Защитное заземление зануление металлорежущих станков. Защитное заземление и зануление металлорежущих станков: как обеспечить электробезопасность

Как правильно организовать заземление станков. Какие виды заземления существуют. Чем отличается заземление от зануления. Какие требования предъявляются к заземляющим устройствам станков.

Назначение и принцип действия защитного заземления станков

Защитное заземление металлорежущих станков предназначено для обеспечения электробезопасности персонала при эксплуатации оборудования. Основная задача заземления — предотвратить поражение работников электрическим током в случае пробоя изоляции и появления напряжения на корпусе станка.

Принцип действия защитного заземления заключается в следующем:

• Металлические нетоковедущие части станка соединяются с заземляющим устройством.
• При пробое изоляции ток замыкания на корпус уходит в землю через заземлитель.
• Потенциал корпуса станка снижается до безопасного уровня.
• Уменьшается напряжение прикосновения и шага для человека.

Таким образом, заземление существенно снижает риск поражения электрическим током при прикосновении к корпусу станка, оказавшемуся под напряжением.

Виды заземляющих устройств для металлообрабатывающего оборудования

Для заземления станков применяются следующие основные виды заземляющих устройств:

1. Выносное заземление

При выносном заземлении заземлитель размещается за пределами площадки с оборудованием. Этот вид применяется при небольших токах замыкания на землю, например, в установках до 1000 В.

2. Контурное заземление

Контурное заземление представляет собой систему заземлителей, размещенных по периметру площадки со станками. Обеспечивает более эффективное выравнивание потенциалов.

3. Комбинированное заземление

Сочетает элементы выносного и контурного заземления для повышения надежности защиты.

Выбор типа заземляющего устройства зависит от мощности оборудования, условий эксплуатации, характеристик грунта и других факторов.

Требования к заземлению металлорежущих станков

При организации заземления станочного оборудования необходимо соблюдать следующие основные требования:

• Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом.
• Заземлению подлежат металлические нетоковедущие части, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.
• Заземляющие проводники должны быть надежно присоединены к заземляемым элементам.
• Запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.
• Заземляющее устройство должно быть доступным для осмотра и измерения сопротивления.

Соблюдение этих требований обеспечивает эффективную защиту персонала от поражения электрическим током при эксплуатации станочного оборудования.

Отличия заземления от зануления металлорежущих станков

Заземление и зануление — это два разных способа защиты от поражения током. Их главные отличия заключаются в следующем:

Параметр	Заземление	Зануление
Принцип действия	Отвод тока в землю	Превращение замыкания на корпус в короткое замыкание
Область применения	Сети с изолированной нейтралью	Сети с глухозаземленной нейтралью
Защитный проводник	Заземляющий проводник	Нулевой защитный проводник

При занулении нулевой защитный проводник соединяет корпус станка с глухозаземленной нейтралью источника питания. Это обеспечивает быстрое отключение поврежденного оборудования.

Порядок выполнения заземления металлорежущего станка

Для правильного заземления металлорежущего станка необходимо выполнить следующие основные этапы:

1. Определить точки на корпусе станка, подлежащие заземлению.
2. Подготовить заземляющие проводники необходимого сечения.
3. Обеспечить надежный контакт между заземляемыми частями и проводниками.
4. Проложить заземляющие проводники до заземляющего устройства кратчайшим путем.
5. Подключить проводники к заземлителю.
6. Измерить сопротивление заземляющего устройства.
7. Составить акт о выполненном заземлении станка.

При монтаже заземления важно соблюдать требования ПУЭ и других нормативных документов по электробезопасности.

Проверка исправности заземления станочного оборудования

Для поддержания заземляющих устройств в исправном состоянии необходимо проводить их регулярные проверки. Основные виды проверок включают:

• Визуальный осмотр целостности заземляющих проводников и контактных соединений.
• Измерение сопротивления заземляющего устройства.
• Проверка наличия цепи между заземлителем и заземляемыми элементами.
• Испытание заземляющего устройства повышенным током.

Как часто нужно проверять заземление станков? Рекомендуемая периодичность проверок:

• Визуальный осмотр — не реже 1 раза в 6 месяцев
• Измерение сопротивления — не реже 1 раза в 3 года
• Проверка наличия цепи — не реже 1 раза в год

Своевременное выявление и устранение неисправностей заземления позволяет обеспечить надежную защиту персонала от поражения электрическим током.

Особенности заземления станков с ЧПУ

Станки с числовым программным управлением имеют некоторые особенности в части заземления:

• Требуется заземление не только корпуса станка, но и шкафа управления.
• Необходимо обеспечить заземление экранов сигнальных кабелей для защиты от помех.
• Рекомендуется выполнять отдельный контур заземления для силовых и слаботочных цепей.
• Сопротивление заземления для станков с ЧПУ не должно превышать 2 Ом.

При заземлении станков с ЧПУ важно учитывать требования производителя оборудования и особенности конкретной модели станка.

Типичные ошибки при заземлении металлорежущих станков

При организации заземления станочного оборудования нередко допускаются ошибки, снижающие эффективность защиты. Наиболее распространенные из них:

• Использование в качестве заземлителей водопроводных или газовых труб.
• Недостаточное сечение заземляющих проводников.
• Высокое сопротивление контактных соединений.
• Отсутствие заземления отдельных металлических частей станка.
• Применение одного заземляющего контура для силового оборудования и электроники.

Для предотвращения подобных ошибок необходимо строго соблюдать требования нормативных документов и привлекать к монтажу заземления квалифицированных специалистов.

Нормативные документы по заземлению станочного оборудования

Основные требования к заземлению металлорежущих станков содержатся в следующих нормативных документах:

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок)
• ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление»
• ГОСТ 12.2.009-99 «Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности»
• ГОСТ Р 50571.5.54-2013 «Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов»

При проектировании и монтаже заземляющих устройств для станков необходимо руководствоваться актуальными версиями этих и других применимых нормативных документов.

Как организовано заземление станков?

• 24.11.2016

  заземление рекомендации

24.11.16

Промышленные предприятия, имеющие в своем производственном процессе металлообрабатывающие станки, не понаслышке знают о заземлении. Обеспечение электробезопасности для людей — основная задача на любом производстве. Для предотвращения травмоопасных ситуаций, связанных с поражением током, информацию о заземлении обязательно включают в инструкции по технике безопасности. Давайте выясним, как организовано заземление станков?

