Наложение заземления в электроустановках: Обучение по электробезопасности, охрана труда, экология, электробезопасность, пожарно-технический минимум, первая помощь пострадавшим курсы — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

Обучение по электробезопасности, охрана труда, экология, электробезопасность, пожарно-технический минимум, первая помощь пострадавшим курсы

1. Основные требования по организации безопасной эксплуатации электроустановок.

2. Квалификационные группы по электробезопасности.

3. Электробезопасность в действующих электроустановках до 1000 Вольт.
Производство работ.

4. Производство отдельных видов работ.

5. Правила использования защитных средств, применяемых в электроустановках.

6. Приложение.

Порядок наложения и снятия заземления

Наложение заземления следует производить непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Наложение и снятие переносных заземлений, должны производиться двумя лицами.

Переносные заземления перед проверкой отсутствия напряжения должны быть присоединены к зажиму «Земля». Зажимы переносного заземления накладываются на заземляемые токоведущие части с помощью штанги из изоляционного материала с применением диэлектрических перчаток. Закрепление зажимов производится этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.

Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками, не предназначенными для этой цели, а также производить присоединение заземлений путем их скрутки.

Переносные заземления должны быть выполнены из голых медных многожильных проводов и иметь сечение не менее 25 мм.

Снятие заземления следует производить в обратном порядке с применением штанги и диэлектрических перчаток, то есть сначала снять его с токоведущих частей, азатем отсоединить от заземляющих устройств.

При этом место работы должно быть подготовлено в полном соответствии вышеизложенными требованиями и лишь на время производства работы могут быть сняты те заземления, при наличии которых работа не может быть выполнена.

Включение и отключение заземляющих ножей, наложение и снятие переносных заземлений должны учитываться по оперативной схеме, в оперативном журнале и в наряде.

Установка заземлений

Устанавливать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения.

Переносное заземление сначала нужно присоединить к заземляющему устройству, а затем, после проверки отсутствия напряжения, установить на токоведущие части.

Снимать переносное заземление необходимо в обратной последовательности: сначала снять его с токоведущих частей, а затем отсоединить от заземляющего устройства.

Установка и снятие переносных заземлений должны выполняться в диэлектрических перчатках.

Установка заземлений в распределительных устройствах

В электроустановках напряжением до 1000 В при работах на сборных шинах РУ, щитов, сборок напряжение с шин должно быть снято и шины (за исключением шин, выполненных изолированным проводом) должны быть заземлены. Необходимость и возможность заземления присоединений этих РУ, щитов, сборок и подключенного к ним оборудования, определяет выдающий наряд, распоряжение.

Допускается временное снятие заземлений, установленных при подготовке рабочего места, если это требуется по характеру выполняемых работ (измерение сопротивление изоляции и т.п.).

Временное снятие и повторную установку заземлений выполняют оперативный персонал либо по указанию выдающего наряд производитель работ.

Разрешение на временное снятие заземлений, а также на выполнение этих операций производителем работ должно быть внесено в строку наряда «Отдельные указания» с записью о том, где и для какой цели должны быть сняты заземления.

В электроустановках, конструкция которых такова, что установка заземления опасна или невозможна (например, в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), должны быть разработаны дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности работ, включающие установку диэлектрических колпаков на ножи разъединителей, диэлектрических накладок или отсоединение проводов, кабелей и шин. Перечень таких электроустановок утверждается работодателем и доводится до сведения персонала.

В электроустановках напряжением до 1000 В операции по установке и снятию заземлений разрешается выполнять одному работнику, имеющему группу III, из числа оперативного персонала.

Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления единолично может работник из числа оперативного персонала, имеющий группу III.

Контрольные вопросы:

1. Куда должны подключаться переносные заземления?
2. Из чего должны быть выполнены переносные заземления?
3. Каков порядок установки заземления?
4. Каков порядок снятия заземления?

Порядок наложения и снятия заземления.

Переносные заземления перед проверкой отсутствия напряжения должны быть присоединены к зажиму «Земля». Зажимы переносного заземления накладываются на заземляемые токоведущие части с помощью штанги из изоляционного материала с применением диэлектрическихперчаток. Закрепление зажимов производится этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.

Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками, не предназначенными для этой цели, а также производить присоединение заземлений путем их скрутки.

Переносные заземления должны быть выполнены из голых медных многожильных проводов и иметь сечение не менее 25 мм².

Снятие заземления следует производить в обратном порядке с применением штанги и диэлектрических перчаток, то есть сначала снять его с токоведущих частей, а затем отсоединить от заземляющих устройств.

Если характер работы в электрических цепях требует снятий заземления (например, при проверке трансформаторов, при испытании оборудования от постороннего источника тока, при проверке изоляции мегомметрами т. п.), допускается временное снятие заземлений, мешающих выполнению работы. При этом место работы должно быть подготовлено в полном соответствии вышеизложенными требованиями и лишь на время производства работы могут быть сняты те заземления, при наличии которых работа не может быть выполнена.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в стационарных электроустановках, являются:

оформление работ нарядом или распоряжением;
допуск к работе;
надзор во время работы;
оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

Наряд, распоряжение, текущая эксплуатация.

Работы в электроустановках производятся:

Наряд– это письменное задание на работу в электроустановках, оформленное на бланке установленной формы и определяющее место, время начала и окончания работы, условия ее безопасного проведения, состав расчета и лиц, ответственных за безопасность работ. По наряду должны производиться, как правило, плановые работы.

Распоряжение– это задание на работу в электроустановках, оформленное в оперативном журнале лицом, отдавшим распоряжение, либо лицом оперативного состава, получившим распоряжение в устной форме непосредственно или с помощью средств связи от лица, отдавшего распоряжение.

Текущая эксплуатация – это проведение оперативным (оперативно-ремонтным) составом на закрепленной электроустановке в течение одной смены работ по утвержденному в установленном порядке перечню, при этом определение необходимости и объема работ, а также подготовка рабочего места для безопасного проведения работ осуществляются непосредственно производителем работ.

Установка заземлений | Вопросы и ответы по правилам безопасной эксплуатации электроустановок | Правила

Страница 14 из 36

Раздел 6, Глава 5

УСТАНОВКА ЗАЗЕМЛЕНИЙ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Вопрос 1
п.7.5.2. Укажите последовательность выполнения операций при наложении переносного заземления на токоведущие части.
1(*) Присоединить заземление к заземляющему устройству.
2(*) Проверить отсутствие напряжения.
3(*) Установить заземление на токоведущие части.

Вопрос 2
п.7.5.2. В какой последовательности необходимо снимать заземление после окончания работ?
1(*) Отсоединяются от токоведущих частей.
2(*) Отсоединяются от заземлённого устройства.

Вопрос 3
п.7.5.3. Укажите инструмент и средства защиты, которыми должны пользоваться работники при установке и снятии переносных заземлений в электроустановках выше 1000 В.

1(*) Диэлектрические перчатки.
2(*) Изолирующая штанга.
3 Применение средств защиты не требуется.
4 Инструмент с изолирующими ручками.

Вопрос 4
п.7.5.3. С помощью каких средств индивидуальной защиты необходимо устанавливать и снимать переносные заземления в электроустановках до 1000 В?
1(*) Диэлектрические перчатки.
2 Резиновый коврик.
3 Диэлектрические боты (галоши).

Вопрос 5
пп.7.5.4,11.5. В каком случае разрешено пользоваться для заземления проводниками, не предназначенными для этой цели?
1(*) Когда сечение жил кабеля электродвигателей до 1000 В не позволяет применять переносные заземления.
2 Настоящими Правилами разрешено без ограничения.
3(*) Когда сечение проводников для заземления не менее сечения жил кабеля.

4(*) При соединении жил кабеля между собой и их изоляции.

Вопрос 6
п.7.5.5. Какой плакат вывешивается на приводах коммутационных аппаратов, которыми может быть подано напряжение к месту работы после установки заземления?
1 «Стой! Высокое напряжение».
2(*) «Заземлено».

Раздел 6, Глава 6

УСТАНОВКА ЗАЗЕМЛЕНИЙ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

Вопрос 1
п.7.6.1. Укажите требования настоящих Правил, выполнение которых обязательно при установке заземлений в электроустановках выше 1000 В.
1(*) Заземлить токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для работ участка со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.
2 Установить одно заземление на отключенных для работы сборных шинах.
3(*) Установить дополнительное заземление на провода спусков со стороны ВЛ для работы на отключенном линейном разъединителе.
4 Установить на провода спусков со стороны ВЛ, находящейся под наведенным напряжением, два дополнительных заземления.

Вопрос 2
п.7.6.1. Укажите условия, при которых разрешено устанавливать и снимать на линейном разъединителе переносное заземление в сторону ВЛ.
1 Линия заземлена с противоположной стороны.
2(*) Включены заземляющие ножи в сторону линии.
3 Установлено заземление на месте работ.

Вопрос 3
п.7.6.2. Каким образом заземленные токоведущие части должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением?
1(*) Демонтированными шинами, проводами.
2(*) Отключенными выключателями, разъединителями, отделителями.
3(*) Снятыми предохранителями.
4(*) Отключенными выключателями нагрузки.

Вопрос 4
п.7.6.2. В каких случаях требуется установка дополнительного заземления непосредственно на рабочем месте?
1(*) Когда отключенные для выполнения работ токоведущие части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом).
2 При работе на отключенных токоведущих частях при тумане, дожде.
3 В случае установки второго переносного заземления в сторону ВЛ при включённых заземляющих ножах.

Вопрос 5
п.7.6.3. К каким токоведущим частям следует присоединять переносные заземления?
1(*) Поверхности которых очищены.
2 Которые определены лицом, выдавшим наряд на работы.

Вопрос 6
п.7.6.4. Какие меры безопасности предусматриваются в электроустановках, конструкция которых не позволяет установить заземление при подготовке рабочего места?
1(*) Надеваются диэлектрические колпаки на ножи разъединителей.
2(*) Устанавливаются изолирующие накладки между контактами коммутационных аппаратов.

Вопрос 7
п.7.6.5. Укажите требования настоящих Правил при работах на сборных шинах РУ, щитов, сборок в электроустановках до 1000 В.
1(*) Снять напряжение с шин.
2(*) Шины, за исключением шин, выполненных изолированным проводом, заземлить.

Вопрос 8
п.7.6.6. В каких случаях допускается временное снятие заземлений, установленных при подготовке рабочего места?
1(*) Если это требуется по характеру выполняемых работ.
2 При перерыве в работе бригады в течение рабочего дня.
3 По распоряжению дежурного персонала.
4 Временное снятие заземлений запрещено.

Вопрос 9
п.7.6.6. Кто производит временное снятие и повторную установку заземлений?
1(*) Дежурные либо оперативно-производственные работники.
2 Члены бригады по распоряжению руководителя работ.
3(*) Руководитель работ, если в строке наряда «отдельные указания» есть запись о том, где и с какой целью снимается заземление.

Вопрос 10
п.7.6.7. Кто должен устанавливать переносные заземления в электроустановках выше 1000 В?
1(*) Два работника — один с группой по электробезопасности 4 (из состава дежурных или оперативно-производственных работников), другой — с группой 3 .
2 Один работник с группой по электробезопасности 4 из состава дежурных или оперативно-производственных работников.
3 Один работник с группой по электробезопасности 3 из состава дежурных или оперативно-производственных работников.

Вопрос 11
п.7.6.7. В каких случаях установку заземлений может произвести работник предприятия-потребителя?
1(*) На удалённых подстанциях по разрешению руководителя работ.
2(*) На удаленных подстанциях по разрешению работника, выдающего разрешение на подготовку рабочего места.
3(*) Если работник имеет группу по электробезопасности 3.

Вопрос 12
п.7.6.7. Укажите, работнику с какой группой по электробезопасности разрешено единолично включать и отключать заземляющие ножи (ЗН) и снимать переносные заземления (ПЗ) в электроустановках выше 1000 В.
1[1] Включать ЗН-
2[1] …4.
3[2] Снимать ПЗ и отключать ЗН-
4[2] …3.
5 …5.

Вопрос 13
п.7.6.8. В электроустановках напряжением до 1000 В установку и снятие заземлений разрешаются выполнять одному работнику из числа дежурных или оперативно-производственных работников с группой по электробезопасности…
1(*) 3 .

ПТЭ И ПТБ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК — Раздел 4, Статья 6 Установка заземлений в электроустановках подстанций и в распределительных

НА: 3, Раздел 4, Статья 6
Установка заземлений в электроустановках
подстанций и в распределительных устройствах

Вопрос 1
п. 4.6.1. Как должны заземляться токоведущие части в электроустановках напряжением выше 1000 В?
1(*) Заземляются токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для производства работ участка электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение.
2(*) На отключенные для производства работ сборные шины достаточно наложить одно заземление.
3 На все сборные шины, отключенные для производства работ, накладываются заземления.

Вопрос 2
п.4.6.2. Какими способами из перечисленных заземленные токоведущие части отделяются видимым разрывом от токоведущих частей, находящихся под напряжением?
1(*) Выключенными выключателями, разъединителями, отделителями или выключателями нагрузки.
2(*) Снятыми предохранителями.
3(*) Демонтированными шинами или проводами.

Вопрос 3
п.4.6.2. В каких случаях на токоведущие части непосредственно на рабочем месте дополнительно накладывается заземление?
1(*) Если эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом), могущим вызвать поражение током.
2(*) Если на эти части может быть подано напряжение выше 42 В переменного тока от постороннего источника.
3(*) Когда токоведущие части могут оказаться под напряжением выше 110 В постоянного тока от постороннего источника.
4 Когда на токоведущие части может быть подано напряжение выше 42 В постоянного тока от постороннего источника.

Вопрос 4
п.4.6.3. В ЗРУ переносные заземления накладываются на токоведущие части в установленных для этого местах. Что нужно сделать для подготовки таких мест?
1(*) Эти места очищаются от краски.
2(*) Такие места должны быть окаймлены черными полосами.
3 Такие места должны быть окаймлены белыми полосами.

Вопрос 5
п.4.6.3. Как должны быть подготовлены в ЗРУ и ОРУ места присоединения переносных заземлений к магистрали заземления или к заземленным конструкциям?
1(*) Очищены от краски.
2(*) Приспособлены для закрепления.
3 На этих местах должны быть вывешены хорошо видимые указатели.

Вопрос 6
п.4.6.4. Кто определяет и утверждает перечень электроустановок, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно?
1(*) Лицо, ответственное за электрохозяйство.
2 Лицо из оперативного персонала с группой по электробезопасности не ниже IV.
3 Инженер по ТБ.

Вопрос 7
п.4.6.5. Когда при работе на электрооборудовании не требуется наложение заземлений?
1(*) Если от оборудования со всех сторон отсоединены шины, провода и кабели, по которым может быть подано напряжение; концы отсоединенных кабелей замкнуты накоротко и заземлены.
2(*) Если на оборудование не может быть подано напряжение путем обратной трансформации или от постороннего источника.
3(*) Если на этом оборудовании не наводится напряжение.

Вопрос 8
п.4.6.6. Требуется ли при работах в РУ накладывать заземления на противоположных концах линий, питающих данное РУ?
1(*) Не требуется, кроме случаев, когда при производстве работ необходимо снимать заземление с вводов линий.
2 Требуется.
3 Не требуется.

Вопрос 9
п.4.6.7. В электроустановках напряжением до 1000 В обесточенные сборные шины РУ, щитов, сборок (кроме выполненных изолированным проводом) заземляются. Кто определяет необходимость и возможность заземления присоединений этих РУ, щитов, сборок и питаемого ими оборудования?
1(*) Лицо, выдающее наряд, распоряжение.
2 Лицо из оперативного персонала с группой по электробезопасности IV.
3 Ответственный за электрохозяйство.

Вопрос 10
п.4.6.8. Укажите группу по электробезопасности лица из оперативного или оперативно-ремонтного персонала, которому разрешается выполнять
операции по наложению и снятию заземлений в электроустановках напряжением до 1000 В.
1(*) 3

Вопрос 11
п.4.6.9. Кто может выполнять перечисленные действия в электроустановках напряжением выше 1000 В? Укажите соответствие.
1[1] Включать заземляющие ножи-
2[1] …одно лицо с группой IV из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.
3[2] Отключать заземляющие ножи-
4[2] …одно лицо с группой III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.

Вопрос 12
п.4.6.9. Сколько человек должны накладывать переносные заземления в электроустановках напряжением выше 1000 В?
1(*) 2

Вопрос 13
п.4.6.9. Можно ли лицу из ремонтного персонала с группой III, прошедшему инструктаж и ознакомленному со схемой установки, участвовать в наложении переносных заземлений в установках напряжением выше 1000 В вместе с лицом из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группой IV?
1 Нет.
2(*) Да.

Вопрос 14
п.4.6.10. Допускается ли временное снятие заземлений, наложенных при подготовке рабочего места, если это требуется по характеру выполняемых работ?
1(*) Да.
2 Нет.

Вопрос 15
п.4.6.10. Кто производит временное снятие и повторное наложение заземлений, наложенных при подготовке рабочего места?
1(*) Оперативный работник.
2(*) Член бригады с группой III под наблюдением оперативного персонала.
3 Член бригады с группой по электробезопасности IV.

Вопрос 16
п.4.6.10. Как оформляется разрешение на временное снятие заземлений при выдаче наряда?
1(*) Разрешение вносится в строку «Отдельные указания» с записью о том, где и для какой цели требуется эта операция.
2 Для работы при временно снятых заземлениях выдается отдельный наряд.

назад вперед

Как проверить отсутствие напряжения в электроустановках выше 1000

Проверка отсутствия напряжения и наложения переносных заземлений в электроустановках напряжением выше 1000 В

Проверка отсутствия напряжения на отключенной для производства работ части электроустановок должна производиться на всех зажимах отключенного оборудования, а у выключателя на всех шести выводах указателем напряжения (рисунок).

Заземление указателя напряжения не допускается, за исключением случаев пользования им на деревянных опорах, с деревянных лестниц, на высоких деревянных конструкциях, когда при отсутствии заземления указатель может не действовать, несмотря на наличие напряжений.

На открытой подстанции проверка отсутствия напряжения может производиться путем прикосновения к токоведущим частям изолирующей штангой. Об отсутствии напряжения можно судить по отсутствию треска в искры. Указанные операции по проверке отсутствия напряжения на открытых подстанциях допускаются только в сухую погоду. В сырую погоду в открытых распределительных устройствах определение отсутствия напряжения разрешается производить путем тщательной проверки схемы в натуре.

Стационарные устройства, сигнализирующие отключенное состояние аппаратов; различные блокирующие устройства, предупреждающие доступ в камеры, находящиеся под напряжением, постоянно выключенные сигнальные лампы, вольтметры и т. д. являются только вспомогательными средствами, на основании показании которых не допускается делать заключение об отсутствии на оборудовании напряжения. Показание этими сигнализационными устройствами наличия напряжения является безусловным признаком недопустимости производства работ на данном оборудовании.

