Заземление – система защитного контура, для предотвращения поражения током при замыкании фазы на корпус. Назначение, виды и способы его монтажа – это основные вопросы, стоящие перед каждым собственником жилья и производственного помещения.
Заземляющее устройство – это конструкция, оснащенная заземлителем и заземляющими проводниками.
Виды заземления в зависимости от удаления объекта от защитного контура
По этой характеристике, виды заземляющих устройств подразделяют:
- выносное;
- контурное устройство.
Разберем каждое из них подробнее.
Выносное устройство
При этом типе, расположение заземлителя производится за пределами помещения. Выносное (сосредоточенное) защитное устройство монтируют при невозможности оснащения контура на участке со скальным, каменистым грунтом, либо при наличии за участком наиболее подходящего для заземления качества земли. Разброс производственного оборудования на значительном расстоянии друг от друга – это еще одна причина установки выносной системы.
К преимуществу этого типа, относят возможность выбора места установки с лучшими свойствами грунтов, с малым уровнем сопротивления. К таким грунтам относят – глинистый или песчаный влажный грунт. Но есть у способа существенный минус. Значение коэффициента касания проводника равно 1, из-за удаленности от производственных объектов.
Такой вид защиты монтируют для обслуживания объектов с малыми токами короткого замыкания (не более кВ). Потенциальное напряжение при касании поврежденного участка цепи не меньше потенциала заземлителей.
Контурное устройство
Заземляющие электроды располагаются равномерно, по границам контура обслуживаемого участка и на нем самом. Поэтому, второе название этого типа – распределенное. При таком способе установки заземлителей, безопасность использования приборами обеспечивается понижением потенциалов на каждом заземлителе и потенциалы их выравниваются. Такой метод позволяет понижать пиковый ток КЗ. Одиночнорасположенные на территории контура заземлители позволяют решать эту проблему.
Каждый метод заземления, при долгой эксплуатации, может повысить сопротивление контура. Для раннего обнаружения неисправности, необходимо периодически осматривать контур и подтягивать гайки на креплении проводов.
Обустройство повторного заземления
Данный метод позволяет понижать опасное для человека значение тока замыкания и других повреждений проводки и электрических приборов. При этом, повторное заземление – это отдельно расположенная и независимая от основного контура система заземлителей.
Установка предусматривает срабатывание в аварийной ситуации ближайшего автомата защиты. Наиболее часто, повторным способом, обустраивается старое здание с устаревшей двухжильной алюминиевой проводкой. Проводку ведут к каждому потребителю от места сварки концевого контакта на основании контура. На корпус щита провода закреплены с помощью болтов и гаек с гроверами.
Виды заземления в зависимости от подведения проводки
До проведения работ по электропроводке здания, необходимо сделать выбор способа подключения к внутридомовой сети провода земли и вида контура защиты. Приведем расшифровку аббревиатур, применяемых в названии видов подводки кабеля:
- I – изолированная проводка;
- N – обозначает подключение к нейтральному проводу;
- Т – символ, обозначающий подключение к заземляющему проводу.
Принята мировая система заземления, в которую входят три основных вида.
IT- система
Практически неприменяемая система в жилищном строительстве. При ней используют сопротивление с большим номиналом или через воздушную прослойку. Применяется этот вид заземления в лабораторных и лечебных помещениях. Служит для обеспечения большого уровня защиты для оборудования и приборов, требующих при обслуживании значительного уровня безопасности и стабильности.
По правилам ПУЭ, для частного хозяйственного строительства, можно использовать систему с независимыми заземлителями.
Система ТТ
Провода подводят к щитовой, на вводе в здание с двумя заземлителями. Наиболее часто применяют для обслуживания систем источников напряжения в сети и на металлическом покрытии системы без изоляции. Значительные показатели работы нулевой проводки на расстоянии от трансформаторов тока до потребителя электроэнергии.
При монтаже может возникнуть сложность, связанная с подбором диаметра проводки для обеспечения безопасности самого заземления. Для этих целей в данный вид подведения провода, устанавливается система отключения.
evosnab.ru
Чем руководствоваться при монтаже?
Разумеется, на установку устройства требуется приглашать специализированные службы, но и самостоятельный монтаж будет идеальным, если придерживаться следующих требований:
- в первую очередь вам придется учесть все правила безопасности при работе с заземлением. Для этого имеется специальная документация;
- придется руководствоваться правилами установки электрического оборудования (ПУЭ), некоторые выдержки из положений можете изучить в предыдущей статье;
- нужно учитывать правила установленные для эксплуатации оборудования.