Общий принцип заземления

Металлообрабатывающие станки бывают разных типов и назначений: токарные, фрезерные, сверлильные, сварочные и прочее. При этом, заземление для них выполняется по одному и тому же принципу. Станок должен иметь соединение как с внутренним контуром заземления, служащим для уравнивания потенциалов и снижения напряжения прикосновения, так и с внешним, обеспечивающим растекание тока в землю. Об этом свидетельствуют иллюстрации к инструкциям по технике безопасности советских времён. Прошло уже много времени, но они до сих пор информативны и просты для понимания.

Техника безопасности при работе на фрезерных станках, 1966 год

Техника безопасности при работе на токарных станках, 1964 года

Техника безопасности при работе на станках сверлильной группы, 1966 год

Устройство заземления станка

Устройство заземления выполняется из двух частей: заземление электрической цепи и заземление металлического корпуса.

Первая часть, как правило, уже предусмотрена сетью электропитания — к станку подключается кабель, имеющий жилу заземления. В случае пробоя на корпус станка или аварии в сети, за счет заземления удастся снизить потенциал на корпусе и избежать поражения рабочего электрическим током.

Однако, рекомендуется обратить внимание на следующие сложности:

1. Если станок предназначен для другой сети питания, может возникнуть перекос фаз. Согласно промышленному стандарту питания на предприятиях должна быть трехфазная сеть, однако есть современные станки, выпускающиеся для бытовой однофазной сети. При подключении этих станков таким образом, что фазы оказываются неравномерно загружены, их корпусы могут оказаться под опасным для человека потенциалом.
2. Если станок подключен к компьютеру, важно помнить, что они должны быть подключены к одной сети, чтобы не было риска попасть под напряжение при одновременном прикосновении и к компьютеру и к станку.

Вторая часть заземления отвечает за снятия напряжения с металлической конструкции станка и снижение напряжения прикосновения.

Выполняется путем соединения заземляющего проводника к шине заземления в полу или внутреннему контуру заземления.

Каждый станок, как и любое другое технологическое оборудование, имеет в своей инструкции по эксплуатации рекомендации по устройству заземления, поэтому при проектировании и монтаже заземления следует учитывать индивидуальные особенности станка. Читайте больше о технологическом заземлении в примерах расчёта, указанных ниже!

---

Читайте также:

• Как спроектировать заземление для аппарата МРТ?
• Как выполнить заземление и молниезащиту дизель-генераторной установки?
• Как выполнить заземление трансформаторной подстанции?

---

Смотрите также:

Запросить расчет

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство.

Защитное заземление – преднамеренное электриче­ское соединение с землей или ее эквивалентом металли­ческих нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. Е. При замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это дости­гается уменьшением потенциала заземленного оборудо­вания, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит че­ловек, до потенциала, близкого по значению к потен­циалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали. Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя—металли­ческих проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводни­ков, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих уст­ройств: выносное (или сосредоточенное) и контурное (или распределенное).

Выносное заземляющее устройство ха­рактеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пре­делы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства при­меняют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допу­стимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возмож­ность выбора места размещения электродов с наимень­шим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низи­нах и т. П.).

Контурное заземляющее устройство ха­рактеризуется тем, что его одиночные заземлители раз­мещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределя­ют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечива­ется выравниванием потенциала на защищаемой терри­тории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала проис­ходит естественным путем через металлические конст­рукции, трубопроводы, кабели и подобные им проводя­щие предметы, связанные с разветвленной сетью зазем­ления.

Выполнение заземляющих устройств. Различают за­землители искусственные, предназначенные исключи­тельно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возмож­но прикосновение людей и животных. При этом в по­мещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных ус­тановках заземление является обязательным при но­минальном напряжении электроустановки выше 42 В пе­ременного и выше 110 В постоянного тока, а в поме­щениях без повышенной опасности — при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняете зависимо от значения напряжения ус­тановки.

Занулением называется преднамеренное электриче­ское соединение с нулевым защитным проводником ме­таллических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется провод­ник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленой нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего проводника, который также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т. е. по нему проходит рабочий ток.

Кроме того, поскольку зануленные части оказывают­ся заземленными через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания фазы на корпус и до автоматического отклю­чения поврежденной установки от сети, появляется за­щитное свойство этого заземления, подобно тому как имеет место при защитном заземлении. Иначе говоря, заземление зануленных частей через нулевой защитный проводник снижает в аварийный период их напряже­ние относительно земли.)

Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 В, широко применяющиеся в машиностроитель­ной промышленности и других отраслях, а также сети 220/127 В и 660/380 В.

Назначение нулевого защитного проводника — создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты, т.е. быстрого отключения поврежденной ус­тановку от сети.

Назначение заземления нейтрали — снижение до без­опасного значения напряжения относительно земли ну­левого проводника (и всех присоединенных к нему кор­пусов) при случайном замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления нулевого защит­ного проводника — уменьшение опасности поражения людей током, возникающей при обрыве этого проводни­ка и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.

В самом деле, при случайном обрыве нулевого за­щитного проводника и замыкании фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления при­ведет к тому, что напряжение относительно земли обор­ванного участка нулевого проводника и всех присоеди­ненных к нему корпусов окажется равным фазному на­пряжению сети U_ф. Это напряжение, безус­ловно опасное для человека, будет существовать дли­тельное время, поскольку поврежденная установка ав­томатически не отключится и ее будет трудно обнаружить среди исправных установок, чтобы отключить вручную.

Следовательно, повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва.

В связи с этим требуется тщательная прокладка ну­левого защитного проводника, чтобы исключить возмож­ность его обрыва по любой причине. Поэтому в нулевом защитном проводнике в отличие от нулевого рабочего провода запрещается ставить предохранители, рубиль­ники и другие приборы, которые могут нарушить его целостность.

Согласно требованиям Правил устройства электроус­тановок нулевой защитный проводник должен иметь повторные заземления лишь на воздушных линиях электропередачи, где он совмещается с нулевым рабочим проводом. При этом каждое повторное заземление должно иметь сопротивление не больше 60 Ом при на­пряжении 220/127 В, 30 Ом при 380/220 В и 15 Ом при 660/380 В; суммарное сопротивление всех повторных за­землений должно быть не больше 20 Ом при напряже­нии 220/127 В, 10 Ом при 380/220 В и 5 Ом при 660/380 В.

Занулению подлежат те же металлические конструк­тивные нетоковедущие части электрооборудования, ко­торые подлежат защитному заземлению: корпуса машин и аппаратов, баки трансформаторов и др.

