Предназначается для защиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях оборудования или электроустановки, от поражения электрическим током в случае ошибочной подачи напряжения на отключенный участок или при появлении на нем наведенного напряжения. Переносное заземление применяется в тех частях электроустановки, в которых нет стационарных заземляющих ножей.
Защитное действие переносных заземлений или стационарных заземляющих ножей заключается в том, что они не позволяют появиться напряжению дальше места их установки. При подаче напряжения на заземленный и закороченный участок возникает короткое замыкание. Благодаря этому напряжение в месте короткого замыкания снижается практически до нуля и на токоведущие части за заземлением напряжение не будет попадать. Кроме того, сработает защита и отключит источник напряжения.
Отсутствие установленного переносного заземления на токоведущих частях обслуживаемой электроустановки, нарушение регламента их применения, применение некачественных или не соответствующих действующим техническим нормам заземлений неоднократно приводили к тяжелым, в том числе и смертельным электротравмам.
Устройство переносных заземлений
Переносное заземление состоят из: проводников для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей разных фаз электроустановки и зажимов для присоединения проводников к заземляющей проводке и к токоведущим частям. Заземляющие и закорачивающие проводники изготовляются из медного многожильного гибкого голого провода. Переносные заземления выполняются как трехфазными (для закорачивания всех трех фаз и заземления с общим заземляющим проводником), так и однофазными (для заземления токоведущих частей каждой фазы отдельно). Однофазные переносные заземления применяются в электроустановках напряжением выше 110 кВ, поскольку там расстояния между фазами велики и закорачивающие проводники получаются чрезмерно длинными и тяжелыми. По способу применения переносные заземления подразделяются на заземления для применения на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и в распределительных устройствах (РУ).
Заземления для ВЛ
Переносное заземление для ВЛ предназначено для защиты работающих от поражения высоким напряжением путем заземления участка ВЛ от ошибочно поданного или наведенного напряжения от соседних линий. Заземления для ВЛ состоят из фазных струбцин или зажимов, закорачивающих/заземляющих гибких проводников, штанг заземлений изолирующих (изолирующих канатов), а также заземляющих струбцин. Для различных видов работ, заземления переносные могут выпускаться однофазными или трехфазными (для ВЛ 0,4 кВ – пятифазными), а также, в отдельных случаях, количество фаз может быть более 3-х.
На ВЛ применяются два основных типа заземлений – с цельной изолирующей штангой и составной штангой, состоящей из металлических токопроводящих звеньев и изолирующей части. Заземления для ВЛ с цельной изолирующей штангой универсальны и наиболее распространены. В основном применяются при работах с вышек и подъемников, а также при использовании когтей и лазов. Заземления с металлическими токопроводящими звеньями применяются на ВЛ высоких классов напряжения при работах с траверсы. В последнее время, такие заземления стали применяться на линиях 6-10 кВ для постановки с земли. Применение металлических токопроводящих звеньев вызвано необходимостью снижения веса заземления в целом при большой длине штанги. Объединение конструкционного и токопроводящего элемента заземления позволяет уменьшить весовую нагрузку на руки работающего до приемлемой величины. По этой причине, заземления для ВЛ с металлическими токопроводящими звеньями, как правило, выполняются однофазными.
Заземления для РУ
Переносное заземление для РУ предназначено для защиты работающих от поражения высоким напряжением путем заземления участка РУ от ошибочно поданного или наведенного напряжения от соседних цепей. Имея идентичную конструкцию, заземления для РУ различаются по способу установки в РУ: фазные струбцины устанавливаются на токопроводящие шины, на специальные шаровые или цилиндрические наконечники или вместо плавких предохранителей. Различные места установки заземления в РУ определяются регламентом проведения работ и конструктивными особенностями обслуживаемых электроустановок.
Требования предъявляемые к переносным заземлениям
Основным требованием, предъявляемым к переносным заземлениям, является их термическая и динамическая устойчивость к току короткого замыкания. Зажимы, которыми проводники закрепляются на токоведущих частях, должны быть такими, чтобы динамическими усилиями они не могли быть сорваны. Кроме того, зажимы должны обеспечивать весьма надежный контакт. В противном случае они при коротком замыкании перегреются и обгорят.
При протекании тока короткого замыкания закорачивающие проводники сильно нагреваются. Поэтому они должны быть достаточно термически устойчивыми, чтобы оставаться целыми в течение времени отключения под действием релейной защиты закороченного участка. Надо иметь в виду, что медь плавится при температуре 1083° С. Термическая устойчивость проводников важна, потому что при нагреве и обрыве проводников на концах их может появиться рабочее напряжение электроустановки. Минимальное сечение из соображений механической прочности принимается: для электроустановок напряжением выше 1000 В — 25 мм2 и для электроустановок напряжением ниже 1 000 В — 16 мм2. Меньше этих сечений проводники применять нельзя. Для электроустановок напряжением 6 — 10 кВ при значительных токах короткого замыкания проводники переносных заземлений получаются очень большого сечения (120 — 185 мм2), тяжелые и ими трудно пользоваться. В таких случаях разрешается использовать два переносных заземления и более, устанавливая их параллельно одно непосредственно возле другого.
Сечения заземляющих проводников в электроустановках выше 1000 В
Сечение заземляющего проводника, мм2 | Максимально допустимый ток КЗ, кА при длительности выдержки основной релейной защиты, с | ||
0,5 | 1,0 | 3,0 | |
25 | 10 | 7 | 4 |
50 | 20 | 14 | 8 |
70 | 25 | 18 | 10 |
90 | 35 | 25 | 15 |
2х50 | 40 | 28 | 16 |
2х95 | 70 | 50 | 30 |
Расчет сечения проводников переносного заземления производится по упрощенной формуле:
S = ( Iуст √tф ) / 272,
где Iуст — установившийся ток короткого замыкания, А,
tф — фиктивное время, сек.
Для практических целей значение tф может быть принято равным выдержке времени основной релейной защиты присоединения электроустановки, выключатель которого должен отключать короткое замыкание в точке переносного заземления. Чтобы не изготовлять переносных заземлении различного сечения для распредустройства одного напряжения, за расчетную выдержку времени обычно принимается наибольшая.
В сетях с заземленной нейтралью сечение проводников рассчитывается по току однофазного короткого замыкания, в то время как в системе с изолированной нейтралью достаточно обеспечить термическую устойчивость при двухфазном коротком замыкании. Применять для заземляющих проводников изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил проводника, которое уменьшает его расчетное сечение и может привести к пережиганию током короткого замыкания.
Переносное заземление
Конструкция зажимов для присоединения проводников должна обеспечивать возможность их надежного и прочного закрепления на токоведущих частях с помощью специальной штанги для установки заземления. Закорачивающие проводники присоединяются к зажимам непосредственно без переходных наконечников. Это требование объясняется тем, что в наконечниках могут быть неудовлетворительные контакты, которые трудно обнаружить, но которые при протекании тока короткого замыкания могут выгореть. Соединение закорачивающих проводников трехфазного заземления между собой и к заземляющему проводнику выполняется прочно и надежно опрессовыванием или сваркой. Может быть выполнено и болтовое соединение, но, кроме болтов, соединение должно быть пропаяно твердым припоем. Соединение только пайкой не допускается, поскольку нагрев заземлений при протекании тока может достигать сотен градусов, при котором припой расплавится и соединение нарушится.
Места наложения заземления
Переносное заземление должно быть наложено на токоведущие части всех фаз отключенного для производства работы участка электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, в том числе и вследствие обратной трансформации. Достаточным является наложение с каждой стороны одного заземления. Эти заземления могут быть отделены от токоведущих частей или оборудования, на которых производится работа, отключенными разъединителями, выключателями, автоматами или снятыми предохранителями.
Наложение заземлений непосредственно на токоведущие части, на которых производится работа, требуется тогда, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом) или на них может быть подано напряжение от постороннего источника опасной величины. Места наложения заземлений должны выбираться так, чтобы заземления были отделены видимым разрывом от находящихся под напряжением токоведущих частей. При пользовании переносными заземлениями места их установки должны находиться на таком расстоянии от токоведущих частей, оставшиеся под напряжением, чтобы наложение заземлений было безопасным. При работе на сборных шинах на них должно быть наложено не менее одного заземления. В закрытых распределительных устройствах переносные заземления должны накладываться на токоведущие части в установленных для этого местах. Эти места должны быть очищены от краски и окаймлены черными полосами.
В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно, при подготовке рабочего места должны быть приняты дополнительные меры безопасности, исключающие случайную подачу напряжения к месту работы. К этим мерам относятся:
- запирание привода разъединителя на замок
- ограждение ножей или верхних контактов указанных аппаратов резиновыми колпаками или жесткими накладками из изоляционного материала
Как правильно установить переносное заземление
Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками, не предназначенными для этой цели, а также производить присоединение заземлений путем их скрутки. Переносные заземления устанавливаются на токоведущих частях со всех сторон, откуда может быть подано напряжение на отключенный для производства работ участок. Если участок, на котором производятся работы, делится коммутационным аппаратом (выключателем, разъединителем) на части или в процессе работы нарушает целость токоведущих частей участка (снимается часть проводов и т. п.), то при опасности появления наведенного напряжения от соседних линий на каждом отдельном участке должно быть поставлено заземление.
Установка заземления производится изолирующей штангой, составляющей одно целое с заземлением или применяемой для поочередного оперирования с зажимами всех фаз. Сначала заземляющий проводник присоединяется к заземляющей проводке или к заземленной конструкции. Затем после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях указателем напряжения с помощью штанги зажимы заземления поочередно накладываются на токоведущие части всех фаз. Если штанга не приспособлена для закрепления зажимов, закрепление может быть выполнено вручную в диэлектрических перчатках.
