Заземляющее устройство определение. Заземляющее устройство: принципы работы, виды и требования — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое заземляющее устройство. Как работает система заземления. Какие бывают виды заземляющих устройств. Каковы основные требования к заземлению по ПУЭ. Как правильно выполнить заземление электроустановки.

Содержание

Что такое заземляющее устройство и для чего оно нужно

Заземляющее устройство — это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для электрического соединения оборудования с землей. Основные задачи заземляющего устройства:

Обеспечение электробезопасности людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.
Защита электроустановок от перенапряжений при грозовых разрядах.
Обеспечение нормальной работы электроустановок в различных режимах.
Защита зданий и сооружений от статического электричества.

Правильно спроектированное и выполненное заземляющее устройство является важнейшим элементом системы электробезопасности на любом объекте.

Основные элементы и принцип работы заземляющего устройства

В состав заземляющего устройства входят следующие основные элементы:

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Заземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
Заземляющая магистраль — проводник, соединяющий между собой несколько заземлителей.

Принцип работы заземляющего устройства заключается в следующем:

При повреждении изоляции и появлении напряжения на корпусе оборудования, ток через заземляющий проводник и заземлитель уходит в землю.
За счет низкого сопротивления заземляющего устройства, напряжение на корпусе оборудования снижается до безопасного уровня.
Срабатывает защита (предохранитель, автомат), отключая поврежденный участок от сети.

Таким образом, заземляющее устройство обеспечивает электробезопасность и защиту оборудования при аварийных ситуациях.

Виды заземляющих устройств

В зависимости от назначения различают следующие основные виды заземляющих устройств:

Защитное заземление

Предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Рабочее (функциональное) заземление

Используется для обеспечения нормальной работы электроустановок, а также отдельных узлов, блоков или устройств. Например, заземление нейтрали трансформатора.

Грозозащитное заземление

Применяется для защиты зданий, сооружений и оборудования от атмосферных перенапряжений при грозовых разрядах. Включает молниеотводы и заземлители.

Заземление систем молниезащиты

Предназначено для отвода тока молнии в землю. Является частью системы молниезащиты зданий и сооружений.

Требования к заземляющим устройствам по ПУЭ

Основные требования к заземляющим устройствам регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Рассмотрим ключевые моменты:

Сопротивление заземляющего устройства

Согласно ПУЭ, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более:

4 Ом — в установках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью
10 Ом — в установках до 1000 В с изолированной нейтралью
0,5 Ом — в установках выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью

Материалы для заземлителей

В качестве заземлителей могут использоваться:

Стальные трубы диаметром 50-60 мм
Стальные уголки размером от 50x50x5 мм
Стальные полосы сечением не менее 100 мм2
Стальные прутки диаметром не менее 10 мм

Заземляющие проводники

Сечение заземляющих проводников должно быть не менее 6 мм2 для меди, 16 мм2 для алюминия и 50 мм2 для стали.

Присоединение к заземлителям

Присоединение заземляющих проводников к заземлителям и заземляемым конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к корпусам аппаратов, машин и опорам ВЛ — болтовым соединением.

Как правильно выполнить заземление электроустановки

При выполнении заземления электроустановки необходимо придерживаться следующего алгоритма:

Определить тип системы заземления (TN-S, TN-C, TT и др.).
Рассчитать необходимое сопротивление заземляющего устройства.
Выбрать тип и количество заземлителей.
Выполнить монтаж заземляющего устройства согласно проекту.
Провести измерения сопротивления заземляющего устройства.
Составить техническую документацию на заземляющее устройство.

При этом важно учитывать особенности объекта, характеристики грунта, климатические условия и другие факторы, влияющие на эффективность заземления.

Типичные ошибки при устройстве заземления

При выполнении заземления часто допускаются следующие ошибки:

Недостаточная глубина заложения заземлителей (менее 0,5-0,7 м).
Использование в качестве заземлителей водопроводных труб.
Применение алюминиевых проводников в качестве заземляющих.
Отсутствие антикоррозионной защиты подземной части заземлителей.
Недостаточное сечение заземляющих проводников.