Технологическая оснастка 1

1. Типовые схемы установки деталей в приспособлении. 1

2. Расчёт сил зажима при закреплении деталей в 3-х кулачковом патроне. 2

3. Расчёт точности установки деталей в приспособлении. 2

4. Конструкции установочных элементов. 3

5. Типы силовых приводов. 5

МСИС 6

6. Нормирование микронеровностей поверхности. 6

7. Стандартизация и нормирование точности гладких цилиндрических поверхностей. 9

8. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей на работу деталей машин. 11

9. Виды отклонений формы и расположения поверхностей. Обозначение их допусков на чертежах. 12

10.Выбор средств измерения для контроля точности деталей. 17

11. Понятие о допуске, предельных размерах, отклонениях и посадках. Обозначение посадок и полей допусков на чертежах. 18

12. Типы посадок; посадки в системе отверстия и системе вала. 20

Теория резания 21

13. Показатели качества обработанной поверхности, их зависимость от условий резания. Контроль качества. 21

14. Инструментальные материалы, их выбор и сравнение между собой. 22

15. Тепловые явления при резании и их влияние на качество обработки. 26

16. Зависимость температуры резания от условий резания. Уравнение теплового баланса. 28

17. Сила резания, её составляющие и их зависимость от условий резания. Мощность резания. Влияние сил резания на качество обработки. 31

18. Виды износа режущего клина и его влияние признаки. Критерий износа. Влияние износа на качество обработки. 32

19. Зависимость периода стойкости инструмента от условий резанья. Порядок назначения и расчета элементов режима резания. 33

20. Методы повышения эффективности режущих инструментов. 35

МРС 36

21. Проверка и испытание станков на геометрическую и кинематическую точность, жёсткость и виброустойчивость. 36

22. Эксплуатация и ремонт станков. Система ППР. Установка станков на фундамент и виброопоры. 38

23. Конструктивные особенности и эксплуатация станков с ЧПУ. 40

24. Разновидности систем управления станочным оборудованием. 42

25. Универсальность, гибкость и точность станочного оборудования. 43

26. Технико-экономические показатели станков, эффективноть, производительность и надежность станков. 44

27. Назначение, особенность применения и устройство промышленных роботов. 46

28. Основные узлы и механизмы универсальных металлорежущих станков (на примере токарных, фрезерных). 48

29. Основные технические характеристики промышленных роботов. 49

ТМС 51

30. Типы производства и их влияние на техпроцесс. 51

31. Формы организации производства, понятие о производственном процессе. 53

32. Систематические погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработок. 55

33. Технологичность изделий и деталей. 58

34. Требования к технологичности деталей при обработке на станках с ЧПУ. 60

35. Типизация техпроцессов, её сущность, преимущество и недостатки. Роль классификации деталей. 62

36. Случайные погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработки. 64

37. Методы расчета точности и анализа технологических процессов: 66

38. Сущность групповой обработки. Принцип образования группы и создания комплексной детали. Преимущество групповой обработки. 69

39. Структура расчетного минимального припуска. Методы расчета минимального припуска. 71

40. Принцип дифференциации и концентрации операций. 73

41. Классификация баз по числу лишаемых степеней свободы. 75

42. Классификация баз по функ-ому назначению. 76

43. Принципы постоянства и единства баз. 78

Автоматизация 79

44. Разновидность загрузочных устройств по способу сосредоточения в них деталей. 79

45.Классификация БЗУ и их целевые механизмы. 79

47. Классификация системы автоматического управления. 80

48.Система автоматического управления упругими перемещениями. 81

49. Экономическая эффективность автоматизации производства. 81

50. Особенности автоматизации сборочных работ. 82

51. Классификация средств активного контроля деталей и требования предъявляемые к ним. 83

САПР 84

52. Классификация САПР. 84

53. Состав и структура САПР. 84

54. Типовые решения при проектировании. Выбор типового решения. 85

55. Различные подходы к организации информационного фонда: размещение данных непосредственно в теле программы, запись данных в файл, использование баз данных, их преимущества и недостатки. 90

56. Основные методики автоматизированного проектирования технологических процессов: метод прямого проектирования (документирования), метод анализа (адресации, аналога), метод синтеза. 93

57. Назначение и возможность САПР «Компас-График» 106

Режущий инструмент 107

59. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ. 107

60. Виды свёрл, их назначение. 108

61. Конструктивные элементы и геометрия зенкеров, их назначение. 109

62. Конструктивные элементы и геометрия разверток, их назначение. 110

63. Расточной инструмент. 110

64. Абразивные инструменты. 113

65. Виды фрез, их назначение. 116

66. Инструменты для образования резьбы. 119

67. Конструктивные элементы и геометрия протяжек, их виды и назначение. 121

68. Виды зуборезных инструментов, их конструктивные элементы и геометрия. 123

Проектирование МСП 124

69. Классификация механосборочных цехов. Основные вопросы, разрабатываемые при проектировании МСЦ. 124

70. Определение количества оборудования, численности работающих и площади МСЦ. 126

71. Планировка оборудования и рабочих мест механического цеха. 128

Проектирование и производство заготовок 131

72. Выбор рационального метода получения заготовки. 131

73. Виды заготовок и область их применения. 132

74. Специальные виды литья. 133

75. Технико-экономическое обоснование выбора заготовок. 133

Безопасность жизнедеятельности 135

76. Организация службы безопасности труда на предприятии. 135

77. Расследование и оформление актов несчастных случаев, связанных с производством 140

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство. 142

148

Эквипотенциальное заземление: практический опыт

Написано Дуайтом Миллером 15 февраля 2017 г. . Опубликовано в Управление безопасностью, Безопасность на рабочем месте, Заземление.

Когда первые монтажники впервые начали заземлять линии для защиты рабочих, они прикрепляли к проводникам небольшую цепь, известную как заземляющая цепь, конец которой опускался на землю. Когда я начал работать в линейной бригаде, с грустью должен сказать, что мои методы заземления были не намного лучше, чем те, которые использовались в первые дни. Я бы хотел, чтобы кто-нибудь лучше объяснил мне, какие ситуации могут возникнуть, как заземление может защитить меня и как лучше всего этого добиться. Итак, чтобы помочь другим линейным рабочим в электроэнергетике, я хочу поделиться на следующих страницах некоторыми важными аспектами заземления, которые я изучил за свою карьеру.

Защита рабочих
С момента вступления в силу 29 CFR 1910.269 в 1994 г. Управление по охране труда и промышленной гигиене требует применения методов заземления, которые защитят сотрудников в случае повторного включения линии или оборудования, на котором они работают. Эквипотенциальная зона, или ЗЭП, предназначена именно для этого.