Наложение перед работами переносных заземлений с закорачиванием токоведуших частей производится при полном снятии напряжения в распределительных устройствах, на линиях и в других частях электроустановок, куда при работах может быть подано напряжение или где может быть остаточное напряжение.

Конструкция и сечение временных переносных заземлений должны удовлетворять требованиям «Правил пользования и испытания защитных средств». Присоединение заземляющих и закорачивающих проводов путем скрутки запрещается. Перед каждым наложением заземления проверяется исправность переносного заземления. Переносные заземления должны накладываться на отключенные токоведущие части со всех сторон, откуда может быть подано напряжение. Места наложения переносных заземлений должны выбираться таким образом, чтобы они были расположены на безопасном расстоянии от частей, остающихся под напряжением. Наложенные переносные заземления должны быть видимы с места работ либо у работающих должна иметься возможность легко убедиться в их наличии. Присоединение переносного заземления через предохранители или выключатели не допускается.

При ремонте сборных шин допускается установка одного переносного заземления на шинах. Наложение и снятие переносных заземлений производится допускающим из числа оперативного персонала в присутствии производителя работ. При выполнении ответственным руководителем обязанностей допускающего эту операцию под его наблюдением производит един из членов бригады.

В электроустановках напряжением выше 1000 В в при единоличном обслуживании наложение и снятие заземлений разрешается производить единолично при условии:

а) применения для этой цели стационарных заземляющих ножей;

б) применения на выводах отключенных линий напряжением до 35 кВ включительно, линейных разъединителей, которые не имеют заземляющих ножей, специальной диэлектрической штанги, позволяющей производить не только наложение, но и закрепление и снятие переносных заземлений стоя на полу или на земле.

Заземления переносные | Средства защиты работающих, применяемые в электроустановках | Архивы

Страница 5 из 16

Рис. 14. Переносное трехфазное заземление для ВЛ до 10 кВ.

1 — зажим пружинящий; 2 —рукоятка; 3 — бур-заземлитель; 4 — скоба для подвески; 5 — заземляющий проводник; 6 — струбцина.
Переносные заземления применяются для защиты людей, работающих на отключенных частях электроустановок, от ошибочно поданного или от наведенного напряжения. При подаче напряжения на заземленный участок возникает короткое замыкание. Благодаря этому напряжение на месте короткого замыкания снижается практически до нуля. Кроме того, срабатывает защита и отключает источник питания.

Рис. 15. Переносное заземление для BЛ до 110 кВ.

Переносные заземления состоят из проводов для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей разных фаз электроустановки, зажимов для присоединения заземляющих проводов к токоведущим частям и наконечника или струбцины для присоединения к заземляющим проводникам или конструкциям.
Переносные заземления выполняются как трехфазными (рис. 14) (для закорачивания всех трех фаз и заземления их общим заземляющим проводником — спуском), так и однофазными (для заземления токоведущих частей каждой фазы отдельно). Однофазные заземления применяются главным образом в электроустановках 330 кВ и выше, поскольку в таких установках расстояния между фазами велики и закорачивающие проводники получились бы чрезмерно длинными и тяжелыми.
Переносные заземления применяются в комплекте со штангами для их наложения. Минимальные размеры этих штанг приведены в табл. 6.

При определении общей длины штанг для наложения заземлений следует предусматривать удобство пользования ими с пола, с земли, а на воздушных линиях — и с опор. При этом масса штанги, если работу с ней выполняет один человек, должна быть такой, чтобы наибольшее усилие на руку, поддерживающую штангу у ограничительного кольца, не превышало 157 Н (16 кгс).
Минимальные размеры штанг для наложения заземлений

Наименование штанги	Длина, мм
Наименование штанги	изолирующей части	рукоятки
Штанги для наложения заземлений в электроустановках до 1000 В	Не нормируется, определяется удобством пользования
Штанги для наложения заземлений в РУ до 500 кВ и на провода ВЛ до 35 кВ	Согласно табл. 8	Согласно табл. 8
Штанги, выполненные целиком из изоляционных материалов для наложения заземлений на провода ВЛ 110—220 кВ, в том числе штанги с дугогасящим устройством	1400	Согласно табл. 8
Штанги составные с металлическими звеньями для наложения заземлений на провода ВЛ 330—500 кВ	1000	Согласно табл. 8
Штанги для наложения заземлений на изолированные от опор грозозащитные тросы ВЛ 110—500 кВ, а также штанги для наложения заземлений в лабораториях и в испытательных установках	700	300

При большем усилии требуется участие второго лица и применение поддерживающего устройства.
Поэтому наряду со штангами, выполненными целиком из изоляционных материалов, для BЛ разработаны и применяются штанги, составленные из нескольких металлических звеньев и одного бакелитового звена. Обычно такие штанги применяются для BЛ 330 кВ и выше в комплекте с переносными заземлениями. В этих штангах металлические звенья включены в цепь заземляющего провода, что позволяет существенно облегчить заземление и получить при достаточно большой длине (до 7 м) сравнительно незначительную массу.
При пофазном ремонте BЛ 110—220 кВ, когда работы должны вестись на одной отключенной фазе, а две другие фазы находятся под рабочим напряжением, применяются штанги для наложения заземления с дугогасящим устройством, которое служит для гашения дугового разряда, возникающего при заземлении ремонтируемой фазы из-за наличия на ней наведенного напряжения. Штанга с дугогасящим устройством состоит из следующих основных частей: рабочей части с дугогасящим устройством и захватом (пантографическим или другой конструкции), изолирующей части, рукоятки и заземляющего проводника со струбциной. Размеры изолирующей части и рукоятки соответствуют приведенным в табл. 6. Сечение заземляющего проводника по условиям механической прочности не должно быть менее 16 мм2. На штанге с дугогасящим устройством необходимо обозначать рабочее напряжение линии, для которой она применяется, и номинальный ток дугогасящего устройства.
Переносные заземления должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Они должны быть выполнены из неизолированного медного многожильного провода сечением, удовлетворяющим требованиям термической стойкости при трехфазных к. з., но не менее 25 мм2 в электроустановках выше 1000 В и не менее 16 мм2 в электроустановках до 1000 В. Если требуется увеличить сечение, применяют, исходя из удобства пользования, провода сечением 50 и 95 мм2.
Применять для переносных заземлений изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил провода, которое, уменьшая расчетное сечение, может привести к пережиганию провода током к. з.
Конструкция зажимов для присоединения закорачивающих проводов к шинам должна быть такой, чтобы при прохождении тока к. з. переносное заземление не могло быть сорвано с места электродинамическими усилиями. Зажимы снабжаются приспособлениями, позволяющими накладывать, закреплять и снимать их с шин при помощи штанги для наложения заземления. Гибкий медный провод должен присоединяться к зажиму непосредственно или при помощи надежно опрессованного медного наконечника. Для защиты провода от излома в местах присоединения рекомендуется заключать его в оболочки в виде пружин из гибкой стальной проволоки.
Наконечник на проводе для заземления должен выполняться в виде струбцины или соответствовать конструкции зажима (барашка), служащего для присоединения заземления к заземляющей конструкции.
4. Соединение элементов переносного заземления выполняют прочно и надежно путем опрессовки, сварки или сбалчивания с предварительным лужением контактных поверхностей. Соединение пайкой не допускается, потому что нагрев заземлений при прохождении тока к. з. может достигнуть температуры, при которой припой расплавится и соединение разрушится.
При выборе по термической стойкости сечений медных проводов переносных заземлений допускаются следующие температуры: начальная +30 °С, конечная +850 °С.
Для расчета переносных защитных заземлений на нагрев токами к. з. можно пользоваться следующей упрощенной формулой для определения минимального сечения проводников:

где /уст — наибольшее значение установившегося тока к. з., — фиктивное время, с.
В практических целях за /ф может быть принято время, определенное по наибольшей выдержке времени основной релейной защиты для данной электроустановки.
При больших токах к. з. разрешается устанавливать несколько заземлений параллельно.
Для электроустановок с заземленной нейтралью в расчетах принимается однофазный ток к. з., а для электроустановок с изолированной нейтралью — двухфазный.
Информационным сообщением ОРГРЭС № Э-17/67 рекомендован упрощенный выбор переносных заземлений исходя из максимально возможного тока к. з. в местах применения переносных заземлений и выдержки времени основной защиты (табл. 7).
Сечение переносного заземления, применяемого для заземления испытательной аппаратуры и испытываемого оборудования, не должно быть менее 4 мм2, а применяемого для заземления изолированного от опор грозозащитного троса ВЛ, а также для заземления передвижных установок (лабораторий, мастерских и т. п.)—не менее 10 мм2 по условиям механической прочности.
Таблица 7
Упрощенный выбор сечения проводов переносных заземлений

Сечение провода переносного заземления, мм*	Максимально допустимый ток к. з., кА, для времени выдержки основной защиты, с			Сечения проводов ВЛ. мм1, на которых применяются переносные заземления без расчета на ток к. з.
Сечение провода переносного заземления, мм*	0,5	1	3	медных	алюминиевых и сталеалюминиевых
16 25 50 90 2X25 2X50 2X95	6 10 20 35 20 40 70	4 7 14 25 14 28 50	2,5 4 8 8 30	25 50 95 150 95 185 300	35 70 150 240 150 300 500

Примечания: 1. При других выдержках времени основной защиты значения максимально допустимых токов к. з. нересчитываются делением указанного в таблице тока к. з. прн выдержке I с на У/ф, где /ф— время действия основной защиты.
2. В электроустановках (кроме ВЛ), в которых ток к. з. превышает 20 кА, должны в первую очередь устанавливаться заземляющие ножи.
На каждом переносном заземлении должны быть обозначены его номер и сечение заземляющих проводов. Эти данные выбиваются на бирке, закрепленной на заземлении, либо на струбцине (наконечнике).
Места для подсоединения заземлений должны иметь свободный и безопасный доступ. Переносные заземления, применяемые для заземления проводов воздушных линий, могут присоединяться к конструкциям металлической опоры, заземляющему спуску на деревянных опорах или специальному временному заземлителю (штырю).
В качестве переносных заземлителей рекомендуется применять заземлители для передвижных электроустановок, изготовляемых по ГОСТ 16556-71.
Заземлитель для передвижных электроустановок состоит из стержня с зажимом и имеет устройство для забивки в грунт и извлечения из грунта (рис. 16). Стержни заземлителей изготовляются трех типоразмеров: длиной 1180, 1500 и 2000 мм, при этом глубина погружения в грунт будет соответственно 580, 900 и 1400 мм. Наружный диаметр стержня 15 мм.
При выполнении заземления в почвах с высоким удельным сопротивлением (песок, супесок, каменистые почвы и т. п.) для уменьшения сопротивления заземли- теля рекомендуется искусственная обработка почвы, соприкасающейся с заземлителем, раствором подсоленной воды.

Рис. 16. Устройство для забивки и извлечения стержня стандартного заземлителя.
1 — молот; 2 — замок; 3 — стержень заземлителя.

Переносные заземления накладываются на токоведущие части отключенного для производства работ участка со всех сторон, откуда на него может быть подано напряжение

напряжение, а также на токоведущие части участка, на котором может оказаться наведенное напряжение. Каждое переносное заземление перед употреблением должно осматриваться. Переносные заземления нужно осматривать также в тех случаях, если они подвергались воздействию тока к. з.
При разрушении контактных соединений, расплавлении их, обрыве более 10% жил переносные заземления Должны быть изъяты из употребления.
Наложение переносного заземления производится изолирующей штангой, составляющей одно целое с заземлением или применяемой для поочередного оперирования с зажимами заземления всех фаз.
При наложении заземления заземляющий проводник сначала присоединяют к заземленной конструкции или специальному временному заземлителю, затем после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях зажимы заземления посредством штанги поочередно накладываются на токоведущие части. На BЛ до 35 кВ для упрощения и ускорения операции по наложению заземления на штанге можно применять приспособление, позволяющее закрепить на ней кроме зажима заземления еще и указатель напряжения (рис. 17).

Рис. 17. Приспособление на штанге для одновременной проверки отсутствия напряжения и наложения заземления на провода ВЛ на деревянных опорах.
1 —штанга для наложения заземления; 2 —скоба; 3— втулка для крепления рабочей части указателя напряжения; 4 — муфта для крепления зажима заземления.
Тогда, проверив отсутствие напряжения указателем, можно тут же наложить на токоведущую часть зажим заземления.
При снятии переносных заземлений сначала снимают зажимы с токоведущих частей, затем отсоединяют заземляющий провод. Все операции по наложению и снятию переносных заземлений необходимо производить с применением диэлектрических перчаток.
Наложение заземлений в РУ следует производить с пола, земли или с лестницы, не поднимаясь на еще не заземленное оборудование.
При опасности появления наведенного напряжения от соседних линий на участке линии, на котором производятся работы, или на незаземленном оборудовании (машины, механизмы и т.п.) на них должно быть поставлено заземление. Необходимо учитывать, что наведенное напряжение отсутствует на токоведущей части только тогда, когда к ней присоединено заземление. Поэтому даже после снятия заряда с токоведущей части или после снятия заземления недопустимо касаться незаземленных токоведущих частей без защитных средств.
Ниже перечислены переносные заземления, применяемые в энергосистемах, разработанные СКТБ ВКТ Мосэнерго и выпускаемые серийно Белгородским электромеханическим заводом и заводом РЭТО Мосэнерго.
Заземление для BЛ до 1000 В (ТУ 34-3816-74) содержит пять фазных пружинящих зажимов (в том числе для нулевого провода и провода освещения). Провода заземления — медные гибкие марки МГГ сечением 16 мм2. В комплект входит штанга и бур-заземлитель. Заземление может применяться при токах термической стойкости до 2,5 кА со временем прохождения до 2,8 с и предназначается для наложения на провода сечением от 6 до 150 мм2.’Масса комплекта 5,3 кг.
Заземление для РУ до 1000 В (ТУ 34-3820-74) предназначено для наложения на шины прямоугольного и круглого сечения, рубильники и т.д. Заземление содержит три фазных винтовых зажима, съемную изолирующую штангу, провод марки МГГ с сечением 16 мм2. Заземление может применяться при токах термической стойкости до 2,5 кА со временем прохождения до 2,8 с. Масса комплекта 2 кг.
Заземление для BЛ 6—10 кВ (ТУ 34-3816-74), содержащее три фазных пружинящих зажима, провод марки МГГ сечением 25 мм2, изолирующую штангу и бур-заземлитель. Заземление может применяться при токах термической стойкости до 4,5 кА со временем прохождения до 2,8 с. Масса комплекта 8 кг.
Заземление для РУ 15 кВ (ТУ 34-3815-74) выпускает завод РЭТО Мосэнерго. Заземление содержит три литых силуминовых зажима, стальную заземляющую струбцину и изолирующую штангу. Выпускается в нескольких вариантах с проводом марки МГГ сечением 25, 50 и 70 мм2 и применяется при токах термической стойкости соответственно 4, 8 и 10 кА со временем прохождения до 3 с. Масса комплекта соответственно 3,6; 4,1 и 5,0 кг.
Заземление для грозозащитных тросов BЛ 330—500 кВ типа ЗПТ-1 (ТУ 34-3822-71). Заземление предназначено для снятия с грозозащитных тросов наведенного напряжения, которое может достигать 60 кВ. Содержит винтовой зажим, заземляющий провод сечением 10 мм2, изолирующую штангу и заземляющую струбцину с элементами упрощенной блокировки, препятствующей отсоединению заземляющей струбцины до снятия зажима с троса и обеспечивающей этим безопасность операций (рис. 18). Масса комплекта 1 кг. Заземление по разработкам СКТБ ВКТ Мосэнерго выпускают завод «Свердловэнергоремонт» и завод РЭТО Мосэнерго.

Рис. 18. Переносное заземление для грозозащитных тросов ВЛ 330— 500 кВ с упрощенной блокировкой. 1 — винтовой зажим; 2—изолирующая часть штанги; 3— приспособление для присоединения струбцины заземления к заземляющему контуру; 4 — заземляющий провод; 5 — головка винта для закрепления струбцины заземления к заземляющему контуру.

Переносное заземление для BЛ 330—500 кВ (ТУ 34-7601-73) разработано СКТБ ВКТ Мосэнерго и изготовляется Московским механическим заводом и заводом РЭТО Мосэнерго. Заземление состоит из пружинистого зажима типа «ножницы», заземляющего провода сечением 25 мм2, заземляющей струбцины, составной штанги для установки и снятия заземления (см. рис. 15). Впервые в конструкции штанги и заземления применены металлические звенья (дюралюминиевые трубки), включенные в цепь заземляющего провода. Такая конструкция позволила существенно облегчить заземление, обеспечив тем самым возможность работы с ним одному человеку.
Штанга состоит из четырех металлических звеньев и одного бакелитового. Бакелитовое звено содержит рукоятку с изолирующей частью длиной 1 м. При суммарной длине 7 м заземление имеет массу 4,5 кг. Заземление успешно прошло испытание на термическую и динамическую стойкость при токе к. з. 10 кА со временем протекания 0,5 с.
По аналогии с описанным выше переносным заземлением СКТБ ВКТ Мосэнерго разработало переносное заземление для ВЛ 110—220 кВ в комплекте со штангой, выполненной также из нескольких металлических звеньев и одного изолирующего звена.
Заземление переносное для BЛ и РУ 10—110 кВ типа ШЭП-35У4-110У4 (трехфазное) выпускается Троицким электромеханическим заводом (ТУ 16-538.232-74). Заземление состоит из трех изолирующих штанг типа ШЗП, трехфазных винтовых зажимов, струбцины и заземляющего провода сечением 25 мм2. Выпускаются три типа заземления: для электроустановок до 10, 35 и 110 кВ. Заземление применяется при токах термической стойкости до 4 кА со временем протекания до 3 с. Масса комплекта для РУ до 10, 35 и 110 кВ соответственно 6,1; 9,6 и 11,3 кг, а длина штанги соответственно 1355, 1955 и 2255 мм.
Заземление переносное (однофазное) для BЛ и РУ 220 кВ типа ШЗП-220У4 изготовляется Троицким электромеханическим заводом (ТУ 16-538.232-74). Заземление состоит из изолирующей штанги типа ШЗП-220 длиной 3730 мм, винтового фазового зажима, струбцины и заземляющего провода сечением 25 мм2. Заземление рассчитано на ток термической стойкости до 4 кА со временем протекания до 3 с. Масса комплекта для РУ—6,4 кг, для ВЛ—7,5 кг.
Заводом РЭТО Мосэнерго по ТУ 34-3815-74 изготовляются переносные заземления для ВЛ35—220 кВ (однофазные и трехфазные) и для ОРУ 35—220 кВ (трехфазные), которые предназначены для наложения на провода ВЛ и токоведущие части ОРУ сечением 25—400 мм2. Заземления содержат фазные зажимы (для трехфазного использования — 3 шт., для однофазного— 1 шт.), заземляющую струбцину, изолирующую штангу и заземляющий провод. Заземляющий провод имеет сечение 25, 50
или 70 мм2 и применяется при токах термической стойкости соответственно 4, 8 или 10 кА со временем протекания до 3 с, а на напряжение 220 кВ при токах термической стойкости 10, 20 и 25 кА со временем протекания до 0,5 с. Длина изолирующей штанги для BЛ 35 и 110 кВ —3060 мм, для BЛ 220 кВ —4055 мм; для ОРУ 35 кВ —2025 мм, для ОРУ 220 кВ —3950 мм.

