Заземление и зануление электроустановок — Electricdom.ru
Заземление электроустановки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством.
Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение — защитить человека
от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу элекроустановки или других ее частей, которые оказались под напряжением.
Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности. Предназначено для защиты человека от прикосновения к корпусу электроустаноувки или других ее частей, оказавшихся под напряжением. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами заземления, надо купить розетки с заземляющим контактом.
В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек — ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.
Есть два вида заземлителей – естественные и искусственные.
К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных 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 искусcтвенных заземлителей.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления.
Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.
Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник.
Нулевой рабочий проводник служит для питания электроустановок и имеет одинаковую с другими проводами изоляцию и достаточное сечение для прохождения рабочего тока.
Нулевой защитный проводник служит для создания кратковременного тока короткого замыкания для срабатывания защиты и быстрого отключения
поврежденной электроустановки от питающей сети. В качестве нулевого защитного провода могут быть использованы стальные трубы электропроводок и нулевые провода, не имеющие предохранителей и выключателей.
Обозначения системы заземления
Cистемы заземления различаются по схемам соединения и числу нулевых рабочих и защитных проводников.
Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:
T — непосредственное соединения нейтрали источника питания с землёй.
I — все токоведущие части изолированы от земли.
Вторая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:
T — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с землёй, независимо от характера связи источника питания с землёй.
N — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания.
Буквы, следующие через чёрточку за N, определяют способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:
S — функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками.
Основные системы заземления
1. Система заземления TN-C
К системе TN-C относятся трехфазные четырехпроводные (три фазных проводника и PEN- проводник, совмещающий функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников) и однофазные двухпроводные (фазный и нулевой рабочий проводники) сети зданий старой постройки.
Эта система простая и дешевая, но она не обеспечивает необходимый уровень электробезопасности.
2. Система заземления TN-C-S
В настоящее время применение системы TN-C на вновь строящихся и реконструируемых объектах не допускается. При эксплуатации системы TN-C в
здании старой постройки, предназначенном для размещения компьютерной техники и телекоммуникаций, необходимо обеспечить переход от системы TN-C к системе TN-S (TN-C-S).
Система TN-C-S характерна для реконструируемых сетей, в которых нулевой рабочий и защитный проводники объединены только в части схемы, во вводном устройстве электроустановки (например, вводном квартирном щитке). Во вводном устройстве электроустановки совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник PEN разделен на нулевой защитный проводник PE и нулевой рабочий проводник N. При этом нулевой защитный проводник PE соединен со всеми открытыми токопроводящими частями электроустановки. Система TN-C-S является перспективной для нашей страны, позволяет обеспечить высокий уровень электробезопасности при относительно небольших затратах.
3. Система заземления TN-S
В системе TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники проложены отдельно. С подстанции приходит пяти жильный кабель. Все открытые проводящие части электроустановки соединены отдельным нулевым защитным проводником PE. Такая схема исключает обратные токи в проводнике РЕ, что снижает риск возникновения электромагнитных помех. Хорошим вариантом для минимизации помех является пристроенная трансформаторная подстанция (ТП), что позволяет обеспечить минимальную длину проводника от ввода кабелей электроснабжения до главного заземляющего зажима. Система TN-S при наличии пристроенной подстанции не требует повторного заземления, так как на этой подстанции имеется основной заземлитель. Такая система широко распространена в Европе.
4. Система заземления TT
В системе TT трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землёй через заземлитель, электрически не зависимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.
5. Система заземления IT
В системе IT нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на корпус или на землю в будет низким и не повлияет на условия работы присоединенного оборудования. Такая система используется, как правило, в электроустановках зданий, к которым предъявляются повышенные требования по безопасности.
Схема контурного заземления
1. Заземлители
2. Заземляющие проводники
3. Заземляемое оборудование
4. Производственное здание.
Пример схемы заземления дома
1. Водонагреватель
2. Заземлитель молниезащиты
3. Металлические трубы
водопровода, канализации, газа
4. Главная заземляющая шина
5. Естественный заземлитель (арматура фундамента здания)
Меры для защиты от поражения электрическим током
Для защиты человека от поражения электрическим током применяют защитные средства — резиновые перчатки, инструмент с изолированными ручками,
резиновые боты , резиновые коврики, предупредительные плакаты.
Контроль изоляции проводов
Для предупреждения несчастных случаев от поражения электрическим током необходимо контролировать состояние изоляции проводов электроустановок. Состояние изоляции проводов проверяют в новых установках, после реконструкции, модернизации, длительного перерыва в работе.