При установке заземлений в распределительных устройствах операции следует производить с пола или земли, или с лестницы, не поднимаясь на еще не заземленное оборудование. Если с земли или лестницы в открытом распределительном устройстве невозможно установить и закрепить заземления на шинах, то подниматься для этой цели на оборудование (трансформатор, выключатель) можно только после полной проверки отсутствия напряжения на всех вводах. Подниматься на конструкцию разъединителя 35 кВ и выше, находящегося с одной стороны под напряжением, недопустимо ни при каких обстоятельствах. Потому что лицо, устанавливающее заземление, может оказаться в опасной близости к токоведущим частям, остающимся под напряжением. При таких операциях имели место поражения током. 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. Все операции по установке и снятию переносных заземлений производятся с применением диэлектрических перчаток.
Как правильно снять переносное заземление
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 изоляции мегомметрами), 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.
В электроустановках напряжением выше 110 кВ снятие заземлений следует производить с помощью штанг. Даже если по месту установки возможно произвести операцию без штанги. В электроустановках напряжением 110 кВ и ниже допустимо пользоваться только диэлектрическими перчатками. Причем только в тех случаях, когда для снятия заземления не требуется влезать на конструкции разъединителей. Включение и отключение заземляющих ножей, наложение и снятие переносных заземлений должны учитываться по оперативной схеме, в оперативном журнале и в наряде.
Видео
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
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 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.
Включение и отключение заземляющих ножей, наложение и снятие переносных заземлений должны учитываться по оперативной схеме, в оперативном журнале и в наряде.
Правила использования защитных средств, применяемых в электроустановках.
Общие положения.
Защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего на электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги, продуктов ее горения и т. п.
К защитным средствам, применяемым в электроустановках, относятся:
изолирующие оперативные штанги, изолирующие съемники для операций с предохранителями, указатели напряжения для определения наличия напряжения;
изолирующие лестницы, изолирующие площадки, изолирующие тяги, захваты и инструмент с изолированными рукоятками;
резиновые диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие подставки;
переносные заземления;
временные ограждения, предупредительные плакаты, изолирующие колпаки и накладки;
защитные очки, брезентовые рукавицы, фильтрующие и изолирующие противогазы, предохранительные пояса, страхующие канаты.
Изолирующие защитные средства служат для изоляции человека от токоведущих частей электрооборудования, находящихся под напряжением, а также для изоляции человека от земли. Изолирующие защитные средства делятся:
Основныминазываются такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и с помощью которых допускается касаться токоведущих частей, находящихся напряжением.
Испытательное напряжение для основных защитных средств зависит от рабочего напряжения установки и должно быть не менее трехкратного значения линейного напряжения в электроустановках с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через компенсирующий аппарат, и не менее трехкратного фазного напряжения в электроустановках с глухозаземленной нейтралью.
Дополнительныминазываются такие защитные средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить безопасность от поражения током и являются лишь дополнительной мерой защиты к основным средствам. Они также служат для защиты от напряжения прикосновения, шагового напряжения и дополнительным защитным средством для защиты от воздействия электрической дуги и продуктов.
Дополнительные изолирующие защитные средства испытываются напряжением, не зависящим от напряжения электроустановки, в которой они должны применяться.
К основным изолирующим защитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 Вольт, относятся:
диэлектрические перчатки;
инструмент с изолированными рукоятками;
указатели напряжения.
К дополнительным изолирующим защитным средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 Вольт, относятся:
диэлектрические боты;
диэлектрические резиновые коврики;
изолирующие подставки.
Выбор тех или иных изолирующих защитных средств для применения при оперативных переключениях или ремонтных работах регламентируется правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок и линий электропередачи и специальными инструкциями на выполнение отдельных работ.
Переносные ограждения, изолирующие накладки, изолирующие колпаки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты предназначены для временного ограждения токоведущих частей, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами.
Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относятся защитные очки, противогазы, рукавицы и т. п.
Тот факт, что защитная «земля» при эксплуатации и обслуживании электроустановок жизненно необходима, обсуждению не подлежит. Кроме обязательного исполнения требований «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), наличие «земли» предохраняет от поражения электротоком и защищает электроустановки от поломок, связанных с нарушением подвода электропитания.
При вводе в эксплуатацию и проведении ремонтных работ на оборудовании, временно выведенном из эксплуатации, часто возникает необходимость отсоединения рабочей заземляющей шины. Как обеспечить безопасность работ в таком случае? Требуется установить переносное заземление.
Что это такое, и почему его называют временным (переносным)
Оборудование относится к типу защитных устройств, обеспечивающих безопасную работу в подключенных электроустановках. Кроме того, переносное заземление может (а точнее — должно) применяться при выполнении работ в полевых условиях: на временных объектах, которые штатного соединения с «землей» не имеют. Например, при проведении сварочных работ на территории, где нет энергоснабжения, и площадка не оборудована в соответствие с Правилами устройства электроустановок. В этом случае заземляется и генерирующее и рабочее оборудование.
Комплект временного заземления представляет собой набор гибких медных проводников (кабель без изоляции). На концах проводников расположены зажимы с постоянной фиксацией: типа струбцин.
Как правило, проводники соединены в три связанные линии (для трехфазного оборудования). При замыкании фаз между собой, повышается вероятность срабатывания защиты, если на линию случайно будет подано напряжение. Струбцины, которые подключаются к питающим контактам, оборудуются изолирующими штангами (при работе с напряжением свыше 1000 вольт). Если во время подключения, шина окажется под напряжением, поражение электротоком не произойдет.
Существуют комплекты и для однофазных электроустановок, состоящие из одного проводника с зажимами на концах.
Установка переносного заземления предусмотрена в случаях, когда выведенный в ремонт участок полностью отключается от каких-либо кабельных линий, включая «земляную» шину. При случайной подаче напряжения (а во время ремонта — это вполне возможно), устройство обеспечит короткое замыкание на физическую землю, и приведет к срабатыванию защитного автомата.
Важно! Применять переносное заземление без защитного оборудования (предохранителей, автоматов) на питающей линии, бессмысленно и опасно. При коротком замыкании на «землю», первичная защита персонала будет обеспечена, но возможно возгорание силового кабеля и электроустановки. Кабель заземления также может перегореть под продолжительным воздействием электрического тока, и работники будут поражены неконтролируемым напряжением.
Еще одна функция переносного заземления — защита от наведенного напряжения. После обесточивания электроустановки, на питающем кабеле могут возникнуть наведенные токи, от проложенных рядом силовых линий. В обычном состоянии, этому препятствует рабочая «земля».
Какие требования предъявляются к оборудованию
- Проводники должны быть цельными на всем протяжении между зажимами, без сростков и калышков (петлеобразных завитков, образованных при перекручивании).
- Использование изолированных проводов запрещено! Под оболочкой сложно контролировать возможные повреждения токоведущей жилы.
- Сечение кабеля одинаковое по всей длине. Для электроустановок до 1000 В, не меньше 16 мм², выше 1000 В — 25 мм².
- Длина проводников подбирается таким образом, чтобы можно было соединить шину заземления и заземляемые участки без натяжения кабеля. После подключения он не должен быть в подвешенном состоянии (за исключением точек заземления, находящихся на значительной высоте: например, линий электропередач).
- Провода должны выдерживать динамические нагрузки на разрыв, и не нагреваться до температуры расплавления при протекании тока короткого замыкания (по крайней мере, до срабатывания защитных устройств на размыкание силовых линий).
Сечение провода по параметрам короткого замыкания можно рассчитать самостоятельно по формуле:
где Iкз — это ток короткого замыкания, а tзащиты — максимально возможное время срабатывания автомата аварийного отключения электропитания. - Длина изолирующих штанг должна обеспечивать безопасное наложение зажимов без приближения (а тем более касания) оператора к потенциально опасным токоведущим шинам.
- Зажимы должны обеспечивать надежное соединение, иметь винтовую затяжку (пружинные клещи недопустимы). Материал, при повышении температуры во время цикла короткого замыкания, не должен терять прочность и образовывать окалину в месте контакта. При затягивании зажима с рабочим усилием, деформация не должна приводить к ухудшению контакта.
- Соединение зажимов с проводниками производится методом опрессовки либо сварки. Допускается соединение с помощью гайки, после чего необходимо пропаять место контакта тугоплавким припоем. Соединение только с помощью пайки запрещено, поскольку при высоких температурах возможно расплавление припоя и отсоединение заземлителя.
Требования к переносным заземлениям, как и правила дорожного движения, написаны кровью. Поэтому их соблюдение не просто является формальным исполнением ПУЭ. Это жизнь и здоровье людей.
Порядок установки временного заземления
Установка заземления производится с той стороны токоведущих шин, откуда может быть подано напряжение. Между точкой подключения и зоной проведения ремонтных работ не должно быть преобразующих устройств с гальванической развязкой (трансформаторов, умножителей напряжения, стабилизаторов и прочего).
Оператор, производящий накладку переносного заземления, должен быть в защитных средствах: изолирующих ботах, рукавицах, иметь на лице защитную прозрачную маску (от возможного искрообразования). Рекомендуется использовать диэлектрические коврики или подставки для ног.
Дальнейшие работы выполняются строго в указанной последовательности:
- Центральный, или общий (при работе с трехфазным заземлителем) зажим крепится на действующую и проверенную шину заземления.