Переносное заземление – назначение и установка. Устройство переносного заземления

Думаю, с понятием заземления на бытовом уровне знакомы все. А вот что такое переносное заземление в электроустановках знакомо не каждому. Относительно правил охраны труда при выполнении работ в электроустановках необходимо выполнять определенные меры подготовки рабочего места. С помощью данного средства обеспечивается защита и безопасная работа персонала на токоведущих частях оборудования.

Я не зря назвал переносное заземление «средством», так как оно является дополнительным средством защиты в электроустановках.

Приветствую всех друзья на сайте Электрик в доме. Сегодня мы с Вами разберем из чего состоит переносное заземление (ПЗ), где применяется, как его правильно устанавливать и снимать.

Назначение переносного заземления

Давайте сначала разберем для чего оно необходимо. Как я уже сказал оно для электробезопасности работающих, при выполнении работа на отключенном оборудовании или на оборудовании без напряжения, но которое находится под действием наведенного напряжения.

В чем заключается электробезопасность? Ведь по сути это голый медный провод, соединяющий токоведущие части (шины, провода, шлейфа) и контур заземления. Электробезопасность заключается в защите человека от ошибочной или случайной подачи напряжения на рабочее место, а также защищает от наведенного напряжения.

Если на рабочее место ошибочно будет подано напряжение, за счет установленного переносного заземления произойдет короткое замыкание и отключение оборудования со стороны источника питания.

Не верьте тому, кто говорит, что переносные заземления устанавливаются, только если в электроустановках нет стационарных заземляющих ножей. Также в некоторых случаях ПЗ защищает от действий наведенного напряжения и согласно правил ДОЛЖНО устанавливаться непосредственно на рабочем месте бригады.

Например, бригада по наряду допуску работает на воздушной линии 110 кВ. Рядом с рабочим местом бригады проходит еще одна линия, которая находится под напряжением. Хотя выведенная в ремонт линия и заземлена с двух сторон (на питающих подстанциях) но участок на месте работ будет под действием наведенного напряжения близи проходящей линии. В таком случае непосредственно на рабочем месте также должно устанавливаться переносное заземление. И это лишь единичный пример.

Переносные заземления которые используются в электроустановках должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51853-2001.

Устройство переносного заземления

Элементами переносных заземлений являются: проводники для заземления и закорачивания между токоведущими частями различных фаз электрических установок, зажимы для присоединения проводников к токоведущим частям и к заземляющему контуру, а также изолирующие штанги.

Для изготовления заземляющих и закорачивающих проводников используется многожильный гибкий голый провод из меди. Своевременно обнаруживать повреждение жил проводника, уменьшающего его расчетное сечение и приводящего к пережиганию током короткого замыкания, можно только с использованием неизолированных проводов для заземляющих проводников.

Допускается размещать медный проводник в прозрачную оболочку или ПВХ пластика. Размещение провода в прозрачной оболочке гибкой формы позволит защитить его жилы от повреждений механического характера.

Выполнение переносных заземлений производится в качестве трехфазных или однофазных. С помощью трехфазных закорачиваются все три фазы и заземляются с общим заземляющим проводником, с помощью однофазных заземляются токоведущие части каждой в отдельности фазы. Переносные заземления однофазного типа используются в электрических установках с напряжением 110 кВ и выше, в связи с большими расстояниями между фазами и наличием чрезмерно длинных и тяжелых закорачивающих проводников.

Механизм зажимов для присоединения проводников делает возможным их надежное и прочное закрепление на токоведущих частях через специальную штангу для установки заземления. Присоединение закорачивающих проводников к зажимам осуществляется без переходных наконечников. Обусловлено данное требование тем, что в наконечниках могут иметься тяжело обнаруживаемые неудовлетворительные контакты, которые выгорают при протекании тока короткого замыкания.

Для выполнения соединения между закорачивающими проводниками трехфазного заземления и соединения их к заземляющему проводнику используется простое и надежное опрессовкой или сваркой. Выполнение болтового соединения требует не только соединения болтами, но и пропаивания (лужение) концов медной оплетки припоем. При этом не может допускаться соединение только пайкой, так как температура нагрева заземлений при протекании тока достигает сотен градусов, что влечет за собой расплавление припоя и нарушение соединения.

Конструкция зажимов, с помощью которых закорачивающие провода ПЗ подключаются к шинам должна быть такой, чтобы при протекании тока КЗ переносное заземление не могло быть сорвано с места присоединения никакими динамическими силами.

Чтобы защитить провода от возможного переламывания в местах присоединения их помещают в оболочку в форме пружин из гибкого стального провода.

Требования к переносным заземлениям

Термическая и динамическая устойчивость переносных заземлений к току короткого замыкания является основным требованием, предъявляемым к ним.
Зажимы, используемые для закрепления проводников на токоведущих частях, делаются такими, которые невозможно сорвать никакими динамическими усилиями. Также зажимы должны обеспечивать чрезвычайно надежный контакт, а иначе они перегреются и обгорят при коротком замыкании.

Поскольку результатом протекания тока короткого замыкания становится сильный нагрев закорачивающих проводников, они должны характеризоваться достаточной термической устойчивостью. Благодаря этому они останутся целыми за время отключения релейной защитой участка установки, на который подано напряжение и который закорочен с помощью ПЗ. Необходимо учитывать, что температура плавления меди составляет 1083 градусов Цельсия.

Нагрев и обрыв проводников может привести к появлению на их концах рабочего напряжения электроустановки, поэтому достаточно важным фактором является устойчивость проводников к высоким температурам.

Каждое переносное заземление должно иметь обозначенный на нем номер и сечение заземляющих проводов. Выбиваются такие данные на бирке, которая закреплена на заземлении, либо на наконечнике (струбцине).

Какое сечение провода должно быть для ПЗ

При изготовлении проводов для заземления и закорачивания используются гибкие медные жилы. Поперечное сечение таких проводов должно удовлетворять одному основному требованию — термической стойкости при трехфазном коротком замыкании, и составлять:

— в электрических установках напряжением до 1000 В – НЕ МЕНЕЕ 16 мм2;
— в электрических установках напряжением выше 1000 В – НЕ МЕНЕЕ 25 мм2.

Применение проводников меньше данных сечений запрещено.

Определение сечения проводов переносных заземлений, на основании требований термической стойкости для электрических станций, подстанций и линий электропередачи, должно допускаться при следующих температурах: +850 градусов Цельсия – конечная, +30 градусов Цельсия – начальная.

Проводники переносных заземлений для электроустановок напряжением от 6 до 10 кВ при существенных показателях токов короткого замыкания имеют очень большое сечение (120 — 185 кв. мм.), являются тяжелыми и ими сложно пользоваться. В этих случаях разрешается использование двух и более переносных заземлений, посредством их параллельной установки одних вблизи других.

Расчет сечения проводников в сетях с заземленной нейтралью осуществляется по току однофазного короткого замыкания. Что касается систем с изолированной нейтралью, то здесь станет достаточным обеспечение термической устойчивости при двухфазном КЗ.

Чтобы выполнить расчет сечения проводников для переносного заземления можно воспользоваться одной из формул:

где Iуст — ток короткого замыкания, протекающий через ПЗ, Ампер; tср – время отключения (срабатывания) релейной защиты, сек.

Правила установки переносных заземлений

Установка переносных заземлений осуществляется на токоведущих частях с любой стороны участка электроустановки, который отключается для производства работ.

В случае разделения участка, на котором производятся работы, с помощью коммутационного устройства (выключателя, разъединителя) на части или при работе нарушении целости токоведущих частей участка (снятии части проводов и т.п.) и одновременном появлении опасности возникновения наведенного напряжения от соседних линий, на каждом отдельном участке должна осуществляться установка отдельного заземления.

При установке переносных заземлений на токоведущие части используется изолирующая штанга. С ее помощью струбцина ПЗ надежно фиксируется на токоведущей части. Изолирующая штанга может быть как встроенной и составлять одно целое с зажимом, так и съемной для поочередного наложения ПЗ на каждую фазу.

Заземляющий проводник необходимо присоединить к заземленной конструкции или заземляющей шине, а после этого проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях с помощью указателя напряжения. Далее через использование штанги зажимы заземления нужно поочередно накладывать и закреплять на токоведущие части всех фаз. Выполнение зажимов может осуществляться в ручном режиме или в диэлектрических перчатках, при неприспособленности штанги для закрепления зажимов.

Установка заземления в распределительных устройствах производится с земли либо пола, или с лестницы, без поднятия на еще не заземленное оборудование. При невозможности установки и закреплении заземления на шинах с земли или лестницы, подъем для этой цели на устройство (выключатель, трансформатор) можно осуществлять, только удостоверившись в том, что напряжение отсутствует на всех вводах.

Ни в коем случае нельзя подниматься на конструкцию разъединителя напряжением 35 кВ и выше, который находится с одной стороны под напряжением. Ведь при этом лицо, которое устанавливает заземление, может оказаться в непосредственной близости к токоведущим частям, остающимся под напряжением. Такие операции чреваты риском поражения током.

Следует учитывать возможность отсутствия наведенного напряжения на токоведущей части только в случаях присоединения к ней заземления. Следовательно, прикасания к токоведущим частям допустимо только с защитными средствами, даже после снятия заземления или после снятия заряда с токоведущей части.

Для осуществления всех операций по установке и снятию переносных заземлений применяются диэлектрические перчатки.

Снятие переносных заземлений

Согласно правил существует определенный порядок снятия заземлений который следует соблюдать. Переносное заземление вначале необходимо отсоединить от токоведущей части оборудования, а затем снять зажим с заземляющего контура. Ни в коем случае не наоборот.

В электрических установках напряжением выше 110 кВ заземления снимаются с помощью штанг, даже при возможности произведения операции по месту установки без штанги.

В электрических установках напряжением 110 кВ и ниже при снятии ПЗ допускается использовать только диэлектрические перчатки, причем, только в случаях отсутствия необходимости в том, чтобы влезать на конструкцию выключателя или разъединителя для снятия заземления.

Испытания переносных заземлений

Электрические и механические испытания переносных заземлений не проводятся в эксплуатационных условиях. Электрическим испытаниям могут подвергаться только штанги переносных заземлений.

Периодические осмотры в процессе эксплуатации могут проводиться каждые три месяца или после протекания тока короткого замыкания. Изъятие переносного заземления из эксплуатации осуществляется в определенных случаях, таких как: разрушение или спекание проводников, расплавление контактных соединений, снижение их механической прочности, обрыв более пяти процентов жил.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Требования к заземлению и соединению в NEC

В заявлении о цели NEC , раздел 90.1 (A) говорится: «Целью настоящего Кодекса является практическая защита людей и имущества от опасностей, связанных с использованием электричества».

Другими словами, все сводится к защите людей и имущества от неотъемлемых опасностей, связанных с использованием электричества. Это становится очевидным, если мы посмотрим на требования к заземлению и соединению в NEC .Это две ключевые концепции, используемые для защиты. Думайте о заземлении и соединении как о фундаменте безопасной электрической установки.

Раздел 250.4 устанавливает требования к характеристикам заземления и соединения электрических систем. Остальная часть статьи 250 описывает, как достичь желаемого уровня защиты. Подобно заявлению о цели NEC , нам дается руководство по достижению намеченных результатов, а затем — набор правил, которым необходимо следовать. Подрядчики также могут обращаться к Таблице 250.3 для списка других статей, которые содержат эти требования.

Итак, почему мы заземляем системы и связываем оборудование вместе? Заземление — это процесс подключения электрической системы или оборудования к земле или проводящему объекту, который продлевает соединение с землей. Склеивание соединяет предметы вместе токопроводящим путем для обеспечения непрерывности электрического тока. Оба являются основополагающими концепциями безопасности в NEC , и о них часто говорят одновременно, но это совершенно разные концепции.

Давайте сначала займемся заземлением. Как объясняется в Разделе 250.4 (A) (1), электрические системы подключаются к земле для ограничения напряжения, возникающего от ударов молнии, скачков напряжения в сети, переходов высокого напряжения, и для стабилизации напряжения относительно земли при нормальной работе. Затем оборудование подключается к системе для ограничения напряжения на земле на оборудовании. Это выполняется через проводник, который продлевает соединение от оборудования к проводнику заземляющего электрода обратно либо в сервисе, либо в источнике отдельно созданной системы.Это обеспечивает контроль напряжения.

Однако нам необходимо установить, нужен ли системе провод, подключенный к земле. В этом разница между заземленной системой и незаземленной системой. Оба разрешены NEC ; однако бывают случаи, когда одно требуется над другим. Правила, по которым системы должны быть заземлены, относительно просты. Системы, требующие заземления:

Любая система, которую можно заземлить так, чтобы максимальное напряжение относительно земли не превышало 150 В
Трехфазная, 4-проводная система «звезда», в которой нейтраль используется в качестве проводника цепи, и
Трехфазная, 4-проводная система треугольником с проводником цепи, который подключается к средней точке одной из фазных обмоток

Другими словами, если существует вероятность того, что система будет подавать напряжение 120 В или линию на нейтральную нагрузку, ее необходимо заземлить, если это специально не разрешено или не требуется заземление с помощью 250.21 или 250.22.

Чтобы установить это соединение с землей, установщик должен установить сеть токопроводящих элементов. Это система заземляющих электродов. Некоторые электроды являются частью конструкции здания, а другие необходимо установить. В любом случае NEC требует, чтобы все электроды, имеющиеся в помещении, были включены в систему. Допустимые электроды можно найти в разделе 250.52.

Эта система служит для установления того, что соединение с землей стабилизирует напряжение.Распространенное заблуждение состоит в том, что электричество стремится к земле, но на самом деле пытается вернуться к своей исходной точке. Для заземленной системы это может означать, что некоторый ток будет проходить по определенному пути, но нельзя полагаться на то, что он заменит эффективный путь тока замыкания на землю. Чтобы установить эффективный путь тока замыкания на землю, нам нужно перейти к заземлению.

Если ток короткого замыкания может пойти по неожиданному пути, будет трудно применить правила физики для повышения безопасности. Наша работа как электриков — обуздать поток электронов через систему проводов для выполнения работы.То же самое и в ненормальных условиях. Мы знаем, что с электричеством происходят определенные вещи, благодаря науке. Лучший способ защитить себя от поражения электрическим током — выключить питание, верно? Составители кодов знают это и ввели требования, направленные на автоматическое отключение питания от цепи в ненормальных или неисправных условиях

Именно здесь концепция эффективного пути тока замыкания на землю становится звездой шоу по безопасности. В NEC это определено как специально сконструированный тракт с низким сопротивлением, предназначенный для передачи текущих условий подземного замыкания от места короткого замыкания к источнику.Он облегчает работу автоматических устройств защиты от перегрузки по току или датчиков заземления для незаземленных систем.

Это означает, что часть конструкции системы обеспечивает полный путь от самых дальних участков системы электропроводки помещения обратно к источнику питания. Однако, в отличие от системы заземляющих электродов, эффективный путь тока замыкания на землю должен иметь достаточно низкий импеданс или сопротивление, чтобы облегчить автоматическую работу устройства защиты от перегрузки по току (OCPD).

При заданном приложенном напряжении и уменьшении противодействия току будет протекать больше тока, что снижает его до незначительного значения, и ток увеличивается очень быстро.OCPD открываются быстрее с большим током, пока ток не превысит номинальное значение прерывания. Это слабое противодействие протеканию тока и прямой путь обратно к источнику увеличивает ток, достаточно высокий, чтобы он находился в пределах диапазона мгновенного срабатывания OCPD. Когда этот низкий импеданс не достигается, например, через землю, нет гарантии, что OCPD откроется, когда это необходимо.

Основные компоненты этой эффективной цепи тока замыкания на землю состоят из заземляющих проводов оборудования, таких как перемычки заземления (основная, система, сторона питания, оборудование) и рабочие или системные заземленные проводники.Заземляющие проводники оборудования представляют собой эффективный путь тока замыкания на землю на уровнях фидера и параллельной цепи системы электропроводки помещения, и его размер должен соответствовать таблице 250.122, которая основана на размере OCPD. Прерывистые участки заземляющей проводки оборудования (EGC) соединяются перемычками для подключения оборудования, размеры которых указаны в этой же таблице. В то время как система EGC соединяет оборудование с землей, чтобы ограничить напряжение относительно земли на оборудовании, она также выполняет двойную роль и связывает нетоковедущие металлические части системы вместе, чтобы подключить их к эффективному пути тока замыкания на землю.

Как только EGC подает ток короткого замыкания в ответвленную цепь или фидерное распределительное оборудование, он выполнил свою функцию. Оттуда он должен перейти к проводнику, который будет служить каналом тока короткого замыкания обратно к источнику. Это достигается за счет использования основной системы и перемычек со стороны питания. Однако, поскольку это перемычки, они соединяют два компонента системы вместе. Они подключают систему EGC к заземленному проводу. Из-за этой функции не существует компонента OCPD, определяющего их размер.Скорее, размер этих перемычек зависит от того, какой ток может подавать сама система через незаземленные проводники. Эти проводники устанавливаются в качестве пути тока короткого замыкания и являются неотъемлемой частью EGC, способного выполнять свои обязанности.

Последнее звено в цепи возвращается к источнику, и уровень обслуживания часто представляет собой трансформатор на опоре или расположенный где-то за пределами здания. Мы подключаемся от EGC к заземленному проводу с помощью первого средства отключения в помещении и полагаемся на заземленный проводник для подачи тока короткого замыкания обратно к источнику.Все эти соединительные перемычки и заземленный проводник имеют размер, основанный на потенциальном токе короткого замыкания, который может подаваться источником. Таблица 250.102 (C) определяет размеры путей тока короткого замыкания в зависимости от размера установленных незаземленных проводников. Заземленные проводники также могут служить нейтральными проводниками, и это требует других соображений, основанных на том, какой ток нейтрали будет нести проводник. Необходимо сравнить две разные роли нейтрального проводника и использовать большую из двух.

Помимо использования в качестве пути тока короткого замыкания, соединение часто используется для поддержания одинакового потенциала окружающей среды. В определенных условиях небольшие изменения напряжения могут иметь ужасные последствия.

При заземлении, подключении или выполнении любых электромонтажных работ, регулируемых NEC , помните о цели кода: обеспечить безопасность всех. Понимание того, почему вы применяете кодексы и стандарты, поможет вам определить, как вы выполняете работу.

Вы заземлены: Заземление электрической системы

Заземление электрической системы означает, что один системный проводник подключен к земле (земля по определению), и устанавливается связь с землей от системы. Установка и эксплуатация незаземленной системы означает, что никакая ссылка на землю от проводников системы не устанавливается, кроме как через емкость. Национальный электротехнический кодекс (NEC) Раздел 250.30 содержит особые правила для заземленных и незаземленных отдельно производных систем.