Избежать этих и других ошибок поможет тщательное проектирование и соблюдение требований нормативных документов при монтаже заземляющего устройства.

Периодичность и методы проверки заземляющих устройств

Для обеспечения надежной работы заземляющего устройства необходимо проводить его периодические проверки:

Визуальный осмотр видимой части заземляющего устройства — не реже 1 раза в 6 месяцев.

Осмотр с выборочным вскрытием грунта — не реже 1 раза в 12 лет.
Измерение сопротивления заземляющего устройства — не реже 1 раза в 6 лет.

Основные методы проверки заземляющих устройств:

Измерение сопротивления заземляющего устройства.
Проверка целостности заземляющих проводников.
Проверка затяжки болтовых соединений.
Измерение напряжения прикосновения.

Регулярные проверки позволяют своевременно выявить и устранить возможные неисправности заземляющего устройства.

Заключение

Заземляющее устройство является критически важным элементом системы электробезопасности. Правильно спроектированное и выполненное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током, предотвращает повреждение оборудования при авариях и грозовых разрядах. Для надежной работы заземляющего устройства необходимо строго соблюдать требования нормативных документов при его проектировании, монтаже и эксплуатации.

Понятие о заземлении и заземляющих устройствах

Заземление – это намеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Есть два вида заземлителей — естественные и искусственные.

К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединённые с землёй.

В качестве

искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединённых друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой.

В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.

Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество искусственных заземлителей.

Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое должно быть значительно меньше сопротивления фазных проводников и которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ («Правила устройства электроустановок»).
В первую очередь условия работы устройства заземления определяются удельным сопротивлением земли, а также электрическими параметрами защитных и заземляющих проводников. Сопротивление земли необходимо тщательно учитывать в каждом отдельном случае, так как разница на тех или иных участках может составлять до 100 тысяч раз.

В зависимости от целевого назначения, заземляющие устройства бывают рабочие, защитные и грозозащитные.
Защитные устройства необходимы для защиты людей от поражающего действия электротока при непредвиденном замыкании фазы на нетоковедущие части электрической установки.

Рабочие устройства предназначены для обеспечения необходимого режима функционирования электроустановки в любых условиях — как в нормальных, так и чрезвычайных.
Грозозащитные заземляющие устройства необходимы для заземления тросовых и стержневых громоотводов. Их задача – отвод тока молнии в землю.
Заземляющие устройства электроустановок во многих случаях могут выполнять одновременно несколько функций – к примеру, быть и рабочим и защитным.
При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажная организация должна предоставить всю необходимую документацию в соответствии с нормами и правилами. Основным документом является паспорт заземляющего устройства – документ, который содержит всю информацию о параметрах заземляющего устройства (ЗУ) и в который впоследствии будут заноситься все изменения.
Такие изменения часто касаются результатов обслуживания, когда осуществляется проверка ЗУ.

Результаты осмотра ЗУ и возможного ремонта заносятся в паспорт заземляющего устройства. Также часто необходимо проведение проверки технического состояния устройства с осуществлением замеров сопротивления. По результатам такого обследования составляется протокол заземляющего устройства.

Измерение сопротивления контура заземления проводится нашей электроизмериельной лабораторией.

Подробные консультации и стоимость услуг Вы можете получить , связавшись с нами:

тел/факс: (8212)21-30-20

Что такое Заземляющее устройство?

Граундтех /
org/ListItem»> Статьи /

Заземляющее устройство включает в свой состав заземлитель и заземляющий проводник.

Заземляющее устройство на основе глубинной системы представляет из себя совокупность омедненных стержней большой глубины и горизонтального проводника, который соединяет вертикальные электроды между собой.