- Индикатором проверяется отсутствие напряжения на токоведущей шине.
- Непосредственно после проверки производится контрольное касание зажимом токоведущей шины, после чего проводник надежно закрепляется.
Важно! порядок наложения переносного заземления предписывает выполнять работу как минимум вдвоем. Это необходимо для того, чтобы при поражении электротоком, была возможность оперативно принять меры по отключению электроэнергии, и оказать первую помощь пострадавшему.
Разумеется, к работе допускается только квалифицированный персонал.
Присоединение заземления на оборудовании с напряжением выше 1000 В, производится с помощью штанги, изготовленной из прочного диэлектрика. При меньших напряжениях допускается работа в диэлектрических перчатках.
Порядок снятия переносного заземления
- Необходимо убедиться в отсутствии напряжения на заземленных частях.
- Отсоединить зажимы от электроустановки.
- Отсоединить зажим от действующей шины заземления.
Перед подачей напряжения на электроустановку, необходимо удалить из зоны работ переносной заземлитель, и убедиться в исправности штатного (постоянного) защитного заземления.
Что делать, если штатное защитное заземление отсутствует
Если работы выполняются на незаземленной (штатно) электроустановке, необходимо создать временный контур заземления. Для этого организуется тот самый треугольник, в соответствии с правилами организации защитного заземлителя. К нему присоединяется переносное заземление.
Заземлитель организуется с помощью металлических штырей, профилей (они забиваются с помощью кувалды), или буравчиков. У подобных устройств должно быть приспособление для извлечения их из грунта после окончания работ.
Еще один вариант для простой установки — заземлитель с обратным молотком. С его помощью можно легко погрузить стержень в грунт и извлечь его обратно.
Установка переносного заземления на временный контур производится по тем же правилам, что и на стационарную шину защитного заземления.
Заземление линий электропередач на столбах
Переносное заземление, предназначенное для ЛЭП, отличается от «наземных» вариантов наличием длинных изолированных штанг. Кроме того, на рабочих концах установлены не винтовые зажимы, а захватные крюки с фиксаторами.
Поскольку такие работы, проводятся как правило в поле, где нет штатного защитного заземления, применяются переносные заземлители. Они обычно входят в комплект.
Учитывая отсутствие винтовых зажимов, и, как следствие, менее надежный контакт с токонесущим проводом, устанавливаются дублирующие заземления: по 2–3 комплекта на один высоковольтный провод.
Монтаж производится с земли: то есть оператор стоит на грунте, а не устанавливает заземление со столба.
Штанговые переносные заземления для ЛЭП выполняются однофазными. Для соединения заземленных проводов между собой, линии соединяются на грунте, в точке соединения с переносным заземлителем.
Определения
Заземлитель — это комплект токоведущих частей, имеющих непосредственный контакт с физической землей (грунтом). Проще говоря — забитые в землю колышки и соединительный проводник.
Заземляющий проводник — переносной или стационарно установленный провод (шина), предназначенный для соединения заземлителя с заземляемым устройством.
Видео по теме
Хорошая реклама
· необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Переносные заземления сначала нужно присоединить к земле, а затем после проверки отсутствия напряжения наложить на токоведущие части.
В какой последовательности следует снимать переносные заземления?
· снимать переносные заземления следует в обратной наложению последовательности: сначала снять их с токоведущих частей, а затем отсоединить от земли.
Как выполняются операции по наложению и снятию переносных заземлений?
· операции по наложению и снятию переносных заземлений выполняются в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках напряжением выше 1000 В изолирующей штанги. Закреплять зажимы наложенных переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.
· запрещается пользоваться для заземления проводниками, не предназначенными для этой цели, а также присоединять заземление посредством скрутки.
Кто может включать заземляющие ножи, накладывать переносные заземления, а также отключать заземляющие ножи в электроустановках напряжением выше 1000 В?
· включать заземляющие ножи разрешается одному лицу с группой не ниже IV из оперативного или оперативно-ремонтного персонала;
· накладывать переносные заземления должны два лица из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группами по электробезопасности не ниже IV и III. Второе лицо с группой не ниже III может быть из числа ремонтного персонала, при этом оно должно пройти инструктаж и быть ознакомлено со схемой электроустановки;
· отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления может одно лицо с группой не ниже III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.
Кому разрешается выполнять операции по наложению и снятию заземлений в электроустановках напряжением до 1000 В?
· в электроустановках напряжением до 1000 В все операции по наложению и снятию заземлений разрешается выполнять одному лицу с группой по электробезопасности не ниже III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.
14.72. Допускается ли и если да, то при каких условиях, временное снятие заземлений, наложенных при подготовке рабочего места?
· допускается временное снятие заземлений, наложенных при подготовке рабочего места если это требуется по характеру выполняемых работ (измерение сопротивления изоляции и т.п.). При этом место работы подготавливается в полном соответствии с требованиями настоящих Правил и лишь на время производства работы снимаются те заземления, при наличии которых работа не может быть выполнена.
· при выдаче наряда разрешение на временное снятие заземлений вносится в строку «Отдельные указания» с записью о том, где и для какой цели требуется эта операция.
14.73. Где заземляется ВЛ при подготовке рабочего места?
· ВЛ напряжением выше 1000 В заземляются во всех РУ и у секционирующих коммутационных аппаратов, где отключена линия.
· для ВЛ напряжением до 1000 В достаточно наложить заземление только на рабочем месте
Где накладывается заземление на рабочем месте на одноцепных ВЛ?
· на одноцепных ВЛ заземление на рабочем месте необходимо накладывать на опоре, на которой производится работа, или на соседней. Допускается наложение заземлений с двух сторон участка ВЛ, на котором работает бригада, при условии, что расстояние между заземлениями не превышает 2 км.
Где накладывается заземление при выполнении работы на проводах ВЛ в пролёте пересечения с другой ВЛ, находящейся под напряжением?
· при выполнении работы на проводах ВЛ в пролёте пересечения с другой ВЛ, находящейся под напряжением, заземление необходимо накладывать на опоре, где производится работа.
· если в этом пролёте подвешиваются или заменяются провода либо тросы, то с обеих сторон от места пересечения заземляются как подвешиваемый, так и заменяемый провод, трос.
К чему присоединяются переносные заземления на ВЛ?
· на металлических опорах – к их элементам;
· на железобетонных и деревянных опорах с заземляющими спусками – к этим спускам после проверки их целости;
· на железобетонных опорах допускается присоединять переносное заземление к арматуре или к металлическим элементам опоры, имеющим металлическую связь арматурой;
· в электросетях напряжением до 1000 В с заземлённой нейтралью при наличии повторного заземления нулевого провода допускается присоединять переносные заземления к нулевому проводу;
· на всех ВЛ переносное заземление на рабочем месте можно присоединить к специальному заземлителю, погружённому в грунт на глубину не менее 0,5 м, или в зависимости от местных условий к заземлителям других типов.
· места присоединения переносных заземлений к заземляющей проводке или к конструкциям должны быть очищены от краски.
На какие провода накладывается заземление на ВЛ напряжением до 1000 В при работах, выполняемых с опор либо с телескопической вышки без изолирующего звена?
· на ВЛ напряжением до 1000 В при работах, выполняемых с опор либо с телескопической вышки без изолирующего звена, заземление накладывается как на провода ремонтируемой линии, так и на все подвешенные на этих опорах провода, в том числе на провода радиотрансляции и телемеханики.
В какой последовательности накладывается заземление на ВЛ при подвеске проводов на разных уровнях?
· на ВЛ при подвеске проводов на разных уровнях заземление накладывается снизу вверх, начиная с нижнего провода, а при горизонтальной подвеске, начиная с ближайшего провода.
Кто должен на ВЛ накладывать переносные заземления и включать установленные на опорах заземляющие ножи, а также снимать переносные заземления и отключать заземляющие ножи?
· на ВЛ накладывать переносные заземления и включать установленные на опорах заземляющие ножи должны лица из оперативного и оперативно-ремонтного персонала, одно из которых – производитель работ с группой по электробезопасности не ниже IV на ВЛ напряжением выше 1000 В и с группой не ниже III на ВЛ напряжением до 1000 В, а второе лицо – член бригады, имеющий группу не ниже III. Снимать переносные заземления допускается двум лицам, имеющим группу не ниже III.
· отключать заземляющие ножи разрешается одному лицу с группой по электробезопасности не ниже III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.
· при наложении и снятии заземлений одно из двух лиц, выполняющих эти операции, в том числе и производитель работ, может оставаться на земле.
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Электролизные установки.
15.1.1. Какие требования предъявляются к электролизерам?
· электролизеры должны быть изолированы от земли;
· изоляция должна быть доступна для внешнего осмотра и контроля ее состояния;
· средняя точка серии электролизеров при электролизе воды и водных растворов не должна иметь глухого заземления;
15.1.2.Какие требования предъявляются к ваннам гальванопокрытий?
· корпуса ванн в гальванических цехах, питающихся по блочной схеме (выпрямитель – ванна), при номинальном напряжении постоянного тока 110В и выше должны быть заземлены, а токоведущие части недоступны для прикосновения;
· корпуса установленных на ваннах электроприемников переменного тока при напряжении выше 36В должны быть заземлены.
Когда допускается применять напряжение электроприемника выше 36В (но не выше 380В)?
· питание приемника осуществляется от разделительного трансформатора, установленного для какждого электроприемника или группы электроприемников, относящихся к одному электролизеру;
· питание электроприемников производится от сети или обычного трансформатора через пусковое устройство, снабженное аппаратом «защитного отключения» при однофазном замыкании на корпус.
