допустимых. Это достигается за счет соответствующего размещения одиночных заземлителей на защищаемой территории.

Защитное заземление и способы его выполнения

Многие части электроустановок, не находящиеся под напряжением (корпуса электрических машин, кожухи трансформаторов, осветительная арматура, приводы и кожухи электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных шкафов и щитов управления, металлические конструкции подстанций, металлические оболочки кабелей и кабельные муфты, стальные трубы электропроводок и т.п.) могут во время аварии оказаться под напряжением, что обусловливает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала. Обеспечить безопасность прикосновения к таким частям позволяет защитное заземление.


Рис. 1. Устройство заземления в трехфазной установке с изолированной (а) и глухозаземленной (б) нейтралью
Заземление снижает до безопасного значения потенциал по отношению к земле Металлических частей электроустановки, оказавшихся под напряжением при аварии.
Защитное действие заземления состоит в уменьшении тока, протекающего в теле человека при соприкосновении с корпусом машины, оказавшимся под напряжением (рис. 1, а). Человек включается в электрическую цепь параллельно заземлению; чем больше сопротивление человека гч по сравнению с сопротивлением заземления, тем меньше ток в теле человека /ч.
Сопротивление заземляющих устройств для электроустановок при различных напряжениях должно приниматься в соответствии с нормами ПУЭ.
Способы выполнения защитного заземления зависят от системы электроснабжающей сети и напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1 000 В с глухозаземленной нейтралью трансформаторов (или генераторов) защитное заземление выполняют присоединением заземляемых частей установки к заземленному нейтральному проводу электросети. В этом случае при повреждении изоляции и переходе напряжения на металлические части установки возникает короткое замыкание одной фазы трансформатора (или генератора) через нейтраль (рис. 1, б). В результате поврежденная часть электроустановки немедленно автоматически отключается (перегорает плавкая вставка предохранителя или отключается автомат).

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью трансформаторов (или генераторов), а также во всех установках напряжением свыше 1000 В, защитное заземление выполняют путем сооружения местного заземляющего устройства с малым сопротивлением, к которому присоединяют заземляемые части установки (см. рис. 1, а). Действие такого заземления состоит в том, что оно снижает до безопасного значения напряжение относительно земли, появляющееся на металлических частях установки при повреждении изоляции.
Значения сопротивления местного заземляющего устройства нормируются ПУЭ.
Для заземляющих устройств следует по возможности использовать естественные заземлители: водопроводные и другие металлические трубы, проложенные в земле без изоляции (кроме трубопроводов с горючими веществами), металлические конструкции зданий и сооружений, а также имеющие соединения с землей шпунты, свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей и т.п.
Искусственные заземлители, как правило, выполняют из вертикально забитых в фунт стальных стержней, соединяемых между собой стальными полосами. Полосы прокладывают в земле на глубине не менее 0,5 м и приваривают к верхним концам стержней.


Рис. 2. Правильная (f) и неправильная (б) схемы присоединения заземляемых элементов к заземляющей магистрали:
I — заземляемый элемент; 2 — ответвление; 3 — заземляющая магистраль

Каждый заземляемый элемент 1 установки следует присоединять к заземлителю или заземляющей магистрали 3 при помощи отдельного ответвления 2 (рис. 2, а). Заземляемые элементы нельзя включать последовательно в заземляющую магистраль (рис. 2, б). Присоединение заземляющих проводников к электрооборудованию выполняют при помощи болтов или сварки.
Заземляющие устройства начинают действовать только при повреждениях изоляции электроустановок.