На землю или нет

С самых первых лет использования электричества было много дискуссий и даже жарких споров о преимуществах заземленных операционных систем по сравнению с незаземленными.Код Код указывает пользователям, нужно ли заземлять систему. Как указано в разделах 250.20, 250.21 и 250.22 последовательно, определенные электрические системы должны быть заземлены, некоторые системы могут быть заземлены, а другие системы не могут быть заземлены. Часть II статьи 250 устанавливает требования к заземлению электрической системы. Заземленные системы подключаются к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжение, создаваемое линиями высокого напряжения, скачками напряжения в сети, грозовыми разрядами и т. Д.Заземление системы также устанавливает связь с землей от системы и стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

Во время аномальных событий, таких как скачок напряжения в сети или удар молнии, потенциал системы и потенциал на токопроводящих оболочках системы будут пытаться увеличиваться на время аномального события. Событие замыкания на землю пытается вызвать повышение потенциала заземленного оборудования и систем на время состояния повреждения или до тех пор, пока устройство максимального тока не размыкает цепь.Заземление помогает ограничить эти наземные потенциалы во время аномальных событий. Системное заземление — это процесс установления соединения от одного системного проводника (часто нейтрального) к земле (земле). Следовательно, когда система заземлена, один провод системы надежно заземлен; через импедансное устройство, резистор или катушку индуктивности; или каким-либо другим способом. Подключение к земле осуществляется через провод заземляющего электрода, установленный в соответствии с частью III статьи 250.

Незаземленные преимущества и недостатки

Незаземленные системы часто задаются и устанавливаются на промышленных объектах, где требуется непрерывность питания для сборочных линий и других непрерывных процессов, которые могут быть повреждены или могут вызвать травмы, если первое замыкание фазы на землю приведет к прерыванию мощность системы. Выбор установки и эксплуатации этого типа системы определяется характером процесса, рабочими характеристиками процесса и желаемым оператором / владельцем метода работы.Если датчики заземления устанавливаются в незаземленных системах, датчики для таких систем должны располагаться как можно ближе к источнику питания. Перечисленное оборудование для обнаружения заземления доступно для использования в незаземленных системах.

Функционально, первое замыкание фазы на землю в незаземленной системе не вызовет срабатывания устройства максимального тока, поэтому обеспечивается непрерывное обслуживание. Однако важно, чтобы персонал, контролирующий систему, реагировал на сигнал тревоги, исследовал первое состояние заземления и устранял его.Если первое условие между фазой и землей не устранено и второе замыкание фазы на землю возникает на другой фазе, результатом является одновременное короткое замыкание между фазой и короткое замыкание фазы на землю. События такого типа в некоторых случаях могут привести к значительному простою и разрушению оборудования.

Недостатками незаземленной системы является то, что состояние первого замыкания фазы на землю может быть трудным для обнаружения и может потребовать значительного количества исследований и времени.Напряжение относительно земли в незаземленной системе теоретически равно 0 вольт (В), потому что нет заземления ни от одного системного проводника. Но в таких системах могут присутствовать различные уровни распределенной емкости утечки. Уровни напряжения между фазой и землей могут возникать в результате эффектов емкостной связи цепей, питаемых такими системами.

Выключатели для незаземленных сетей

Напряжение относительно земли для незаземленных систем поясняется определением «напряжение относительно земли», которое указывает, что напряжение относительно земли заземленной системы — это напряжение между данным проводником и той точкой или проводником цепи, которая заземлена.

Например, в однофазной системе 120/240 В напряжение между любым незаземленным фазным проводом и землей составляет 120 В. Однако для незаземленных систем наибольшее напряжение между данным проводником и любым другим проводником цепи также является напряжением между фазой и землей.

Например, в трехфазной трехпроводной незаземленной системе треугольником 480 В межфазное напряжение составляет 480 В. Это напряжение (480) также является напряжением между фазой и землей для этой системы, согласно определению.Установка автоматических выключателей в таких системах требует понимания обозначенных номинальных значений напряжения, таких как выключатели, отмеченные прямым номиналом напряжения (240, 480, 600 и т. Д.), По сравнению с номинальным напряжением (600/347, 480/277, 240 /). 120 и так далее). За дополнительными сведениями обратитесь к Разделу 240.85.

Заземление и соединение электрических систем

Навигация по заземлению и подключению электрических систем может быть сложной задачей, если вы не уделили время ознакомлению с требованиями статьи 250 NFPA 70

^®, Национальных правил электробезопасности ® (NEC ^®).

С чего начать? Ниже приведены некоторые общие вопросы от людей, которые только начинают изучать Статью 250. Однако, помимо новичков, эта информация также может быть полезна для опытных установщиков, которые хотят узнать больше о , почему они делают то, чему их научили, и были ли они обучены делать это должным образом.

1. Заземление и соединение — одно и то же?

Статья 250 NEC касается заземления и соединения электрических систем. По определению, а также по функции, заземление и соединение — это не одно и то же. Тем не менее, они действительно работают в тесном взаимодействии в отношениях инь и янь, чтобы обеспечить безопасность в электрических системах.

2. Что такое заземление?

Заземление — это соединение электрической системы с землей. В статье 100 NEC земля определяется как «земля». Раздел 250.4 (A) (1) гласит, что заземленные электрические системы «должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и что стабилизирует напряжение относительно земли. во время нормальной работы.”

3. Что такое склеивание?

Статья 100 NEC определяет соединение (соединение) как «соединение для обеспечения непрерывности и электропроводности». Склеивание металлических частей, таких как корпуса и кабельные каналы, гарантирует, что все они будут непрерывными на эффективном пути тока замыкания на землю (EGFCP), который ссылается на землю. EGFCP помогает управлять такими устройствами, как автоматические выключатели и предохранители или детекторы замыкания на землю в незаземленных системах.

В заземленных системах важно соединить заземляющие провода оборудования с заземленным проводом системы, чтобы завершить EGFCP обратно к источнику электричества.Электропроводность EGFCP имеет решающее значение для правильной работы защитных устройств. Это объясняет, почему мы соскабливаем краску с контактных поверхностей металлических корпусов, чтобы выполнить соединительные соединения нашей электрической системы. Удаление краски, как требуется в Разделе 250.12, обеспечивает лучшее соединение и лучшую проводимость.

В редакции NEC 2020 года в раздел 250.12 был добавлен термин «или связанный», который теперь гласит: «Непроводящие покрытия… на оборудовании, которое должно быть заземлено или соединено, должны быть удалены…». Это дополнительно подчеркивает, что заземление и соединение не являются то же самое, но работают вместе, чтобы обеспечить безопасность электрической системы.

4. Почему так важно обеспечить надлежащее заземление и соединение для вашей электрической системы?

Прежде всего, это безопасность персонала в здании. Обеспечение надлежащего заземления и соединения электрической системы вполне может стать причиной того, что сотрудник в здании избежит непреднамеренного поражения электрическим током и сможет отправиться домой той же ночью. Это так важно.

Другими элементами, на которые может негативно повлиять неправильное заземление и соединение, являются чувствительное оборудование и низковольтные сигналы.Хотя эти элементы могут быть связаны с безопасностью, их функциональность также имеет решающее значение для производства. Как отреагирует руководство, если неправильная установка заземления и соединения отрицательно повлияет на их производственные цели?

5. Какова цель требований NEC к заземлению и заземлению?

Раздел 250.4 устанавливает общие требования к заземлению и соединению электрических систем как для заземленных, так и для незаземленных систем. Для заземленных систем NEC требует, чтобы вы выполнили все следующие действия: заземление электрической системы, заземление электрического оборудования, соединение электрического оборудования и соединение электропроводящих материалов.В незаземленных системах требуются те же действия, за исключением заземления электрической системы. Когда эти требования NEC реализованы, создается эффективный путь тока замыкания на землю, что и является вашей желаемой конечной целью.

По определению, эффективная цепь тока замыкания на землю (EGFCP) — это специально сконструированная электрически проводящая цепь с низким импедансом, спроектированная и предназначенная для передачи тока в условиях замыкания на землю от точки замыкания на землю до источника электропитания.Хорошо спроектированный EGFCP может помочь устранить опасное напряжение из-за непреднамеренных отказов, позволяя устройствам защиты от сверхтока, таким как автоматические выключатели и предохранители, должным образом определять неисправность и размыкать цепь.

6. В каких разделах NEC вы должны хорошо разбираться, чтобы правильно выполнить заземление и подключение электрической системы?

Статья 250 — основа НИК; его следует изучить полностью, чтобы убедиться, что и заземление, и соединение выполнены правильно.Несколько важных ресурсов, которые вы должны использовать регулярно, — это таблицы 250.66, 250.102 (C) (1) и 250.122. Эти таблицы помогут вам правильно подобрать размер проводки для заземления и соединения вашей электрической системы. Знакомство с правильным использованием этих таблиц может помочь установщикам обеспечить надлежащее заземление и соединение в своих проектах и, в свою очередь, обеспечить безопасность тех, кто находится в здании.

Заземление и соединение электрических систем Справка

Используйте поиск, чтобы быстро найти ответы на вопросы — откройте окно поиска (ctrl + f), затем введите ключевое слово из вопроса, чтобы перейти к этим терминам в материале курса

Цель.

Целью этого курса является ознакомление инженеров с проблемами заземления и соединения электрических систем, связанных с глухозаземленными системами под напряжением 600 В. Этот курс может служить введением в заземление и подключение для инженеров, не имеющих или почти не имеющих опыта профессионального проектирования электрооборудования. В курсе также представлена практическая, но не совсем известная информация по применению заземления и соединения, которая пригодится даже самому опытному профессионалу в области проектирования электрических систем.

Зачем тратить время на изучение заземления и подключения?

 Многие специалисты в области электротехники придерживаются популярного и ошибочного убеждения, что заземление металлического объекта (путем прямого подключения его к земле)
поможет снять опасное напряжение, вызванное замыканием линии на землю.Заземление объекта никак не снимает опасное напряжение или снижает напряжение прикосновения или шагового напряжения, которые являются причиной нескольких смертей каждый год.

 Неправильное заземление и подключение — частая причина несчастных случаев, связанных с электрическим током.

 Эффективное заземление играет важную роль в правильной работе чувствительного электронного оборудования.

 «Более 80% всех отказов электронных систем, которые связаны с аномалиями питания, на самом деле являются результатом ошибок электропроводки или заземления или вызваны другими нагрузками на предприятии заказчика.«EPRI (Исследовательский институт электроэнергетики)

« Из всех проблем с питанием и заземлением, влияющих на электронное оборудование, почти 90% вызваны электропитанием и условиями заземления внутри объекта, в котором используется оборудование… Что еще более важно, почти 75% Проблемы с качеством электроэнергии внутри объекта связаны с заземлением, что делает его единственным наиболее важным фактором с точки зрения оборудования, обеспечивающего надежную работу оборудования ». Уоррен Льюис, ECM Magazine

 Издание 2005 года Национального электротехнического кодекса (NEC) включало полный пересмотр и переименование статьи 250 (ранее называвшейся «Заземление»), которая, по словам редакторов Справочника NEC, « одно из самых значительных изменений, произошедших в новейшей истории Кодекса ».

Основа и ресурсы.

Следующие ресурсы служат в качестве первичной основы информации, представленной в этом курсе
, и на них будут ссылаться в материалах курса:

 Статья 250 Национального электрического кодекса (NEC) — издание 2005 г.

 Стандарт IEEE 1100-1999 рекомендуется Практика питания и заземления чувствительного электронного оборудования

 Стандарт IEEE 142-1982 Заземление промышленных и коммерческих систем питания

 Общие сведения о тестировании сопротивления заземления AEMC (Рабочая тетрадь, издание 6.0)

Для многих инженеров, подрядчиков и техников Национальный электротехнический кодекс и его статья 250 (Заземление и соединение) являются единственной основой при проектировании и установке системы заземления.

Перед тем, как начать курс, жизненно важно, чтобы мы рассмотрели цель и ограничения Национального электрического кодекса (NEC) — чтобы понять, как следует применять NEC.

Статья 90.1 Национального электротехнического кодекса устанавливает его цель и намеренные ограничения:

90.1 Цель

(A) Практическая защита — Целью настоящего Кодекса является практическая защита людей и имущества от опасностей, возникающих в результате использования электричества.

(B) Соответствие требованиям — Этот Кодекс содержит положения, которые считаются необходимыми для обеспечения безопасности. Их соблюдение и надлежащее техническое обслуживание приводят к установке, которая по существу не опасна, но не обязательно эффективна, удобна или адекватна для хорошего обслуживания или будущего расширения использования электричества.

(C) Намерение — Этот Кодекс не предназначен в качестве проектной спецификации или руководства по эксплуатации для неподготовленных людей!

Согласно NEC — Инженеры, проектирующие и определяющие заземление и подключение, не должны использовать Национальный электрический кодекс (NEC) в качестве поваренной книги.

NEC не заменяет понимание теории, лежащей в основе требований кодекса.

Чтобы понять заземление и соединение, важно знать значения слов, которые мы будем использовать. В статье 110 Национального электротехнического кодекса содержатся определения слов, которые мы будем использовать в этом курсе. Они перечислены в порядке важности, не обязательно в алфавитном порядке.

Приложение 1 Различные компоненты заземления и соединения.

Заземленный проводник. Система или проводник цепи, который намеренно заземлен. Его также обычно называют нейтральным проводом в заземленной звездообразной системе.

Заземляющий провод. Проводник, используемый для соединения оборудования или заземленной цепи системы электропроводки с заземляющим электродом или электродами.

Заземляющий провод, оборудование. Проводник, используемый для подключения нетоковедущих металлических частей оборудования, кабельных каналов и других кожухов к заземленному проводнику системы, проводнику заземляющего электрода или к тому и другому на сервисном оборудовании или в источнике отдельно созданной системы.Статья 250.118 NEC описывает различные типы заземляющих проводов оборудования. Правильный выбор заземляющих проводов оборудования приведен в 250.122 и таблице 250.122.

Электрод заземления. Устройство, обеспечивающее электрическое соединение с землей.

Провод заземляющего электрода. Проводник, используемый для подключения заземляющего электрода (ов) к заземляющему проводу оборудования, к заземленному проводу или к обоим при обслуживании, в каждом здании или сооружении, где питание подается от фидера (ов) или ответвительной цепи (ов). , или в источнике отдельно производной системы.

Склеивание (скрепленное). Непрерывное соединение металлических частей для образования электропроводящего пути, обеспечивающего непрерывность электрической цепи и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть.

Назначение соединения — установить эффективный путь для тока короткого замыкания, который, в свою очередь, облегчает работу устройства защиты от сверхтока. Это объясняется в статьях 250.4 (A) (3) и (4) и 250.4 (B) (3) и (4) Национального электротехнического кодекса. Конкретные требования к соединению содержатся в Части V Статьи 250 и в других разделах Кодекса, как указано в Статье 250 NEC.3.

Соединительная перемычка. Надежный проводник, обеспечивающий необходимую электрическую проводимость между металлическими частями, которые необходимо электрически соединить.

Заглушки концентрического и эксцентрического типа могут ухудшить электрическую проводимость между металлическими частями и фактически вызвать ненужное сопротивление в цепи заземления. Установка соединительных перемычек — это один из часто используемых методов между металлическими дорожками качения и металлическими частями для обеспечения электропроводности. Связывающие перемычки можно найти в сервисном оборудовании [NEC 250.92 (B)], подключение более 250 В (NEC 250.97) и расширительные фитинги в металлических дорожках качения (NEC 250.98). На рис. 2 показана разница между выбивками концентрического и эксцентрического типов. На Таблице 2 также показан один из методов установки соединительных перемычек при этих типах заглушек.

Приложение 2 Соединительные перемычки устанавливаются вокруг концентрических или эксцентрических отверстий.

Связывающая перемычка, оборудование. Соединение между двумя или более участками заземляющего провода оборудования.

Соединительная перемычка, основная. Соединение между заземленным проводом цепи и заземляющим проводом оборудования при обслуживании.

На рисунке 3 показана основная перемычка, используемая для обеспечения соединения между заземленным рабочим проводом и заземляющим проводом оборудования на рабочем месте. Связывающие перемычки могут быть расположены по всей электрической системе, но основная перемычка заземления находится только в служебных помещениях. Основные требования к перемычкам подключения приведены в NEC 250.28.

Приложение 3. Основная перемычка, устанавливаемая на рабочем месте, между заземленным проводником и заземляющим проводом оборудования.

Соединительная перемычка, System. Соединение между проводником заземленной цепи и проводом заземления оборудования в отдельно выделенной системе.

На рисунке 4. показана перемычка для соединения системы, используемая для обеспечения соединения между заземленным проводником и заземляющим проводом (проводниками) оборудования трансформатора, используемого как отдельно производная система.

Приложение 4. Перемычка заземления системы, устанавливаемая рядом с источником отдельно выделенной системы между заземленным проводником системы и заземляющим проводом (проводниками) оборудования.

Перемычки соединения системы расположены рядом с источником отдельно производной системы. В производной системе используется соединительная перемычка, если производная система содержит заземленный провод. Как и основная соединительная перемычка на сервисном оборудовании, соединительная перемычка системы обеспечивает необходимое соединение между заземляющими проводниками оборудования и заземленным проводом системы, чтобы создать эффективный путь для тока замыкания на землю. Требования к перемычкам для подключения системы находятся в NEC 250.30 (А) (1).

Заземлен. Подключен к земле или к какому-либо проводящему телу, которое служит вместо земли.

Эффективно заземлено. Преднамеренно подключено к земле через заземление или соединения с достаточно низким импедансом и достаточной допустимой нагрузкой по току для предотвращения повышения напряжения, которое может привести к чрезмерной опасности для подключенного оборудования или людей.

Без заземления. Подключен к земле без установки резистора или устройства импеданса.

 Распространенное заблуждение состоит в том, что заземление и соединение — это одно и то же. Хотя они связаны, это не одно и то же. Цель этого курса — прояснить каждую тему.

 В редакции Национального электротехнического кодекса 2005 г. это признается и изменено название статьи 250 (которая раньше называлась «Заземление») на «Заземление и соединение», чтобы усилить, что заземление и соединение — это две отдельные концепции, но не исключающие друг друга. фактически, напрямую взаимосвязаны через требования статьи 250.

 Соединение — это соединение двух или более проводящих объектов друг с другом с помощью проводника, такого как провод.

 Заземление, также называемое «заземлением», представляет собой особую форму соединения, при которой один или несколько проводящих объектов соединяются с землей с помощью проводника, такого как провод или стержень.

 Правильное заземление объектов (проводников) в поле обычно включает как связи между объектами, так и особую связь с землей (землей).

Заземление для целей данного курса означает намеренное соединение с землей или другим проводящим телом относительно большой протяженности, которое служит вместо земли.Другое слово для обозначения заземления — «заземление». Если мы будем помнить об этом и использовать термин «заземление» всякий раз, когда мы используем термин «заземление», это поможет нам понять, что такое заземление (или заземление), а что нет.