Профилактический контроль изоляции проводов проводят не реже 1 раза в 3 года. Сопротивление изоляции проводов измеряют мегаомметрами на номинальное напряжение 1000 В на участках при снятых плавких вставках и при выключенных токоприемниках между каждым фазным проводом и нулевым рабочим проводом и между каждыми двумя проводами. Сопротивление изоляции должно быть не меньше 0,5 Мом.
Заземление и зануление электроустановок: виды, достоинства и недостатки
Пример HTML-страницы Любая электроустановка состоит не только из проводников электрического тока. Они помещаются в корпуса и оболочки, закрыты кожухами. Между токоведущими частями корпусами, в которых они находятся или на которых расположены, размещаются изоляционные материалы.
Все изоляторы подвержены способности повреждаться. При этом они теряют свои свойства и начинают проводить электрический ток. Потенциал рабочих частей электроустановки, находящихся под напряжением, проникает через место повреждения на токопроводящие корпуса и оболочки. При прикосновении к ним человека последний получает опасный для жизни удар электрическим током.
Содержание
- Способы защиты от опасных потенциалов
- Система заземления TN-C
- Система заземления TN-S
- Система заземления TN-C-S.
- Суть в разделении проводника PEN на два: рабочий и защитный.
- Почему к РЕ?
- Система заземления ТТ
- Система заземления IT
Способы защиты от опасных потенциалов
Ситуацию с повреждением междуфазной изоляции электрооборудования мгновенно пресекают защитные устройства: автоматические выключатели или предохранители. Но она лишь косвенно представляет опасность для человека.
Опаснее для людей как раз однофазное замыкание, в результате которого корпуса электродвигателей, электрошкафов, кабельных конструкций оказываются под напряжением.
Чтобы исключить риск поражения электротоком, нужно, чтобы при попадании напряжения на корпус произошло гарантированное короткое замыкание и потенциал на корпусе был максимально снижен.
Первое защитное действие достигается созданием цепи между корпусом и заземленной нейтралью электроустановки. При замыкании возникает ток, достаточно большой для срабатывания тех же защитных аппаратов, работающих при междуфазных замыканиях. Это называется защитным отключением.
Для реализации второго метода всем потенциально опасным металлическим частям электрооборудования придают потенциал земли. Делается это преднамеренным их соединением с заземляющим устройством. Мероприятие носит название – защитное заземление.
Системы заземления электроустановок до 1000 В получили в 7-м издании ПУЭ классификацию. Рассмотрим эти системы по очереди.
Система заземления TN-C
В этой конструкции нет ничего нового. Она была такой долгие годы.
Для питания потребителей в ней используется 4 провода. Три из них – фазные, один – нулевой. По последнему протекает рабочий ток нагрузки. Но он же используется и для реализации защитных целей, соединяясь с контуром заземления нейтрали силового трансформатора, питающего электроустановки. К нему же присоединяются и корпуса электрооборудования. Называется он проводником PEN. Из-за того, что в нем сочетаются функции защиты и транспортировки рабочего тока к месту назначения, он получил название «совмещенный проводник».
В итоге реализуются обе задачи: ток замыкания на землю высок – отключение поврежденного участка происходит достаточно быстро. К тому же при повреждении малое сопротивление PEN-проводника шунтирует тело прикоснувшегося к корпусу человека, имеющее сопротивление порядка килоома. Большая часть тока стекает в землю.
Но по PEN-проводнику протекает рабочий ток нагрузки.
Контактные соединения от этого могут нарушиться, соединение – стать ненадежными или прерваться вовсе.
Так исчезает столь необходимая связь с заземляющим устройством.
Даже, если имеется повторное заземление PEN-проводника на вводе в здание.
Мало того, наличие тока в этом проводнике приводит к возникновению потенциала, увеличивающегося по мере удаления от точки связи с контуром заземления.
А при обрыве проводника PEN картина и вовсе ужасающая. Потенциал на корпусах за местом обрыва может теоретически достигнуть и 220 В.
Добавим ко всему этому технологически трудную реализацию соединения корпусов некоторых электроприемников с PEN. Как заземлить корпус электроплитки, подключаемой к сети через розетку?
Развитие бытовых электроприборов, требующих применения защитных мер по электробезопасности, привело к усовершенствованию системы TN-C. Подробнее о системе TN-C можно почитать в отдельной статье.
Заземление и соединение в коммерческих зданиях | Consulting
Существуют различные преимущества заземления и соединения систем передачи и распределения электроэнергии переменного тока.
Основанием для выбора данного типа системы заземления является ее способность обеспечивать безопасность персонала и защиту оборудования. В первую очередь электроэнергетика занимается снижением опасности поражения электрическим током и вспышкой для персонала, работающего с электрическими системами, ограничением повреждений компонентов электрической системы из-за переходных перенапряжений и минимизацией перерывов в коммерческих или промышленных процессах, которые поддерживает электрическая система.