Иногда компании, занимающиеся монтажом, допускают ошибки при обустройстве, поэтому в случае возникновения аварии, они обязаны возместить ущерб. Занимаясь самостоятельной установкой защиты, следует определиться что же такое защитное и рабочее заземление.
В домашних условиях, устанавливая защитное заземление, оно полноценно может функционировать, как и рабочее. Защитный вид способствует предупреждению поражения электрическим током человека и спасет бытовое оборудование от поломок и возгорания.
Общие понятия или что такое ЗУ (заземляющее устройство)
Заземляющее устройство — это конструкция, состоящая из контура заземлителя и проводников, отвечающая за безопасность в частном доме.
Помните! Перед непосредственной установкой контура заземления, необходимо проверить возможности его сопротивления.
Заземление состоит из двух составляющих: электродов и проводника заземления. Заземляющий проводник — представляется в виде металлической конструкции и приводит высоковольтный ток непосредственно к материалу устройства, соприкасающемуся с грунтом. Электроды — это металлические прутья, вмонтированные в землю на установленную для этого контура глубину. Их задача принимать высокое напряжение и проводить его в глубь грунта.
Виды устройств защиты электроустановок
Безусловно, сооружается устройство заземления по ПУЭ, однако стоит учитывать, что вариантов заземляющего устройства встречается два.
- Естественный заземлитель, является металлической конструкцией, при этом считающийся неотъемлемой частью здания, и надежно соединен с землей.
- Искусственный заземлитель представляет собой прокатный металлический материал. Сюда относят трубопроводы, стержни, арматуру и уголки. Обычно именно второй вариант заземляющего устройства используется в домашних условиях.
Объединяет оба эти вида то, что они признаны основным средством для оборудования контура заземления. Использование каждого из типов заземления должно быть обусловлено непрерывностью его работы в экстремальных условиях и при проведении проверочных работ или настройки электрооборудования.
Искусственные заземлители принято распределять на территории так, чтобы создавалось оптимальное снижение напряжения, приходящего от электрического щитка, вследствие чего произойдет уравнивание потенциалов.
Устройство контура заземления
Важно! Перед монтажом контура заземления, стоит провести расчетные вычисления касательно будущего сопротивления.
Устройство контура заземления в частном доме выполняется из подручных металлических материалов при условии, если соблюдаются оптимальные размеры, подходящие для монтажа конструкции. Уже созданный контур соединяется со щитком домашнего обслуживания при помощи специального заземляющего проводника.
Подготовив все нужные материалы можно приступать к работе. Напоминаем, что прежде всего нужно изучить нормы и ГОСТы и только потом выполнять конструирование защиты. Глубина опускания электродов зависит от высоты залегания поверхностных вод и насыщенности почвы влагой.
Не забывайте о расстоянии от основного строения, на котором будет размещаться контур заземления. Заземление должно располагаться неподалеку от дома, минимальный промежуток 1 м. Предварительно перед монтажом создается специальная схема с условными обозначениями, в которой указываются необходимые ресурсы и расчеты.
prokommunikacii.ru
TN и ее разновидности
Самый распространенный тип заземляющей системы — это TN, в котором ноль совмещен с землей по всей длине. Этот тип еще называют в снабжении глухозаземленная нейтраль, когда условный ноль N источника соединен с устройством заземления PE. Устройство заземления не сложно, но тем не менее технологично и представляет собой группу штырей, вбитых вертикально в землю на значительную глубину до водоносного слоя, от 2.5 и более метров. Эти штыри соединены полосой или же кабелем в единый контур заземления жилого дома. Рассмотрим, какая существует классификация систем TN на сегодняшний день и в чем различие между всеми разновидностями.
TN-C
В старом жилом фонде используется тип защиты ТN-C, это когда ноль N выполняет также роль защитного провода PE, совмещен. Это самый простой и дешевый вариант заземления электроустановки до 1000 В.
Тип TN-С морально устарел и электрически опасен, так как не имеет отдельного защитного проводника, и в случае обрыва нулевого провода, во время ЧП, весь потенциал окажется на электрооборудовании, подвергая риску поражения током или же возникновению пожара.
TN-S
Поэтому во вновь проектируемых зданиях используют другую подсистему TN-S, в этом устройстве присутствует отдельный провод фаза, ноль (нейтраль) и защитный проводник PE. Проводники N и PE, начиная от подстанции с глухозаземленной нейтралью являются отдельными компонентами системы электроснабжения.