Рис. 3. Схемы заземления однофазных (а) и трехфазных (б, в) понизительных трансформаторов

Передвижные механизмы, электроинструменты, понизительные трансформаторы и сварочные аппараты, работающие при напряжении до 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью, получают питание от питаюших пунктов (щит или силовой шкаф). Заземление корпусов указанных электроприемников осуществляют заземляющей жилой питающего шлангового кабеля, один конец которой присоединяют к заземляющему болту на корпусе устройства, а другой — к корпусу питающего пункта. Корпуса питающих пунктов через заземляющий зажим соединяют с нейтральным проводом сети и через него — с заземленной нейтралью источника питания (как правило, трансформатора). Все корпуса электроинструментов, работающих при напряжении свыше 40 В, подлежат заземлению (подсоединению к нейтральному проводу сети) с помощью специального проводника или заземляющей жилы шлангового провода (кабеля). Все корпуса и обмотки низшего напряжения понижающих трансформаторов для электроинструмента заземляют таким же образом (рис. 3).
Для выполнения повторных заземлений нейтрального провода на передвижных установках применяют переносные инвентарные заземлители, к которым присоединяют корпуса и металлические конструкции машин и механизмов.

Читать еще:  Винтовые сваи своими руками

Разъяснения к техническому циркуляру №10/2006. Защитное заземление электроустановок строительных площадок

Как для любой электроустановки напряжением до 1 кВ, выпол­ненной с системой защитного заземления TN, в электроустановках строительных площадок система защитного заземления кроме ав­томатического отключения питания при повреждении изоляции должна обеспечить два вида защит при косвенном прикосновении: а) при замыкании фазного провода на землю; б) при замыкании на землю в электроустановке выше 1 кВ.

При указанных повреждениях для электроустановок, находя­щихся внутри зданий, напряжение прикосновения равно нулю. Это связано с наличием в здании основной системы уравнивания по­тенциалов. При заносе потенциала по защитному проводнику по­следний выносится одновременно как на сторонние, так и на от­крытые проводящие части.

Электроустановки строительных площадок относятся к наруж­ным установкам, в которых в принципе отсутствует основная сис­тема уравнивания потенциалов. Единственным способом обеспе­чения защиты при указанных повреждениях является выполнение защитного заземления.

Рассмотрим требования к выполнению заземления электроуста­новок строительных площадок в свете обеспечения требований ТЦ №10/2006 при различных схемах питания строительных площадок.

Для электроустановок строительных площадок возможно четы­ре варианта схем питания:

от индивидуальной трансформаторной подстанции; отдельной линией от сторонней (городской) трансформа­торной подстанции;,

от автономного источника питания; от ВРУ рядом расположенного здания.

(Возможно использование комбинированных схем питания).

Питание от индивидуальной трансформаторной подстанции

Защита при замыкании фазного провода на землю в соответствии с п.413.1.3.7 ГОСТ Р 50571.3 (МЭК 364-4-41) «Электроустановки зда-

ний. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током» для допустимого напряжения при­косновения 25 В, значения Re , равного 20 Ом, и фазного напряжения 220 В обеспечивается при сопротивлении заземления 2,5 Ом.

Защита при замыкании на землю в электроустановке выше 1 кВ при питании трансформаторной подстанции от ВЛ может быть обеспечена при использовании одного общего заземлителя для нейтрали трансформатора и сторонних проводящих частей.

При питании от кабельной линии и при измерении специалистами электролаборатории, величины тока однофазно­го короткого замыкания на стороне 6-10 кВ не более 30-40 А, что со­ответствует параметрам заземлителя порядка 1 Ом, рекомендуется выполнять общий заземлитель. При больших значениях тока корот­кого замыкания на трансформаторной подстанции экономически це­лесообразно выполнить два отдельных независимых заземлителя. При этом распредустройство низкого напряжения трансформаторной подстанции (РУНН) должно быть выполнено с защитой класса П.

Питание отдельной линией от сторонней трансформаторной подстанции

При питании электроустановки строительной площадки от сторон­ней трансформаторной подстанции в первую очередь следует провести замеры и установить фактическое значение сопротивления заземления и токов короткого замыкания при замыкании на стороне высшего на­пряжения на действующей ТП. Если эти параметры не соответствуют установленным требованиям (см. выше), то на вводе в электроустанов­ку следует выполнить повторное заземление для приведения величины суммарного сопротивления заземления к требуемой норме.