Основываясь на этих критериях, преобладающая философия проектирования заземления состоит в том, чтобы обеспечить заземленную систему вместо незаземленной для достижения этих целей. Тем не менее, понимание основных принципов работы каждого типа системы необходимо для согласования соответствующей топологии заземления с характеристиками электрической системы. Коммерческие здания, большая часть оборудования которых работает при напряжении 600 В и ниже, по-видимому, стандартизировали подход к надежному заземлению и соединению.
Надлежащее применение этого подхода осуществляется через призму Национального электротехнического кодекса.
Причины для заземленных и незаземленных систем
Согласно NEC, заземление электрической системы переменного тока преследует две основные цели: первая — стабилизировать напряжение системы относительно земли в нормальных условиях эксплуатации, обеспечивая систему отсчета земли для система; другой — поддерживать в допустимых пределах избыточное напряжение в системе из-за молнии, скачков напряжения в сети и случайного контакта с более высоким напряжением. Эти две причины позволяют инженеру-конструктору достичь двух основных целей защиты оборудования и безопасности персонала для электрической системы. Третья цель заземления состоит в том, чтобы позволить процессам, поддерживаемым электрической системой, продолжаться в условиях неисправности. Обычно это достигается либо незаземленной системой, либо применением специальной формы заземления (высокоомное заземление).
Энергетические системы в 1950-х годах, как правило, были незаземленными, 3-фазными, 3-проводными, с конфигурацией трансформатора треугольника и генератора треугольника. Основное преимущество этой конфигурации заземления заключается в том, что она позволяет работать бесконечно долго без повреждений в месте повреждения и без срабатывания защитного устройства перегрузки по току. Это обеспечивает непрерывность работы при обнаружении поврежденного проводника, хотя и с риском поражения персонала электрическим током. Однако большинство замыканий на землю относятся не к болтовому типу, а к низкоуровневому дуговому (повторному) типу. Эти повторные замыкания на землю из-за их относительно низких токов замыкания могут остаться незамеченными для оборудования контроля замыканий на землю. Опасность заключается в том, что повторные замыкания на землю вызывают нарастающие переходные перенапряжения на изоляции проводящей системы. Если не принять меры, скачок напряжения на изоляцию системы может привести к двойному замыканию на землю, что приведет к нежелательному срабатыванию устройств защиты от перегрузки по току.
Еще худшим сценарием были бы разрушительные последствия дуговой вспышки. По этой причине в настоящее время менее вероятно, что незаземленные системы будут построены, и, скорее всего, они будут модернизированы с помощью какого-либо типа системы с заземлением импеданса.
Существуют различные точки электрической системы, доступные для заземления, например, средняя точка однофазного трансформатора, угол обмоток треугольником или центр обмоток звездой. Точки, считающиеся нейтральной точкой системы, чаще всего используются для заземления. Нейтральная точка влияет на остальные три фазы и, в свою очередь, одинаково влияет на сбалансированную трехфазную систему. По своей природе эта точка предоставляет наилучшие возможности для реализации двух основных целей заземления системы электроснабжения. Методы заземления, описанные ниже, включают подключение к нейтральной точке системы «звезда» (генератор или трансформатор). Как правило, там, где нейтральные точки для заземления недоступны на обмотках генератора или трансформатора, как при соединении треугольником, используются заземляющие трансформаторы, такие как трансформаторы типа «зигзаг» или «звезда-треугольник».
Эти заземляющие трансформаторы эффективно создают нейтральное соединение, которое затем можно заземлить.
Типы заземления
Заземление с высоким сопротивлением (HRG) , с его применением в диапазоне напряжений от 480 В до 13,8 кВ, обеспечивает средства для ограничения проблем с переходными перенапряжениями, связанными с незаземленными системами, при этом обеспечивая Преимущества непрерывности обслуживания. Идеальный диапазон напряжения составляет 5 кВ и меньше. В общем, увеличение тока замыкания на землю улучшает контроль перенапряжения, но повышает точку повреждения. И наоборот, уменьшение тока замыкания на землю увеличивает перенапряжение, но уменьшает ущерб в месте повреждения. Правильное применение HRG в диапазоне среднего напряжения (MV) от 2,4 до 13,8 кВ потребует максимального ограничения тока замыкания на землю в точке замыкания на землю до значения ниже 7 ампер. Кроме того, собственный емкостной зарядный ток между линией и землей должен быть меньше или равен току через заземляющий резистор.