Данный вид является самым надежным из принятых типов заземления электрической сети. К его недостаткам можно отнести дороговизну, так как нуждается в дополнительном проводнике, от подстанции к потребителю.
TN-C-S
Лишенная этих недостатков, относительно простая в реализации система TN-C-S, которая сочетает в себе достоинства описанных ранее систем. Также легко реализуется во время реконструкции старых зданий. Смысл данной схемы в том, что до ГРЩ организуется система TN-C, тут разделяют нейтральный провод PEN на два проводника N и PE, далее идет система TN-S.
Недостаток этой системы такой же, как и TN-C, при обрыве PEN шины система оказывается под полным напряжением. С этим недостатком борются установкой дополнительных устройств, таких как реле напряжения, производящих аварийное отключение потребителя от сети.
samelectrik.ru
Недостатки систем заземления
Что же привело к введению западных стандартов применительно к конструкции систем заземления? Для этого рассмотрим, как они выполнялись.
В системе с глухозаземленной нейтралью сама нейтраль несла в себе, помимо функции проводника нулевого тока, еще и функцию связи заземляемого оборудования с контуром заземления. Поскольку ток в нейтрали не равен нулю, то на ее концах образовывалась разность потенциалов. Присутствие ее относительно сторонних металлических конструкций на безопасность персонала влияла отрицательно.
Но главной бедой, угрожающей безопасности людей, становился обрыв нейтрали. В этом случае ее потенциал зависел от распределения токов по фазам распределительной сети. В неблагоприятном случае потенциал нейтрали относительно земли достигал 380 В. При этом металлоконструкции, присоединенные к нейтральному проводнику с целью заземления, оказывались под тем же потенциалом. Защита на этот режим не реагировала никак, пока в сети не выходил из строя электроприбор из-за превышения напряжения в его фазе.
Еще один недостаток связан с подключением к контуру заземления корпусов малогабаритных приборов. По сути их требовалось присоединить к нейтральному проводнику. Такой способ назывался защитным занулением. Но в случае обрыва нейтрали корпус автоматически оказывался под опасным для жизни потенциалом. Поэтому корпуса люминесцентных светильников на предприятиях предпочитали вовсе не заземлять, из-за чего на них постоянно дежурит опасный для жизни потенциал. Но это –меньшее зло.
Новая классификация систем заземления
В седьмое издание ПУЭ добавлена информация из вновь созданного ГОСТ Р 50571.1-2009, по сути своей являющимся копией стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК). Можно было придумать собственный стандарт, но лучше, если в большинстве стран будет царить единообразие. Ведь в Россию не только поставляется западное электрооборудование, но и целые заводы собираются по иностранным проектам. Чем меньше будет конфликтных ситуаций – тем лучше.
Стандарт касается электроустановок, напряжением до 1000 В. В системах заземления установок выше 1000 В менять нечего.
Первое, на что обращают внимание все, открывающие главу 1.7 ПУЭ – это новые системы обозначения электроустановок в зависимости от режимы работы нейтрали и расположения нулевых проводников.
Первая буква обозначения: «T» или «I» — обозначает соответственно заземленную или изолированную нейтраль электроустановки.
Вторые буквы означают следующее
| N | Заземляемых частей к нейтрали выполняется при помощи проводников |
| Т | Для связи защищаемого оборудования с землей используется свой собственный контур заземления. При наличии контура заземления нейтрали они независимы друг от друга. |
Защитные и рабочие проводники
Проводники, объединенные раньше в одном понятии «ноль» теперь меняют свое назначение и разделяются на два типа.
Нулевые рабочие проводники служат только для передачи электрической энергии. Использование их как защитных запрещено. Они окрашиваются в голубой цвет, обозначаются буквой N. При этом использование голубого цвета для маркировки других проводников тоже запрещается, чтобы избежать путаницы. Нулевые рабочие проводники не подключаются напрямую к корпусам, а устанавливаются на изоляторах.
Нулевые защитные проводники необходимы для связи корпусов или частей защищаемого оборудования с контуром заземления. Цвет их оболочки состоит из перемежающихся желто-зеленых полос, а буквенное обозначение самих проводников – РЕ. Для предотвращения путаницы запрещено теперь использование комбинации из этих цветов, даже каждого в отдельности. Разработан еще один ГОСТ, регламентирующий цветовую маркировку токопроводов, в котором отразились эти изменения.