Если вы прочитаете параграф 1910.269(n)(3), обсуждение преамбулы и Приложение C к 1910.269, озаглавленное «Защита от опасных перепадов электрического потенциала», намерения OSHA кажутся ясными. Подводя итог, установите временные заземления и соединения на рабочей площадке таким образом, чтобы поддерживать рабочую площадку с тем же потенциалом и предотвращать причинение вреда рабочим, даже если линия будет случайно повторно включена или подвергнута воздействию наведенного напряжения. Вы можете следовать Приложению C как универсальному подходу или выполнить собственный инженерный анализ для создания процедур. Но имейте в виду, что если вы создаете свои собственные процедуры, вы должны быть в состоянии продемонстрировать, что они защитят ваших работников.

Важно понимать, что эквипотенциальное заземление состоит из двух компонентов:
1. Заземление рабочей площадки с низким импедансом для ограничения роста напряжения в цепи при повышении тока короткого замыкания, достаточного для срабатывания защитного устройства.
2. Соединение на рабочем месте (EPZ) для устранения различий в потенциалах, которым может подвергаться рабочий, тем самым ограничивая ток через тело рабочего.

Соединение может быть соединено с системой заземления или отделено от нее. В любом случае функция заземления имеет решающее значение. Если он «перегорает» или выходит из строя, рабочий подвергается смертельной опасности поражения электрическим током.

Соединение на рабочем месте
Механизм соединения — это устройство, которое эффективно соединяет между собой все токопроводящие объекты на рабочем месте. На него не распространяются те же требования к размерам защитного заземления, поскольку он не предназначен для передачи тока короткого замыкания, если он не подключен напрямую в качестве одного из токоведущих компонентов. Он просто устанавливает и поддерживает на рабочем месте равный потенциал, помогая обеспечить безопасность работников независимо от уровня напряжения в ноль вольт или 5000 вольт.

Проводимость компонентов рабочей площадки имеет значение. Стальная конструкция создает естественный связующий элемент для рабочего. Статья Джима Вона о индивидуальном защитном заземлении от августа 2015 года (см. www.incident-prevention.com/ip-articles/equipment-operations/train-the-trainer-101-practical-personal-protective-grounding) описывает, как каждый рабочая зона должна быть подключена к одной и той же системе, чтобы предотвратить несчастные случаи со смертельным исходом в системах передачи. Заземляющие маты обеспечивают прочную связь с подземными системами.

Полупроводниковый материал, такой как дерево, более проблематичен из-за различий в материалах и постоянно меняющихся значениях сопротивления. С рабочими багорами в шесте необходимо учитывать как внутреннюю, так и внешнюю сторону. Наилучшая связь обеспечивает хороший путь для движения электронов по внешней и внутренней стороне полюса от ног рабочего до глубины багров. Несмотря на то, что было проведено много отраслевых испытаний, споры о механизмах соединения, таких как кластерные стержни и заземление полюсов, не исчезли. Каждое коммунальное предприятие и подрядчик должны следовать принципам, изложенным в Приложении C к 19.10.269 или создавать свои собственные процедуры посредством собственного инженерного анализа.

Линии с заземлением под напряжением
OSHA использует термин «заземление под напряжением» для повышения напряжения на заземленной линии. В Приложении C к 1910.269 указано, что при работе на заземленной линии без использования ЗЭП нет необходимости изолировать в соответствии с полным напряжением системы, а только тот уровень, до которого линия может оказаться под напряжением.

Основываясь на моем обзоре исследования, проведенного Национальным центром испытаний, исследований и приложений в области электроэнергетики, а также на беседах с отраслевыми экспертами, я узнал, что некоторые испытания привели к 17-24 процентам напряжения, что меня впечатлило. на заземленном объекте. Одна коммунальная служба, принадлежащая инвестору, заявила, что в результате получится почти половина напряжения, подаваемого на эффективно заземленную линию. Поскольку уязвимый рабочий никогда не будет держаться за заземленную линию, которая достигает 1700 вольт (24 процента от источника 7200 вольт), почему тот же самый рабочий не решается защищаться от нее? Многие линейные рабочие, которые так усердно обустраивают площадки на рабочих местах, либо не понимают этого, как я в прошлом, либо просто полагают, что с ними этого никогда не может случиться.

Прохождение тока через тело
Разность потенциалов между телами создает протекание тока через тело. В системах передачи и распределения ток короткого замыкания в тысячи раз превышает летальный порог. Ток, протекающий через тело человека при электрическом контакте, равен разности потенциалов на теле, деленной на сопротивление тела. При доступном токе короткого замыкания 2000 ампер, даже если параллельное заземление с низким сопротивлением поглощает 99,9%, остается 2000 миллиампер для неодинакового резистора (рабочего) в параллельном пути, что значительно превышает смертельную величину и даже достигает остановки сердца. порог.

Эффективная ЗОЭ позволяет большему току протекать через защитное заземление, уменьшая ток, протекающий через тело, до приемлемого уровня. Изоляция, эффективно используемая в качестве приемлемой замены ЗЭП, полностью устраняет любой ток, протекающий через рабочего.

Как показали исследования Чарльза Далзила, продолжительность разряда имеет большое значение. Многие утилиты основывают свои безопасные пороги на быстрой блокировке. Я знаю одну коммунальную службу, которая ошибочно предполагала быструю блокировку до тех пор, пока на заземленной линии не возникло напряжение через резистор, и рабочий, производивший ремонт, не мог отпустить ее во время продолжительного удара. «Безопасный» порог в 50 миллиампер был недостаточен, потому что разряд в 20 миллиампер на длительном уровне вызывает летальный паралич дыхания.

Защита рабочих и деревянные столбы
По мере того, как окружающая среда меняется с сухой на влажную и наоборот, значения сопротивления деревянного столба, а также линейного рабочего постоянно меняются по шкале от высокого до низкого. Безопасность работников обратно пропорциональна этим постоянно меняющимся значениям. Если хотя бы одно из значений становится низким, незащищенный работник подвергается серьезному риску. Если оба значения сопротивления становятся низкими, создается наихудший сценарий, в результате чего рабочий подвергается экстремальному риску, если линия окажется под напряжением без ЗЭМ или использования изоляции.

Возраст, обработка и влажность влияют на сопротивление деревянной опоры. Чем ниже значение сопротивления, тем больше проводимость. При отсутствии ЗЭП повышенная проводимость увеличивает разность потенциалов между ногами и руками, когда линия оказывается под напряжением. Однако, когда ЗЭП уже установлена, то же самое низкое сопротивление может фактически укрепить ЗЭП и повысить безопасность рабочих. Чем ближе механизм крепления к ногам рабочего, тем прочнее он становится и тем безопаснее работник.

NIOSH заявляет, что сухое человеческое тело может иметь сопротивление до 100 000 Ом, но пот, вода, влажность, дождь и поврежденная кожа могут снизить его до 1000 Ом. При сопротивлении 1000 Ом продолжительный удар напряжением 120 вольт может быть таким же фатальным, как и скачок напряжения силой 120 миллиампер через тело. Хотя напряжение низкое, результирующий постоянный ток, вероятно, вызовет фибрилляцию желудочков.