Соединение — это соединение проводящих частей между собой с целью поддержания общего электрического потенциала и обеспечения электрического проводящего пути, который будет гарантировать непрерывность электрической цепи и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть. IEEE Std. 1100–1999.

В соответствии со статьей 250.4 (A) Национального электротехнического кодекса следующие общие требования к заземлению и соединению заземленных систем. В системе с заземлением вторичные обмотки питающего трансформатора могут иметь конфигурацию «звезда» с заземленной общей ветвью или конфигурация «треугольник» с заземленным центральным отводом или заземленным углом.

Следующие общие требования определяют, какие заземления и соединения электрических систем необходимо выполнить. Для соответствия эксплуатационным требованиям этого раздела необходимо следовать предписывающим методам, содержащимся в Статье 250.

(1) Заземление электрической системы Заземленные электрические системы должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время нормальной работы. операция.

(2) Заземление электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих материалах.

(3) Соединение электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы установить эффективный ток замыкания на землю. дорожка.

(4) Соединение электропроводящих материалов и другого оборудования Электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть
соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы создать эффективный путь тока замыкания на землю.

(5) Эффективный путь тока замыкания на землю Электрооборудование, проводка и другие электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть установлены таким образом, чтобы создать постоянную цепь с низким сопротивлением, облегчающую работу устройства максимального тока или детектора заземления для системы с высокоомным заземлением. Он должен быть способен безопасно пропускать максимальный ток замыкания на землю, который может быть наложен на него из любой точки системы электропроводки, где может произойти замыкание на землю источника электропитания.Заземление не должно рассматриваться как эффективный путь тока замыкания на землю.

Давайте рассмотрим с предыдущей страницы общие требования, представленные в Национальном электротехническом кодексе для заземления и соединения, чтобы лучше понять, какие требования выполняются посредством заземления (заземления), а какие — посредством методов соединения.

 Требования (1) и (2) относятся к заземлению — они конкретно относятся к «заземлению».

 Требование (1) — заземление системы или преднамеренное соединение системного проводника в заземленной системе с землей.Заявленная цель этого преднамеренного подключения к земле состоит в том, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и это стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

 Требование (2) выполняется путем присоединения нетоковедущих металлических предметов к заземляющему проводу оборудования, который присоединен к проводнику заземляющего электрода на служебном входе и на стороне нагрузки каждой отдельно выделенной системы.

 Требования (3), (4) и (5) являются связующими. Путем соединения всех металлических предметов, которые могут оказаться под напряжением в случае неисправности (и путем обеспечения заземляющего проводника оборудования, соединенного с этими предметами и с источником), обеспечивается эффективный путь заземления, облегчающий работу устройств защиты от перегрузки по току. Проще говоря, путь тока короткого замыкания должен иметь достаточно низкое сопротивление, чтобы пропускать ток короткого замыкания достаточно высокой величины, чтобы вызвать срабатывание защитного устройства на входе.Связывание также помогает обеспечить безопасность персонала, так что кто-то, прикоснувшись к двум частям оборудования одновременно, не получит шока, став путем выравнивания, если они окажутся под разными потенциалами. По той же причине, по которой соединение защищает людей, оно защищает оборудование, уменьшая ток по проводам питания и данных между частями оборудования с разными потенциалами.

Важно понимать разницу между соединением и заземлением (заземлением). Имейте в виду, что земля (грунт) является плохим проводником, и на нее нельзя полагаться как на часть пути возврата тока замыкания на землю — это путь, предназначенный для устранения замыкания.Причина, по которой никогда нельзя полагаться на землю / почву как часть пути возврата от замыкания на землю, связана с ее высоким сопротивлением.

Сопротивление земли примерно в один миллиард раз больше, чем у меди (согласно стандарту IEEE 142, раздел 2.2.8), и обеспечивает возврат к источнику только нескольких ампер (1-10).

Стандарт 142 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике гласит: «Самая сложная система заземления, которую можно спроектировать, может оказаться неадекватной, если соединение системы с землей не является адекватным и имеет низкое сопротивление.Отсюда следует, что заземление является одной из наиболее важных частей всей системы заземления. Это также самая сложная часть для проектирования и получения . .. Для небольших подстанций и промышленных предприятий в целом должно быть получено сопротивление менее 5 Ом, если это практически возможно ».

Однако с практической точки зрения на заземляющий электрод, независимо от его сопротивления, нельзя полагаться на устранение замыкания на землю. Если оборудование эффективно заземлено и соединено, то должен быть предусмотрен путь с низким сопротивлением (не через заземляющий электрод к земле и через землю обратно к источнику), чтобы облегчить работу устройств максимального тока в цепи.В то время как минимальное практическое сопротивление заземляющего электрода желательно и будет лучше ограничивать потенциал корпусов оборудования над землей, более важно обеспечить путь с низким импедансом для быстрого устранения повреждения в целях обеспечения безопасности. Чтобы получить наименьшее практическое сопротивление, цепь заземления оборудования должна быть подключена к заземленному проводу внутри вспомогательного оборудования.

Ни заземление (заземление), ни система заземляющих электродов не помогают устранять электрические неисправности. Именно соединение металлических предметов с заземляющим проводом оборудования обратно к источнику обеспечивает путь с достаточно низким импедансом, позволяющим срабатывать защитным устройствам от сверхтоков и устранять неисправности.Если путь замыкания на землю опирается на землю, то тока короткого замыкания (из-за высокого импеданса) будет недостаточно для срабатывания защитного устройства
.

Помните закон Ома, V = I x R? Рассмотрим следующий пример. Фазный провод на 120 В намеренно подключается непосредственно к земле (если оголенный провод под напряжением был соединен с заземляющим стержнем в грязи), а заземляющий стержень имеет сопротивление 25 Ом к заземленному источнику питания (трансформатору). В этом сценарии будет получено чуть менее 5 Ампер (4.8А) тока замыкания на землю. Это преднамеренное соединение с землей не дало бы достаточного тока короткого замыкания для отключения даже автоматического выключателя на 20 А, поскольку автоматический выключатель на 20 А может непрерывно выдерживать 16 Ампер.

Такой же высокий импеданс земли, который ограничивает ток короткого замыкания до уровней, меньших, чем требуется для размыкания защитных устройств, создаст опасные скачки напряжения или напряжения прикосновения в непосредственной близости от заземляющего стержня, которые могут быть смертельными. Несколько человек умерли в последние годы именно из-за этого состояния — когда столбы уличного освещения были заземлены заземляющими стержнями, но не имели заземляющих проводов оборудования, которые могли бы служить эффективным путем обратного тока короткого замыкания к источнику питания.

Давайте рассмотрим факторы, которые влияют на сопротивление систем заземляющих электродов (давайте использовать стержни для обсуждения).

 Сопротивление электрода (разница всего в несколько миллиом между различными обычно используемыми материалами и размерами — IEEE Std 142-1982). Сопротивление электрода зависит от материала стержня и площади поверхности стержня. Площадь поверхности стержня зависит от диаметра стержня.

 От стержня к поверхности почвы (незначительный фактор — обычно всего лишь доля Ом — если стержень вбивается в уплотненный грунт и не рыхлый — IEEE Std 142-1982) Различия в размерах заземляющих стержней и материалах делают небольшая заметная разница в сопротивлении электрода (однако материал стержня играет роль в ожидаемом сроке службы стержня).

 Контактное сопротивление между стержнем и окружающей почвой. Если стержень вбивается в уплотненный грунт, тогда сопротивление между стержнем и окружающей почвой не является существенным фактором (это обсуждается более подробно в разделе, посвященном стержням с глубоким забиванием).

 Сопротивление почвы, окружающей электрод (самый большой фактор). В правильно установленной системе заземляющих электродов сопротивление почвы является ключевым фактором, определяющим, каким будет сопротивление заземляющего электрода и на какую глубину необходимо ввести стержень, чтобы получить низкое сопротивление заземления.
Удельное сопротивление почвы зависит от глубины от поверхности, типа концентрации растворимых химических веществ (минералов и растворенных солей) в почве, содержания влаги и температуры почвы. Другими словами, удельное сопротивление определяется электролитом в почве. Сопротивление заземляющего стержня 5/8 ”для типичных типов грунта из IEEE 142-1982 представлено ниже:

Вот несколько удивительных фактов:

Согласно этой таблице IEEE 142-1992, 10-дюймовый заземляющий стержень приводится в действие в двух из четырех категорий типов грунтов в среднем не обеспечивали сопротивления 25 Ом или менее! Это обычное дело во многих районах с песчаной почвой.

Наличие поверхностных вод не обязательно указывает на низкое удельное сопротивление (IEEE Std 142-1982).

Недавний проект наглядно иллюстрирует истинность этого утверждения. Почва водомелиоративного сооружения всегда была влажной. Инженеры-электрики, исследующие проблемы с заземлением на объекте, наивно полагали, что постоянное присутствие воды (из-за высокого уровня грунтовых вод) гарантирует низкое удельное сопротивление почвы и что отдельных стержней заземления или, возможно, параллельных стержней заземления будет достаточно для создания заземления с низким сопротивлением. (заземление).Однако все было наоборот. Дальнейшие исследования показали, что высокий уровень грунтовых вод был связан с подземным водным потоком. Буквально через это место протекала река, которая была частью гидрологии района. Почва была очень песчаной.

Со временем все растворимые минералы, которые существовали, растворялись и уносились медленно текущей водой, оставляя песок и дистиллированную воду — оба отличные изоляторы!

Это открытие радикально изменило направленность исследования заземления площадки и соответствующих корректирующих действий, заставив инженеров задуматься о стратификации почвы.

Обычные методы заземления, которым в течение последних сорока лет обучали производителей заземления и тестирования заземления, основаны на предполагаемом однородном состоянии почвы. Традиционные методы породили практические правила, которые стали приняты многими инженерами
как стандартные методы. Одна из таких практик заключалась в том, что как удвоение глубины заземляющего стержня, так и установка двух параллельных заземляющих стержней были одинаково эффективными методами для снижения сопротивления стержня (ов) относительно земли.Эти практические правила предполагали, что почва однородна — что почва остается того же типа и сопротивления при погружении на большую глубину. На практике на многих территориях почва слоистая, а не однородная.

Как ответственные инженеры, мы должны помнить, что практика использования параллельных заземляющих стержней, иногда соединенных по схеме треугольника, которая была разработана с использованием методов, предполагающих однородность грунтовых условий, может быть не лучшей практикой для слоистых почвенных условий.

Мы рассмотрим это более подробно в следующем разделе.

Что может служить заземляющим электродом?

Помните — заземляющий электрод является средством выполнения двух из пяти требований к заземлению и соединению, перечисленных в Национальном электротехническом кодексе.

(1) Заземление электрической системы Заземленные электрические системы должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжение, вызываемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время Нормальная операция.

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом в качестве заземляющих электродов можно использовать следующие электроды, и если их более одного, они должны быть соединены вместе:

 Металлическая подземная водопроводная труба (NEC 250.52 (A) (1))

 Металлический каркас конструкции (NEC 250.52 (A) (2))

 Заземляющий электрод в бетонном корпусе (он же заземление UFER) (NEC 250,52 (A) (3))

 Кольцо заземления (NEC 250.52 (A) (4))

 Заземляющий стержень (NEC 250.52 (A) (5))

 Заземляющие пластины (NEC 250.52 (A) (6))

В Национальных электротехнических правилах указаны конкретные требования к установке для каждого типа электрода.

Два или более заземляющих электрода, которые эффективно соединены вместе, должны рассматриваться как единая система заземляющих электродов.

Давайте рассмотрим различные места, где требуется заземление (имеется в виду преднамеренное соединение или подключение к системе заземления). Национальный электротехнический кодекс требует следующего:

Служебный вход — Статья 250.24 (A) NEC требует, чтобы в системе электропроводки помещения, снабжаемой заземленной службой переменного тока, был провод заземляющего электрода, соединенный с заземленным служебным проводом (также называемый нейтралью). дирижер). Статья 250.24 (A) (1) требует, чтобы соединение выполнялось в любой доступной точке от конца нагрузки на линии ответвления или боковой линии обслуживания до терминала или шины, к которым подключен заземленный провод (нейтраль), на стороне обслуживания, включительно. отключающие средства.Это переводится в одно из трех мест, как показано ниже:

Отдельно производные системы — Обратитесь к разделу VI для обсуждения отдельно производного заземления системы.

Металлические водопроводные и другие металлические трубопроводы, которые могут оказаться под напряжением — 250.104 (A) и (B) требует, чтобы металлическая система водяных трубопроводов была соединена с системой заземления в любом из следующих мест: корпус вспомогательного оборудования, заземленный провод на обслуживания, провод заземляющего электрода или заземляющих электродов.В то время как металлические водопроводные трубы должны быть заземлены, другие системы металлических трубопроводов должны быть соединены с землей (заземлены) только в том случае, если существует вероятность того, что они будут под напряжением — то есть там, где имеются механические трубопроводы и электрические соединения внутри оборудования (например, газовых приборов). .

Конструкционный металл — 250.104 (C) требует наличия открытого конструкционного металла, который соединен между собой для образования металлического каркаса здания и не заземлен намеренно и может оказаться под напряжением, должен быть соединен с землей либо в корпусе сервисного оборудования, либо в заземленном проводе в сервисе. , провод заземляющего электрода или к заземляющим электродам.

Если система переменного тока (AC) подключена к заземляющему электроду в здании или сооружении или на них, тот же электрод должен использоваться для заземления корпусов проводников и оборудования внутри или на этом здании или сооружении. Если отдельные службы, фидеры или ответвления питают здание и должны быть подключены к заземляющему электроду (ам), следует использовать тот же заземляющий электрод (а). Это необходимо для того, чтобы все металлические объекты в конструкции имели одинаковый потенциал земли.

Какое сопротивление заземления требуется? Разрешается?

Если вас спросят: «Сколько Ом сопротивления земли требуется Национальным электрическим кодексам (NEC) для заземления системы?» Что бы вы сказали? А) 25 Ом? Б) 10 Ом? В) 100 Ом? Или D) Вы бы сказали, что NEC не устанавливает минимальных требований?

Если бы вы ответили D), вы были бы правы! Как бы трудно в это поверить, но в Национальном электротехническом кодексе нет заявленного минимального сопротивления заземления для заземления системы.

Давайте посмотрим на статью 250-56 NEC

250.56 Сопротивление стержневых, трубных и пластинчатых электродов:

 Отдельный электрод, состоящий из стержня, трубы или пластины, не имеющий сопротивления заземления 25 Ом или менее, должен может быть дополнен одним дополнительным электродом любого из типов, указанных в пунктах от 250,52 (A) (2) до (A) (7). Если в соответствии с требованиями данного раздела установлено несколько стержневых, трубных или пластинчатых электродов, они должны находиться на расстоянии не менее 1,8 м (6 футов) друг от друга.

 FPN: эффективность параллельного включения стержней длиннее 2.5 м (8 футов) увеличивается за счет расстояния более 1,8 м (6 футов).

Обратите внимание, что NEC говорит, где «Один электрод…». Также обратите внимание, что это не требует повторных испытаний и установки дополнительных стержней или стержней дополнительной длины до тех пор, пока не будет достигнуто сопротивление 25 Ом или меньше. Эта статья NEC позволяет подрядчику запускать две штанги, разнесенные на 6 футов друг от друга, не проводить наземных испытаний и прекращать работу!

Многие районы имеют слоистую (то есть слоистую) песчаную почву. Наиболее чистый песок — это кварц, диоксид кремния (SiO2).Диоксид кремния — это высококачественный электрический изолятор, который обычно используется в качестве барьерного материала при имплантации примесей или диффузии, для электрической изоляции полупроводниковых устройств, в качестве компонента металлооксидных полупроводниковых (MOS) транзисторов или в качестве межслойного диэлектрика при многоуровневой металлизации. структуры, такие как многочиповые модули
. Песок — хороший изолятор; это НЕ хороший заземляющий материал.

Чтобы выйти из слоистых песчаных почв, необходимо продвинуть заземляющие стержни глубже через слой песка (каким бы глубоким он ни был) в более проводящую почву.

Установка нескольких параллельных стержней в песчаный грунт не имеет большого значения, если требуется соединение с землей с низким сопротивлением — вы должны пройти под слоем песка.

Национальный электротехнический кодекс содержит две таблицы, в которых указаны размеры заземления и соединения.

 Таблица 250.66 Заземляющий провод для систем переменного тока

 Таблица 250.122 Минимальный размер заземляющих проводов оборудования для заземляющих каналов и оборудования.

Таблица 250.66 Провод заземляющего электрода для систем переменного тока

Примечания:
1.Если используются несколько наборов служебных вводных проводников, как это разрешено в 230.40, исключение № 2, эквивалентный размер самого большого служебного вводного проводника должен определяться по наибольшей сумме площадей соответствующих проводников каждого набора.
2. Если нет проводов для входа в сервисный центр, размер жилы заземляющего электрода должен определяться эквивалентным размером самого большого входного проводника, необходимого для обслуживаемой нагрузки.

Таблица 250.122 Минимальный размер заземляющих проводов оборудования для заземляющих каналов и оборудования

Примечание:
Если необходимо соблюдать 250.4 (A) (5) или (B) (4), заземляющий провод оборудования должен иметь сечение больше, чем указано в этой таблице.
* См. Ограничения по установке в 250.120.

Источником этих таблиц был отчет комитета IEEE «Руководство по безопасности при заземлении подстанций переменного тока». В отчете комитета обсуждалась обоснованность размеров заземляющих проводов, указанных в таблицах, исходя из типичной длины проводника 100 футов и падения напряжения на проводе на основе этой длины 100 футов. [Руководство к Национальному электротехническому кодексу — Грегори Биералс — Институт проектирования электрооборудования].Для длин более 100 футов «минимальный размер», указанный в таблице, может оказаться недостаточным для устранения неисправности или проведения тока повреждения, которому она подвержена.

С практической точки зрения, проводники заземляющих электродов редко проектируются так, чтобы их длина превышала 100 футов, и на Таблицу 250.66 можно положиться почти без исключения.

Заземляющие проводники оборудования, с другой стороны, часто длиннее 100 футов, то есть всегда, когда длина ответвленной цепи или фидера заземляющего проводника оборудования, с которым они установлены, превышает 100 футов.В этих ситуациях минимальный провод заземления оборудования, указанный в таблице 250.122, не будет достаточным для пропускания и / или снятия ожидаемых токов повреждения.

Опытные инженеры-электротехники и специалисты по проектированию знакомы с необходимостью увеличения размеров проводников для длинных ответвлений цепи и проводов фидера для решения и смягчения проблем, связанных с падением напряжения. В статье 250.122 (B) указывается, что заземляющий провод оборудования также должен быть увеличен.

250.122 (B) Увеличенный размер — Если размер незаземленных проводов увеличивается, заземляющие проводники оборудования, если они установлены, должны быть увеличены в размере пропорционально круговой миловой площади незаземленных проводников.

Заземляющие провода оборудования на стороне нагрузки средств отключения обслуживания и устройств максимального тока рассчитываются в зависимости от размера устройств максимального тока фидера или ответвленной цепи перед ними.