Если вспомнить, то заземляющие шины в электроустановках до этого окрашивались в черный цвет. Волею случая этот цвет теперь обозначает один из фазных проводников.
Система заземления TN-C: схема
Система с глухозаземленной нейтралью в сетях до 1000 В осталась неизменной. Никто, естественно, не бросился в срочном порядке перекрашивать шины и добавлять дополнительные проводники в уже сформировавшиеся цепи. Требования ПУЭ и стандартов учитываются только в двух случаях:
- при проектировании и вводе в эксплуатацию новой электроустановки или части ее;
- при выполнении модернизации электрооборудования.
Все остальное остается прежним. А для этого прежнего в ПУЭ предусмотрено свое название – система TN-С. Разберемся, что это такое.
Буквы «TN» означают, что это – система с глухозаземленной нейтралью, в которой соединение потребителей с контуром заземления и нейтралью осуществляется при помощи проводников. С ними мы разобрались в предыдущем разделе.
А вот буква «С» означает, что функции этих проводников, рабочего и защитного, совмещены в одном, называемом «совмещенном». Носит он буквенное обозначение PEN, а окрашивается либо в голубой цвет с желто-зелеными полосами по краям, либо наоборот.
Ничего не изменилось, только цвет теперь не черный. Все, что было создано еще в советские годы, называется теперь системой заземления TN-C. С ней приходится считаться, потому что к новому виду заземления полностью промышленность перейдет еще не скоро.
Система заземления TN-S: схема
А вид этот новый носит название TN-S. Буква “S» как раз означает, что нулевые защитные и рабочие проводники разделены на все протяжении. Разделение это происходит непосредственно на трансформаторной подстанции. Нулевая шпилька трансформатора подключается к шине РЕ, а к ней перемычкой подключается нулевая шина. К шине РЕ сразу же подключают контур заземления подстанции.
Теперь все кабельные линии, отходящие от созданного таким образом распределительного устройства, становятся трехпроводными (если питают однофазную нагрузку) или пятипроводными при питании трехфазного потребителя.
Теперь появляется возможность удобно подключать заземляющие контакты розеток, корпуса светильников, бойлеров, распределительных щитков к контуру заземления. Для этого выделена персональная жила.
На всякий случай упомянем, что, если заземляющий проводник кабеля подключить не к чему, его нельзя ликвидировать. Со временем может потребоваться его использование, поэтому во всех соединительных коробках РЕ-проводники все равно соединяют, а у розеток или светильников – изолируют.
Есть ситуации, когда заземляющие проводники проложены, а подключать их пока не к чему: нет еще контура заземления или не готова часть электроустановки, через которую планируется подключение. В этом случае их соединяют в коробках, но не подключают к абонентам. Некоторые бытовые приборы: светильники, компьютеры, телевизоры, стиральные машины – имеют на входе помехоподавляющие фильтры, использующие корпус для связи с контуром заземления. Опасный потенциал от такого фильтра разбежится по все сети заземления.
Система заземления TN-C-S: схема
Мы уже упоминали реконструируемые электроустановки или части электроустановок, подлежащих модернизации. Их конструкция должна соответствовать новым требованиям ПУЭ. Но для создания системы заземления TN-S реконструировать электроустановку нужно с трансформаторной подстанции. Это потребует серьезных финансовых затрат. Как быть в этом случае?
Для этого используется система заземления TN-C-S, являющаяся комбинацией выше рассмотренных. В части ее, от трансформаторной подстанции, используется TN-C, а на определенном участке защитный и рабочий проводники разделяются, создавая систему TN-S.
Такое разделение устраивают во вводных распределительных устройствах (ВРУ) главных распределительных щитках (ГРЩ) или просто в щитках ввода в здание. Но в этом месте желательно наличие контура повторного заземления, иначе такое разделение не будет безопасным.
Особенное внимание при разделении совмещенного проводника TN-C на защитный и нулевой рабочий обращают на его точку подключения. Проводник PEN при переходе подключается к шине РЕ. Мотивация этого такова. Между шинами N и РЕ при переходе на систему TN-S устанавливается перемычка. Если подключить PEN к шине N, то при обрыве перемычки ничего видимого не произойдет. Все защитные проводники, подключенные к распределительному устройству, потеряют связь с контуром заземления. И никто ничего не заметит, пока не произойдет беда.
При подключении PEN-проводника к шине РЕ и обрыве перемычки произойдет тот же эффект, что был описан ранее в случае обрыва нуля. В электроустановке установится аварийный режим, который вряд ли заметят. С одной разницей: соединение корпусов электрооборудования с контуром заземления не исчезнет, и люди не пострадают.