NIOSH также заявляет, что электрический контакт более 600 вольт проколет кожу в точках входа и выхода, еще больше снизив сопротивление тела до 500 Ом, что позволит току легко проходить через внутреннюю влажную ткань. По этой причине, как указано в преамбуле окончательного правила 2014 г., касающегося 1910.269 и 1926, подраздел V, «OSHA считает, что минимальное сопротивление работника составляет 500 Ом, а не 1000 Ом, как указано в документе (59 FR 4406)».

Низкое сопротивление деревянного столба может привести к разнице между руками и ногами более 600 вольт без ЗЭП. Во время электрического контакта точки входа и выхода на 500 Ом могут нанести смертельный удар. Например, разница в 600 вольт может привести к сильному току в 1200 миллиампер, способному вызвать фибрилляцию желудочков всего за несколько циклов.

Защита наземных рабочих
Поскольку создание ЗЭП не подходит для наземных рабочих при ремонте упавших проводников, необходимо изучить другие методы защиты.

OSHA указывает в Приложении C к 1910.269, что сотрудники не должны иметь дело с заземленными проводниками или оборудованием, которое может оказаться под напряжением опасного напряжения, за исключением случаев, когда сотрудники находятся в ЗЭП или защищены изолирующим оборудованием.

По существу, если ЗЭП нецелесообразна, используйте изоляцию.

Рабочие должны защищать себя, используя изолирующее оборудование, рассчитанное на напряжение, которое может быть приложено к надежно заземленной линии. Изоляция не устраняет необходимость в заземлении рабочей площадки, если не соблюдены все требования 1910.269(l) «Работа на открытых частях или вблизи них».

Диэлектрическая обувь
Поскольку проводники непреднамеренно касаются тела во время борьбы на земле, эффективность резиновых перчаток может быть ограничена. Это подводит нас к диэлектрической обуви в качестве дополнительной формы изоляции.

В преамбуле к окончательному правилу 2014 г. в отношении 1910.269 и 1926, подраздел V, OSHA заявило, что агентство «пересматривает свой общий отраслевой стандарт по защите ног, 29 CFR 1910.136, чтобы потребовать от работодателей обеспечить, чтобы каждый затронутый работник использовал защитную обувь, когда использование защитной обуви защитит пострадавшего работника от опасности поражения электрическим током, такой как статический разряд или опасность поражения электрическим током, которая остается после того, как работодатель примет другие необходимые меры защиты».

Вот пример применения: Оборванный проводник заземляется на рабочем месте в качестве основной формы защиты рабочих. Рабочий на земле носит резиновые перчатки для защиты от напряжения, при котором линия может оказаться под напряжением, но проводник может коснуться неизолированных частей тела. Диэлектрическая обувь, рассчитанная на высокое напряжение, теперь становится дополнительной формой защиты, необходимой для устранения оставшейся опасности поражения электрическим током.

Непрерывность оболочки и передача потенциала
Необходимо поддерживать непрерывность на концентрической нейтрали, даже при разрезании промежуточного пролета однофазного кабеля. Как можно сцепиться через нейтраль, а также установить ЗЭП с грунтовым матом в канаве, полной грязи и воды?

Полная изоляция всех источников энергии и заземления может быть лучшим вариантом, но она должна соответствовать всем критериям, указанным в 1910.269(n)(2) — 1910.269(n)(2)(iii), и обычно требуется кабель в оболочке. Полная изоляция устраняет необходимость в ЗЭП и исключает возможность передачи потенциала. Работник должен использовать систематический процесс, чтобы свести к минимуму человеческие ошибки, поскольку эта процедура выходит за рамки традиционного заземления.

Резюме
EPZ является важной и обязательной частью индивидуального защитного заземления. Когда это непрактично, альтернативная форма защиты также может спасти вашу жизнь, если заземленная линия, на которой вы работаете, окажется под напряжением. Это когда-нибудь случится с вами? Только Бог знает, но вашей семье нужно, чтобы вы вернулись домой, даже если это произойдет, и ЗЭП и приемлемые альтернативы могут помочь в этом.

Об авторе: Дуайт Миллер начал работать на линейных бригадах 32 года назад и посвятил последние 10 лет безопасности и обучению. В настоящее время он работает в Electric Cooperatives штата Огайо в качестве директора по безопасности и контролю за потерями, где он стремится продвигать культуру, в которой линейные рабочие думают, добросовестность считается высокой, а безопасность не подлежит обсуждению.

заземление, управление безопасностью, безопасность на рабочем месте

1910.269 Приложение C – Защита от опасных перепадов электрического потенциала

Приложение C к § 1910.269 – Защита от опасных перепадов электрического потенциала

I. Введение 2

импеданс производит впечатление напряжения на этом импедансе. Даже проводники имеют некоторое, хотя и низкое, значение импеданса. Поэтому, если «заземлено» ^[1] объект, такой как кран или обесточенная и заземленная линия электропередачи, приводит к замыканию на землю в линии электропередачи, на этот заземленный объект подается напряжение. Напряжение, воздействующее на заземленный объект, в значительной степени зависит от напряжения на линии, от импеданса неисправного проводника и от импеданса относительно «истинной» или «абсолютной» земли, представленной объектом. Если импеданс объекта, вызвавшего неисправность, относительно велик, напряжение, воздействующее на объект, по существу является напряжением системы фаза-земля. Однако даже неисправности заземленных линий электропередач или хорошо заземленных опор ЛЭП или конструкций подстанций (которые имеют относительно низкие значения импеданса относительно земли) могут привести к опасным напряжениям. ^[2] Во всех случаях степень опасности зависит от величины тока через работника и времени воздействия. В этом приложении обсуждаются методы защиты рабочих от возможности контакта заземленных объектов, таких как краны и другое механическое оборудование, с линиями электропередачи под напряжением, а также от случайного включения питания обесточенных и заземленных линий электропередач.

II. Распределение градиента напряжения

A. Кривая распределения градиента напряжения . Абсолютная или истинная земля служит эталоном и всегда имеет напряжение на 0 вольт выше потенциала земли. Поскольку между заземляющим электродом и абсолютной землей имеется полное сопротивление, в условиях замыкания на землю будет возникать разность потенциалов между заземляющим электродом и абсолютной землей. Напряжение рассеивается от заземляющего электрода (или от точки заземления) и создает градиент потенциала земли. Напряжение быстро уменьшается с увеличением расстояния от заземляющего электрода. Падение напряжения, связанное с этим рассеиванием напряжения, представляет собой потенциал земли. Рисунок 1 представляет собой типичную кривую распределения градиента напряжения (при однородном механическом составе почвы).