При больших токах замыкания на землю на стороне 6-10 кВ мо­гут возникнуть существенные трудности, связанные с выполнени­ем указанных требований. В этом случае следует рассмотреть аль­тернативные схемы питания.

Питание от автономного источника

При питании от автономного источника выполняется только защита от замыкания фазного провода на землю (см. выше). Гене­ратор, как правило, должен быть с защитой класса II.

Питание от ВРУ рядом расположенного здания

При проведении коммунальных инженерных работ, земляных и других работ подобного вида устройство эффективной системы защитного заземления не представляется возможным. Учитывая, что указанные объекты, как правило, имеют небольшую мощность потребления, а набор используемого электрооборудования ограни­чен, безопасность указанных объектов может быть обеспечена применением приборов с защитой класса II.

При использовании для питания указанных объектов индивиду­альных источников небольшой мощности следует использовать генераторы с защитой класса П.

Повторное заземление

Для защиты персонала на строительных площадках от пораже­ния электрическим током при повреждении изоляции оборудова­ния, для обеспечения безопасности кроме требования по выполне­нию автоматического отключения питания следует выполнять по­вторное заземление.

Повторное заземление выполняется для всех устройств ввода и распределительных устройств. Данное требование связано с тем, что в указанных электроустановках высока вероятность поврежде­ния временных питающих и распределительных линий и, как след­ствие, возможно нарушение (обрыв) защитного РЕ-проводника.

При обрыве РЕ-проводника установка со стороны потребителя переходит в режим работы системы с изолированной нейтралью ГГ. Параметры повторного заземления в этом случае следует выби­рать в соответствие с требованиями п. 1.7.163 главы 1.7 ПУЭ седь­мого издания, то есть не более 25 Ом.

Защитное заземление электроустановок

Основная функция, которую выполняет заземление – защита людей от поражения электрическим током в случае нарушения работы электрооборудования или аварии. А также это защита самого оборудования и его цепей от опасных потенциалов, которые могут возникать в следствии попадания потенциала извне (в случае нарушения работы заземляющих проводников).

Согласно правилам эксплуатации электрических установок, заземление оборудования является одной из обязательных работ, которые необходимо выполнять при монтаже оборудования и сетей при проведении капитальных ремонтов, переносе оборудования. А также в других случаях, когда было нарушено действующее заземление или его параметры не удовлетворяют нормативным параметрам, предъявляемым к тем или иным типам электрических установок или сетей.

Условно можно выделить два вида заземления электроустановок: защитное и рабочее (функциональное). В соответствии с названием можно говорить и о назначении, то есть в первом случае оно необходимо для защиты, а во втором для обеспечения нормальной работы технологического оборудования и сетей, выполняя одновременно и защитную функцию.

Заземление необходимо в сетях с «глухозаземленной нейтралью». Такие сети имеют наиболее широкое распространение в стране. Электроснабжение потребителей, как промышленного назначения, так и жилого сектора ведется именно по такой схеме. Определить схему электроснабжения с «глухозаземленной нейтралью» можно по нулевой точке генератора или трансформатора — она «наглухо» (сваркой, болтовым соединением) коммутируется с проводником (шиной) контура заземления.

Для таких сетей зануление и заземление корпуса и защитных оболочек являются схожими понятиями, но с точки зрения технологии выполнения работ и материалов, применяемых для этого, могут существенно различаться. К тому же не допускается использовать зануление в качестве защитного заземления, и необходимо выполнять подключение двумя различными проводниками.

Принцип действия защитного заземления основан на контроле потребляемых электрооборудованием токов и срабатывании приборов защиты в случае утечки тока через это заземление. На практике неисправная электропроводка или приборы-потребители сразу заставят электроснабжение отключиться, не допустив возгорания или электротравм человека. Для безопасной и безаварийной эксплуатации электрооборудования необходимо, чтобы все металлические части электрического оборудования, иных конструкций, на которых могут располагаться кабели, узлы технологического оборудования, также части распределительных щитков и любого другого оборудования, к которым может прикоснуться человек, были надежно изолированы от токоведущих цепей и заземлены. То есть иметь «нулевой» потенциал.