15.1.4.Какие требования предъявляются к залам электролиза?
· в залах электролиза разрешается применять переносные электрические светильники напряжением не выше 12В;
· в залах не разрешается устройство контура заземления трехфазных приемников переменного тока производственных механизмов; заземление корпусов электрооборудования должно осуществляться при помощи нулевой жилы четырехжильного кабеля, не имеющего заземленной металлической оболочки или брони; когда заземление осуществить невозможно, обязательно устройство быстродействующей защиты замыкания на землю.
Заземление – это принудительное соединение любых токопроводящих элементов с землей. Так как основной характеристикой заземления является переходное сопротивление между электродом и грунтом, то на практике данный показатель стараются уменьшить всеми возможными способами. В идеале переходное сопротивление должно стремиться к нулю, но согласно требований ПУЭ может быть не более 4 – 10 Ом, в зависимости от напряжения сети. В зависимости от конкретной ситуации все заземления условно подразделяются на защитные и рабочие.
В первом типе заземления с землей соединяются токопроводящие элементы, которые при нормальной работе электрооборудования ни в коем разе не должны попадать под какой-либо потенциал. На практике это корпус приборов, несущие и конструктивные элементы зданий, опор, закладных деталей и т.д. Задача защитного заземления – обеспечить перетекание электрического потенциала с корпуса электрических приборов в землю, в случае повреждения изоляции.
На рисунке выше приведена принципиальная электрическая схема, которая демонстрирует работу защитного заземления. В первом варианте представлен случай пробоя изоляции, когда корпус электрооборудования не соединен с землей, как видите, для человека складывается крайне опасная ситуация, в которой он может погибнуть даже от бытового напряжения в 220В (приблизительный ток 0,22А, в то время, как смертельным считается 0,1А). Во втором случае корпус электрооборудования соединен с землей и в случае пробоя изоляции человек, прикоснувшийся к такому корпусу, попадет под значительно меньший потенциал, который не только не опасен, но и должен отключиться при помощи защиты еще на этапе возникновения аварии.
Рабочее заземление используется как неотъемлемый элемент схемы, в бытовых условиях вы можете встретить его при подключении трансформатора в подстанции или КТП – нулевой вывод которого с низкой стороны соединяется с заземлением.
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.
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.
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?
3.5. Установка заземлений в распределительных устройствах
3.5.1. В электроустановках напряжением выше 1000 В заземляться должны токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для работ участка со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, за исключением отключенных для работы сборных шин, на которые достаточно установить одно заземление.
При работах на отключенном линейном разъединителе на провода спусков со стороны ВЛ независимо от наличия заземляющих ножей на разъединителе должно быть установлено дополнительное заземление, не нарушаемое при манипуляциях с разъединителем.
3.5.2. Заземленные токоведущие части должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, видимым разрывом. Видимый разрыв может отсутствовать в случаях, указанных в п. 3.1.2.
Установленные заземления могут быть отделены от токоведущих частей, на которых непосредственно ведется работа, отключенными выключателями, разъединителями, отделителями или выключателями нагрузки, снятыми предохранителями, демонтированными шинами или проводами, выкатными элементами комплектных устройств.
Непосредственно на рабочем месте заземление на токоведущие части дополнительно должно быть установлено в тех случаях, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом).
3.5.3. Переносные заземления следует присоединять к токоведущим частям в местах, очищенных от краски.
3.5.4. 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.
3.5.5. Допускается временное снятие заземлений, установленных при подготовке рабочего места, если это требуется по характеру выполняемых работ (измерение сопротивления 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» (приложение № 4 к настоящим Правилам) с записью о том, где и для какой цели должны быть сняты заземления.
3.5.6. 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.
3.5.7. В электроустановках напряжением до 1000 В операции по установке и снятию заземлений разрешается выполнять одному работнику, имеющему группу III, из числа оперативного персонала.
3.5.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны два работника: один — имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой — имеющий группу III; работник, имеющий группу III, может быть из числа ремонтного персонала, а при заземлении присоединений потребителей — из персонала потребителей. На удаленных подстанциях по разрешению административно-технического или оперативного персонала при установке заземлений в основной схеме разрешается работа второго работника, имеющего группу III, из числа персонала потребителей; включать заземляющие ножи может один работник, имеющий группу IV, из числа оперативного персонала.
Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления единолично может работник из числа оперативного персонала, имеющий группу III.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.Читать книгу целиком
Поделитесь на страничкеВажность заземления электронного оборудования
Заземление электронного оборудования для обеспечения личной безопасности и устранения неисправностей ничем не отличается от любого другого оборудования. Безопасное заземление требует быстрого размыкания автоматических выключателей или предохранителей и минимизации разности напряжений между открытыми металлическими поверхностями на всей электрической системе и оборудовании до уровней, безопасных для людей.
Отличительной особенностью электронных систем является чувствительность их схемных компонентов к относительно небольшим переходным токам и напряжениям.Характер твердотельных устройств также присущ очень быстрым, поэтому на них влияют одинаково «быстрые» электрические помехи. Даже молния — это медленный переходный процесс по сравнению с откликом практически любого электронного устройства.
Типичные угрозы для правильной работы электронных устройств и систем включают в себя:
1. Молния
Прямые удары, но эффекты также включают в себя облачность над головой и соседние удары, вызывающие индуцированные напряжения
2.Переходные процессы при переключении
Переходные процессы при переключении между операциями в сети электропитания и переключением конденсаторов с коэффициентом мощности, работой грозового разрядника и операциями по устранению неисправностей, особенно в соседних цепях питания.
3. Статическое электричество
Дуги, непосредственно наложенные на оборудование, но иногда дуги рядом с оборудованием также влияют на оборудование.
4. Быстрые электрические переходные процессы
Как правило, вызванные дуговыми контактами или коллапсирующими магнитными полями в катушках контакторов в оборудовании, как правило, очень близко к пораженному оборудованию.Они могут быть случайными или повторяющимися. Как правило, они имеют формы волны, которые не легко анализируются. Хотя переходные процессы могут быть приручены:
1. Ограничение перенапряжений (перенапряжения) на проводах питания переменного тока с устройствами защиты от перенапряжений (SPD)
2. Снижение вероятности возникновения электрических помех при подключении к цепям питания к электронному оборудованию и кабелям цепи сигнала данных, которые соединяют блоки оборудования. Этого часто можно добиться, соблюдая требования к правильной прокладке и заземлению ответвленных цепей, включая их каналы, и обеспечивая адекватное разделение проводов питания и сигналов данных.
3. Надлежащее заземление , предусматривающее правильную установку заземляющих проводников оборудования всех типов, а также заземление и соединение нейтральных клемм на сервисном входе и для раздельных систем переменного тока.
Хотя все вышеперечисленное входит в сферу работы подрядчиков, мы хотим подчеркнуть, что поставщик оборудования может и должен предоставить оборудование, которое может «соответствовать» практическим уровням переходных процессов, которые, как известно, существуют в типичных коммерческих и промышленных сайт.В противном случае могут потребоваться значительные усилия и большие затраты для того, чтобы заставить этот вид слишком чувствительного оборудования работать приемлемым образом.
Кредит: turbinetech.com
Взаимосвязанные системы электронного оборудования
В этом разделе рассматривается заземление электронных систем, которые связаны сигнальными, информационными или телекоммуникационными кабелями. С таким оборудованием полезно подумать о двух видах заземления:
1.Безопасное заземление для противопожарной защиты и защиты персонала. Этот тип заземления также помогает обеспечить защиту оборудования, чтобы минимизировать повреждения от неисправностей электрической системы и переходных процессов, таких как молния.
2. Основание для защиты цепей данных и твердотельных компонентов в различных элементах взаимосвязанного оборудования, составляющих электронную систему. Иногда это называется «компьютерным» или «электронным» заземлением, но это не очень точные термины. Обратите внимание, что защита цепей данных не должна включать подключения заземляющих электродов, хотя хорошее заземление системы заземляющих электродов сервисного оборудования здания значительно упрощает эту защиту.
Например, как уже упоминалось выше, самолеты, летящие сквозь грозы, не имеют заземления, но, несмотря на удары молнии, вероятно, безопаснее, чем многие наземные системы. И после удара молнии все электронное оборудование внутри самолета, как ожидается, продолжит работать безупречно.
Некоторые важные моменты относительно заземления
Точка # 1
Как правило, безопасное заземление для оборудования точно такое же для электронного оборудования, как и для любого другого типа устройства, будь то холодильник или печатный станок.Заземление «зеленого провода» и системы кабелепроводов, хорошо документированных в NEC и других кодексах, полностью определяет эти требования.
Безопасное заземление оборудования требует быстрой очистки автоматических выключателей или предохранителей и минимизации разности напряжений на открытых металлических поверхностях оборудования до уровней, безопасных для людей. Это называется контролем «потенциала прикосновения». Абсолютно нет конфликта между определенным NEC заземлением и более специализированной практикой заземления и соединения, описанной в (2) ниже.
Однако может возникнуть ненужный конфликт, например, когда кто-то пытается создать «отдельное», «выделенное» или «чистое» заземляющее соединение, которое не разрешено NEC!
Пункт № 2
Защита каналов данных обычно требует дополнительных соображений, выходящих за рамки намерений NEC, но не нарушающих его. Защита цепей данных от сбоев или даже повреждений не всегда связана с заземлением, хотя хорошее заземление значительно упрощает эту защиту.