Математически ток замыкания на землю представляет собой векторную сумму тока заземляющего резистора и емкостного зарядного тока. Емкостной зарядный ток является функцией электрической системы, которую необходимо предварительно оценить. При выполнении этих величин и условий можно рассчитать диапазон токов замыкания на землю HRG.
Схемы низкоомного заземления (LRG) предназначены для ограничения токов замыкания на землю в диапазоне от 100 до 400 ампер в системах с диапазоном напряжения от 480 В до 15 кВ. При таком увеличении величины тока замыкания на землю цель LRG состоит в устранении переходных процессов перенапряжения за счет увеличения повреждений в месте замыкания на землю. Однако, чтобы свести к минимуму эти повреждения, в рамках схемы LRG формируется система защитных устройств. В идеале неисправность изолируется, в то время как остальная электрическая система продолжает функционировать. При более высокой величине токов замыкания на землю емкостной зарядный ток на землю очень мало влияет на размер заземляющего резистора.
Тогда это сопротивление представляет собой просто фазное напряжение на заземляющем резисторе, деленное на ток замыкания на землю.
Реактивное заземление (RG) — еще один вариант, используемый в системах среднего напряжения в диапазоне от 2,4 до 15 кВ. В этой схеме заземления индуктор используется для ограничения протекания токов замыкания на землю. Было показано, что системы с реактивным заземлением создают переходные перенапряжения при гораздо более высоких токах замыкания на землю, чем системы с резистивным заземлением. Чтобы ограничить переходные перенапряжения до допустимых пределов, результирующий ток замыкания на землю может составлять до 60 % от трехфазного замыкания на болты. Поскольку это намного выше предела 400 ампер для LRG в том же диапазоне напряжений, реактивное сопротивление не так часто используется в электротехнической промышленности, за исключением заземления с регулируемым реактивным сопротивлением.
Нейтрализатор замыкания на землю (GFN) — это еще одна форма реактивного заземления, известная как регулируемое реактивное заземление.
Как следует из названия, индуктивное сопротивление настроено на естественный емкостной зарядный ток незаземленной фазы на землю. Этот эффект настройки индуктивным реактивным сопротивлением по существу компенсирует (нейтрализует) вклад тока от емкостного зарядного тока. Это оставляет небольшую часть тока замыкания на землю, которая по своей природе является резистивной. Этот резистивный ток между нейтралью и землей находится в фазе с напряжением между нейтралью и землей. Преимущество такого выравнивания фаз заключается в том, что вероятность возникновения дугового замыкания на землю с меньшей вероятностью будет поддерживаться напряжением, когда переменный ток и напряжение одновременно достигают своего нулевого значения. Приложение GFN похоже на приложение HRG в том, что замыкание на землю может сохраняться, так что электроснабжение продолжается. Обнаружение неисправности обеспечивается согласованным набором реле замыкания на землю. Недостаток GFN аналогичен RG в том, что заземление реактивного сопротивления в целом имеет тенденцию к увеличению переходных перенапряжений.
Кроме того, схема заземления должна быть перенастроена после любого коммутационного устройства электрической системы.
Твердое заземление (SG) обычно было решением более 60 лет назад, когда инженеры искали альтернативу для решения проблемы переходных перенапряжений из-за дуговых замыканий на землю в незаземленных системах. Несмотря на то, что его применение не было столь успешным в диапазоне от 2,4 до 13,8 кВ из-за высокой энергии точки повреждения, SG даже сегодня постоянно применяется при напряжениях ниже 600 В. Система с глухозаземленной нейтралью будет производить максимальный ток короткого замыкания для данного аварийного состояния. Таким образом, это дает наилучшие возможности для раннего обнаружения опасностей дугового разряда в электрических системах. Координация устройств перегрузки по току, которая является важной частью системы SG, гарантирует, что только поврежденная цепь будет изолирована, в то время как остальная часть системы продолжит функционировать.
Граница (зона заземления) электрической системы
Эффекты замыкания на землю различных схем заземления, описанных выше, ограничиваются определенными областями электрических систем, известными как зоны заземления или системы заземления. Границы этих систем заземления создаются такими разграничениями, как первичные обмотки треугольника трансформаторов или точка постоянного тока инверторов и преобразователей переменного тока в постоянный. Эти системы, которые магнитно связаны друг с другом или электрически изолированы, за исключением какой-либо формы соединения оборудования, считаются отдельными системами.