Система заземления IT: схема
Эта система применяется на горных выработках: карьерах, шахтах. Особенности эксплуатации электрооборудования на этих предприятиях таковы, что получить качественного контура заземления там не представляется возможным.
Нейтраль трансформатора там все-таки заземляется, но через контрольно-измерительные приборы, выполняющие функцию защиты от утечки. В случае ее возникновения происходит отключение электроустановки.
electric-tolk.ru
Электроустановки и их классификация по требованиям безопасности
Основными факторами, влияющими на степень опасности для жизни человека в электроустановках любого типа являются:
- напряжение;
- тип заземления нейтрали;
- величина замыкаемого на землю тока;
- изоляция частей, по которым движется ток;
- сопротивление человеческого тела;
- сопротивление земли (грунта) в зоне действия электрического тока.
Исходя из этих основных источников, в действующих «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) все установки разделены на четыре категории.
Первую составляют установки с глухозаземленной нейтралью трансформаторов, работающих от 220 кВ и выше, и с эффективно-заземленной нейтралью – установки от 110 до 220 кВ. Эффективно-заземленная нейтраль представляет собой схему, благодаря которой происходит ограничение тока замыкания на землю, она может содержать различные виды сопротивлений (активные, нелинейные и реактивные), а также не заземленную нейтраль.
Во вторую входят установки, где используется изолированная нейтраль или резонансное ее заземление с помощью дугогасящих резисторов и реакторов, работающих в сетях, напряжение которых составляет от 3 до 35 кВ.
Третью представляют электроустановки, использующие сеть с глухозаземленной нейтралью и работающие под напряжением от 110 до 600 В. В этих установках токи замыкания на землю обладают большими величинами.
Четвертая категория состоит из установок с изолированной нейтралью, работающих в сетях до 1 кВ. Такие установки обладают небольшим током замыкания на землю.
Безопасная работа электроустановок
Полностью исключить факторы, угрожающие здоровью и жизни людей, работающих на электроустановках, невозможно, потому что они имеют природную подоплеку. Но свести их к минимуму и сделать работу в установках максимально безопасной не только можно, но и необходимо. Для этого все работы по обслуживанию и эксплуатации электроустановок регламентированы в едином сборнике правил и норм: «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Одним из важнейших требований ПУЭ является защитное заземление электроустановок. Именно это требование и будет рассмотрено в этой статье более подробно.
Защитное заземление призвано обезопасить персонал, работающий и обслуживающий эти установки и сети, а также потребителей электроэнергии, использующих ее в бытовых приборах и устройствах. Что обеспечивает защитное заземление? Безопасность человека при случайном соприкосновении с металлическими частями электроустановок, не являющихся токоведущими, но оказавшимися под напряжением вследствие пробоя изоляции проводников, находящихся под током.
Что заземляется в электроустановках?
Требования и правила при использовании защитного заземления сведены в единый документ, регламентирующий и определяющий стандартизацию всего процесса – ГОСТ. Заземление, обеспечивающее защиту персонала и потребителей от поражения электрическим током, выполняется строго в соответствии с требованиями ПУЭ и соответствующим ГОСТом. Защитное заземление электроустановок предусматривает электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей, а в отсутствии ее – с проводником, заменяющим землю. Также следует отметить, что заземляются те части установок, которые не имеют больше никакой другой защиты.
Таким образом, заземляются металлические корпуса электрических агрегатов, аппаратов, машин, кабельных муфт, светильников, розеток и выключателей, а также броня кабеля и проводов.
Существующие системы заземления электроустановок
Системы защитного заземления электроустановок определяются на основании таких характеристик источника питания как глухозаземленная нейтраль, изолированная нейтраль. Существует три основных системы, разработанные Международной электротехнической комиссией (МЭК): TN, IT и TT. Рассмотрим их подробнее.
Система TN и ее подсистемы
Системы с глухозаземленной нейтралью, в которых металлические части электроустановки подключены к нейтрали с помощью нулевых заземляющих проводников, относятся к группе TN. В свою очередь, эта группа имеет подгруппы, формирующиеся способом использования нулевого рабочего и защитного проводников. Так, если эти проводники совмещены в одном проводе по всей длине сети, подсистема обозначается TN-C. Это старая советская система. Если же защитный и рабочий нулевой провод совмещены только на участке цепи, начинающемся от источника питания (трансформаторной подстанции), то это уже подсистема TN-C-S. Ну а в случае, когда нулевой рабочий и защитный провод разнесены по отдельным проводам на всем протяжении сети, эта подсистема обозначается TN-S. Она считается более предпочтительной для полной безопасности электроустановки.