Самолеты не имеют земли, пока они летят. Самолет имеет собственную систему «заземления» для систем переменного и постоянного тока, а также для целей заземления сигналов. Эта система заземления является полностью металлической по своей природе, и ее часто называют автономной системой отсчета мощности и сигнала, которая является более точным описанием. Даже прямые удары молнии вряд ли вызовут повреждение оборудования или даже нарушение сигналов.
Точка № 3
Цепи большинства электронных систем почти всегда чувствительны к напряжениям в несколько десятков вольт или даже к одному или двум вольтам.В результате, эти системы спроектированы с большой осторожностью, чтобы не допустить переходных процессов в реальных схемах и на пути прохождения сигнала между взаимосвязанными блоками системы.
Для достижения этой цели в некоторых устройствах используются электростатически экранированные изолирующие трансформаторы и источники питания переменного и постоянного тока, предназначенные для подавления переходных процессов. Тем не менее, для того чтобы эти методы были полностью эффективными, часто необходимо применять хорошие методы заземления и соединения, превышающие те, которые требуются в NEC.
Точка # 4
Сигналы данных внутри большинства электронных систем состоят из битов информации, обработанных в виде прямоугольных волн или импульсов с амплитудой около 5 В и тактовой частотой, которая может превышать 200 МГц.Данные, передаваемые между оборудованием, часто имеют величину 12-18 вольт, и скорость передачи ниже, чем скорость обработки сигнала, доступная внутри оборудования.
В любом случае время нарастания тактового сигнала и большинства других импульсных сигналов, например, используемых для передачи битов, намного быстрее, чем при обычном ударе молнии. Тем не менее, даже на этих скоростях системы могут быть изготовлены так, чтобы иметь высокую надежность и быть относительно невосприимчивыми к помехам, если соблюдаются надлежащие методы заземления и соединения.
Точка # 5
Сигналы, связанные с молнией, обычно представляют собой «наихудший случай» ситуации для переходных процессов в большинстве электропроводок систем переменного тока и связанных с ними систем заземления.
Это делает молнию главной угрозой. Более подробную информацию о молнии и ее типичных формах волны можно получить, обратившись к ANSI / IEEE Std C62.41-1992
Point # 6
Быстрые электрические переходные процессы создаются в некотором оборудовании с электромеханическими контакторами. Проблема помех от этих элементов может быть серьезной, но ее легко решить, установив демпферы RC (состоящие из резисторов и конденсаторов) на контакты, катушки или оба элемента неисправного устройства.Этот вид помех электронным схемам иногда можно контролировать с помощью более строгих методов экранирования или заземления и соединения.
Тем не менее, коренной причиной такого рода проблем на самом деле является не проблема экранирования или заземления. Вместо этого это проблема модификации схемы оборудования, и это тип вещей, которые типичные электрические подрядчики обычно не должны идентифицировать или решать.
Гармоники
Обратите внимание, что генерация гармонического тока и напряжения сама по себе не является проблемой заземления, если только не из-за неправильной цепи или отказа компонента, когда часть гармонического тока оказывается под напряжением в системе заземления оборудования.В этом случае усилия заключаются не в том, чтобы искоренить гармоники, а в том, чтобы найти неправильный провод или неисправный компонент и произвести ремонт.
Гармоники часто представляют собой важную проблему безопасности на нейтральном проводнике трехфазной системы переменного тока, подключенной через контакт, где она поддерживает нелинейные нагрузки, подключенные к линии / нейтрали, такие как компьютеры и т. Д. В этом случае вся Нейтральный путь должен быть увеличен в амплитуде до 200% от амплитуды, используемой для соответствующих линейных проводников.Это регулярно делается для того, чтобы избежать пожара из-за перегрузки по току от третьей гармоники и других нечетных множественных гармоник, называемых «тройками».
Могут потребоваться другие шаги, чтобы помехи гармоник не мешали нормальной работе системы. Однако точный метод и точка, выбранные для заземления нейтрального проводника на источнике переменного тока, не улучшат никаких проблем, связанных с гармониками. Окружение нейтрали, вероятно, будет нарушением NEC почти во всех конструкциях и снизит безопасность персонала.
Фильтры гармонических токов (ловушки)
Гармонические фильтры, обычно называемые «ловушками», не являются проблемой заземления, если они не подключены неправильно для направления тока через них в систему заземления оборудования. Это необычная ситуация и включает в себя нарушение NEC, которое необходимо исправить. Как правило, ловушка подключается линия к линии, линия к нейтрали или к обоим, но никогда не подключается к оборудованию или любому другому заземлению.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (SPD) и заземления
В дополнение к линейным и линейным соединениям, устройства защиты от перенапряжений (SPD) также подключаются к заземляющему проводнику оборудования схемы.
Любое переходное напряжение, которое затем приводит в действие SPD и вызывает протекание тока через него и к заземляющему проводнику оборудования, повышает потенциал заземления, измеренный в точке установки SPD, и до удаленной «земли», используемой в качестве эталона нулевого напряжения. Поскольку SPD могут подвергаться очень высоким напряжениям с крутыми (например, быстрым временем нарастания) волновыми фронтами, одновременное воздействие на систему заземления может быть очень серьезным.
Некоторые практические рекомендации
Вот некоторые из практических рекомендаций по электрической установке, которые мы рекомендуем:
Рекомендация № 1
Установленные на месте электрические заземляющие / соединительные проводники, проложенные между металлическим каркасом или корпусами отдельных блоков электронного оборудования, должны быть подключены к система заземления «зеленого провода» NEC на обоих концах, не изолированная и не изолированная от нее.
Рекомендация № 2
Изолирующие трансформаторы с электростатическим экранированием между обмотками легко доступны и должны использоваться для подключения электрической системы к щитовой панели, используемой для подачи питания ответвленной цепи на электронное оборудование. Установка как трансформатора, так и щитов должна осуществляться как можно ближе к обслуживаемому электронному оборудованию.
Обратите внимание, что электростатическое экранирование может обеспечить полезное затухание большинства типов синфазных переходных процессов до примерно 1000: 1 (например,г., -60 дБ). Показатели затухания выше этого значения, как правило, нереалистичны и вряд ли будут предоставлены трансформатором, который установлен в реальной установке и в соответствии с NEC. В любом случае, следуйте рекомендациям производителя трансформатора, чтобы получить максимальную выгоду, но только если инструкции соответствуют NEC.
Рекомендация № 3
Соединительные кабели между корпусами электронных систем в аппаратных должны быть проложены в непосредственной близости от структурного основания.Это особенно в случае, если она содержит существенные металлические конструкции, которые хорошо заземленные, такие как сталь настилы, и т.д.
Наилучших результатов, однако, получены, когда эти кабели расположены в непосредственной близости к специально установленному опорной сетке сигнала, такие как Рекомендуется устанавливать под фальшполом, обычно используемым в компьютерном зале. Если соединительные кабели проложены между точками в кабельном лотке или кабельном канале, то использование произвольной прокладки предпочтительнее, чем «аккуратное» связывание в этих формах дорожки качения.
(Рекомендуется, так как случайная прокладка уменьшает сцепление шума от одного смежного проводника с другим, когда они проложены параллельно друг другу на любую значительную длину.)
Рекомендация № 4
Если для прокладки кабелей используются кабельные каналы, они должны быть изготовлены из металла, должны быть надежно и постоянно заземлены и соединены, и должны быть снабжены плотной крышкой, например, закрепленной винтами. Лестничный лоток менее желателен, чем сплошной поддон.
Рекомендация № 5
Кабели для передачи данных, устанавливаемые в полевых условиях, как правило, должны быть отделены от силовых кабелей и кабелепроводов на наибольшем практическом расстоянии.Это уменьшает нежелательную связь между двумя цепями. Чтобы избежать проблем с шумоподавлением, когда одна цепь пересекает другую или под другой, попробуйте сделать пересечение в правых углах.
Рекомендация № 6
Если для удержания соединительных кабелей для передачи данных используются металлические дорожки или кабелепроводы, рекомендуется выполнить дополнительные соединения в нескольких точках по всей их длине (черная табличка), чтобы обеспечить хорошее продольное соединение.
В дополнение к тому, что они надежно заземлены / приклеены к оборудованию на концах трассы, трубопровод или дорожка качения также должны быть присоединены к любой ближайшей конструкционной стали вдоль трассы.
Рекомендация № 7
Все металлические трубопроводы, воздуховоды, кабелепроводы, кабелепроводы, кабелепроводы и кабельные лотки, расположенные в пределах 6 футов (горизонтально или вертикально) от любой установленной эталонной сетки сигналов (SRG), должны быть связаны с SRG. Это особенно важно, когда эти проводники входят или выходят из области, определенной SRG. Если этого не сделать, может произойти вспышка молнии со стороны вышеуказанного или любых находящихся поблизости заземленных металлических предметов в SRG.
Боковая вспышка может привести к пожару, повреждению электронной цепи или к тому и другому.Более подробную информацию о предмете боковой вспышки можно получить, обратившись к ANSI / NFPA780-1995, Национальному кодексу молниезащиты.
Рекомендация № 8
В дополнение к любым требованиям NEC, клемма нейтрали, такая как клемма Xo на вторично подключенном трансформаторе отдельной производной системы, должна быть подключена к SRG и, если возможно, также к ближайшей строительной стали. ,
Рекомендация № 9
Обязательно соедините SRG с любой ближайшей доступной конструкционной сталью, чтобы создать множество точек заземления / соединения.Это важно делать по периметру SRG и для любой стали, которая проникает через поверхность SRG.