Если незаземленные проводники цепи (токоведущие, линейные) увеличены в размере для компенсации падения напряжения или по любой другой причине, связанной с правильной работой схемы, заземляющие провода оборудования должны быть увеличены пропорционально.

Пример:

240-вольтная однофазная 250-амперная нагрузка питается от 300-амперного выключателя, расположенного в щитке на расстоянии 500 футов.«Нормальная» цепь (без увеличения размера для ограничения падения напряжения) будет состоять из медных проводников на 250 тыс. Куб. М с медным заземляющим проводом оборудования 4 AWG. Если количество проводников было увеличено до 350 тыс. Куб. М из соображений падения напряжения, каков минимальный размер заземляющего проводника оборудования с учетом требования пропорционального увеличения?

Solution

ШАГ 1.

Рассчитайте соотношение размеров проводов увеличенного диаметра и проводов нормального сечения:

ШАГ 2.

Рассчитайте площадь поперечного сечения заземляющего проводника оборудования увеличенного размера, умножив соотношение размеров на площадь поперечного сечения заземляющего проводника стандартного размера оборудования, взятую из Таблицы 250.122 для защитного устройства на 250 А (необходимо использовать следующее большее значение или 300 А). В таблице 250.122 указано, что подходит медный провод номер 4 AWG. В соответствии с таблицей 8 главы 9 Национального электротехнического кодекса — Свойства проводника
(см. Стр. 21) заземляющий провод 4 AWG имеет поперечное сечение 41 740 круглых мил.

Соотношение размеров x круговых милов заземляющего проводника

1,4 x 41,740 круглых милов = 58 436 круглых милов

ШАГ 3.

Определите сечение заземляющего проводника нового оборудования.

Опять же, обращаясь к таблице 8 главы 9, мы обнаруживаем, что 58 436 круговых милов больше 3 AWG. Следующий больший размер — 66 360 круглых милов, который преобразуется в медный заземляющий провод для оборудования 2 AWG.

Для данного сценария нормальный заземляющий провод оборудования, указанный в Таблице 250.122 для цепи на 250 А будет медным заземляющим проводом № 4 AWG. В этом случае заземляющий провод оборудования необходимо увеличить до медного заземляющего проводника № 2 AWG, чтобы соответствовать требованиям статьи 250.122 (B) NEC. Целью этого требования к увеличению размера является обеспечение проводника, имеющего соответствующий размер, чтобы выдерживать и устранять ожидаемые токи короткого замыкания.

NEC Ch. 9 Таблица 8

Согласно требованиям Национального электрического кодекса (NEC) нейтраль и заземляющий провод оборудования должны быть подключены к главной сервисной панели и вторичной стороне отдельно выделенной системы (подробнее об этом ниже).NEC разрешает использовать только одну связь нейтрали с землей в каждой отдельно производной системе. Неправильное дополнительное соединение нейтрали с землей — довольно распространенная проблема, которая не только создает опасность поражения электрическим током для обслуживающего персонала, но также может ухудшить характеристики электронного оборудования. Неправильное соединение нейтрали и заземления в розетках можно обнаружить с помощью тестера проводки и заземления, предназначенного для этой цели.

Вольтметр также можно использовать для определения наличия неправильных соединений в розетках.Измерение напряжения между нейтралью и землей на розетках может указывать на напряжение в диапазоне от милливольта до нескольких вольт при нормальных рабочих условиях и в зависимости от нагрузки, длины цепи и т. Д. Однако показание 0 В может указывать на наличие ближайшей нейтрали. — земляная связь. Чрезмерный ток заземления оборудования в распределительных щитах также указывает на возможность заземления нейтрали на стороне нагрузки. Визуальный осмотр нейтральной шины внутри щитков необходим, чтобы проверить расположение этих дополнительных и неправильных соединений.

Когда в отдельно созданной системе существует более одной связи нейтраль — земля, это приводит к намеренному соединению (или соединению) проводов нейтрали и заземления в двух местах. Это создает параллельное соединение, в котором ток нейтрали делится на часть, возвращающуюся на нейтраль, а остальная часть возвращается к источнику через путь заземления оборудования в соответствии с законом Ом (ток будет делиться пропорционально, чтобы пройти путь наименьшего сопротивления с напряжением падение по каждой параллельной траектории одинаково).На рисунке ниже представлены два варианта предотвращения протекания нежелательного тока в системе заземления (и соединения).

Отдельно производные системы — это системы, которые не имеют прямого соединения между выходными проводниками питания и входными проводниками питания. Это трансформаторы без прямого соединения между нейтралью первичной системы и вторичной нейтралью, только системы ИБП, которые включают в себя изолирующие трансформаторы, таким образом получая новый нейтральный системный проводник (примечание — все системы ИБП не являются отдельно производными системами), и комплекты двигателей-генераторов, которые подключаются. к системе электропроводки здания через 4-полюсный автоматический переключатель являются отдельно производными системами, поскольку они имеют отдельную нейтраль, которая не имеет прямого соединения с нейтралью электросети (из-за 4-го полюса безобрывного переключателя).Двигатель — генераторные установки, в которых применяются 3-полюсные системы переключения, имеют прямое соединение с нейтралью энергосистемы общего пользования, не являются отдельно производными системами и не могут иметь заземления нейтрали на двигателе-генераторе. [IEEE Std 1100-1999]

Существует много дискуссий об отдельных или специальных основаниях, связанных с чувствительным электронным оборудованием. Статья 250.96 (B) Национального электротехнического кодекса разрешает изолировать электронное оборудование от кабельного канала таким же образом, как шнур и подключенное к вилке оборудование изолируются от кабельного канала.

250,96 (B) Изолированные цепи заземления. Если требуется для снижения электрического шума (электромагнитных помех) в цепи заземления, корпус оборудования, питаемый от ответвленной цепи, должен быть разрешен для изоляции от кабельного канала, содержащего цепи, питающие только это оборудование, с помощью одного или нескольких перечисленных неметаллических фитингов кабельного канала, расположенных в точку крепления кабельного канала к корпусу оборудования. Металлический кабельный канал должен соответствовать положениям данной статьи и должен быть дополнен внутренним изолированным заземляющим проводом оборудования, установленным в соответствии с 250.146 (D), чтобы заземлить корпус оборудования.

FPN (ПРИМЕЧАНИЕ FINE PRINT): Использование изолированного заземляющего провода оборудования не отменяет требования по заземлению системы кабельных каналов.

Ключом к этому методу заземления электронного оборудования является постоянное обеспечение того, чтобы изолированный заземляющий провод, независимо от того, где он заканчивается в системе распределения, был подключен таким образом, чтобы создать эффективный путь для тока замыкания на землю (через соединение), как требуется NEC 250.4 (А) (5).

Хотя использование изолированных заземляющих проводов оборудования может быть полезным для снижения электромагнитных помех, очень важно, чтобы требование изолированного заземления НЕ приводило к изолированному, изолированному или иным образом не подключенному к заземлению заземлению системы электродов здания. Такой изолированный стержень заземления (соединение с землей) нарушит NEC 250.50.

250,50 Система заземляющих электродов Все заземляющие электроды, как описано в пунктах 250.52 (A) (1) — (A) (6), которые имеются в каждом обслуживаемом здании или сооружении, должны быть соединены вместе, чтобы сформировать систему заземляющих электродов.

Причина, по которой изолированный заземляющий стержень (то есть тот, который не соединен с другими заземленными или заземленными электродами) запрещен, и что NEC требует, чтобы отдельные заземляющие электроды были соединены вместе, заключается в уменьшении разницы потенциалов между ними из-за молния или случайный контакт с линиями электропередач. Системы молниезащиты, связи, радио и телевидения, а также заземления системы кабельного телевидения ВСЕ должны быть соединены вместе, чтобы минимизировать потенциальные различия между системами.Отсутствие соединения (или соединения) всех компонентов заземления может привести к серьезному поражению электрическим током и пожару.

Например, для установки кабельного телевидения, показанной на Рисунке 250.39, предположим, что ток индуцируется в линии электропередачи импульсным перенапряжением или близлежащим ударом молнии, так что мгновенный ток силой 1000 ампер возникает по линии электропередачи к источнику питания. линия земли. Такая сила тока не является чем-то необычным при таких обстоятельствах — она может быть и часто бывает значительно выше.Также предположим, что заземление питания имеет сопротивление 10 Ом, что в большинстве случаев является очень низким значением (одиночный заземляющий стержень в среднем грунте имеет сопротивление относительно земли около 40 Ом).

Приложение 250.39 Установка кабельного телевидения, не соответствующая Кодексу, иллюстрирующая, почему необходимо соединение между различными системами. Согласно закону Ома, ток через оборудование, подключенное к электрической системе, будет на мгновение увеличиваться до потенциала 10 000 вольт (1000 вольт). амперы × 10 Ом).Этот потенциал в 10000 вольт будет существовать между системой CATV и электрической системой
, а также между заземленным проводником в кабеле CATV и заземленными поверхностями в стенах дома, такими как водопроводные трубы (которые подключены к заземлению). по которому проходит кабель. Этот потенциал также может появиться у человека, держащего одной рукой кабель кабельного телевидения, а другой рукой — металлическую поверхность, подключенную к заземлению (например, радиатор или холодильник).

Фактическое напряжение, вероятно, будет во много раз больше рассчитанного 10 000 вольт, поскольку для сопротивления заземления и тока были приняты чрезвычайно низкие (ниже нормального) значения.Однако большинство систем изоляции не рассчитано выдерживать даже 10 000 вольт. Даже если система изоляции действительно выдерживает скачок напряжения в 10 000 вольт, она может быть повреждена, и выход из строя системы изоляции приведет к искрообразованию.

Такая же ситуация могла бы существовать, если бы скачок тока был на кабеле CATV или телефонной линии. Единственная разница будет заключаться в напряжении, которое будет зависеть от индивидуального сопротивления заземляющих электродов относительно земли.

Решение состоит в том, чтобы соединить две системы заземляющих электродов вместе или подключить оболочку кабеля CATV к заземлению, что и требуется Кодексом.Когда одна система поднимается выше потенциала земли, вторая система достигает того же потенциала, и между двумя системами заземления отсутствует напряжение.

Exhibit 250.40 Установка кабельного телевидения, соответствующая требованиям 250.94.

Ниже приведены примеры реальных случаев, когда отдельные заземления или предметы, которые должны быть заземлены (заземлены), были изолированы друг от друга (не соединены вместе):

 Женщина заметила «покалывание» электричеством, когда принимала душ. Расследование показало, что между сливом для душа и ручками для душа присутствовало электрическое напряжение.Тот факт, что женщина была босиком с мокрыми руками (а люди часто бывают в душе!), Способствовал тому, что она чувствовала разницу в напряжении. Причиной проблемы были паразитные напряжения, создаваемые воздушной распределительной линией. Разница в напряжении была между колодцем и септической системой. Решением было скрепить дренажную и водопроводную трубы вместе.

 Владелец бизнеса жаловался на постоянные сбои компьютерного модема и компьютера. Коммунальная компания обнаружила, что сбои произошли по совпадению с нарушениями питания (замыканиями на землю) на одном из основных фидеров, обслуживающих объект.Проведенное расследование показало, что телефонный, водопроводный и силовой заземления были электрически изолированы (не соединены друг с другом). Правильное соединение (соединение) систем устранило дальнейшие проблемы с этим клиентом.

[Примеры приведены из статьи «Заземление энергосистем: практическая точка зрения», номер статьи PCIC-2002-xx, Джон П. Нельсон, сотрудник IEEE]

Термин «заземление Ufer» назван в честь консультанта, работающего в США. Армия во время Второй мировой войны. Техника Mr.Придуманный Уфер был необходим, потому что на участке, нуждающемся в заземлении, не было грунтовых вод и мало осадков. Пустыня представляла собой серию хранилищ бомб в районе Флагстаффа, штат Аризона.

Принцип Уфер земли прост. Его очень эффективно и недорого устанавливать при новом строительстве. Земля Уфер использует агораскопические свойства бетона. Бетон быстро впитывает влагу и очень медленно теряет влагу. Минеральные свойства бетона (известь и другие) и присущий им pH означает, что бетон имеет запас ионов для проведения тока.Почва вокруг бетона становится «легированной» бетоном. В результате pH почвы повышается и понижается, что обычно составляет 1000 Ом · метр в почвенных условиях (трудно получить хорошую почву). Присутствующая влага (бетон очень медленно отдает влагу) в сочетании с «легированной» почвой являются хорошим проводником для электрической энергии или тока молнии.

Эффект почти такой же, как и при химической обработке почвы вокруг электрода. Авторы статьи IEEE 1969 года пришли к выводу о следующих обширных испытаниях такой электродной системы: «.. . Сети из арматурных стержней… бетонных оснований обеспечивают приемлемо низкое сопротивление заземления, с возможностью защиты от коротких замыканий и импульсных токов, подходящих для всех типов заземления конструкций и цепей. . . . Не последним преимуществом системы арматуры является ее доступность и низкая стоимость ». [Fagan & Lee, «Использование бетонных арматурных стержней в качестве заземляющих электродов», Конференция по нефтяной и химической промышленности 1969 г.]

Методы Ufer используются для строительства нижних колонтитулов, бетонных полов, радио- и телебашен, анкеров для опорных тросов, освещения столбы и др.Медная проволока не работает как «уферское» заземление из-за pH-фактора бетона (обычно + 7pH). Использование стальной арматуры в качестве «уферского» грунта работает хорошо, и бетон не трескается и не отслаивается, как это было с медью. Использование медной проволоки, привязанной к стержням арматуры, находящимся вне бетона, не вызывает ни одной из этих проблем.

Минимальный размер арматуры, необходимый для предотвращения проблем с бетоном, зависит от:

1. Тип бетона, его содержание, плотность, удельное сопротивление, коэффициент pH и т. Д.

2. Площадь поверхности бетона, контактирующей с почвой.

3. Удельное сопротивление почвы и содержание грунтовых вод.

4. Размер и длина арматурного стержня, проволоки или пластины.

5. Величина тока удара молнии.

На следующей диаграмме показана проводимость тока молнии на фут арматурного стержня (арматурного стержня). Учитывается только внешний арматурный стержень. Арматурный стержень в центре нижнего колонтитула или фундамента не учитывается в этом расчете. В нижнем колонтитуле траншеи можно учитывать только арматуру по бокам и внизу нижнего колонтитула.

Г-н Уфер не знал, что он нашел, пока не экспериментировал с проволокой различной длины в бетоне. Сегодняшний информированный инженер извлекает выгоду из открытия г-на Уфера и привяжет стержни стальной арматуры в здании или другом фундаменте к заземлению здания. При присоединении к электрическому заземлению, строительной стали и т. Д. Армированный пол и фундамент здания становятся частью системы заземления здания. Результатом является значительно улучшенная система заземления с очень низким общим сопротивлением относительно земли.

Если бы одного заземления Ufer было бы достаточно, производители заземляющих стержней разорились бы. Но одной только земли Уфер этого недостаточно. Немногие здания, даже те, которые строятся сегодня, построены с учетом преимуществ земли Уфер. Часто можно увидеть использование «заземления Ufer» на военных объектах, компьютерных залах и других сооружениях с очень специфическими характеристиками заземления. Это не распространено на большинстве промышленных предприятий, офисных зданий и жилых домов. Сегодня более распространено заземление в соответствии с минимальными национальными и местными электротехническими нормами.Это будет включать в себя один или несколько приводных заземляющих стержней, подключенных (связанных) к нейтральному проводу электрического служебного входа.

В 2005 году NEC был пересмотрен, чтобы четко требовать включения UFER или электрода в бетонном корпусе (теперь 250,52 (A) (3)) в систему заземляющих электродов для зданий или сооружений, имеющих бетонное основание или фундамент без площадь поверхности менее 20 футов в непосредственном контакте с землей. Это требование применяется ко всем зданиям и сооружениям с фундаментом и / или опорой размером 20 футов или более или более 1/2 дюйма.или армирующая сталь с большей электропроводностью, или 20 футов или более из чистой меди не менее 4 AWG.

Заземляющие стержни бывают разных форм, но чаще всего в заземлении электрических сетей используются заземляющие стержни из оцинкованной стали. Пожалуйста, помните, лучший день для заземляющего стержня (удельное сопротивление) — это день его установки. Коррозия, остекление и т. Д. — все это факторы, снижающие эффективность заземляющих стержней.

Заземляющие стержни обычно делятся на один из следующих размеров; 1/2 дюйма, 5/8 дюйма, 3/4 дюйма и 1 дюйм.Они бывают из стали с покрытием из нержавеющей, оцинкованной или медной стали и могут быть из твердой нержавеющей стали или из мягкой (без плакировки) стали. Их можно приобрести в безрезьбовых или резьбовых частях различной длины. Наиболее распространенная длина — 8 футов и 10 футов. Некоторые из них будут иметь заостренный конец, другие будут иметь резьбу и могут быть соединены вместе для образования более длинных стержней при движении.

Эффективность заземляющего стержня диаметром 1 дюйм над стержнем заземления 1/2 дюйма минимальна при снятии показаний сопротивления. Штанги большего размера выбираются для более сложных почвенных условий.Глиняные или каменистые условия часто требуют использования силовых приводов, похожих на ударные, используемые механиками при работе с вашим автомобилем. Обычно они бывают электрическими или пневматическими. Силовые приводы при использовании с тяжелыми заземляющими стержнями диаметром 1 дюйм будут работать на большинстве почв.

Пруток с медным покрытием диаметром 1 дюйм по сравнению с прутком с медным покрытием 1/2 дюйма в тех же грунтовых условиях дает примерно 23% улучшение рабочих характеристик. Площадь поверхности стержня 1/2 дюйма составляет 1,57 по сравнению с площадью поверхности стержня 1 дюйм при 3,14 (3,14 x.5 = 1,57 и 3,14 х 1 = 3,14). Таким образом, удвоение площади поверхности дает улучшение производительности примерно на 23%.

Покрытие заземляющих стержней предназначено для защиты стали от ржавчины. Большинство думает, что оболочка (медь на стальном стержне) предназначена для увеличения проводимости стержня. Это действительно способствует проводимости, но основная цель покрытия — предохранить стержень от ржавчины.

Не все плакированные заземляющие стержни одинаковы, и важно, чтобы плакированный стержень имел достаточно толстую оболочку.Высококачественные промышленные заземляющие стержни из стали, плакированной медью, могут стоить немного дороже, но они оправдывают небольшие дополнительные затраты.

Когда заземляющий стержень вбивается в каменистую почву, он может поцарапать покрытие, и стержень заржавеет. В сухом виде ржавчина не проводит электричество, это хороший изолятор. Когда он влажный, он все еще не такой проводящий, как медь на стержне. Можно проверить pH почвы, и это должно определить тип используемого стержня. В почвенных условиях с высоким pH следует использовать только высококачественные плакированные стержни.Если почва очень кислая, лучше всего подойдут нержавеющие стержни. Один из самых популярных стержней заземления — стержень заземления из оцинкованной (горячеоцинкованной) стали.