В случае не рядовых, не очевидных аварий в электросети, наличие защитного заземления способствует либо явному проявлению скрытых дефектов, либо уменьшению затраченного времени и сил на выявление неисправности. Но, к сожалению, защитное заземление не всесильно. При неисправных автоматических выключателях, дифференциальных автоматах, устройств УЗО, защитное заземление не способно полностью обезопасить людей и здание. Поэтому так важно своевременно, в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП), производить проверку автоматических выключателей и всего электрооборудования в целом. Правом проведения регулярных проверок электросети обладают организации содержащие сертифицированную Ростехнадзором электролабораторию. Компания Амнис в их числе.

Хотите заказать заземление или проверку электросети – позвоните нам или оставьте запрос. Наши специалисты рады помочь!

» data-yashareImage=»» data-yashareL10n=»ru» data-yashareQuickServices=»yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,gplus» data-yashareTheme=»counter»>

Как выполнить защитное заземление электроустановок

В каких случаях применяется защитное заземление и зануление? Какими нормативными документами руководствоваться при расчете заземления?

Ответ:

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 и ПУЭ защитное заземление и зануление требуется выполнять при напряжении 380 В и выше переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока при работах в условиях повышенной опасности и особо опасных (ГОСТ 12.1.013-78). Величины сопротивления защитного заземления установлены ПУЭ. Электроустановки от 110 до 750 кВ должны иметь защитное заземление сопротивлением не более 0,5 Ом, а на территории, занятой оборудованием, должно быть выполнено выравнивание потенциалов.

В электрических установках выше 1000 В в сети с изолированной нейтралью сопротивление заземлителя должно быть: Rз=250/Jз , где Jз — расчетная сила тока замыкания на землю, а если используется одновременно электрическая установка до 1000 В, то: Rз=125/Jз

В электрических установках до 1000 В в сети с заземленной нейтралью, или заземленным выводом однофазного источника питания, а также с заземленной средней точкой в 3-х проводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление.

При этом проводники должны быть выбраны таким образом, чтобы при замыкании на корпус или нулевой проводник возникал ток короткого замыкания, обеспечивающий отключение автомата или плавление плавкой вставки ближайшего предохранителя. В цепях зануления не должно быть разъединителей и предохранителей.

Сопротивление заземляющих устройств, к которым присоединены нейтрали трансформаторов (генераторов) или выводы источника однофазного тока, должны быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

В электрических установках до 1000 В в сети с изолированной нейтралью или с изолированными выводами однофазного источника защитное заземление должно быть в сочетании с контролем сопротивления изоляции.

Величина сопротивления заземляющего устройства должна быть не более 10 Ом при мощности до 100 кВА и 4 Ом соответственно более 100 кВА. Таким образом, защитное заземление применяется в сетях выше 1000 В с изолированной нейтралью или заземленной нейтралью и в сетях до 1000 В с изолированной нейтралью; зануление применяется в 4-х проводных сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью.

Основным назначением защитного заземления и зануления является обеспечение срабатывания максимально-токовой защиты при замыкании на корпус или землю.

Необходимо иметь в виду, что при двойном замыкании на землю (двух фаз в разных точках) эффективность защитного заземления снижается, так как напряжение заземленных корпусов относительно земли будет частью линейного — пропорционально сопротивлениям заземлителей. Зануление не обеспечивает безопасность, если человек не может самостоятельно освободиться от воздействия тока до момента полного отключения сети.

Кроме того, зануление способствует выносу потенциала по нулевому проводнику на доступные к прикосновению проводящие части неповрежденного оборудования. Оно не защищает, если произойдет замыкание фазы на землю, минуя корпус, и переходное сопротивление в месте замыкания будет малым.

Опасно наличие зануления при обрыве нулевого проводника, когда все корпуса электроприемников за точкой обрыва могут оказаться под напряжением.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×