Рекомендация № 10
Заземление для систем и оборудования переменного тока должно полностью соответствовать требованиям NEC. Кроме того, если электрическое или электронное оборудование было проверено и внесено в список NRTL (национально признанной испытательной лабораторией, такой как UL), тогда могут быть дополнительные или специальные требования к заземлению / соединению, которые также должны быть соблюдены, если необходимо обеспечить надлежащую работу ,
Опять же, любое использование «выделенного», «чистого» или другого соединения, не разрешенного NEC, такого как соединение, которое отделено от заземляющего электрода здания и системы заземления соответствующего оборудования, полностью противоречит цели этого. статья. Подходят только системы заземления и соединения, которые соответствуют требованиям Национального электротехнического кодекса.
Рекомендация № 11
Необходимо соблюдать особую осторожность для обеспечения надлежащего заземления, если указано разрешенное NEC изолированное заземление.«Изолированное / изолированное заземление» (IG) должно соответствовать требованиям NEC Раздел 250-74; Подключение розетки к коробке; исключение № 4; и Раздел 250-75, Соединение других корпусов для проводных (например, прямых) соединений ответвительных цепей с электронным оборудованием.
Рекомендация № 12
В частности, не следует предпринимать попытки во время или после установки отсоединить заземляющие проводники оборудования электронной системы от заземляющих проводников оборудования системы переменного тока и связанных заземляющих соединений электродов.
Такое разделение нарушит NEC и создаст потенциальную опасность поражения электрическим током и поражения электрическим током. Они также могут повредить цепи внутри соответствующего электронного оборудования или, по крайней мере, ухудшить его работу.
Рекомендация № 13
Обратите внимание, что использование метода IG, даже если он соответствует требованиям NEC, не всегда улучшает рабочие характеристики оборудования. Фактически, использование метода подключения IG также может ухудшить ситуацию или не привести к заметным изменениям в работе оборудования.
Обычно нет способа предсказать преимущества, если таковые имеются, изолированных цепей заземления, за исключением прямого наблюдения и сравнения между методами заземления (SG) и IG в каждом случае.
Рекомендация № 14
Относительно легко преобразовать существующие схемы IG в схемы SG по мере необходимости. С другой стороны, обычно нецелесообразно и экономически не выгодно преобразовать существующую схему SG в стиль IG, который соответствует требованиям NEC.
Соответственно, схемы, используемые для подачи питания на электронное оборудование, могут быть спроектированы и сначала установлены как типы IG, чтобы впоследствии они могли преобразовываться между IG и SG по мере необходимости.
Рекомендация № 15
Проводники заземления оборудования в фидерной или ответвленной цепи всегда должны прокладываться в одном и том же кабелепроводе или дорожке качения, в которых находятся проводники силовой цепи, связанные с этой цепью. Это также относится к гибкому шнуру и кабельным сборкам.
Рекомендация № 16
В тех случаях, когда используются переключающие переключатели (включая переключатели, обнаруженные в системах ИБП), возможность синфазного шума не устраняется. Требуется надлежащее заземление между альтернативными источниками питания, обычно путем надежного соединения нейтралей двух систем, но только с одной из двух систем переменного тока, которая является заземленной нейтралью.
Если две задействованные системы переменного тока не установлены физически рядом друг с другом, во время операций переключения на коммутаторе может возникнуть возмущение смещения потенциала земли. Этот сдвиг в потенциале земли может затем нежелательно вносить синфазный шум в нагрузку, обслуживаемую коммутатором.
Рекомендация № 17
Проблемы смещения потенциала земли и проблемы синфазного шума в целом исключаются, так как изолирующий трансформатор устанавливается рядом с обслуживаемыми нагрузками и располагается между выходом переключающего переключателя и входом обслуживаемых электронных нагрузок.
В этих случаях клемма нейтрали на вторичной обмотке изолирующего трансформатора надежно заземлена, и трансформатор и электронное нагрузочное оборудование сделаны общими для целей широкополосного заземления, если они также подключены к SRG, который был установлен в помещение для оборудования и непосредственно под оборудованием
Рекомендация № 18
Можно использовать несколько изолирующих трансформаторов вышеуказанным способом, если площадка большая. Например, несколько разделительных трансформаторов, установленных и заземленных на SRG в комнате оборудования, являются рекомендуемой практикой для больших площадок.
Кроме того, несколько отдельных, но оборудованных SRG комнат могут быть снабжены собственным изолирующим трансформатором и заземлены, как указано выше.
Рекомендация № 19
Специально разработанные, «оригинальные» формы заземления, которые не соответствуют буквально требованиям NEC, не рекомендуются. Это включает в себя подходы к заземлению, называемые «чистым», «выделенным», «единым пунктом» и другими формами «изолированного» заземления, не разрешенными NEC.
Авторам известны случаи, когда все основания изначально правильно соединены вместе с помощью перемычки, которую владелец или оператор может впоследствии удалить по своему усмотрению.Поскольку удаление этого соединения создает как нарушение NEC, так и угрозу пожарной / ударной безопасности, авторы не рекомендуют этот подход!
Рекомендация № 20
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (SPD) обеспечивают защиту от перенапряжения в различных точках цепей питания и передачи данных, где бы они ни применялись надлежащим образом. Правильное использование SPD настоятельно рекомендуется.
Рекомендация № 21
После завершения электромонтажа необходим тщательный осмотр электропроводки, чтобы обеспечить соблюдение всех критериев безопасности и эксплуатационных характеристик.
Что касается заземления, в процесс проверки должно входить следующее:
Правило 1
Часто происходит ошибочное определение проводников, таких как проводники безопасного заземления нейтрали и «зеленого провода». Проблема проявляется в том месте, где они заканчиваются. Ошибка такого рода является серьезным нарушением NEC Section 250-21 и других.
Перекрестное соединение между нейтральными и заземляющими проводниками приводит к нежелательному течению тока в системе заземления оборудования, но обычно не приводит к срабатыванию устройства защиты от сверхтока.Следовательно, часто нет непосредственного указания на проблему, такую как, когда власть сначала применена. Следовательно, эти проводники и соединения должны быть проверены перед подачей питания.
Правило 2
Все металлические кабелепроводы, кабелепроводы, дорожки качения и другие металлические кожухи должны быть хорошо склеены по всей длине, чтобы обеспечить непрерывность между концами.
Они также должны быть хорошо заземлены в нескольких точках по всей длине до стальных конструкций и SRG в пределах 6 футов, чтобы обеспечить эффективное высокочастотное заземление.Эффективно заземленные, конечные окончания к и от обслуживаемого оборудования являются наиболее важными.
Правило 3
Убедитесь, что для подключения УЗП к проводникам, которые они защищают, была использована минимально возможная длина провода. В идеале, SPD должен быть установлен непосредственно на или внутри оборудования, которое он защищает.
Внешний монтаж в отдельном корпусе и подключение к кабелепроводу к защищаемому оборудованию увеличивает расстояние между УЗИП и нагрузкой, которую он защищает. Это снижает эффективность защиты.
Правило 4
Любое соединение, которое не является хорошим электрическим соединением в течение срока службы установки, является потенциальной проблемой. Такое плохое соединение может быть причиной шума или полного прерывания обработки сигнала или непрерывности питания. Либо соединение установлено правильно, либо оно должно быть переработано, чтобы привести его в соответствие со спецификациями.
Помехи от тока земли с оборудованием на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ)
Низкочастотные магнитные поля, такие как те, которые связаны с фундаментальной энергией системы 60 Гц и гармониками из нее, иногда могут мешать нормальному отклонению электрона луч используется для рисования изображения на экране ЭЛТ.Эта интерференция магнитного поля рассматривается оператором оборудования как волнистый или пульсирующий дисплей, который часто очень смущает оператора. (См. Рис. 1)
В заземляющих проводниках создаются односторонние магнитные поля такого типа, которые создаются любыми непрерывными или почти постоянными потоками тока в заземляющих проводниках дополнительного оборудования, заземляющих, заземляющих. проводники электродов, элементы из конструкционной стали, трубопроводы, воздуховоды, кабельные лотки, кабельные каналы и т. д.Токи случайного заземления в любом из этих предметов могут оказывать те же эффекты на экран ЭЛТ.
К счастью, влияние этих мешающих магнитных полей экспоненциально уменьшается с расстоянием между источником поля и оборудованием, на которое воздействует. Кроме того, ориентация ЭЛТ к силовым линиям магнитного поля влияет на серьезность проблемы. Поэтому увеличение расстояния и переориентация оборудования часто являются первым и успешным шагом в решении проблемы.
Другим практическим подходом к снижению влияния магнитных полей на ЭЛТ является увеличение количества и расположения любых заземляющих / соединительных соединений между заземленными предметами, включая один, участвующий в помехах. Например, более тесная связь между трубопроводами холодной воды, стальной конструкцией и проводниками заземляющего электрода часто решает проблему. (См. Рис. 2)
Вышеописанная процедура обычно работает, поскольку она разбивает токи от одного проводника на несколько меньших.Например, поскольку магнитное поле, окружающее проводник, пропорционально амплитуде тока, процесс обеспечения нескольких путей для тока уменьшает ток в любом одном проводнике и, следовательно, магнитное поле рассеяния, излучаемое из него.
Однако наилучший подход — выяснить, как нежелательный ток проникает в проводник, и устранить проблему в соответствии с требованиями NEC, такими как раздел 250-21 «Нежелательный ток на проводниках заземления».
У вас есть проблемы с заземлением? Поделись с нами.