Рисунок 1 – Типичная кривая распределения градиента напряжения

B. Ступенчатый потенциал и потенциал прикосновения . Рисунок 1 также показывает, что рабочие подвержены риску шагового и сенсорного потенциалов. Ступенчатый потенциал — это напряжение между ногами человека, стоящего рядом с заземленным объектом, находящимся под напряжением (электродом). На рисунке 1 ступенчатый потенциал равен разности напряжений между двумя точками, находящимися на разном расстоянии от электрода (где точки представляют положение каждой стопы по отношению к электроду). Человек может подвергнуться риску получения травмы во время неисправности, просто стоя рядом с объектом.

Потенциал прикосновения — это напряжение между находящимся под напряжением заземленным объектом (опять же, электродом) и ногами человека, контактирующего с объектом. На рисунке 1 потенциал прикосновения равен разности напряжений между электродом (который находится на расстоянии 0 метров) и точкой на некотором расстоянии от электрода (где точка представляет собой положение ног человека в контакт с объектом). Потенциал прикосновения может быть почти полным напряжением на заземленном объекте, если этот объект заземлен в точке, удаленной от места, где человек соприкасается с ним. Например, кран, заземленный на нейтраль системы и контактирующий с линией под напряжением, может подвергнуть любого человека, контактирующего с краном или его неизолированной грузовой линией, потенциалу прикосновения, почти равному полному напряжению короткого замыкания.

На рис. 2 показаны шаговые и сенсорные потенциалы.

Рис. 2. Потенциалы шага и касания

III. Защита рабочих от опасных перепадов электрического потенциала

A. Определения . К разделу III настоящего приложения применяются следующие определения:

Залог . Электрическое соединение токопроводящих частей, предназначенное для поддержания общего электрического потенциала.

Соединительный кабель (соединительная перемычка) . Кабель, соединенный с двумя токопроводящими частями для соединения частей вместе.

Кластерный стержень . Клемма, временно прикрепленная к конструкции, которая обеспечивает средства для крепления и соединения заземляющих и соединительных кабелей к конструкции.

Земля . Проводящее соединение между электрической цепью или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли.

Кабель заземления (перемычка заземления) . Кабель, соединенный между обесточенной частью и землей. Обратите внимание, что заземляющие кабели проводят ток короткого замыкания, а соединительные кабели, как правило, нет. Кабель, который соединяет две проводящие части, но несет значительный ток короткого замыкания (например, перемычка, соединенная между одной фазой и заземленной фазой), является заземляющим кабелем.

Заземляющий мат (сетка заземления) . Временно или постоянно установленный металлический мат или решетка, образующие эквипотенциальную поверхность и обеспечивающие точки соединения для заземления.

B. Анализ опасности . Работодатель может использовать технический анализ энергосистемы в условиях отказа, чтобы определить, возникнут ли опасные шаговые напряжения и напряжения прикосновения. Анализ должен определить напряжение на всех токопроводящих объектах в рабочей зоне и количество времени, в течение которого напряжение будет присутствовать. На основании этого анализа работодатель может выбрать соответствующие меры и средства защиты, в том числе меры и средства защиты, изложенные в Разделе III настоящего приложения, для защиты каждого работника от опасных перепадов электрического потенциала. Например, из анализа работодатель будет знать напряжение, оставшееся на токопроводящих объектах после того, как работники установят оборудование для соединения и заземления, и сможет выбрать изоляционное оборудование с соответствующими параметрами, как описано в пункте III. C.2 настоящего приложения.

C. Защита рабочих на земле . Работодатель может использовать несколько методов, в том числе эквипотенциальные зоны, изолирующее оборудование и ограниченные рабочие зоны, для защиты сотрудников на земле от опасных перепадов электрического потенциала.

1. Эквипотенциальная зона защитит находящихся в ней работников от опасного шагового и сенсорного потенциалов. (См. рис. 3.) Однако эквипотенциальные зоны не защищают сотрудников, находящихся полностью или частично за пределами защищенной зоны. Работодатель может установить эквипотенциальную зону для работающих на земле по отношению к заземленному объекту с помощью металлического мата, соединенного с заземленным объектом. Работодатель может использовать заземляющую сетку для выравнивания напряжения в сети или соединять токопроводящие объекты в непосредственной близости от рабочей зоны, чтобы свести к минимуму потенциал между объектами и между каждым объектом и землей. (Однако соединение объекта за пределами рабочей зоны может увеличить потенциал прикосновения к этому объекту. ) В разделе III.D этого приложения обсуждаются эквипотенциальные зоны для сотрудников, работающих на обесточенных и заземленных линиях электропередач.

2. Изолирующее оборудование, такое как резиновые перчатки, может защитить сотрудников, работающих с заземленным оборудованием и проводниками, от опасных потенциалов прикосновения. Изоляционное оборудование должно быть рассчитано на максимальное напряжение, которое может быть приложено к заземленным объектам в условиях неисправности (а не на полное напряжение системы).

3. Ограничение доступа сотрудников в зоны, где могут возникать опасные потенциалы шага или прикосновения, может защитить сотрудников, не участвующих непосредственно в выполнении операции. Работодатель должен обеспечить, чтобы работники, находящиеся на земле вблизи передающих сооружений, находились на расстоянии, на котором ступенчатое напряжение было бы недостаточным для причинения травм. Сотрудники не должны прикасаться к заземленным проводникам или оборудованию, которое может оказаться под опасным напряжением, за исключением случаев, когда сотрудники находятся в эквипотенциальной зоне или защищены изолирующим оборудованием.

Рисунок 3 – Защита от градиентов потенциала земли

D. Защита персонала, работающего на обесточенных и заземленных линиях электропередач . В этом Разделе III.D Приложения C изложены рекомендации, помогающие работодателям соблюдать требования § 1910.269(n) по использованию защитного заземления для защиты сотрудников, работающих на обесточенных линиях электропередач. Параграф (n) § 1910.269 применяется к заземлению линий передачи и распределения и оборудования с целью защиты рабочих. Параграф (n)(3) § 1910.269 требует, чтобы в таких местах были размещены временные защитные площадки и устроены таким образом, чтобы работодатель мог продемонстрировать, что они предотвратят воздействие на каждого работника опасных перепадов электрического потенциала. ^[3] Разделы III.D.1 и III.D.2 данного приложения содержат рекомендации, которые работодатели могут использовать при демонстрации, требуемой § 1910.269(n)(3). Раздел III.D.1 этого приложения содержит рекомендации о том, как работодатель может определить, подвергают ли определенные методы заземления сотрудников опасным перепадам электрического потенциала. В разделе III.D.2 настоящего приложения описываются методы заземления, которые работодатель может использовать вместо инженерного анализа для демонстрации, требуемой § 19.10.269(н)(3). Управление по охране труда и здоровья будет рассматривать работодателей, которые соответствуют критериям, изложенным в этом приложении, как отвечающих требованиям § 1910.269(n)(3).