Этот стержень используется с медными и алюминиевыми проводниками для формирования заземления служебного входа в большинстве зданий и жилых домов. Это плохой выбор для определения удельного сопротивления грунта с течением времени. Стыки между заземляющим стержнем и проводом выполняются выше или ниже поверхности земли и в большинстве случаев подвержены постоянной влажности. В лучших условиях соединение двух разнородных материалов со временем приведет к коррозии и увеличению сопротивления.

При соединении разнородных материалов происходит электролиз. Если алюминий используется с медью, которая не покрыта оловом, алюминий будет разъедать медь, оставляя меньшую площадь поверхности для контакта, и соединение может расшататься и даже вызвать искрение. Любой резкий удар или удар могут привести к разрыву соединения. При установке в грунт не рекомендуется использовать луженую проволоку. Олово, свинец, цинк и алюминий более анодны, чем медь, и они пожертвуют (исчезнут) в почве.При подключении над поверхностью почвы в распределительном щите допускается использование луженой проволоки.

Имейте в виду, что в статье 250.64 Национального электротехнического кодекса указано, что алюминиевые заземляющие проводники с алюминиевым или медным покрытием не должны контактировать с почвой или бетоном и должны иметь заделку на расстоянии не менее 18 дюймов выше готовой конструкции при использовании на открытом воздухе.

Другой способ лечения коррозии стыков — использование герметика для швов, предотвращающего образование мостиков влаги между металлами.Наиболее популярными соединениями являются частицы меди или графита, погруженные в консистентную смазку. Использование аналогичного материала — лучшее решение, поскольку даже стыковые смеси могут потерять свою эффективность, если их не поддерживать в надлежащем состоянии, но их использование предпочтительнее, чем сухое соединение. Соединения работают путем погружения частиц в металлы, чтобы сформировать чистый стык с низким сопротивлением, лишенным воздуха, когда они находятся под давлением. Это давление обеспечивается за счет затягивания зажима на проводе и стержне.

Проблема разнородных материалов не встречается в стальных стержнях, плакированных медью.Из всех вариантов по разумной цене лучшим выбором будет стальной пруток, плакированный медью с медным проводником. Если бы деньги не были целью, золотой проводник и заземляющий стержень были бы идеальными, но вряд ли экономически практичными.

Ведомый стержень намного лучше по сравнению со стержнем с обратным наполнением. Плотность ненарушенного грунта намного выше, чем даже уплотненного грунта. Связь грунта со стержнем — ключ к производительности удилища.

Одним из интересных аспектов проводников заземляющих электродов является их необходимость в физической защите.Если для защиты проводника заземляющего электрода используется стальной кабелепровод или рукав, то на каждом конце рукава должны быть предусмотрены некоторые средства, чтобы сделать его непрерывным электрически с проводником. Этого можно достичь, установив перемычку на каждом конце гильзы и подключив ее к гильзе, оборудованию и заземляющему электроду на каждом конце. Причина, по которой этот метод важен, заключается в том, что при тяжелых условиях повреждения стальная трубная муфта создает дроссельный эффект (индуктивность муфты создает магнитное поле, которое препятствует изменениям тока), а полное сопротивление системы заземления резко возрастает.Из-за этого — по возможности лучше использовать неметаллическое покрытие соответствующего номинала (таблица 80, где возможны повреждения) для обеспечения физической защиты.

Установить заземляющие стержни несложно, но необходимо соблюдать соответствующие процедуры, а полученные стержни должны быть проверены на работоспособность.

Установка заземляющих стержней глубиной более 10 футов представляет несколько проблем. Могут использоваться секционные стержни (обычно длиной 10-12 футов), соединенные вместе для достижения желаемой глубины.Муфта имеет больший диаметр, чем стержень, и поэтому образует отверстие больше, чем сам стержень. Это создает пустоту муфты, ограничивающую контакт почвы с поверхностью штанги дополнительных секций. Только первая секция будет поддерживать полный контакт стержня с почвой.

Ручное забивание штанг с помощью кувалд, трубных инструментов и других средств не может обеспечить достаточное усилие для проникновения в твердые почвы. Для стержней с глубоким забиванием необходимы механические или механические приводы.

Материал штанги и конструкция муфты должны выдерживать силу, необходимую для прохождения через твердый грунт.

Из-за чрезмерных усилий, необходимых для привода более длинных штанг, муфты винтового типа механически выходят из строя. Резьба обрывается, что приводит к ухудшению контакта стержня со стержнем. Коническая шлицевая / компрессионная муфта зарекомендовала себя как самая надежная муфта.

Чтобы поддерживать полный контакт стержня с почвой, суспензионная смесь бентонита натрия (природная глина) может быть введена в полость муфты при установке стержней. Это обеспечивает токопроводящий материал между поверхностью стержня и почвой по глубине стержня.Для обычного 60-футового заземляющего стержня требуется от 2 до 5 галлонов бентонита.

Недостатком более длинных и глубоких штанг является то, что соединенные штанги могут изгибаться при столкновении с более плотной почвой. В одном из проектов подрядчику требовалось соединить и ввести в действие 100-футовый заземляющий стержень, чтобы добиться сопротивления 5 Ом в слоистых песчаных почвах. Когда подрядчик соединил и проехал пятую 10-дюймовую штангу, было замечено, что «заостренный конец» заземляющей штанги проходил под автомобилем на ближайшей стоянке.[Глубокое заземление против неглубокого заземления, Computer Power Corporation, Мартин Д. Конрой и Пол Г. Ричард — http://www.cpccorp.com/deep.htm]

Эффективная производительность заземляющих стержней снижается из-за почвенных условий , токи молнии, физические повреждения, коррозия и т. д. и должны регулярно проверяться на сопротивление. То, что в прошлом году земля была хорошей, не значит, что так хорошо сегодня.

Проверили бы его методом испытания на падение потенциала или методом зажима при условии, что установка подходит для измерения сопротивления заземления с использованием метода зажима (см. Следующий раздел для обсуждения инструментов и методов тестирования).

Измерение сопротивления заземления может выполняться только с помощью специально разработанного оборудования. В большинстве приборов используется принцип падения потенциала переменного тока, циркулирующего между вспомогательным электродом и заземляющим электродом при тестировании. Показание выражено в омах и представляет собой сопротивление заземляющего электрода к окружающей земле. Несколько производителей испытательного оборудования недавно представили тестеры сопротивления заземления, которые также будут обсуждаться.

Принцип измерения сопротивления заземления (падение потенциала — трехточечное измерение)

Разность потенциалов между стержнями X и Y измеряется вольтметром, а ток между стержнями X и Z измеряется амперметром (см. Рисунок 13). )

По закону Ома E = IR или R + E / I, тогда мы можем получить сопротивление заземляющего стержня R. Если E = 20 В и I = 1 A, то:

R = E / I = 20/1 = 20

Нет необходимости проводить все измерения при использовании тестера заземления.Тестер заземления будет измерять непосредственно, генерируя собственный ток и отображая сопротивление заземляющего электрода.

Положение вспомогательных электродов при измерениях

Целью точного измерения сопротивления заземления является размещение вспомогательного токового электрода Z достаточно далеко от тестируемого заземляющего электрода, чтобы вспомогательный потенциальный электрод Y находился за пределами эффективного площадь сопротивления как заземляющего электрода, так и вспомогательного токового электрода.Лучший способ узнать, находится ли вспомогательный потенциальный стержень Y за пределами эффективных областей сопротивления, — это переместить его между X и Z и снять показания в каждом месте. Если вспомогательный потенциальный стержень Y находится в зоне эффективного сопротивления (или оба, если они перекрываются, как на рисунке 14), при его перемещении полученные показания будут заметно отличаться по величине. В этих условиях невозможно определить точное значение сопротивления заземления.

С другой стороны, если вспомогательный потенциальный стержень Y расположен за пределами эффективных областей сопротивления (рисунок X), когда Y перемещается вперед и назад, вариация показаний минимальна.Полученные показания должны быть относительно близки друг к другу и являются наилучшими значениями сопротивления заземления X. Показания должны быть нанесены на график, чтобы гарантировать, что они лежат в области «плато», как показано на рисунке 15. Эту область часто называют. как «62% площади».

Измерение сопротивления заземляющих электродов (метод 62%)

Метод 62% был принят после графического рассмотрения и после реальных испытаний. Это наиболее точный метод, но он ограничен тем фактом, что тестируемая земля представляет собой единое целое.

Этот метод применяется только тогда, когда все три электрода находятся на прямой линии, а заземление представляет собой один электрод, трубу или пластину, как показано на рисунке 16.

Рассмотрим рисунок 17, на котором показаны площади эффективного сопротивления (концентрические оболочки) заземляющего электрода X и вспомогательного токового электрода Z. Области сопротивления перекрываются. Если бы показания были сняты путем перемещения вспомогательного потенциального электрода Y к X или Z, тогда разница показаний была бы большой, и нельзя было бы получить показания в разумном диапазоне допуска.Чувствительные области перекрываются и действуют постоянно, увеличивая сопротивление по мере удаления Y от X.

Теперь рассмотрим рисунок 18, на котором электроды X и Z достаточно разнесены, чтобы области эффективного сопротивления не перекрывались. Если мы построим график измеренного сопротивления, мы обнаружим, что измерения сбиваются, когда Y находится на 62% расстояния от X до Z, и что показания по обе стороны от начального значения Y (62%), скорее всего, будут в пределах установленный диапазон допуска.Этот диапазон допуска определяется пользователем и выражается как
процентов от начального показания +/- 2%, +/- 5%, +/- 10% и т. Д.

Расстояние между вспомогательными электродами

Нет определенного расстояния между Могут быть заданы значения X и Z, поскольку это расстояние зависит от диаметра испытуемого стержня, его длины, однородности испытуемого грунта и, в частности, от эффективных площадей сопротивления. Однако приблизительное расстояние можно определить по следующей таблице, которая дана для однородной почвы и электрода диаметром 1 дюйм (для диаметра ½ дюйма уменьшите расстояние на 10%).

Измерение сопротивления заземления при помощи клещей

В отличие от метода падения потенциала (трехточечный), который требует, чтобы заземляющий стержень или тестируемая система были отключены от энергосистемы, этот метод измерения требует соединения между тестируемым стержнем для подключение электросети к земле. В результате метод предлагает возможность измерения сопротивления без отключения заземления. Он также предлагает преимущество включения заземления и общего сопротивления заземляющего соединения.

Принцип работы

Обычно заземленную систему общей распределительной линии можно смоделировать как простую базовую схему, как показано на рисунке 29, или как эквивалентную схему, показанную на рисунке 30. Если напряжение E приложено к любому измеренному заземляющему элементу Rx через специальный трансформатора, через цепь протекает ток I, который может быть представлен следующим уравнением:

Суть этого состоит в том, что заземляющий электрод для типичной заземленной электрической системы i параллелен заземляющим стержням и стыковому заземлению на каждом трансформаторе. и столб, который находится на стороне линии обслуживания, для которого вы тестируете землю.Все параллельные заземления выше по течению становятся очень и очень малым параллельным сопротивлением по сравнению с сопротивлением стержня, на котором вы опираетесь (R _x).

Если R _x и R ₁, и R ₂…. все примерно одинаковой величины, а n — большое число (например, 200), тогда R _x будет намного меньше, чем

Например, если R _x, R ₁, R ₂, R ₃ и т. Д. Все равны 10 Ом и n = 200, тогда:

В этом примере мы видим, что пока количество заземляющих стержней в системе электроснабжения велико (и проверяемый стержень подключен к ним), то эквивалентное сопротивление боковых стержней линии (.05 Ом) незначительно по отношению к измеряемому сопротивлению заземления (10 Ом).

E / I = Rx установлен. Если I определяется при постоянном значении E, можно получить измеренное сопротивление заземляющего элемента. Снова обратитесь к рисункам 29 и 30. Ток подается на специальный трансформатор через усилитель мощности через генератор постоянного напряжения 1,7 кГц. Этот ток обнаруживается детекторным трансформатором тока. На частоте 1,7 кГц сигнал усиливается фильтрующим усилителем. Это происходит перед аналого-цифровым преобразованием и после синхронного выпрямления.Затем он отображается на жидкокристаллическом дисплее.

Фильтр-усилитель используется для отсечки как тока земли на промышленной частоте, так и высокочастотного шума. Напряжение обнаруживается катушками, намотанными на трансформатор тока впрыска, который затем усиливается, выпрямляется и сравнивается компаратором уровня. Если зажим на CT не закрыт должным образом, и на ЖК-дисплее появляется индикация OPEN или OPEN.

Хотя точность клещей для тестеров сопротивления заземления хороша для многих сценариев, но имеет свои ограничения.Например, если условия заземления на стороне линии неизвестны (на этом основана теория работы клещевого тестера) или если в системе электроснабжения не имеется большого количества заземлений на стороне линии (заземление стыковых полюсов), тогда трехточечный падение потенциального испытания должно быть выполнено.

Прежде чем использовать и полагаться на данные любого измерительного оборудования, убедитесь, что оно откалибровано и сертифицировано. Если вы этого не сделаете, данные, которые он предоставляет, могут оказаться бесполезными.

Это обсуждение методов тестирования сопротивления заземления было взято из не защищенного авторским правом материала из рабочей книги AEMC Instruments «Общие сведения о тестировании сопротивления заземления», издание 6.0.

Что нужно знать — провод заземления оборудования

Заземление оборудования в целях безопасности

Где бы мы были без электричества? С того момента, как мы встаем утром и до того, как ложимся спать, мы переключаем переключатели, не задумываясь об этом. Но электричество — один из самых опасных элементов, которые мы используем в повседневной жизни. Чтобы использовать его безопасно, нам нужно принять меры предосторожности.

Система заземления для создания безопасного пути

В целях безопасности персонала и оборудования все электрические системы должны быть заземлены.Мы заземляем электрические системы, чтобы ограничить дополнительное напряжение, наложенное на них молнией, скачками напряжения в сети, контактом с линиями высокого напряжения или замыканиями на землю. Система заземления помогает эффективно направлять электрические токи через электрические системы и стабилизировать уровни напряжения, чтобы цепи не перегружались и не взрывались. Используя низковольтную проводку и системы заземления, мы можем предотвратить дальнейшее возникновение проблем.

Избыточное или рассеянное электричество всегда имеет путь наименьшего сопротивления, и земля является идеальным проводником или приемником этого электричества.Согласно Национальному электротехническому кодексу, «земля» определяется как проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли. «Заземленное» оборудование подключается к земле или к какому-либо проводящему телу, которое служит вместо земли ».

Раздел 150-51 NEC гласит, что эффективный путь электрического заземления должен выполнять четыре задачи. Он должен быть постоянным и непрерывным, иметь способность безопасно проводить любые вероятные токи короткого замыкания, иметь достаточно низкий импеданс и иметь дополнительный заземляющий провод электрического оборудования, который выполняет ту же функцию, что и земля.Заземляющие проводники оборудования, проводники заземляющего электрода и заземленные проводники являются проводящими объектами, которые расширяют заземление.

Заземляющий провод оборудования выполняет три очень важные функции, когда речь идет о системе электробезопасности. Он создает путь для электричества, связывает оборудование вместе и контролирует аномальные электрические события. Электрический заземляющий проводник — это металлический провод, металлический стержень или аналогичный предмет, который выполняет роль проводника, соединяющего оборудование с землей через заземляющий электрод.Чтобы заземлить оборудование, соедините металлические части на каждой части, которая не проводит ток, вместе, а затем подключите их к заземленному проводу системы, проводнику заземляющего электрода или к обоим. Токоведущий провод, по которому течет ток в нормальных условиях, обычно подключается к земле, поэтому электричество рассеивается в земле, эффективно заземляя оборудование.

Соединение для нулевого электрического потенциала

Помимо заземления, заземляющие провода оборудования также связывают оборудование.Соединение означает соединение двух проводящих частей, например двух частей электронного оборудования. Склеивание очень важно в системах передачи данных, телекоммуникаций или управления процессами. Шкафы для оборудования, корпуса и конструкционная сталь — все должно быть склеено. В противном случае разница в напряжении между ними может нарушить качество потока данных, и это может привести к полной остановке сети.

Соединение выполняется путем соединения всех металлических частей, которые не должны пропускать ток (при нормальных условиях эксплуатации) в двух соединяемых элементах.Этот процесс выравнивает их электрический потенциал, таким образом они работают на одной и то же электрическом основных опорном напряжение. Когда они соединены, между ними не будет протекать ток, поэтому разряда не произойдет. Уменьшение тока между двумя частями оборудования при разных потенциалах защищает как оборудование, так и людей.

Одна вещь, которую процесс соединения не выполняет, — это защита любого элемента от накопления электрической энергии. Этот тип защиты исходит от процесса заземления.Но если один из элементов был заземлен, так что у него нулевой электрический потенциал, элемент, к которому он подключен, также будет заземлен.

Склеивание электрического оборудования также помогает обеспечить безопасность и защиту сотрудников, которые могут работать с оборудованием или находиться рядом с ним. Например, если два элемента оборудования связаны и сотрудник одновременно касается кожухов оборудования обоих элементов, он не получит электрошока. Если эти два элемента не связаны, сотрудник может стать путем выравнивания электричества и получить неприятный шок.

Еще одна причина, по которой соединение так важно, заключается в том, что оно помогает создать обратный путь с низким сопротивлением к источнику. Когда электричество находится на пути с низким сопротивлением, ток может течь свободно. Эти большие токи могут отключить автоматический выключатель и устранить неисправность.

Наилучшим способом соединения оборудования является прокладка заземляющего проводника по тому же маршруту, что и силовой и нейтральный проводники, от источника к машине.

Контроль аномальных событий

Основная цель заземления электрических систем — обеспечить защиту от электрических повреждений.Электрическая неисправность — это дефект в электрической системе, который отклоняет или прерывает нормальный поток электрического тока от предполагаемого пути. Если его не остановить, он может повредить электрическое оборудование.

Различные типы электрических неисправностей, такие как замыкание на землю, могут вызвать повреждение. Девяносто пять процентов неисправностей — это замыкания на землю. Замыкание на землю происходит, когда паразитные электрические токи проходят мимо проводки цепи и текут прямо на землю. Замыкания на землю часто вызваны ухудшением механической изоляции, которое может произойти во влажной, влажной и пыльной среде.Нерегулярное или дуговое замыкание на землю может вызвать повышение напряжения в электрической системе, ухудшение изоляции и создание напряжения, в шесть раз превышающего номинальное напряжение системы. Эффективная система заземления оборудования гарантирует, что все части останутся в рабочем состоянии при замыкании на землю.

Придерживаясь терминологии

Путаница часто возникает вокруг «нейтральных» проводов или проводников, «заземленных» проводов или проводников и «заземляющих» проводов или проводников.Заземленные провода или проводники на самом деле то же самое, что и нулевые провода или проводники. Заземляющие провода очень разные, но термины «заземляющий провод» и «заземляющий провод» часто используются как синонимы.

