Правила заземления электроустановок: Заземление электроустановок и оборудования | правила и требования

Правила устройства заземления электроустановок. Требования и нормы.

Монтаж оборудования на предприятиях и жилых объектах, работающего от электричества, требует заземления. При этом требуется соблюдать правила заземления электроустановок. Правильный монтаж становится гарантией безопасности и защиты окружающих людей от поражения током. По нормам требуется строго соблюдать порядок заземления.

Что такое заземляющее устройство

Защитное заземляющее устройство представляет собой конструкцию, состоящую из контура и проводников. Совокупность этих элементов позволяет безопасно отвести электрический ток в почву при утечке тока. Основные правила устройства заземления электроустановок прописаны в регламенте, и требуют профессионального выполнения. 

Всего применяется два типа заземлителей: естественные и искусственные. Первый вариант представляет собой металлические конструкции, которые не связаны с заземлением. Это могут быть:

• Железобетонные или металлические каркасы, которые контактируют с грунтом.
• Опоры линий электропередач.
• Подземные водопроводные трубы, кроме газо- и нефтепроводов.
• Железнодорожные пути, не проводящие ток.

Согласно пуэ заземление электроустановок проводится с соблюдением принятых параметров. Например, контур заземления должен иметь два соединения с проводниками, а надземная его часть должна находиться на определенном расстоянии от земли (не менее 50 см). 

Виды систем заземления

Разделение по типам заземления осуществляется по нескольким признакам: виду нейтрали, способу подключения нагрузки к нейтральной жиле и методу ее прокладки от подстанции до конечной электрической установки потребителя. При установке линий электроснабжения в России чаще всего применяется три вида заземляющих систем:

1. TN C. Нулевой и защитный проводники объединены между собой от источника питания до потребителя.
2. TN S. Оба проводника прокладываются отдельно друг от друга.
3. TN C S. Нулевой и защитный проводники объединены на определенном участке, далее протягиваются раздельно друг от друга. Этот комбинированный вариант наиболее популярен и не требует много финансовых затрат, потому что сеть не нуждается в переделке.

В пуэ 7 заземление электроустановок описано подробно и понятно. Установка и снятие элементов заземления должны выполняться профессионалами, которые прошли специальное обучение. При работе они соблюдают технику безопасности, а также проверяют работоспособность установки после организации заземления.

Особенности работы заземления при нарушении изоляции

Во время работы электрического оборудования различного назначения нарушение защитного изоляционного слоя может произойти в любой момент по многим причинам. Это может быть неправильная эксплуатация оборудования, скачки напряжения, внешние факторы. При этом происходит замыкание фазы на металлический корпус. Когда возникает такая неприятность, возможны следующие варианты развития событий:

• При отсутствии заземления попадание фазы на металлические участки проявляется сильным и ощутимым ударом тока при прикосновении.  
• При отсутствии УЗО контур заземления электроустановок подключен к корпусу. В этом случае прибор сработает молниеносно, отключит линию питания или отдельную цепь.
• При наличии устройства защиты корпус не заземлен. Это можно обнаружить только при утечке тока, который вызовет срабатывание УЗО. За короткий промежуток времени человек при касании металлического корпуса или дверей электроустановок получит легкий удар током.
• Корпус подключен к заземлению и установлено устройство защиты. Это самый надежный вариант для обеспечения безопасности человека. Одновременно УЗО реагирует на утечку и отключает подачу электрического тока.

В соответствие с установленными нормами ПУЭ заземление в электроустановках выше 1000 в, отличаются по принадлежности их к определенной системе. Различают следующие виды заземляемых устройств: станки, электродвигатели, передвижные установки и т.д.