Наконец, в разделе III.D.3 этого приложения обсуждаются другие соображения безопасности, которые помогут работодателю соблюдать другие требования § 1910.269(n). Соблюдение этих указаний защитит работников от опасностей, которые могут возникнуть, когда обесточенная и заземленная линия окажется под напряжением.

1. Определение пределов безопасного тока тела . В этом Разделе III.D.1 Приложения C приведены рекомендации о том, как работодатель может определить, являются ли опасными любые различия в электрическом потенциале, которым могут подвергаться работники, в рамках демонстрации, требуемой § 1910.269(n)(3).

Стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 1048-2003, Руководство IEEE по защитному заземлению линий электропередач, дает следующее уравнение для определения порога фибрилляции желудочков, когда продолжительность поражения электрическим током ограничена:

, где I — ток через тело рабочего, t — продолжительность тока в секундах. Это уравнение представляет собой порог фибрилляции желудочков для 95,5% взрослого населения с массой тела 50 кг (110 фунтов) и более. Уравнение справедливо для текущей продолжительности от 0,0083 до 3,0 секунд.

Чтобы использовать это уравнение для установки безопасных пределов напряжения в эквипотенциальной зоне вокруг рабочего, работодатель должен принять значение сопротивления тела рабочего. В стандарте IEEE Std 1048-2003 указано, что «общее сопротивление тела обычно принимается равным 1000 Ом для определения… пределов тока тела». Однако работодатели должны знать, что импеданс тела работника может быть значительно меньше этого значения. Например, стандарт IEEE Std 1048-2003 сообщает о минимальном сопротивлении рукопашного боя 610 Ом и внутреннем сопротивлении тела 500 Ом. Внутреннее сопротивление тела лучше отражает минимальное сопротивление тела рабочего, когда сопротивление кожи падает около нуля, что происходит, например, при наличии повреждений кожи рабочего, например, от порезов или от образовавшихся в результате волдырей. тока от поражения электрическим током или при намокании работника в местах соприкосновения.

Работодатели могут использовать формулу IEEE Std 1048-2003 для определения пределов безопасного тока тела только в том случае, если работодатель защищает работников от опасностей, связанных с непроизвольными мышечными реакциями при поражении электрическим током (например, опасность падения работника в результате удара электрическим током). поражение электрическим током). Более того, уравнение применимо только тогда, когда продолжительность поражения электрическим током ограничена. Если меры предосторожности, принимаемые работодателем, в том числе требуемые применимыми стандартами, не защищают должным образом работников от опасностей, связанных с непроизвольными реакциями при поражении электрическим током, опасность существует, если индуцированное напряжение достаточно для пропускания тока силой 1 миллиампер через провод сопротивлением 500 Ом. резистор. (Резистор в 500 Ом представляет собой сопротивление работника. Ток в 1 миллиампер — это порог восприятия.) Наконец, если работодатель защищает работников от травм вследствие непроизвольных реакций на поражение электрическим током, но продолжительность поражения электрическим током составляет неограничен (т. е. когда ток короткого замыкания на рабочем месте будет недостаточен для срабатывания устройств, защищающих цепь), существует опасность, если результирующий ток будет более 6 миллиампер (признанный порог отпускания для рабочих ^[4] ).

2. Приемлемые методы заземления для работодателей, не выполняющих инженерное определение . Методы заземления, представленные в этом разделе данного приложения, гарантируют, что разность электрических потенциалов будет как можно меньше, и, следовательно, соответствуют § 1910.269(n)(3) без инженерного определения разности потенциалов. Эти методы следуют двум принципам: (i) метод заземления должен гарантировать, что цепь размыкается в кратчайшие сроки очистки, и (ii) метод заземления должен гарантировать, что разность потенциалов между проводящими объектами в рабочей зоне работника будет минимальной. возможный.

Параграф (n)(3) § 1910.269 не требует, чтобы методы заземления соответствовали критериям, изложенным в этих принципах. Вместо этого пункт требует, чтобы защитные площадки были «размещены в таких местах и ​​организованы таким образом, чтобы работодатель мог продемонстрировать, что они предотвратят воздействие на каждого работника опасных перепадов электрического потенциала». Однако, если практика заземления работодателя не соответствует этим двум принципам, работодатель должен будет выполнить инженерный анализ, чтобы продемонстрировать, что требуется в соответствии с § 19.10.269(н)(3).

я. Обеспечение того, чтобы цепь размыкалась в кратчайшие сроки очистки . Как правило, чем выше ток короткого замыкания, тем короче время устранения неисправности того же типа. Таким образом, чтобы обеспечить самое быстрое доступное время отключения, метод заземления должен максимизировать ток короткого замыкания с соединением с землей с низким импедансом. Работодатель достигает этой цели, заземляя проводники цепи на наилучшее заземление, доступное на рабочем месте. Таким образом, работодатель должен заземлиться на заземленный нулевой провод системы, если таковой имеется. Заземленная нейтраль системы имеет прямое соединение с землей системы в источнике, что обеспечивает чрезвычайно низкий импеданс относительно земли. Вместо этого на подстанции работодатель может заземлиться на сеть подстанции, которая также имеет чрезвычайно низкий импеданс по отношению к заземлению системы и, как правило, подключается к заземленной нейтрали системы, когда она присутствует. Заземления удаленных систем, такие как заземление опор и опор, имеют более высокий импеданс по отношению к заземлению системы, чем заземленные нейтрали системы и сетки заземления подстанций; однако работодатель может использовать удаленное заземление, если заземление с более низким импедансом недоступно. При отсутствии заземленной нейтрали системы, сети подстанции и удаленного заземления работодатель может использовать временное заземление на рабочем месте.