Вертикальный электрод состоит из модулей – стальных стержней, покрытых сверху электрохимическим способом слоем меди толщиной 0,25 мм (250мкм). Стержни соединяются друг с другом посредством латунных муфт с помощью резьбового соединения. Для улучшения контакта в месте соединения торцов стержней в муфте туда добавляется при монтаже токопроводящая паста. Для уменьшения сопротивления грунта при забивке стержней, на первый забиваемый стержень накручивается заостренный стальной наконечник. Для передачи ударного импульса, от электромолотка к стержню, предназначены головка и насадка перфоратора. Головка вкручивается в муфту, накрученную на верхний конец верхнего на данный момент стержня. Насадка перфоратора сделана под стандарт SDS-MAX. В головке предусмотрено гнездо для насадки перфоратора. При забивке стержня насадка перфоратора (заряженная в электромолоток) вставляется свободным концом в гнездо головки. Тем самым обеспечивается ровная вертикальная забивка стержня.
Контур заземления на основе глубинной системы образуется путем соединения очагов горизонтальным проводником, в качестве которого может выступать полоса (стальная или медная) или катанка (медная или стальная).

Защитное заземление, функциональное (рабочее) заземление крайне удобно реализовывать на основе глубинной системы, так как возможностей для расположения глубинных очагов заземления на местности или на территории объекта гораздо больше по сравнению с использованием традиционного способа заземления.
Шина заземления (главная шина заземления), расположенная на объекте подключается к заземлителю заземляющим проводником. Для того, чтобы можно было проводить в процессе эксплуатации измерение сопротивления заземления (см. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) и Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭБ)), соединение заземляющего проводника с шиной заземления (главной шиной заземления) делают разъемным.
В случае, если шина заземления конструктивно располагается не в распределительном щите (ГРЩ, РЩ) или вводном распределительном устройстве (ВРУ) и в месте расположения шины заземления возможно появление неквалифицированного персонала, в целях обеспечения требований электробезопасности для шины заземления делается отдельный щит заземления.

Для замера сопротивления заземляющего устройства используется измеритель заземления или, что более грамотно, измеритель сопротивления заземляющего устройства.
В случае расположения здания в сельской местности, когда электропитание подводится с помощью отвода воздушной линии (ВЛ), на опорах воздушной линии и на вводе в здание необходимо делать повторное заземление. Заземление опор также чрезвычайно удобно осуществлять с помощью глубинных заземлителей. В подавляющем большинстве случаев достаточно бывает одного очага на опору.

Когда на объекте устанавливается внешняя система молниезащиты (грозозащиты) оптимальным вариантом с точки зрения электромагнитной совместимости (ЭМС) является организация отдельного заземляющего устройства для молниезащиты, которое потом соединяется с общим контуром электроустановки. Для защиты оборудования объекта от импульсных перенапряжений, которые могут возникнуть при ударе молнии во внешнюю систему грозозащиты здания необходимо устанавливать ограничители перенапряжения (ОПН), устройства для защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), разрядники. Они защитят электрооборудование дома (дачи, промышленного объекта), сохранят в целости изоляцию электрооборудования от высоковольтных перенапряжений. УЗИП, включенный между проводниками питающей линии по схеме фаза-нейтраль, фаза-земля, фаза-фаза, нейтраль-земля защитит их изоляцию и не допустит выход из строя воздушной или кабельной линии и тем самым предотвратит обрыв питания объекта.

Добавить комментарий

Электрическое заземление и соединение согласно NEC | Консалтинг — инженер-специалист | Консультации

Цели обучения

Изучить правильную терминологию заземления.
Понимание требований Национального электротехнического кодекса к заземлению и соединению для глухозаземленных низковольтных систем переменного тока (ниже 1000 вольт).
Предотвращение распространенных ошибок при проектировании и строительстве заземления и соединения.

Электрическое заземление и соединение — одна из многих неправильно понятых тем для обсуждения в сфере проектирования и строительства. Есть две основные причины для понимания заземления и применения правильной конструкции для заземления и соединения: безопасность и правильная работа чувствительного электронного оборудования.

NFPA 70: Статья 250 Национального электротехнического кодекса описывает минимальные требования к заземлению и соединению, и, хотя NEC перечисляет требования, которые необходимо соблюдать, его не следует воспринимать как руководство по проектированию. Некоторые обсуждаемые термины и требования могут быть верны для европейских стандартов, однако цель этой статьи состоит в том, чтобы прояснить конструкцию заземления и соединения, используемую в Соединенных Штатах.