Системы IT и ТТ
Система, в которой заземление нейтрали отсутствует или оно выполнено через резонансное заземление, обозначается как IT. В такой системе металлические части электрооборудования заземляются отдельными проводниками, присоединенными к заземляющим устройствам.
Система с глухозаземленной нейтралью, в которой металлические части электрооборудования заземлены с использованием устройств, никаким образом несоединенными с нейтралью источника питания, обозначается TT и применяется исключительно для мобильных помещений. В других случаях такая система требует использования устройств защитного отключения.
Заземляющие устройства
Согласно ПУЭ, для защиты человека от опасных напряжений используется схема заземления, смонтированная путем электрического соединения частей установки, выполненных из токопроводящих материалов и изолированных от токоведущих частей, с заземлителем. В свою очередь, заземлитель представляет собой изготовленный из металла проводник, имеющий хорошую электропроводимость и большую площадь соприкосновения с почвой. Все вместе – заземлитель и провода, электрически связывающие его с частями электроустановок и есть заземляющее устройство.
В зависимости от вида тока, использующегося в электроустановках до 1000 В, применяются схемы заземления с глухозаземленной нейтралью или изолированной (переменный ток), глухозаземленной или изолированной средней точкой (постоянный ток). Нейтраль источника питания (генератора или трансформатора) называется глухозаземленной, если она соединена непосредственно с заземляющим устройством, а изолированной считается та нейтраль, которая не имеет с ним соединения или соединена через устройства с большим сопротивлением.
Виды заземляющих устройств
Заземлители подразделяются на два вида: искусственные и естественные. Первый вид заземляющих конструкций предусматривает использование различных металлических предметов. Ими могут быть уголки, стержни и трубы, имеющие в длину не менее двух с половиной метров и зарытые (вкопанные) в землю. Между собой они соединяются полосами стали или отрезками металлической проволоки – катанки – большого диаметра (не менее 8–10 мм) методом сварки. Заземляющими проводниками могут являться как металлические и медные шины, так и медные проволочные жгуты, соединяемые с частями электрооборудования или сваркой, или болтовым соединением.
Второй вид заземляющих конструкций предусматривает использование в качестве заземлителя конструкций зданий, выполненных из металла и надежно соединенных с землей. Все железобетонные конструкции должны иметь металлические закладные для присоединения заземляющих проводников. В этом случае заземляющие проводники ничем не отличаются от проводников, применяющихся и в искусственных заземлителях.
Еще одним видом заземляющего устройства является зануление. Такой вид защитного заземления заключается в соединении изолированных от тока частей электроустановок с глухозаземленной нейтралью через нулевой провод. Зануление обеспечивает возникновение КЗ при любом замыкании фазы на корпус устройства и позволяет более эффективно сработать защитной отключающей аппаратуре.
Требования к заземляющим устройствам
Все устройства, использующиеся для заземления, должны соответствовать стандартам, утвержденным государством, строительным нормам и ПУЭ. Их задача – обеспечить безопасность людей, защиту электроустановок и режимы их эксплуатации.
Ни в коем случае не допускается последовательное соединение нескольких частей электроустановки заземляющими проводниками – каждой части должен соответствовать только один кабель заземления, имеющий диаметр сечения не меньший, чем указанный в ПУЭ. Заземляющие проводники, размещенные открыто, защищаются от воздействия агрессивной среды путем окраски их в черный цвет.
Техническое состояние устройств заземления и проверка заземления осуществляется методом осмотра невооруженным глазом видимой части устройства, осмотра с частичным вскрытием грунта и измерением параметров заземляющего устройства. Видимая часть устройства осматривается один раз каждые шесть месяцев.
Требования к соединениям защитных и заземляющих проводников
Все соединения заземлителя и заземляющих проводников выполняются методом сварки. Корпуса электроустановок, машин и аппаратов, главный заземляющий контакт на контуре заземления и опорах высоковольтных линий соединяются с помощью заземляющего проводника болтовым креплением. Заземляющие проводники выполняются из стальных или медных шин, а также медных жгутов. Также в качестве заземляющих проводников может использоваться кабель заземления. Для этих целей применяется как многожильные, так и одножильные медные кабели, сечение которых позволяет осуществлять низкоомные соединения.