Заземляющий провод легко отличить от нейтрального по цвету. Национальный электрический кодекс (NFPA 70 NEC) требует, чтобы заземляющий провод был оголенным. Если это изолированный провод, он должен быть зеленого или зеленого цвета с желтой полосой изоляции. Нейтральные провода белого или серого цвета.Стандартные цвета помогают упростить монтаж электропроводки и повысить безопасность.

Нейтральный (заземленный) провод или проводник выполняет две важные функции. Он служит точкой отсчета нулевого напряжения в электрической цепи и обеспечивает обратный путь для тока, подаваемого через проводник под напряжением.

Подобно нейтральному проводу или проводнику, заземляющий провод или проводник также работает с нулевым напряжением. Однако его основная функция — обеспечить заземленное соединение всего оборудования.Нейтральный проводник несет все возвратные токи, но в нормальных условиях заземляющий провод не пропускает электрический ток. Однако при возникновении короткого замыкания в линии (условия короткого замыкания или другие потенциально опасные ситуации) заземляющий провод или проводник служит альтернативным путем, по которому ток короткого замыкания может безопасно течь обратно к источнику.

Что произойдет, если не использовать заземляющий провод? Неисправность не отключается, и оборудование может оказаться под напряжением, если к нему прикоснется токоведущий провод.Это означает, что любой, кто прикоснется к находящемуся под напряжением оборудованию, получит удар электрическим током.

Поскольку и заземляющий, и нейтральный проводники работают с нулевым напряжением, большинство устройств будут работать правильно, если провода поменять местами, однако работа будет нарушать электрические нормы.

Вы работаете в строительной отрасли? В таком случае наше программное обеспечение электрического котрактора может помочь оптимизировать ваши проекты и повысить эффективность с самого начала.Чтобы узнать больше о нашем программном обеспечении, загляните в наш блог или позвоните одному из наших профессионалов сегодня.

Консультации — Специалист по спецификациям | Электрическое заземление и соединение согласно NEC

Цели обучения

Изучите правильную терминологию электрического заземления.
Ознакомьтесь с требованиями Национального электротехнического кодекса к заземлению и заземлению для глухозаземленных низковольтных систем переменного тока (ниже 1000 вольт).
Предотвращение общих ошибок при проектировании и строительстве при заземлении и подключении.

Электрическое заземление и соединение — одна из многих неправильно понимаемых 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 охватывает минимальные требования к заземлению и заземлению, и, хотя NEC перечисляет требования, которые необходимо соблюдать, ее не следует воспринимать как руководство по проектированию.Некоторые обсуждаемые термины и требования могут быть верными для европейских стандартов, однако цель этой статьи — прояснить схему заземления и соединения, применяемую в Соединенных Штатах.

Требования к заземлению

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 через полное сопротивление. , системы постоянного тока, отдельно производные системы и заземление приборов и счетчиков / реле.Цель этой статьи — обсудить требования к надежно заземленным электрическим системам переменного тока с напряжением менее 1000 вольт.

Рисунок 1: На рисунке систем заземления показано соединение от электросети к нагрузке. Предоставлено: CDM Smith

Практика заземления и соединения важна и обязательна для NEC, поскольку при правильном выполнении она защитит персонал от опасности поражения электрическим током и обеспечит работу электрической системы. Эти практики выполняют следующие функции:

Обеспечивает устойчивость корпусов оборудования и других обычных металлических деталей и, следовательно, их безопасность при прикосновении.
Ограничивает непреднамеренное напряжение в электрической системе, вызванное молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями высокого напряжения.
Связывает электрическое оборудование вместе, чтобы установить путь с низким сопротивлением (эффективный путь тока замыкания на землю) от места повреждения до источника питания, чтобы облегчить работу устройств максимального тока.
Устанавливает стабильное напряжение относительно земли во время работы, включая короткие замыкания.
Не дает электромагнитным помехам вызывать неправильную работу.
Предотвращает появление нежелательного тока.

Требования к заземлению и склеиванию начинаются со службы. NEC требует, чтобы заземленный провод (ы) был проложен вместе с незаземленными проводниками к оборудованию служебного входа, и он должен подключаться к клемме заземленного проводника (ов) или к шине. Заземленный рабочий провод необходимо подключать к заземляющему проводу электрода при каждом обслуживании. Основная перемычка заземления должна подключать заземленный провод к заземляющим проводам оборудования и корпусу служебного входа через клемму заземленного проводника или шину.

GEC должен использоваться для подключения EGC, корпусов сервисного оборудования и, если система заземлена, заземленного рабочего проводника к заземляющим электродам. На рисунке 1 показаны соединения системы заземления.

Рисунок 2: Расстояние между стержнями заземления показано на этих рисунках. Предоставлено: CDM Smith

Минимальные сечения заземленного проводника, EGC и GEC определяются на основе таблицы 250.102 (C) (1), таблицы 250.122 и таблицы 250.66 NEC соответственно. Размеры основных соединительных перемычек, соединительных перемычек на стороне питания и системных соединительных перемычек также можно выбрать из Таблицы 250.102 (С) (1).

Хотя заземленный провод подключается на стороне питания, он не должен подключаться к EGC или повторно подключаться к заземлению на стороне нагрузки средств отключения службы, за исключением случаев, разрешенных в статье 250.142 (B) NEC 2017 года.

Типичные ошибки

Есть несколько ошибок, которые обычно наблюдаются при проектировании или во время строительства из-за непонимания или неправильного представления о заземлении, соединении и Статье 250 NEC. Вот несколько наиболее часто встречаемых ошибок:

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

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

Размер EGC должен соответствовать таблице 250.122. Полноразмерный EGC необходим для предотвращения перегрузки и возможного перегорания проводника в случае замыкания на землю вдоль одной из параллельных ветвей. Размеры EGC указаны в таблице 250.122 на основе номинала устройства защиты от сверхтоков на входе, которое защищает проводники, проложенные вместе с EGC.

Однако размеры EGC в таблице 250.122 не учитывают падение напряжения. Таким образом, размеры незаземленных проводов следует подбирать с учетом падения напряжения, и согласно 250,122 (B) размер EGC должен увеличиваться пропорционально размерам незаземленных проводов большего размера. Например, для автоматического выключателя ответвления на 480 В с номиналом 150 ампер EGC должен иметь размер 6 AWG для меди или 4 AWG для алюминия для падения напряжения не более 3%.

Заземленный провод в рабочем состоянии должен иметь размер в соответствии с таблицей 250.102 (C) (1), исходя из размера самого большого незаземленного проводника или эквивалентной площади для параллельных проводов. Эту таблицу также можно использовать для определения размеров основной перемычки заземления, перемычки подключения системы и перемычки подключения на стороне питания для систем переменного тока. Как указано в примечаниях к Таблице 250.102 (C) (1), для незаземленных проводов сечением более 1100 тыс. Куб. М меди или алюминия 1,750 тыс. Куб.5% площади самого большого незаземленного проводника питания или эквивалентная площадь для параллельных проводов питания. Если незаземленные проводники устанавливаются параллельно в двух или более наборах, заземленный провод также должен быть установлен параллельно.

Для параллельных комплектов эквивалентный размер самого большого незаземленного проводника (ов) питания должен определяться по наибольшей сумме площадей соответствующих проводов каждого комплекта. Например, с учетом того, что электрическая сеть обеспечивается пятью комплектами медных проводников по 500 тыс. Куб. М, заземленный провод, требуемый в каждом наборе, должен быть из медных проводов на 350 тыс. Куб. М.Общая эквивалентная площадь параллельных проводов питания в каждом наборе составляет 2 500 тыс. Куб. М (пять раз по 500 тыс. Куб. М при пяти параллельных незаземленных проводниках). Поскольку эквивалентная площадь для меди превышает 1100 км / мил, заземленный провод (ы) должен иметь площадь не менее 12,5%. Это площадь около 312,5 тыс. Куб. М, что, согласно таблице 8 главы 9 NEC от 2017 года, составляет 350 тыс. Куб. М меди.

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

Размер GEC должен соответствовать таблице 250.66. Примечания в нижней части таблицы 250.66 необходимо учитывать, если имеется несколько служебных входных проводников или нет служебных входных проводников. Учитывая количество служебных входных проводников, размер определяется либо самым большим незаземленным служебным входным проводником, либо эквивалентной площадью для параллельных проводов. Размер GEC также зависит от материала проводника и его подключения к электродам, указанным в статье 250.66 (А) — (С). Допустимые материалы: медь, алюминий, алюминий с медным покрытием и предметы, разрешенные статьей 250.68 (C).

Например, учитывая, что электрическая сеть обеспечивается одним комплектом медных проводников 500 тыс. Куб. М, GEC в соответствии с таблицей 250.66 должен быть из медных проводов сечением 1/0 AWG. Место для установки GEC находится в служебной зоне, в каждом здании или строении, где питание осуществляется от фидера (-ов) или ответвительной цепи (-ей), или в отдельно производной системе.

Повторюсь, GEC — это соединение заземленного проводника системы или оборудования с заземляющим электродом или точкой в системе заземляющих электродов.Это приводит к ошибке № 2, ошибкам в системе заземляющих электродов, что обычно наблюдается при проектировании и строительстве.

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

Система заземляющих электродов состоит из заземляющих электродов, которые имеются в каждом обслуживаемом здании или сооружении, которые соединены вместе. Пункты, которые квалифицируются как заземляющий электрод, подробно описаны в статье 250.52, который включает в себя электрод в бетонном корпусе, заземляющее кольцо, окружающее здание или конструкцию, стержневые и трубчатые электроды, пластинчатые электроды и другие перечисленные электроды. NEC детализирует минимальные требования, но не обязательно требования к проектированию или строительству, которые допускают функциональную систему в зависимости от объема проекта.

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

Не устанавливается третий заземляющий электрод.Для NEC требуется как минимум два заземляющих электрода, если только один электрод не имеет сопротивления земли менее 25 Ом. Однако обычно в строительстве сопротивление заземления не измеряется повторно после установки дополнительного заземляющего электрода. Следовательно, сопротивление заземления 25 Ом не подтверждено как соблюденное. Согласно NEC, два электрода будут соответствовать нормам, но это не гарантирует низкого сопротивления электрода относительно земли. Использование заземляющего кольца с несколькими заземляющими электродами считается лучшей практикой для обеспечения низкого сопротивления.Кроме того, спецификации должны также требовать, чтобы измерения сопротивления заземления проводились после установки системы заземляющих электродов, чтобы определить, требуются ли дополнительные электроды.
Допускается сопротивление заземления 25 Ом, потому что это разрешено правилами.
Установка заземляющих электродов (в частности, стержней) на расстоянии 6 футов друг от друга, потому что это минимальное расстояние, требуемое по нормам.
- Каждый стержень заземления имеет свою собственную зону воздействия, как показано на рисунке 2. Оптимальное расстояние между стержнями должно быть в два раза больше длины стержня заземления.Когда зоны перекрываются, общее сопротивление каждого стержня увеличивается, что снижает эффективность системы заземления.

При проектировании и установке систем заземляющих электродов необходимо учитывать множество факторов. Это:

Размер услуги.
Типы нагрузок, которые будут подключены.
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 в небольших помещениях, экзотермических сварных швов для скрытых или скрытых соединений и заземляющих стержней, а также установку наземных испытательных / инспекционных колодцев, которые обеспечить легкий доступ для проверки сопротивления заземления.

Рисунок 4: Главный выключатель служебного входа с четырехпроводной нагрузкой. Линия находится вверху с белыми нейтральными проводниками, а сторона нагрузки — внизу с серыми нейтральными проводниками. Предоставлено: CDM Smith

Ошибка 3: Подключение заземленного проводника (нейтрали) к шине заземления в нескольких местах.

Согласно Статье 250.142, соединение нейтрали с землей допускается на стороне питания или внутри корпуса средства отключения сети переменного тока.Это соединение также разрешено в отдельно производных системах. Если заземленный провод снова заземляется на стороне нагрузки службы, соединение между заземленным проводом и EGC на стороне нагрузки службы помещает EGC в параллельную цепь с заземленным проводником.

Другая проблема, которая может возникнуть из-за нескольких мест подключения, — это риск отключения заземленного проводника на линии обслуживания. Это может привести к тому, что EGC и все подключенные к нему токопроводящие части будут находиться под напряжением, потому что токопроводящий путь обратно к источнику, который обычно позволяет сработать устройству максимального тока, не подключен.В этом случае потенциал заземления любых открытых металлических частей может быть повышен до линейного напряжения, что может привести к возникновению дуги и серьезному поражению электрическим током.

Ошибка 4: Заземление и схема соединения для отдельно производных систем.

Одной из распространенных ошибок при проектировании заземления и соединения является заземление генераторов и определение того, используется ли трех- или четырехполюсный автоматический переключатель резерва с четырехпроводной системой питания. Заземление отдельно выделенной системы подробно описано в статье 250.30. Ошибка в конструкции заземления и соединения для отдельно производных систем проистекает из понимания определения отдельно производной системы. Как показано на рисунке 3, система считается производной отдельно, если система не имеет прямого электрического соединения с заземленным проводом (нейтралью) другой системы питания, кроме как через соединительный провод и заземляющий провод оборудования.

Генератор также требует прямого заземления, если он считается отдельно производной системой, как показано ниже.Если используется четырехполюсный АВР и переключается нейтраль, генератор или вторичный резервный источник становится отдельно производной системой. Следует отметить, что трехполюсный АВР может использоваться с четырехпроводным генератором, а также считаться отдельно производной системой, если система распределения электроэнергии является трехпроводной. В этой ситуации нейтраль генератора будет подключена к земле, но заземленный (нейтральный) провод не будет подключен к АВР.

Рис. 5: Это трансформатор, соединенный треугольником, со стороной высокого напряжения, входящей снизу, и вторичной обмотки, выходящей сверху.Как показано, заземленный провод (нейтраль) заземлен на трансформаторе. Предоставлено: CDM Smith

Определения заземления и соединения

В NFPA 70 есть много требований: статья 250 Национального электротехнического кодекса. Распространенная причина путаницы в основном связана с непониманием правильных определений. Следовательно, первым шагом к пониманию статьи 250 является понимание терминологии в рамках NEC. Ниже приведены некоторые термины, взятые из статьи 100 NEC издания 2017 г., и пояснения к упомянутым терминам.

Соединение (соединение): Соединено для обеспечения непрерывности и электропроводности. Не следует путать соединение с заземлением. Два элемента оборудования, соединенные вместе, не обязательно означают, что оба элемента оборудования заземлены. Тем не менее, это гарантирует, что металлические части подключенного оборудования могут образовывать токопроводящий путь для непрерывности электрической цепи.

Связывающая перемычка, сторона питания: Проводник, установленный на стороне питания службы или внутри корпуса (ей) служебного оборудования или для отдельно выделенной системы, которая обеспечивает требуемую электрическую проводимость между металлическими частями, которые должны быть электрически соединены.

Соединительная перемычка, система: Соединение между заземленным проводом цепи и соединительной перемычкой на стороне питания или заземляющим проводом оборудования, или обоими, в отдельно выделенной системе.

Соединительный провод или перемычка: Надежный проводник, обеспечивающий необходимую электрическую проводимость между металлическими частями, которые необходимо электрически соединить.

Соединительная перемычка, основная: Соединение между заземленным проводом цепи и заземляющим проводом оборудования в рабочем состоянии.

Эффективный путь тока замыкания на землю: Специально сконструированный токопроводящий 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, что облегчает срабатывание устройства защиты от сверхтоков или датчиков замыкания на землю. Земля не считается эффективной цепью тока замыкания на землю.

Заземляющий провод оборудования: Проводящий путь (и), который обеспечивает путь тока замыкания на землю и соединяет обычно не токоведущие металлические части оборудования вместе и с заземленным проводом системы, или с проводником заземляющего электрода, или с обоими.

Земля: Земля.

Заземленный провод: Проводник системы или цепи, который намеренно заземлен (т.е. нейтральный провод).

Заземляющий электрод: Проводящий объект, через который устанавливается прямое соединение с землей. Обычные заземляющие электроды включают стержни, пластины, трубы, заземляющие кольца, металлические опорные конструкции в земле и электроды в бетонном корпусе. Все заземляющие электроды в каждом здании или сооружении должны быть соединены вместе, чтобы сформировать систему заземляющих электродов.

Провод заземляющего электрода: Проводник, используемый для подключения заземляющего проводника системы или оборудования к заземляющему электроду или к точке в системе заземляющих электродов.

Путь тока замыкания на землю: Токопроводящий путь от точки замыкания на землю в системе электропроводки через обычно нетоковедущие проводники, оборудование или землю до источника электропитания. Примерами путей тока замыкания на землю являются любые комбинации заземляющих проводов оборудования, металлических кабельных каналов и электрического оборудования.

Заземление (заземление): Подключено (подключается) к заземлению или к проводящему телу, расширяющему заземление. Заземление не следует путать с заземлением. Оборудование может быть соединено вместе, но оно не считается заземленным, если оно не подключено обратно к земле.

Заземлен, прочно: Заземлен без подключения резистора или устройства импеданса.

Нейтральный проводник: Проводник, подключенный к нейтральной точке системы, которая предназначена для проведения тока в нормальных условиях.

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

Услуга: Провода и оборудование для подачи электрической энергии от обслуживающего предприятия в систему электропроводки обслуживаемого помещения.

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

Наземная система, одобренная Кодексом NEC — Peninsula Light Company

Весь вопрос заземления регулируется Национальным электротехническим кодексом [NEC] в статье 250 , который постоянно пересматривается и обновляется примерно каждые три года. Ниже приводится конкретная формулировка NEC, относящаяся к этому вопросу:

250-2. Общие требования к заземлению [NEC 1999]

Следующие ниже общие требования определяют, какие заземления и соединения электрических систем необходимо выполнить.Для соответствия эксплуатационным требованиям этого раздела необходимо следовать предписывающим методам, содержащимся в Статье 250.

(а) Заземление электрических систем. Электрические системы, которые необходимо заземлить, должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, вызываемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время нормальной работы.

(б) Заземление электрического оборудования.Электропроводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение на земле на этих материалах. Если электрическая система должна быть заземлена, эти материалы должны быть соединены вместе и с заземленным проводом системы питания, как указано в настоящей статье. Если электрическая система не имеет прочного заземления, эти материалы должны быть соединены вместе таким образом, чтобы обеспечить эффективный путь для тока короткого замыкания.

(c) Склеивание электропроводящих материалов и другого оборудования. Электропроводящие материалы, такие как металлические водопроводные трубы, металлические газовые трубы и конструкционные стальные элементы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть прикреплены, как указано в настоящей статье, к заземленному проводнику системы питания или, в случае незаземленной электрической системы, к заземленному оборудованию электрической системы таким образом, чтобы установить эффективный путь для тока короткого замыкания.

(d) Характеристики пути тока повреждения.Путь тока короткого замыкания должен быть постоянным и электрически непрерывным, должен быть способен безопасно переносить максимальное замыкание, которое может возникнуть на нем, и должен иметь достаточно низкий импеданс, чтобы облегчить работу устройств защиты от перегрузки по току в условиях отказа.