Требования к заземлению и соединению

Статья 250 является сложной частью NEC и охватывает множество различных типов систем: заземленные системы (менее 50 вольт, от 50 до 1000 вольт и более 1000 вольт), незаземленные системы, системы более 1000 вольт, системы с заземленной нейтралью, системы постоянного тока, отдельно выделенные системы и заземление приборов и счетчиков/реле. Целью этой статьи является обсуждение требований к надежно заземленным электрическим системам переменного тока напряжением менее 1000 вольт.

Рис. 1: На иллюстрации систем заземления показано подключение от сети к нагрузке. Предоставлено: CDM Smith

Методы заземления и соединения важны и обязательны для NEC, поскольку при правильном выполнении они защитят персонал от опасности поражения электрическим током и обеспечат работу электрической системы. Эти практики выполняют следующие функции:

Сохраняет корпуса оборудования и другие обычные металлические детали в стабильном состоянии и, следовательно, в безопасности при прикосновении.
Ограничивает непреднамеренное напряжение в электрической системе, вызванное молнией, скачками напряжения или непреднамеренным контактом с высоковольтными линиями.
Соединяет электрическое оборудование вместе, чтобы создать путь с низким импедансом (эффективный путь тока замыкания на землю) от места повреждения обратно к источнику питания, чтобы облегчить работу устройств перегрузки по току.
Устанавливает стабильное напряжение на землю во время работы, в том числе при коротких замыканиях.
Предотвращает сбои в работе из-за электромагнитных помех.
Предотвращает нежелательный ток.

Требования к заземлению и соединению начинаются при обслуживании. NEC требует, чтобы заземляющий проводник (проводники) был проложен с незаземленными проводниками к служебному входному оборудованию, и он должен быть подключен к клемме или шине заземленного проводника (проводников). Заземленный служебный проводник должен быть подключен к заземляющему проводнику при каждом обслуживании. Основная соединительная перемычка должна соединять заземляющий проводник с заземляющими проводниками оборудования и ограждением служебного ввода через клемму или шину заземляющего провода.

GEC должен использоваться для подключения EGC, кожухов сервисного оборудования и, если система заземлена, заземляющего сервисного провода к заземляющим электродам. На рис. 1 показаны соединения системы заземления.

Рис. 2. На этих рисунках показано расстояние между стержнями заземления. Предоставлено: CDM Smith

Минимальные размеры заземляющего проводника, EGC и GEC определены на основе NEC Table 250.102(C)(1), Table 250.122 и Table 250.66 соответственно. Размеры основных соединительных перемычек, соединительных перемычек на стороне питания и системных соединительных перемычек также можно выбрать из таблицы 250.102(C)(1).

Несмотря на то, что заземляющий проводник подключен на стороне питания, он не должен подключаться к EGC или повторно подключаться к земле на стороне нагрузки средств отключения обслуживания, за исключением случаев, разрешенных в статье 250. 142(B) NEC 2017 года.

Распространенные ошибки

Существует несколько ошибок, часто встречающихся при проектировании или во время строительства из-за непонимания или неправильного представления о заземлении, соединении и статье 250 NEC. Вот несколько часто встречающихся ошибок:

Ошибка 1: Использование неправильных таблиц для EGC, заземленного проводника или GEC.

Методы определения размеров, описанные в NEC, являются минимальными требованиями и могут не соответствовать объему и размеру проекта. Большие доступные токи короткого замыкания могут потребовать проводников большего размера, чем минимальные требования NEC.

Размеры EGC должны соответствовать таблице 250.122. Полноразмерный ЭГК необходим для предотвращения перегрузки и возможного перегорания проводника при возникновении замыкания на землю вдоль одной из параллельных ветвей. Размеры EGC выбираются в соответствии с таблицей 250.122 на основании номинала устройства защиты от перегрузки по току на входе, которое защищает проводники, проложенные с EGC.