Измерение сопротивления заземляющих устройств
Чтобы убедиться в соответствии сопротивления действующего заземляющего устройства требованиям правил и инструкций, проводятся измерения существующего сопротивления. Задача такого измерения заключается в определении величины сопротивления заземляющей системы проходящему через нее на землю току – так называемому току растекания.
Измерения проводятся в соответствии с требуемыми нормами безопасности: недопущение однофазного замыкания и использования средств личной защиты, включающих диэлектрические перчатки и боты, а также изолирующий инструмент.
Оборудование и средства для измерения сопротивления заземления
Основным прибором, которым производятся измерения сопротивления растекающимся токам, является измеритель заземления ИС-10. Данный прибор работает в пяти диапазонах измерения, что объясняет его широкое применение. Минимальным диапазоном является сопротивление от 0,01 до 9,99 Ом, затем следуют диапазоны 0,1–99,9 Ома, 1–999 Ом, 0,01–9,99 кОма. Максимальное сопротивление, определяемое этим прибором, составляет диапазон от 1 до 999 мОм. В сочетании с прибором для измерений используются выносные токовые и потенциальные электроды.
Следует отметить, что измерительная схема заземления собирается по строгим правилам – соединительные проводники прибора, в первую очередь, к токовым и потенциальным электродам, затем к прибору и в последнюю – к заземлителю.
Методы проверки заземления
Величина сопротивления растекающемуся току для различных заземляющих устройств неодинакова и зависит от множества факторов, таких как вид электроустановки, состояние грунта в месте монтажа этой установки, а также использованного типа такого устройства.
Методика измерений содержит два способа, которые отображены в правиле, действующем для приборов ИС-10 при измерении ими сопротивления заземления. Если сопротивление устройства, указанное в его паспорте, выше 5 Ом, используется трехпроводная схема. Если же значения меньше этой величины – используется четырехпроводная схема.
fb.ru
Назначение и принцип работы ЗУ
Заземляющее устройство (ЗУ) — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников которые соединяют землю с электрическими приборами, машинами и электроустановками.
Главная задача ЗУ – создание надежного соединения для отвода напряжения с элементов, которые могут попасть под высокое напряжение.
Причиной тому чаще всего служат:
- молния;
- вынос потенциалов;
- вторичная индукция из-за влияния близко находящихся токоведущих частей.
Роль земли может выполнять грунт или вода в крупных водоемах и реках, каменноугольные выработки, и иные природные или рукотворные объекты с похожими свойствами.
Разделяют три вида заземления:
- рабочее зазмеление необходимо для нормального функционирования прибора или установки, которое пропускает через себя рабочий ток, составляющий часть тока в фазе трехфазной системы или в одном из полюсов постоянного тока;
- зануление заземление – нейтраль трехфазного генератора или трансформатора заземлена и от нее проложен нулевой провод, выполняющий одновременно функции рабочего и защитного зануления;
- заземление безопасности – главной задачей является уменьшение шагового напряжения и обеспечение электробезопасности. Это осуществляется путем снижения сопротивления каждого отдельного заземлителя и равномерным распределением потенциала по всей площади;
В трехфазных сетях с напряжением менее 1000 Вольт при наличии изоляции нейтрали в обязательном порядке требуется защитное заземление, и независимо от режима изоляции в сетях от 1000 Вольт.
Виды ЗУ
В качестве заземляющего устройства может использоваться объекты естественного происхождения либо искусственные заземлители.
К первым относятся:
- конструкции домов и помещений, осуществляющие соединение с землей;
- фундаменты из железобетона – при наличии вокруг влажных грунтов (глинистые, суглинки и др.);
- подземные трубы различных систем, кроме теплотрасс и слущащих для транспортировки горючих материалов;
- оболочки кабеля из свинца.
Следует учитывать, что значение R (сопротивление) у естественных заземлителей можно узнать только путем проведения контрольных замеров, и если естественные элементы заземления будут иметь приемлемые показатели сопротивления, то конструировать что-то еще не нужно будет.
В качестве искусственных заземляющих устройств применяются элементы представляющие собой:
- стальные трубы от 3 см в диаметре и от 2 метров длинной;
- стальные полосы или угловая сталь не тоньше 0,4 см и длинной от 2 метров;
- длинные (до 10 м) стальные прутья диаметром от 1 см;
- обрезки труб из стали, рельс;
- металлические цепи, тросы.