На рисунке 1 3-фазная система 480 В включает первичные обмотки треугольником Систем 2 и 4, незаземленный двигатель, соединенный звездой, глухозаземленный трансформатор звезда-звезда, генератор с незаземленной обмоткой треугольником и заземленную вторичную обмотку звездой. исходного трансформатора. Система 2 имеет незаземленную вторичную обмотку трансформатора треугольника и незаземленную первичную обмотку однофазного трансформатора. Система 3 имеет незаземленную вторичную обмотку однофазного трансформатора, а Система 4 имеет заземленную вторичную обмотку трансформатора по схеме звезда.
Когда в отдельных системах создаются собственные соединения для соединения и заземления, они называются отдельно производными системами (SDS). Источники питания, такие как трансформаторы и генераторы, обычно конфигурируются как SDS. Однако, когда они электрически подключены к другой системе, они становятся частью этой системы и классифицируются как не-SDS. Трансформатор T1 и генератор G в системе заземления 1, рис. 1, не считаются SDS.
Твердое заземление трансформатора коммерческого здания
Трансформаторы коммерческих зданий обычно подключаются как SDS. Основной характеристикой SDS является соединение заземленного нейтрального проводника с заземленным корпусом оборудования или с присоединенной заземляющей шиной. Для трансформаторов существует две конфигурации для выполнения этого жесткого соединения нейтрали с землей. Первая конфигурация имеет это соединение на самом трансформаторе (см. соединение А на трансформаторе на рис. 2).
Вторая конфигурация имеет это соединение нейтрали с землей на первом средстве отключения после трансформатора (см. соединение C на панели 208 В на рис. 2).
Эта вторая конфигурация заземления и соединения идентична той, что требуется для входного оборудования коммерческого здания, которое обслуживается трансформатором общего назначения. В этом случае соединение нейтрали с землей называется основной соединительной перемычкой. Также указано третье соединительное соединение В. Три соединения A, B, C нельзя использовать одновременно, так как это создаст параллельный путь для заземляющего проводника. Тем не менее, любые два из трех соединений A, B, C будут установкой, соответствующей коду на основе 250.30(A)(1) NEC. Как правило, установка заземления и соединения одного трансформатора в здании может быть расширена до многотрансформаторных схем, когда на каждом этаже многоэтажного здания имеется несколько трансформаторов. Это делается путем удлинения общего проводника заземляющего электрода либо по вертикали через этажи, либо по горизонтали в пределах каждого этажа.
Твердое заземление генератора в коммерческом здании
Заземление и соединение генераторов в коммерческом здании могут быть выполнены как с SDS, так и без SDS.
Выбор используемой конфигурации определяется выбором передающего оборудования, которое будет передавать силовые соединения от коммунального предприятия к генератору (генераторам) в здании при отключении сетевого питания. Если передаточное оборудование (переключатель) допускает переключение своих нейтральных соединений (т. е. 4-полюсных), то генератор, подключенный к передаточному переключателю, должен быть подключен как SDS. Такая компоновка обеспечит соответствие требованиям безопасности 250.6(B), NEC (см. рис. 3). Если автоматический переключатель не позволяет переключать свои нейтральные соединения (т. е. 3-полюсные), то генератор должен быть подключен как не-SDS, чтобы снова соответствовать 250.6 (B), NEC (см. Рисунок 4). Несмотря на то, что на генераторе G2 нет соединения нейтрали с землей, генератор не считается незаземленным. Это связано с тем, что нейтраль генератора, хотя и не соединена с землей на самом генераторе, соединена с землей на служебном входном оборудовании MDP через безобрывной переключатель.
Также корпус генератора заземляется вспомогательным заземляющим электродом в соответствии с 250.54, NEC. Этот заземляющий электрод обеспечивает те же преимущества для генератора, что и заземление электрической системы.
Несколько генераторов, обслуживающих коммерческое здание, как правило, подключаются как SDS. Это связано с требованиями к устройствам защиты от замыканий на землю на объектах, достаточно больших для использования нескольких генераторов. Например, для правильного функционирования этих устройств защиты от замыканий на землю необходимо, чтобы генераторы были подключены как SDS. Генераторы, соединенные параллельно, создают особые проблемы в виде методов заземления и защиты оборудования. Здесь достаточно сказать, что согласование электрических параметров этих запараллеленных генераторов сводит к минимуму циркулирующие токи третьей гармоники, которые могут воздействовать на устройства максимальной токовой защиты от замыкания на землю.
Параллельное заземление генераторов может быть реализовано с помощью общей шины нейтрали, подключенной к одной шине заземления, или с помощью отдельных шин нейтрали, подключенных к соответствующим шинам заземления.