Однако размеры для EGC в таблице 250.122 не учитывают падение напряжения. Следовательно, размеры незаземленных проводников должны быть рассчитаны с учетом падения напряжения, и в соответствии с 250.122(B) размеры EGC должны быть увеличены пропорционально увеличенным размерам незаземленных проводников. Например, для автоматического выключателя ответвления на 480 вольт с номинальным током 150 ампер размер EGC должен быть медным 6 AWG или алюминиевым 4 AWG для падения напряжения не более 3%.

Размер заземляющего проводника на объекте должен соответствовать таблице 250.102(C)(1) на основе размера наибольшего незаземленного проводника или эквивалентной площади для параллельных проводников. Эту таблицу также можно использовать для определения размера основной соединительной перемычки, системной соединительной перемычки и соединительной перемычки на стороне питания для систем переменного тока. Как указано в примечаниях к Таблице 250.102(C)(1), для незаземленных проводников сечением более 1100 тыс. см меди или 1750 тыс.смил алюминия площадь проводника должна составлять не менее 12,5% от площади наибольшего незаземленного провода питания или эквивалентного площадь для параллельных питающих проводов. Если незаземленные жилы проложены параллельно двумя или более комплектами, заземляющая жила также должна быть проложена параллельно.

Для параллельных комплектов эквивалентный размер наибольшего незаземленного(ых) проводника(ов) питания должен определяться наибольшей суммой площадей соответствующих проводников каждого комплекта. Например, при условии, что электроснабжение обеспечивается пятью наборами медных проводников сечением 500 тыс. мил, заземляющий проводник, требуемый в каждом наборе, должен быть из меди сечением 350 тыс.мил. Суммарная эквивалентная площадь параллельных проводников питания в каждом наборе составляет 2500 тыс. см (пять раз по 500 км·м для пяти параллельных незаземленных проводников). Поскольку эквивалентная площадь для меди превышает 1100 тыс. см3, заземляющий проводник (проводники) должен иметь площадь не менее 12,5 %. Это площадь примерно 312,5 тыс. кубометров, которая согласно таблице 8 главы 9в NEC 2017 года — 350 тыс. кубометров меди.

Рис. 3. Здесь отдельно производная система (справа) сравнивается с неотдельной производной системой. Предоставлено: CDM Smith

Размеры GEC должны быть указаны в таблице 250.66. Примечания в нижней части таблицы 250.66 необходимо учитывать, если имеется несколько проводников служебного ввода или нет проводников служебного ввода. С учетом количества служебных вводов размер определяется либо по наибольшему незаземленному служебному вводу, либо по эквивалентной площади для параллельных проводников. Размер GEC также зависит от материала проводника и его соединения с электродами, указанными в статье 250.66 (A)–(C). Разрешенными материалами являются медь, алюминий, алюминий с медным покрытием и предметы, разрешенные статьей 250.68 (C).

Например, при условии, что электроснабжение обеспечивается одним комплектом медных проводников сечением 500 тыс. смил, GEC в соответствии с таблицей 250. 66 должен быть медным 1/0 AWG. Место для установки GEC находится в сервисе, в каждом здании или сооружении, питающемся фидером(ами) или ответвленной(ыми) цепью(ями), или в отдельно взятой системе.

Повторим еще раз: GEC — это соединение заземляющего проводника системы или оборудования с заземляющим электродом или точкой на системе заземляющих электродов. Это приводит к ошибке № 2, ошибкам в системе заземляющих электродов, которая обычно наблюдается при проектировании и строительстве.

Ошибка 2: Соответствие только минимальным требованиям NEC для системы заземляющих электродов, что может не соответствовать объему проекта.

Система заземляющих электродов состоит из заземляющих электродов, которые присутствуют в каждом обслуживаемом здании или сооружении и соединены вместе. Элементы, которые квалифицируются как заземляющий электрод, подробно описаны в статье 250.52, которая включает электрод в бетонном корпусе, заземляющее кольцо, окружающее здание или сооружение, стержневые и трубчатые электроды, пластинчатые электроды и другие перечисленные электроды. NEC подробно описывает минимальные требования, но не обязательно требования к дизайну или конструкции, которые позволяют создать функциональную систему в зависимости от масштаба проекта.