Выбирая размеры электрода, обязательно учитывайте:
- значение сопротивления заземлителя при наименьшей массе – уровень сопротивления зависит в основном от длины электрода, и в наименьшей степени от его поперечного сечения;
- механическую устойчивость к подземной коррозии – показатель устойчивости к коррозии зависит от толщины и площади соприкосновения с грунтом.
Имея одинаковые сечения, в качестве более долговечных электродов служат круглые стержни. Для предотвращения коррозии в агрессивных щелочных и кислых почвах, используют медные, омедненные или оцинкованные материалы. На любых типах почв нельзя использовать алюминий, из-за окисления и последующей изоляции его поверхности.
Монтируют вертикальные электроды таким образом, чтобы верхний конец находился около поверхности грунта или глубже на 50-80 см – данный вариант обеспечивает более стабильную и эффективную защиту из-за небольших изменений удельного сопротивления грунта в разные периоды. Если одного электрода недостаточно для достижения необходимых технических параметров сопротивления растеканию, тогда устанавливают несколько электродов подряд или по периметру. Лучшую прочность во время углубления показывают трубы и уголки.
Вертикальные элементы чаще всего соединяются стальными стержнями, приваренными к верхним концам, реже с помощью пластин или колец.
Технические параметры устройств заземления в различных видах электрических установок
От 1000 Вольт при больших токах замыкания
В этом случае для наибольшего сопротивления заземляющих устройств требуется менее 0,5 Ом, однако этим не обеспечивается достаточное напряжение касания и шага токозамыкания 1-2 кА. Поэтому дополнительно выполняются следующие действия:
- должно быть быстрое отключение на случай замыкания в землю;
- выравниваются потенциалы по периметру территории местонахождения установки и в ее пределах. Для этого по всей площади от 50 см глубиной закладывают сетку, состоящую из проводников выравнивания для равномерного растекания тока. Продольные части укладываются параллельно осей электрооборудования на дистанции 80 – 100 см от его основания либо фундамента. Затем укладывают поперечные детали и шаг соединения до 6 м. Крайние части сетки, через которые уходит большое количество тока, укладывают глубже на 30-50 см.
- Такое же выравнивание осуществляют рядом с входами на территорию электрической установки укладкой дополнительно нескольких полос с их постепенным заглублением – расстояние от заземлителя 100 и 200 см соответственно, а глубина закладки 100 и 150 см.
- Дистанция от периметра контура до ограждения должно превышать 3 м, тогда ограждение можно не заземлять. Подходы, входы и въезды есть смысл делать в виде асфальтовых или гравийных покрытий, из-за их малой проводимости.
- Чтобы избежать выноса за границы местонахождения потенциала, разрешается присоединять приемники вне территории установки к трансформаторам смонтированным в нее можно лишь при условии изоляции их нейтрали.
Больше 1000 Вольт при небольших токах замыкания
Когда проводится значение R для таких установок, требуется менее 10 Ом. Рассчитать его можно с помощью формулы:
В качестве расчетного используется:
- показатель тока сработки релейной защиты обязательно гарантирующей обесточивание замыкания на землю;
- емкость предохранителей.
Необходимо превышение в 1,5 и 3 раза минимального эксплуатационного тока замыкания соответственно над уровнем срабатывания реле или номинальным током предохранителей.
До 1000 Вольт – нейтральный проводник заглушен в землю
Уровень сопротивления заземляющих устройств менее 4 Ом. Когда общая мощность источников и преобразователей напряжения не доходит больше 100 кВА, тогда достаточно уровеня менее 10 Ом.
Заземляемые детали делаются надежно связанными с проводниками заземления или нуля источника электричества.
На воздушных линиях этот контакт делается специально прокладываемым параллельно фазам проводом. В этом случае необходимо сделать повтор заземления нуля с интервалом 250 м, и обязательно в конечной точке линии. Для каждого повтора R меньше 10 Ом.
Если мощность всех источников и трансформаторов в сумме меньше 100 кВА, и для этой сети разрешено R главного ЗУ 10 Ом, то для повторных этот показатель необходим менее 30 Ом в количестве больше двух.
До 1000 Вольт – нейтраль в изоляции
Как в предыдущем пункте, требуется получить уровень R заземляющих устройств менее 4 Ом. Когда же сумма мощности генераторов и преобразователей до 100 кВА, показатель нужен меньше 10 Ом.
Наибольшее значение при касании может быть до 40 В. Из-за этого электробезопасность частей, которые могут оказаться под напряжением в таких сетях значительно выше.
« вернуться
www.kabelmontazh.ru