Для использования параллельного соединения с общей нулевой шиной распределительный щит с устройствами максимального тока генератора должен располагаться рядом с самими генераторами. Это связано с тем, что соединение нейтрали с землей на SDS должно быть на генераторах или на первом средстве отключения после генераторов (250.30(A)(1) NEC). В соответствии с этим требованием кодекса, если распределительный щит генератора должен быть расположен на удалении от самих генераторов, то соединение нейтрали с землей должно быть на встроенном устройстве максимальной токовой защиты каждого генератора. Здесь следует подчеркнуть, что такое применение сплошного заземления для генераторов, описанное выше, не является обычной практикой для генераторов с напряжением выше 600 В. Это связано с тем, что одиночные замыкания на землю при сплошном заземлении при этих более высоких напряжениях имеют тенденцию превышать 3-фазные болтовые замыкания, которые производители генераторов проектируют для обработки своих генераторов.
Независимо от того, заземляются ли генераторы или трансформаторы как SDS или не как SDS, если они обслуживают конкретное коммерческое предприятие, все заземляющие электроды (250.50 NEC) должны быть соединены вместе для формирования системы заземляющих электродов. Это повышает целостность системы заземления здания, не нарушая требований к различным зонам заземления, поскольку токоведущие жилы не соединены между собой между зонами заземления.
Заключение
Существует несколько схем заземления и соединения трансформаторов и генераторов. Они бывают незаземленными, заземленными через импеданс и глухозаземленными. Системы с заземлением импеданса подразделяются на системы с высоким сопротивлением, низким сопротивлением, реактивным сопротивлением и регулируемым реактивным сопротивлением. Незаземленные системы, которые когда-то были одной из наиболее широко используемых систем заземления, в настоящее время являются наименее используемым методом заземления. Незаземленная система спроектирована таким образом, чтобы первое замыкание на землю существовало неопределенное время, чтобы обеспечить непрерывность работы, пока неисправность не обнаружена.
К сожалению, в таких условиях система имела тенденцию к развитию переходных перенапряжений, которые приводили к выходу из строя оборудования и изоляции проводников.
В попытке найти баланс между непрерывностью работы и снижением переходных перенапряжений были разработаны другие схемы заземления с полным сопротивлением и сплошное заземление. При напряжении выше 600 В жесткое заземление не так широко используется из-за более высоких уровней энергии точки повреждения. Однако при напряжении 600 В и ниже надежное заземление является стандартом де-факто для трансформаторов и генераторов коммерческих зданий. При этом более низком напряжении надежное заземление с включенными в него скоординированными устройствами перегрузки по току предназначено для быстрой изоляции замыканий на землю. Таким образом, только неисправная часть системы выходит из строя, а остальная часть системы продолжает работать.
Объяснение терминов
Заземленная электрическая система — это система, в которой по крайней мере один проводник из системы или точка в проводящей системе соединены либо с землей, либо с каким-либо другим проводящим телом, которое служит вместо земной шар.
Это соединение может быть с промежуточным импедансным устройством или без него. С устройством с чрезвычайно низким импедансом говорят, что система надежно или эффективно заземлена. С помощью импедансного устройства система может быть резистивно или реактивно заземлена.
Связанная электрическая система — это система, в которой нетоконесущие проводящие материалы электрической системы соединены вместе таким образом, что они представляют путь с низким импедансом для токов замыкания на землю. Это связанное соединение позволяет токам замыкания фазы на землю в заземленной системе течь обратно к источнику электроэнергии для последующих действий системы по обеспечению безопасности. Из-за взаимосвязанности заземленной и связанной системы связанная система также способствует достижению цели заземленной системы.
Незаземленная электрическая система не имеет прямого соединения между проводниками системы и землей или землей, за исключением очень высокого естественного реактивного сопротивления из-за емкостной связи между линией и землей.
Независимо от значения названия, NEC по-прежнему требует заземления корпусов токопроводящего оборудования незаземленной системы по той же причине, по которой требуется заземление заземленной системы. Этот код также требует, чтобы незаземленная система была соединена аналогично заземленной системе, чтобы обеспечить путь с низким импедансом для токов межфазного замыкания, которые циркулируют обратно к источнику.
Токи замыкания на землю — это нежелательное протекание электрических токов в электрической системе из-за непреднамеренного соединения незаземленного проводника электрической цепи с землей. Замыкания на землю в среднем составляют 95% всех неисправностей в электрических системах, причем наиболее распространенным типом замыканий на землю является дуговой разряд. Все формы заземления и связи пытаются свести к минимуму или устранить замыкания на землю. Поэтому упомянутые различные методы заземления будут относиться к токам замыкания на землю.
Александр старший инженер-электрик с опытом работы.
Его опыт связан с электротехникой для строительных систем, и он работает в основном в коммерческих и государственных зданиях.