Это часто встречающиеся проблемы в системе заземляющих электродов, которая соответствует NEC, но не соответствует объему проекта:

Отсутствие установки третьего заземляющего электрода. Для NEC требуется как минимум два заземляющих электрода, если только один электрод не имеет сопротивления заземления менее 25 Ом. Однако обычно в строительстве сопротивление заземления не измеряют повторно после установки дополнительного заземляющего электрода. Таким образом, сопротивление заземления в 25 Ом не подтверждается. Согласно NEC два электрода соответствуют требованиям, но это не гарантирует низкого сопротивления электрода относительно земли. Включение заземляющего кольца с несколькими заземляющими электродами считается наилучшей практикой для обеспечения низкого сопротивления. Кроме того, технические условия должны также требовать проведения измерений сопротивления заземления после установки системы заземляющих электродов, чтобы определить, требуются ли дополнительные электроды.
Допускается сопротивление заземления 25 Ом, поскольку это разрешено нормами.
- Для NEC требуется только сопротивление заземления 25 Ом; однако промышленность признает, что более низкое значение сопротивления может быть более желательным. Международная ассоциация электрических испытаний ATS-201313 рекомендует 5 Ом или меньше для больших промышленных систем.
Установка заземляющих электродов (в частности, стержней) на расстоянии 6 футов друг от друга, поскольку это минимальное расстояние, требуемое нормами.
- Каждый заземляющий стержень имеет свою зону влияния, как показано на рис. 2. Оптимальное расстояние между стержнями должно быть в два раза больше длины заземляющего стержня. Когда зоны перекрываются, результирующее сопротивление каждого стержня увеличивается, что делает систему заземления менее эффективной.

Существует множество соображений, которые необходимо учитывать при проектировании и установке систем заземляющих электродов. Это:

Размер услуги.
Типы подключаемых нагрузок.
Почвы: на удельное сопротивление влияют соль, влажность, температура и глубина.

Принимая во внимание все вышеперечисленные факторы, некоторые из передовых практик, применяемых в отрасли, включают использование заземляющих колец вокруг зданий, заземляющих треугольников на небольших объектах, экзотермических сварных швов для скрытых или подземных соединений и заземляющих стержней, а также установку наземных испытательных/инспекционных колодцев. которые обеспечивают легкий доступ для проверки сопротивления заземления.

Рисунок 4: Это главный выключатель служебного входа с четырехпроводной нагрузкой. Сторона линии находится вверху с белыми нейтральными проводниками, а сторона нагрузки находится внизу с серыми нейтральными проводниками. Предоставлено: CDM Smith

Ошибка 3: Соединение заземленного проводника (нейтрали) с шиной заземления в нескольких местах.

В соответствии со статьей 250.142 соединение нейтрали с землей допускается со стороны питания или в корпусе средств отключения сети переменного тока. Это соединение также разрешено в отдельно выделенных системах. Если заземляющий провод снова заземляется на стороне нагрузки службы, соединение между заземленным проводником и EGC на стороне нагрузки службы помещает EGC в цепь, параллельную заземленному проводнику.

Еще одна проблема, которая может возникнуть из-за нескольких мест соединения, — это риск отсоединения заземляющего проводника на стороне линии службы. Это может привести к тому, что EGC и все проводящие части, подключенные к нему, окажутся под напряжением, потому что проводящий путь обратно к источнику, который обычно позволяет отключить устройство максимального тока, не подключен. В этом случае потенциал заземления любых открытых металлических частей может возрасти до сетевого напряжения, что может привести к возникновению дуги и серьезной опасности поражения электрическим током.

Ошибка 4: Конструкция заземления и соединения для отдельных систем.