Ссылка: erico
Читать дальше:
.Проектирование системы заземления / заземления в сети подстанции
Введение в сеть заземления подстанции
В высокого и среднего напряжения [1] Подстанции с воздушной изоляцией ( AIS ), электромагнитное поле , , которые вызывают статические заряды неизолированного кабеля и проводников, а в атмосферных условиях ( скачки ), индуцируют напряжения на не живущих деталях установки, которые создают разности потенциалов между металлическими частями и землей, а также между различными точками земли .
Подобные ситуации могут возникать, когда имеется неисправностей между частями под напряжением установки и частями , не находящимися под напряжением, например, в короткое замыкание между фазой и землей .
Эти разностей потенциалов дают начало потенциала шага и потенциала касания , или комбинации обоих , которые могут привести к циркуляции электрического тока через человеческое тело , которое может наносит вред людям .
Напряжение прикосновения ( E t ) можно определить как максимальную разность потенциалов, которая существует между заземленной металлической конструкцией, которая может касаться рукой, и любой точкой земли, когда протекает ток повреждения.
Обычно считается расстояние в 1 м между металлической конструкцией и точкой на земле.
Шаговое напряжение ( E с ) определяется как максимальная разность потенциалов, которая существует между опорами при протекании тока повреждения.
Обычно считается, что расстояние между ногами составляет 1 м.
Частным случаем ступенчатого напряжения является Переданное напряжение ( E trrd ) : где напряжение передается на или из подстанции, или в удаленную точку, внешнюю по отношению к площадке подстанции.
Другими понятиями являются :
- Повышение потенциала земли ( GPR ): Максимальный электрический потенциал, который может достичь сетка заземления подстанции относительно удаленной точки заземления, предполагаемой для потенциала удаленного заземления.Это напряжение, GPR, равно максимальному току сетки, умноженному на сопротивление сетки.
- Сетевое напряжение ( E м ): Максимальное напряжение прикосновения в сетке заземленной сетки.
- Напряжение прикосновения металл-металл ( E мм ): Разница в потенциале между металлическими объектами или конструкциями на площадке подстанции, которые могут быть соединены прямыми руками или руками. контакт.
Диаграмма на рисунке 1 показывает явления, упомянутые выше .
Рисунок 1 — Сенсорные, ступенчатые и передаваемые напряжения
Для того чтобы минимизировать от до допустимых значений из токов через человеческое тело , до обеспечивают электрическую безопасность для человек, работающих внутри или вблизи установка , а также до ограничение любых возможных электрических помех со сторонним оборудованием , AIS должен быть снабжен заземления (или заземления ) системы , к которой всех металлических не живых частей К установке должен быть подключен , например, металлические конструкции , заземлители, разрядники для защиты от перенапряжений, корпуса распределительных щитов и двигателей, направляющие трансформаторов и металлические заборы .
Поскольку заземление влияет на уровни перенапряжений энергосистемы и ток короткого замыкания , а также на определение систем защиты, система заземления должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить надлежащую работу защитных устройств, таких как защитное реле и перенапряжение разрядники .
Проектирование и конструирование системы заземления должны гарантировать, что система работает в течение ожидаемого срока службы установки, и поэтому должны учитывать будущие дополнения и максимальный ток повреждения для окончательной конфигурации.
Заземляющая система изготовлена из ячеек из заглубленного неизолированного медного кабеля , с дополнительными дополнительными заземляющими стержнями и должна быть рассчитана в соответствии с рекомендациями по использованию IEEE Std. 80-2000 .
Важные формулы для проектирования системы заземления подстанции
Сечение подземного кабеля следует рассчитывать в соответствии со значением тока короткого замыкания между фазой и землей , но это обычное явление. для этой цели использовать трехфазный ток короткого замыкания .
Для этого расчета должна использоваться следующая формула : 
Где:
- I ” K1 — ток короткого замыкания между фазой на землю [ A ]
- т с — продолжительность ошибки [ с ]
- Δθ — максимально допустимое повышение температуры [ ° C ] — для неизолированной меди Δθ = 150 ° C
Согласно указанному IEEE Стандартные максимально допустимые значения шага и потенциального касания и максимально допустимый ток через тело человека ( I hb ) и сопротивление из заземления ( R g ) рассчитываются по формулам :
Максимально допустимый шаг ступени 
Максимально допустимый потенциал касания 
млн. Лет Максимально допустимый ток через тело человека 
Сопротивление заземления
Где:
- C s — коэффициент снижения поверхностного слоя, рассчитываемый по формуле:
- т с — длительность повреждения [ с ]
- ρ с — удельное сопротивление поверхности [ Ом. м ] — типичное значение для мокрой дробленой породы / гравия: 2,500 Ω .m
- ρ — это удельное сопротивление земли под поверхностным материалом [ Ω . м ]
- ч с — толщина материала поверхности [ м ]
- A — площадь, занимаемая наземной сеткой [ м 2 ]
- л Т — это общая скрытая длина проводника, включая заземляющие стержни [ м ]
Если защитный поверхностный слой не используется, то C s = 1 и ρ с = ρ
Эти вычисления обычно выполняются с использованием специального программного обеспечения .
Заземляющая сетка подстанции
На рисунке 2 показан пример заземления. 
Рисунок 2 — Заземляющая сетка
Наиболее подходящими методами для подключения заземления являются :
a.) Экзотермическая сварка
Рисунок 3 — Экзотермическая сварка
Экзотермическая сварка — это процесс постоянного соединения проводников, в котором используется расплавленного металла и кристаллизаторов , который основан на химической реакции между оксидами металлов ( проводник ) и воспламененного алюминиевого порошка , который действует как топливо , а выделяет тепловую энергию .Эта химическая реакция представляет собой пиротехническую композицию , известную как термит .
Необходимо убедиться, что количество экзотермических сварок, выполненных с каждой пресс-формой, не будет превышать показания изготовителя.
b .) Соединитель C :
с использованием гидравлического обжимного инструмента и матриц с размером , подходящим для размера соединителей . 
Рисунок 4 — Соединитель C и обжимной инструмент
Рядом с блоками управления из выключателей, выключателей и изоляторов должен быть установлен металлический эквипотенциальный мат , подключенный к заземляющей системе , аналогично к показанному на рисунке 5.
Рисунок 5 — Металлический эквипотенциальный мат
Полезно знать:
[1] Будучи U n , номинальное напряжение сети: HV — U n ≥ 60 кВ ; МВ — 1 кВ n ≤ 49,5 кВ .
Об авторе: Мануэль Болотинья
— Степень бакалавра в области электротехники — Энергетика и энергетические системы (1974 год — Высший технический институт / Лиссабонский университет)— Степень магистра в области электротехники и вычислительной техники (2017 год — Faculdade de Ciências e Tecnologia / Университет Новы Лиссабона)
— Старший консультант по подстанциям и энергосистемам; Профессиональный инструктор
Похожие сообщения:
.Почему заземление?
Существует несколько важных причин, по которым следует устанавливать систему заземления . Но самая важная причина — защищать людей! Вторичные причины включают защиту конструкций и оборудования от непреднамеренного контакта с линиями электропитания.
Практическое руководство по системам и приложениям электрического заземления (фото любезно предоставлено: cazphoto.co.uk через Flickr)Система заземления должна обеспечивать максимальную защиту от повреждений электрической системы и молнии.
Хорошая система заземления должна пройти периодических проверок и технического обслуживания , если необходимо, чтобы сохранить свою эффективность!
Постоянному или периодическому техническому обслуживанию помогает адекватный дизайн, выбор материалов и надлежащие методы монтажа, чтобы гарантировать, что система заземления противостоит износу или непреднамеренному разрушению. Поэтому минимальный ремонт необходим для сохранения эффективности в течение всего срока службы конструкции.
Наружное заземление зданияУстановка систем заземления
Эта книга предназначена для подрядчика, который считает, что установка систем заземления, соответствующих всем действующим нормам и стандартам, — сложное и несколько загадочное задание !
В то время как на крупных объектах проектирование надлежащей системы заземления, безусловно, является сложным и должно быть оставлено на усмотрение квалифицированного инженера, повседневные установки заземления и применения, описанные в этом тексте, находятся в пределах компетенции квалифицированного подрядчика.
В большинстве учреждений вдумчивый подрядчик может следовать рекомендациям и методам, изложенным в этой книге, и быть уверенным, что он выполнил компетентную и совместимую с кодом работу . Эта книга не написана для случайного подрядчика, который занимался живописью на прошлой неделе !!
Это для электротехнического подрядчика, который намеревается заняться бизнесом на следующей неделе, в следующем году и в последующие годы.
Проектирование и установка электрических систем заземления является одним из наиболее важных аспектов любой электрической распределительной системы, однако ее слишком часто неправильно понимают и впоследствии неправильно устанавливают.
Требуются некоторые подробные знания об объекте, и подрядчик, который намеревается выполнить работу правильно, должен вложить средства во время и инструменты — или нанять кого-то, кто сделает эти вещи для него. Гадание не сделаю !!! Тема слишком серьезная и сложная для такого подхода. Мы надеемся, что наши рекомендуемые подходы окажутся полезными и экономически эффективными.
Практическое руководство по электрическому заземлению установок и приложений ERICO
,Заземление подстанции
Электрическая подстанция является критическим ресурсом в энергосистеме. Для безопасной работы подстанции требуется правильно спроектированная и установленная система заземления. Хорошо спроектированная система заземления обеспечит надежную работу подстанции в течение всего срока ее службы.
Как хорошее заземление повышает надежность подстанции?