Ссылки
Л.Дж. Кингри, Р.Д. Пейнтер, А.С. Локер, «Применение высокоомного заземления нейтрали в системах среднего напряжения», IEEE Trans. Ind Appl., vol. 47, № 3, май/июнь 2011 г.
Д. Д. Шипп, Ф. Дж. Анджелини, «Характеристики различных методов заземления нейтрали энергосистем: факты и вымысел», Катлер-Хаммер, 1988.
Д. Пол, С. Л. Венугопалан, «Метод заземления с низким сопротивлением для энергосистем среднего напряжения», ICF Kaiser Engineers, 1991.
Б. Бриджер младший, «Высокоомное заземление», IEEE Trans. Ind Appl., vol. IA-19, № 1, январь/февраль 1983 г.
Л. А. Бей, Дж. Айверсон, «Заземление генераторов переменного тока и переключение нейтрали в аварийных и резервных энергосистемах, части 1 и 2», Cummins Power Generation, 2006 г.
К. Дж. С. Хунхун, Дж. Л. Копфингер, М. В. Хаддад, «Резонансное заземление (нейтрализатор замыкания на землю) генератора, подключенного к блоку», IEEE Trans.
Ind Appl., vol. ПАС-96, № 2, март/апрель 1997 г.
Дж. Р. Дунки-Джейкобс, «Влияние дуговых замыканий на землю на проектирование низковольтных систем», IEEE Trans. Ind Appl., vol. 1A-8, № 3, май/июнь 1972 г.
Рекомендованная практика IEEE для заземления промышленных и коммерческих энергосистем, IEEE Std 142, 2007 г. IEEE Std 446, 1995 г.
Справочник национальных электротехнических норм, Национальная ассоциация противопожарной защиты, 2011 г.
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.
Курсы PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.
«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению
.»
Рассел Бейли, ЧП
Нью-Йорк
«Это укрепило мои текущие знания и научило меня нескольким новым вещам в дополнение к
к новым источникам
информации».
Стивен Дедак, ЧП
Нью-Джерси
«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были
очень быстро отвечают на вопросы.
Это было на высшем уровне. Буду использовать
снова. Спасибо.»
Блэр Хейворд, P.E.
Альберта, Канада
«Простой в использовании сайт. Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.
Я передам название вашей компании
другим сотрудникам».0134
Нью-Йорк
«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с деталями аварии в Канзасе
Hyatt City».
Майкл Морган, ЧП
Техас
«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просматривать текст перед покупкой.
Я нашел класс
Информативный и полезный
В моей работе. «
Уильям Сенкевич, P.E.
Флорида
«. Вы
— лучшие, которые я нашел. «
Рассел Смит, P.E.
Pennsylvania
» Я полагаю, что это так, что это так, как это нужно. PDH, дав время на просмотр
материал». В действительности,
человек учится больше
от неудач. »
John Scondras, P.E.
Pennsylvania
Pennsylvania
WELL SALLVANIA
учеба является эффективным
way of teaching.»
Jack Lundberg, P.E.
Wisconsin
«I am very impressed with the way you present the courses; i.
e., allowing the
student to review the course
material before paying and
receiving the quiz.»
Arvin Swanger, P.E.
Virginia
«Спасибо, что предложили все эти замечательные курсы. Я, конечно, многому научился, и мне очень понравилось.»
Мехди Рахими, ЧП
Нью-Йорк
«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материала, простотой поиска и прохождения онлайн-курсов
3″.
Уильям Валериоти, ЧП
Техас
«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был прост для восприятия. Фотографии в основном давали хорошее представление о
обсуждаемых темах.»
Майкл Райан, ЧП
Пенсильвания
«Именно то, что я искал.
Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»
Джеральд Нотт, ЧП
New Jersey
»Это был мой первый онлайн -опыт в получении моих необходимых кредитов PDH. Это было
Информативный, полезный и экономичный.
Я бывшая рекомендация порекомендовала бы
. 9033. все инженеры».
Джеймс Шурелл, ЧП
Огайо
«Я ценю, что вопросы относятся к «реальному миру» и имеют отношение к моей практике, и являются
Не основаны на некоторых неясных Раздел
из законов, которые не применяют
до «Нормальная» практика. « » Нормальная «практика.
Нью-Йорк
«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы вернуться к своему медицинскому прибору
организации.»0134
Теннесси
«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».
Юджин Бойл, ЧП
Калифорния
«Это был очень приятный опыт.0134
использование. Большое спасибо. «
Патриция Адамс, P.E.
Канзас
» Отличный способ достижения непрерывного образования PE в рамках лицензиата.