Одной из распространенных ошибок при проектировании заземления и соединения является заземление генераторов и использование трех- или четырехполюсного автоматического переключателя резерва в четырехпроводной системе питания. Заземление отдельно взятой системы подробно описано в статье 250.30. Ошибка при проектировании заземления и соединения отдельно производных систем связана с пониманием определения отдельно производной системы. Как показано на Рисунке 3, система считается отдельной производной, если система не имеет прямого электрического соединения с заземляющим проводником (нейтралью) другой системы электропитания, кроме как через соединительный проводник и заземляющий проводник оборудования.

Генератор также должен быть напрямую подключен к земле, если он считается отдельной производной системой, как показано ниже. Если используется четырехполюсная АВР и переключается нейтраль, генератор или вторичный резервный источник становится отдельной производной системой. Следует отметить, что трехполюсная АВР может использоваться с четырехпроводным генератором, а также считаться отдельно производной системой, если система распределения электроэнергии представляет собой трехпроводную систему. В этой ситуации нейтраль генератора будет соединена с землей, но к АВР не будет подведен заземленный (нейтральный) проводник.

Рис. 5. Это трансформатор типа «треугольник-звезда», в котором сторона высокого напряжения входит снизу, а вторичная обмотка выходит сверху. Как показано, заземленный проводник (нейтраль) заземлен на трансформаторе. Предоставлено: CDM Smith

Определения заземления и соединения

Существует множество требований в NFPA 70: Статья 250 Национального электротехнического кодекса. Распространенная причина путаницы в основном связана с непониманием правильных определений. Таким образом, первым шагом к пониманию статьи 250 является понимание терминологии NEC. Ниже приведены некоторые термины, взятые из статьи 100 NEC 2017 года, и пояснения к упомянутым терминам.

Соединение (соединение): Соединение для обеспечения электрической непрерывности и проводимости. Соединение не следует путать с заземлением. Две части оборудования, соединенные вместе, не обязательно означают, что обе части оборудования заземлены. Тем не менее, это гарантирует, что металлические части подключенного оборудования могут образовывать электропроводящий путь для обеспечения непрерывности электрического тока.

Соединительная перемычка, сторона питания: Проводник, установленный на стороне подачи услуги или внутри кожуха(ов) сервисного оборудования или для отдельной системы, которая обеспечивает требуемую электрическую проводимость между металлическими частями, которые необходимо электрически соединить.

Соединительная перемычка, система: Соединение между заземляющим проводником цепи и соединительной перемычкой на стороне питания или заземляющим проводником оборудования или обоими в отдельной системе.

Соединительный проводник или перемычка: Надежный проводник для обеспечения требуемой электропроводности между металлическими частями, которые необходимо электрически соединить.

Соединительная перемычка, основная: Соединение между заземляющим проводником и заземляющим проводом оборудования при обслуживании.

Эффективный путь тока замыкания на землю: Преднамеренно сконструированный электропроводящий путь с низким импедансом, спроектированный и предназначенный для передачи тока в условиях замыкания на землю от точки замыкания на землю в системе электропроводки до источника электропитания и который облегчает работу устройств защиты от перегрузки по току или детекторов замыкания на землю. Земля не рассматривается как эффективный путь тока замыкания на землю.

Заземляющий провод оборудования: Токопроводящий путь(и), который обеспечивает путь тока замыкания на землю и соединяет обычно обесточенные металлические части оборудования вместе и с заземляющим проводником системы, или с проводником заземляющего электрода, или с обоими.

Земля: Земля.

Заземленный проводник: Преднамеренно заземленный проводник системы или цепи (т. е. нейтральный проводник).

Заземляющий электрод: Проводящий объект, через который устанавливается прямое соединение с землей. К обычным заземляющим электродам относятся стержни, пластины, трубы, заземляющие кольца, металлические заглубленные опорные конструкции и электроды в бетонном корпусе. Все заземляющие электроды в каждом здании или сооружении должны быть соединены вместе, образуя систему заземляющих электродов.

Проводник заземляющего электрода: Проводник, используемый для соединения заземляющего проводника системы или оборудования с заземляющим электродом или точкой на системе заземляющего электрода.

Путь тока замыкания на землю: Токопроводящий путь от точки замыкания на землю в системе электропроводки через обычно нетоконесущие проводники, оборудование или землю к источнику электропитания. Примерами путей тока замыкания на землю являются любые комбинации проводов заземления оборудования, металлических дорожек и электрооборудования.