Шаги для обеспечения эффективного заземления подстанции (фото peterhousephotography.co.uk)Хороший путь заземления с достаточно низким импедансом обеспечивает быстрое устранение неисправностей. Неисправность, оставшаяся в системе на длительное время, может вызвать несколько проблем, в том числе проблемы со стабильностью энергосистемы. Таким образом, более быстрая очистка повышает общую надежность. Это также обеспечивает безопасность.
Замыкание на землю в оборудовании приводит к тому, что потенциал металлического корпуса поднимается выше потенциала заземления « истинный ». Неправильное заземление приводит к более высокому потенциалу, а также к задержке устранения неисправности (из-за недостаточного тока).Эта комбинация практически небезопасна , потому что любой человек, вступающий в контакт с корпусом, подвергается воздействию более высоких потенциалов в течение более длительного периода времени. Следовательно, надежность и безопасность подстанции должны быть как можно более «встроенными в » из-за хорошей схемы заземления, которая, в свою очередь, обеспечит более быстрое устранение неисправностей и низкий рост потенциала корпуса.
Обеспечение надлежащего заземления
Следующие шаги, если они будут реализованы на практике, обеспечат бесперебойную систему заземления подстанции , и :
- Размер проводников для ожидаемых неисправностей
- Используйте правильные соединения
- Выбор заземляющего стержня
- Подготовка почвы
- Внимание, шаг и касание потенциалов
- Заземление с использованием фундамента здания **
- Заземление забора подстанции **
- Особое внимание к рабочим точкам **
- Ограничители перенапряжения должны быть заземлены должным образом **
- Заземление кабельных лотков **
- Временное заземление нормально заряженных частей **
** Будет опубликовано в следующей части этой технической статьи
1.Проводники размера для ожидаемых неисправностей
Проводники должны быть достаточно большими, чтобы обрабатывать любые ожидаемые неисправности без плавления (плавления).
Неспособность использовать правильное время неисправности в расчетах конструкции создает высокий риск расплавленных проводников. Выбор размера проводника регулируется двумя аспектами: первый — это ток повреждения, который протекает через проводник, а второй — время, в течение которого он может протекать.
Ток короткого замыкания зависит от сопротивления контура замыкания на землю .Время протекания тока определяется настройкой защитных реле / размыкающих устройств, которые будут срабатывать для устранения неисправности.
IEEE 80 предлагает использовать время 3,0 с для проектирования небольших подстанций. Это время также равно кратковременному рейтингу большинства распределительных устройств.
Перейти к шагу заземления 000
2. Используйте правильные соединения
Заземляющие соединения, испытания на сопротивление и испытания на сцепление Совершенно очевидно, что соединения между проводниками и основной сеткой, а также между сеткой и заземляющими стержнями так же важны, как и сами проводники, для поддержания постоянного пути низкого сопротивления к земле.
Основные проблемы здесь:
- Тип соединения, используемого для соединения проводника в его ходе, с заземляющей сеткой и заземляющим стержнем
- Температурные пределы, которые может выдержать соединение.
Наиболее часто используемые заземляющие соединения — это с механическим давлением (который будет иметь болтовую, компрессионную и клиновую конструкцию) и экзотермически сваренный тип.
соединения под давлением типа производит механическую связь между проводником и соединителем с помощью болта затянет гайку или путем опрессовки с помощью гидравлического или механического давления. Это соединение либо удерживает проводники на месте, либо сжимает их вместе, обеспечивая контакт поверхности с поверхностью с открытыми жилами проводника.
С другой стороны, экзотермический процесс плавит концы проводника вместе, образуя молекулярную связь между всеми жилами проводника.
Предельные значения температуры указаны в таких стандартах, как IEEE 80 и IEEE 837 для различных типов соединений, исходя из сопротивления соединений, обычно достижимого для каждого типа. Превышение этих температур во время токов короткого замыкания может привести к повреждению соединения и вызвать увеличение сопротивления соединения, что приведет к дальнейшему перегреву.
Соединение в конечном итоге выйдет из строя и приведет к деградации системы заземления или полной потере заземления, что приведет к катастрофическим результатам.
Перейти к шагу заземления 81
3. Выбор заземляющего стержня
Заземляющий стержень На подстанциях среднего и высокого напряжения, где источник и нагрузка подключены через длинные воздушные линии, часто случается, что ток короткого замыкания на землю не имеет металлического пути и должен проходить через массу земли (землю). Это означает, что заземляющие стержни подстанции как на стороне источника, так и на стороне нагрузки должны переносить этот ток к или от основной массы.
Система заземляющего стержня должна выдерживать этот ток, и сопротивление заземления системы заземления приобретает большое значение.
Длина, количество и расположение заземляющих стержней влияет на сопротивление пути к земле. Удвоение длины заземляющего стержня снижает сопротивление на 45% при однородных почвенных условиях. Обычно почвенные условия неодинаковы, поэтому крайне важно получить точные данные путем измерения сопротивления заземляющего стержня с помощью соответствующих инструментов.
Для максимальной эффективности заземляющие стержни следует размещать не ближе друг к другу, чем длина стержня. Обычно это 10 футов (3 м). Каждый стержень формирует электромагнитную оболочку вокруг него, и когда стержни находятся слишком близко, токи заземления оболочек мешают друг другу.
Следует отметить, что с увеличением количества стержней уменьшение сопротивления грунта не обратно пропорционально. Двадцать стержней не дают 1/20 сопротивления отдельного стержня, а лишь уменьшают его в 1/10.
По экономическим причинам существует ограничение на максимальное расстояние между стержнями.
Обычно этот предел принимается за 6 м. На расстоянии более 6 м стоимость дополнительного провода, необходимого для соединения стержней, делает конструкцию экономически привлекательной.
В некоторых случаях схема подстанции может не иметь требуемого пространства, а приобретение необходимого пространства может потребовать значительных затрат. Четыре соединенных стержня на 30-метровых центрах уменьшат удельное сопротивление на 94% по сравнению с одним стержнем, но требуют не менее 120 м проводника.
С другой стороны, четыре стержня, расположенных на расстоянии 6 м друг от друга, уменьшат удельное сопротивление на 81% по сравнению с одним стержнем и используют только 24 м проводника.
Перейти к шагу заземления 81
4. Подготовка почвы
Удельное сопротивление грунта является важным фактором при проектировании системы заземления подстанции. Чем ниже удельное сопротивление, тем легче получить хорошее сопротивление заземления.
Области с высоким удельным сопротивлением почвы и участки с морозами грунта (которые в результате интенсификации повышают удельное сопротивление почвы на несколько порядков) требуют особого рассмотрения.Наибольшее удельное сопротивление грунта в течение годового погодного цикла должно лежать в основе проекта, поскольку у той же почвы удельное сопротивление будет намного выше в сухую погоду, когда процентное содержание влаги в почве становится очень низким.
Тесты заземления — потенциал земли и эффективность заземляющей сетки (любезно предоставлено DCS Engineering Sdn Bhd — www.dcsesb.com) .Другой подход заключается в обработке почвы вокруг заземляющего стержня химическими веществами, способными поглощать атмосферную / почвенную влагу.
Использование химических стержней является одним из таких решений.
Перейти к шагу заземления 81
5. Внимание к шагам и возможностям касания
Ограничение шага и потенциального касания безопасными значениями на подстанции имеет жизненно важное значение для безопасности персонала.
Шаговый потенциал — это разность напряжений между ногами человека, и она вызвана градиентом напряжения в почве в точке, где на землю поступает повреждение. Градиент потенциала является самым крутым вблизи места повреждения и после этого постепенно уменьшается. На расстоянии всего 75 см от точки входа напряжение обычно снижается на 50%.
Таким образом, в точке в 75 см от повреждения (что меньше расстояния нормального шага) может существовать фатальный потенциал в несколько киловольт.
Потенциал касания представляет собой ту же основную опасность, за исключением того, что существует потенциальная возможность между рукой человека и его или ее ногами. Это происходит, когда человек, стоящий на земле, касается конструкции подстанции, которая проводит ток повреждения в землю (например, когда вспыхивает изолятор, закрепленный на портале, портал рассеивает ток на землю).
Поскольку вероятный путь тока в теле человека проходит через область руки и сердца, а не через нижние конечности, в этом случае опасность получения травмы или смерти намного выше.По этой причине безопасный предел потенциала прикосновения обычно намного ниже, чем предел шага.
В обеих ситуациях потенциал может быть существенно уменьшен с помощью эквипотенциального защитного мата из проволочной сетки, установленного чуть ниже уровня земли.
Эта сетка должна быть установлена в непосредственной близости от любых переключателей или оборудования, к которым может прикоснуться рабочий, и подключена к основной заземляющей сети. Такая эквипотенциальная сетка будет выравнивать напряжение на пути работника и между оборудованием и его или ее ногами.Благодаря существенному устранению разности напряжений (потенциала), безопасность персонала практически гарантирована.
Коврик безопасности из эквипотенциальной проволочной сетки обычно изготавливают из медной или покрытой медью проволоки № 6 или № 8 для образования сетки 0,5 × 0,5 м или 0,5 × 1 м. Многие другие размеры сетки доступны.
Для обеспечения непрерывности всей сетки все проволочные перемычки спаяны с 35% -ным сплавом серебра. Соединения между секциями сетки и между сеткой и основной заземляющей сеткой должны быть выполнены таким образом, чтобы обеспечить постоянное соединение с низким сопротивлением и высокой целостностью.
Перейти к шагу заземления 81
Чтобы би продолжился в части 2…
Ресурс: Практическое заземление, соединение, защита и защита от перенапряжения — Г. Виджаярагхаван; Марк Браун; Малкольм Барнс (Получить эту книгу на Амазонке)
,