Нью-Джерси
«Должен признаться, я действительно многому научился. Это поможет распечатать викторину во время
просмотр текстового материала. I
Также ценит просмотр
Фактические случаи. «
Jacquelyn Brooks, P.E.
Florida 9013 9000 3
9000 3. Тесттребовал исследований в документе
, но ответов было
всегда доступен.»
Гарольд Катлер, ЧП
Массачусетс
«Это было эффективное использование моего времени.
Спасибо за различные выборы
в дорожно -транспортной инженерии, которые мне нужно
, чтобы выполнить требования
Сертификация PTOE.
Joseph GilRoy, P.E.
.«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»
Ричард Роудс, ЧП
Мэриленд
«Защитное заземление многому меня научило. Пока что все курсы, которые я посещал, были великолепны.
Кристина Николас, ЧП
Нью-Йорк
«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных курсов
.
Деннис Мейер, ЧП
Айдахо
«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессиональных
инженеров в получении единиц PDH
в любое время.
Очень удобно». Я не имею много времени, у меня не так много
Время, чтобы исследовать, откуда до
.
«Это было очень информативно и поучительно. Легко для понимания с иллюстрациями
и графиками; Определенно делает это
Проще для поглощения Все
Теории
VICTOR OCAMPO, P.E.ER. обзор полупроводниковых принципов. Мне понравилось проходить курс в
моем собственном темпе в течение 9 лет.0134 Утреннее
ТЕМУ СУДА
. контрольный опрос. Я бы очень порекомендовал бы
всем PE нуждающимся
Устройства CE.»
Марк Хардкасл, ЧП
Миссури
«Очень хороший выбор тем во многих областях техники».
Рэндалл Дрейлинг, ЧП
Миссури
«Я заново узнал то, что забыл.
0134
Снижение Цена
на 40%. » Я буду использовать вашу услугу в будущем. «
Чарльз Флейшер, P.E.
New York
профессиональная этика
Коды и Нью -Мексико
Правила ».
Брун Хилберт, P.E.
California
33333333333California
9000 333333333 годы. Они стоили потраченного времени и усилий».
Дэвид Рейнольдс, ЧП
Канзас
900 Буду использовать CEEngineerng
При необходимости дополнительной
. мне то, за что я заплатил — много ценю!»0133 «CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы для инженера». Майк Зайдл, ЧП Небраска «Учебный курс был по разумной цене, материал был кратким и хорошо организованным. Глен Шварц, ЧП Нью-Джерси «Вопросы соответствовали урокам, материал урока Хороший справочный материал для дизайна древесины ». Bryan Adams, P.E. Minnesota 
»
Роберт Велнер, Ч.П.0134
Курс Организация и
Эрганизированные Рекомендуйте его.
Денис Солана.
Материалы курса этики штата Нью-Джерси были очень хорошо подготовлены».0134
«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы по номеру
, просматривать где угодно и
, когда угодно.»
Тим Чиддикс, ЧП
Колорадо
«Отлично! Широкий выбор тем на выбор.
»
Уильям Бараттино, ЧП
Вирджиния
«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»
Тайрон Бааш, ЧП
Иллинойс
«Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание
материала.
Майкл Тобин, ЧП
Аризона
«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что
поможет в моей работе
.»
Рики Хефлин, ЧП
Оклахома
«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»
Анджела Уотсон, ЧП
Монтана
«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»
Кеннет Пейдж, ЧП
Мэриленд
«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии.
Луан Мане, ЧП
Conneticut
«Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем
вернуться, чтобы пройти тест.»
Алекс Млсна, ЧП
Индиана
«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю
это вся информация, которую я могу
3 использовать в реальной жизни
3 жизненные ситуации. «
Natalie Deringer, P.E.
South Dakota
» Следующий анализ и образцы были достаточно подробно. курс.»
Ира Бродская, ЧП
Нью-Джерси
«Сайт удобен в использовании, можно скачать материал для изучения, потом вернуться
и пройти тест. Очень
Удобный и на мой
Собственность ».
Деннис Фандзак, P.E.
Ohio
»очень легко регистрировать, доступ к курсу, тестирование и напечатайте PDH 9000».0134
свидетельство.
спасибо за то, что сделали этот процесс простым.» Быстро нашел подходящий мне курс и закончил
час PDH в
час.0134
«Мне понравилась возможность скачать документы для просмотра содержания
и пригодности, до
имея для оплаты
3
3 материала.»
Ричард Ваймеленберг, ЧП
Мэриленд
«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками».
Дуглас Стаффорд, ЧП
Техас
«Всегда есть место для улучшения, но я не могу придумать ничего в вашем
процессе, который нуждается в
улучшении.