Заземлено (заземление): Подключено (подключено) к земле или к токопроводящему телу, продолжающему заземляющее соединение. Заземление не следует путать с соединением. Оборудование может быть соединено вместе, но оно не считается заземленным, если оно не соединено обратно с землей.

Заземлен, прочно: Заземлен без установки какого-либо резистора или импедансного устройства.

Нейтральный проводник: Проводник, подключенный к нейтральной точке системы, предназначенной для передачи тока при нормальных условиях.

Нейтральная точка: Общая точка соединения звездой в многофазной системе или средняя точка однофазной трехпроводной системы или средняя точка однофазной части трехфазной системы треугольником или средняя точка трехпроводная система постоянного тока.

Сервис: Провода и оборудование для подвода электроэнергии от обслуживающего предприятия к электросетям обслуживаемых помещений.

Сервисное оборудование: Необходимое оборудование, обычно состоящее из автоматического выключателя или выключателя и плавких предохранителей и их принадлежностей, расположенное рядом с точкой входа питающих проводов в здание или другое сооружение или иным образом определенную зону и предназначенное для главный контроль и средства отключения питания.

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.

eTool: Строительство — Электрические аварии — Заземление

eTools
Строительство: Электрические аварии — Заземление

Электрические инциденты » Заземление

Термин «земля» относится к проводящему телу, обычно к земле. «Заземление» инструмента или электрической системы означает преднамеренное создание пути с низким сопротивлением к земле. При правильном выполнении ток от короткого замыкания или от молнии следует по этому пути, что предотвращает накопление напряжения, которое в противном случае могло бы привести к поражению электрическим током, травмам и даже смерти.

Посмотреть анимацию этих изображений

Есть два вида оснований; оба требуются строительным стандартом OSHA:

Системное или служебное заземление: В этом типе заземления провод, называемый «нейтральным проводником», заземляется на трансформаторе и на служебном входе в здание. Это в первую очередь предназначено для защиты машин, инструментов и изоляции от повреждений.
Заземление оборудования: предназначено для обеспечения повышенной защиты самих рабочих. Если неисправность приводит к тому, что металлический корпус инструмента оказывается под напряжением, заземление оборудования обеспечивает другой путь для протекания тока через инструмент на землю.

Заземление имеет один недостаток: обрыв в системе заземления может произойти без ведома пользователя. Использование прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) является одним из способов преодоления недостатков заземления.

Сводка требований к заземлению

Заземлите все электрические системы. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(1)(v)]
Путь к земле от цепей, оборудования и корпусов должен быть постоянным и непрерывным.
Заземлите все опоры и корпуса для проводников. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(i)]
Заземлите все металлические корпуса сервисного оборудования.
Заземлите все открытые, обесточенные металлические части стационарного оборудования. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(iii)]
Заземляющие открытые, обесточенные металлические части инструментов и оборудования, соединенные шнуром и вилкой. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(iv)]
Заземлите металлические части следующего неэлектрического оборудования:
- Рамы и гусеницы кранов с электроприводом.
- Каркасы кабин лифтов с неэлектрическим приводом, к которым прикреплены электрические проводники.
- Ручные металлические тросы или тросы электрических лифтов.
- Металлические перегородки, решетки и аналогичные металлические ограждения вокруг оборудования с напряжением более 1 кВ между проводниками.

Методы заземления оборудования

Заземлите все стационарное оборудование с помощью заземляющего проводника оборудования, который находится в той же кабелепроводе, кабеле или шнуре, или проходит с проводниками цепи или окружает их (за исключением только цепей постоянного тока).
Проводники, используемые для заземления стационарного или подвижного оборудования, включая соединительные проводники для обеспечения непрерывности электрической цепи, должны быть в состоянии безопасно проводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на них.
Электроды не должны иметь непроводящих покрытий, таких как краска или эмаль, и, если это возможно, должны быть залиты ниже постоянного уровня влажности.