Кроме того, если сотрудники работают с трехфазной системой, метод заземления должен закорачивать все три фазы. Короткое замыкание всех фаз обеспечит более быструю очистку и снизит ток через заземляющий кабель, соединяющий обесточенную линию с землей, тем самым снизив напряжение на этом кабеле. Короткое замыкание не обязательно должно происходить на рабочем месте; тем не менее, работодатель должен рассматривать любой проводник, который не заземлен на рабочем месте, как находящийся под напряжением, потому что незаземленные проводники будут находиться под напряжением при аварийном напряжении во время неисправности.

ii. Обеспечение минимально возможной разности потенциалов между токопроводящими объектами в рабочей зоне сотрудника . Чтобы добиться как можно более низкого напряжения на любых двух токопроводящих объектах в рабочей зоне, работодатель должен соединить все токопроводящие объекты в рабочей зоне. В этом разделе этого приложения обсуждается, как создать зону, минимизирующую разницу в электрическом потенциале между проводящими объектами в рабочей зоне.

Работодатель должен использовать соединительные кабели для соединения токопроводящих предметов, за исключением металлических предметов, соединенных посредством контакта металл-металл. Работодатель должен убедиться, что контакты металл-металл плотные и не имеют загрязнений, таких как окисление, которые могут увеличить импеданс соединения. Например, допустимо болтовое соединение между металлическими решетчатыми элементами башни, если соединение является герметичным и не подвержено коррозии и другим загрязнениям. На рис. 4 показано, как создать эквипотенциальную зону для металлических решетчатых опор.

Деревянные столбы являются проводящими объектами. Столбы могут поглощать влагу и проводить электричество, особенно в местах распределения и передачи напряжения. Следовательно, работодатель должен либо: (1) предоставить токопроводящую платформу, соединенную с заземляющим кабелем, на которой стоит работник, либо (2) использовать стержни для соединения деревянных столбов с заземляющим кабелем. Работодатель должен следить за тем, чтобы работники устанавливали кластерный стержень ниже и ближе к ногам работника. Внутренняя часть деревянного шеста является более проводящей, чем внешняя оболочка, поэтому важно, чтобы стержень кластера находился в проводящем контакте с металлическим шипом или гвоздем, который проникает в древесину на глубину, превышающую или равную глубине подъема рабочего. багры будут проникать в древесину. Например, работодатель может смонтировать кластерную планку на оголенном заземляющем проводе столба, прикрепленном к столбу гвоздями или скобами, которые проникают на необходимую глубину. В качестве альтернативы работодатель может временно прибить токопроводящую ленту к столбу и соединить ее с перекладиной. На рис. 5 показано, как создать эквипотенциальную зону для деревянных столбов.

Примечания:

1. Работодатели должны заземлять воздушные заземляющие провода, которые находятся в пределах досягаемости работника.
2. Заземляющий кабель должен быть как можно короче; поэтому точки крепления между заземляющим кабелем и опорой могут отличаться от показанных на рисунке.

Рисунок 4 – Эквипотенциальная зона для металлической решетчатой ​​башни

Рисунок 5 – Эквипотенциальное заземление для деревянных опор

Рисунок перепечатан с разрешения Hubbell Power Systems, Inc. (Hubbell)

Управление по охране труда США (OSHA) изменило исходную цифру Хаббелла.

Для подземных систем работодатели обычно устанавливают заземление в местах отсоединения подземных кабелей. Эти точки заземления обычно удалены от люка или подземного хранилища, где сотрудники будут работать с кабелем. Рабочие, контактирующие с кабелем, заземленным в удаленном месте, могут столкнуться с опасной разницей потенциалов, если кабель окажется под напряжением или если произойдет неисправность другого, но расположенного поблизости кабеля, находящегося под напряжением. Ток короткого замыкания вызывает градиенты потенциала в земле, и между землей, на которой стоит рабочий, и землей, где кабель заземлен, будет существовать разность потенциалов. Следовательно, чтобы создать эквипотенциальную зону для работника, работодатель должен предусмотреть средства соединения обесточенного кабеля с землей на рабочем месте, заставив работника стоять на токопроводящем коврике, прикрепленном к обесточенному кабелю. Если кабель обрезан, работодатель должен установить соединение через отверстие в кабеле или установить по одному соединению с каждой стороны отверстия, чтобы гарантировать, что отдельные концы кабеля имеют одинаковый потенциал. Работодатель должен защищать работника от любых опасных перепадов потенциалов в любое время, когда между матом и кабелем отсутствует соединение (например, до того, как работник установит соединения).

3. Другие аспекты безопасности . Для обеспечения безопасности и эффективности системы заземления работодатель также должен учитывать следующие факторы: ^[5]

i. Техническое обслуживание заземляющего оборудования . Очень важно, чтобы работодатель надлежащим образом обслуживал заземляющее оборудование. Коррозия в соединениях между заземляющими кабелями и зажимами и на поверхности зажимов может увеличить сопротивление кабеля, тем самым увеличивая разность потенциалов. Кроме того, поверхность, к которой крепится зажим, например, проводник или элемент опоры, должна быть чистой и не иметь следов коррозии и окисления, чтобы обеспечить соединение с низким сопротивлением. Кабели не должны иметь повреждений, которые могут снизить их пропускную способность по току, чтобы они могли выдерживать полный ток короткого замыкания без повреждений. Каждый зажим должен иметь плотное соединение с кабелем, чтобы обеспечить низкое сопротивление и гарантировать, что зажим не отделится от кабеля во время неисправности.

ii. Длина кабеля заземления и перемещение . Электромагнитные силы на заземляющих кабелях при повреждении увеличиваются с увеличением длины кабеля. Эти силы могут привести к резкому движению кабеля во время неисправности и могут быть достаточно высокими, чтобы повредить кабель или зажимы и привести к отказу кабеля. Кроме того, слетающие кабели могут травмировать рабочих. Следовательно, длина кабелей должна быть как можно короче, а заземляющие кабели, которые могут нести большой ток короткого замыкания, должны располагаться в местах, где они не будут травмировать рабочих во время неисправности.

---

¹ В этом приложении термин «заземленный» обычно используется только в отношении заземления, которое работодатель намеренно устанавливает, например заземление, которое работодатель устанавливает на обесточенном проводнике. Однако в данном случае термин «заземленный» означает соединение с землей, независимо от того, является ли это соединение преднамеренным.

² Таким образом, системы заземления опор линий электропередач и конструкций подстанций должны быть спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму связанные с ними шаговые потенциалы и потенциалы прикосновения.

³ Защитное заземление, требуемое в соответствии с § 1910.269(n), ограничивает до безопасных значений разницу потенциалов между доступными объектами в рабочей среде каждого сотрудника. В идеале система защитного заземления должна создавать настоящую эквипотенциальную зону, в которой каждая точка имеет одинаковый электрический потенциал. На практике ток, проходящий через элементы заземления и соединения, создает разность потенциалов. Если эти разности потенциалов опасны, работодатель не может рассматривать зону как эквипотенциальную зону.

⁴ Электрический ток, проходящий через тело, оказывает различное воздействие в зависимости от силы тока.