Требования к проведению заземления

Установка заземления в электроустановках используется для защиты людей от удара током во время повреждения изоляции оборудования. Принцип обеспечения безопасности заключается в соединении корпусов с металлическими частями с землей, в которую уходит ток при утечке. Многие люди не знают, каким образом должен проводиться монтаж заземляющей системы, и осуществляют это самостоятельно. При отсутствии специальных знаний и навыков это может привести к печальным последствиям. Согласно установленным правилам, сопротивление растеканию тока должно быть:

1. В загородных домах с напряжением 220 и 380 В не более тридцати Ом.
2. Для сварочных аппаратов и промышленных установок не более четырех Ом.
3. В отношении источника тока не более двух, четырех и восьми Ом.

Такие требования предъявляются к электроустановкам, работающим до 1000 в, чтобы гарантировать максимальную защиту людей от разрушительного действия электрического тока в момент утечки.

При организации системы электроснабжения необходимо знать, как устанавливать заземление в электроустановках. Работы должны проводить высококвалифицированные электрики с допуском. Они оперативно и грамотно осуществляют каждый этап процесса. Специалисты четко соблюдают требования к заземлению электроустановок. Наши специалисты готовы дать консультацию по любому интересующему вопросу, а также помочь организовать монтаж заземления на объекте. 

Заземление передвижных электроустановок в стиле «10 основных правил»

Параметр	Пояснение	Пункт НТД
1. Нейтраль	Передвижные электроустановки могут получать питание от стационарных или автономных передвижных источников электроэнергии. Питание от стационарной электрической сети должно, как правило, выполняться от источника с глухозаземленной нейтралью с применением систем TN-S или TN-C-S. Объединение функций нулевого защитного проводника РЕ и нулевого рабочего проводника N в одном общем проводнике PEN внутри передвижной электроустановки не допускается. Разделение PEN проводника питающей линии на РЕ и N проводники должно быть выполнено в точке подключения установки к источнику питания. При питании от автономного передвижного источника его нейтраль, как правило, должна быть изолирована. При питании стационарных электроприемников от автономных передвижных источников питания режим нейтрали источника питания и меры защиты должны соответствовать режиму нейтрали и мерам защиты, принятым для стационарных электроприемников. В случае питания передвижной электроустановки от стационарного источника питания для защиты при косвенном прикосновении должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.79 с применением устройства защиты от сверхтоков. При этом время отключения, приведенное в табл. 1.7.1, должно быть уменьшено вдвое либо дополнительно к устройству защиты от сверхтоков должно быть применено устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток. В специальных электроустановках допускается применение УЗО, реагирующих на потенциал корпуса относительно земли.	1.7.157., 1.7.158., 1.7.159., ПУЭ
2.  УЗО в точке подключения	В точке подключения передвижной электроустановки к источнику питания должно быть установлено устройство защиты от сверхтоков и УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток которого должен быть на 1—2 ступени больше соответствующего тока УЗО, установленного на вводе в передвижную электроустановку. При необходимости на вводе в передвижную электроустановку может быть применено защитное электрическое разделение цепей в соответствии с 1.7.85. При этом разделительный трансформатор, а также вводное защитное устройство должны быть помещены в изолирующую оболочку. Устройство присоединения ввода питания в передвижную электроустановку должно иметь двойную изоляцию.	1.7.160. ПУЭ
3. Автоматическое отключение питания в системе IT	При применении автоматического отключения питания в системе IT для защиты при косвенном прикосновении должны быть выполнены: защитное заземление в сочетании с непрерывным контролем изоляции, действующим на сигнал; автоматическое отключение питания, обеспечивающее время отключения при двухфазном замыкании на открытые проводящие части в соответствии с табл. 1.7.10. Для обеспечения автоматического отключения питания должно быть применено: устройство защиты от сверхтоков в сочетании с УЗО, реагирующим на дифференциальный ток, или устройством непрерывного контроля изоляции, действующим на отключение, или, в соответствии с 1.7.159, УЗО, реагирующим на потенциал корпуса относительно земли.	1.7.161. ПУЭ
4. Главная шина уравнивания потенциалов	На вводе в передвижную электроустановку должна быть предусмотрена главная шина уравнивания потенциалов, соответствующая требованиям 1.7.119 к главной заземляющей шине, к которой должны быть присоединены: нулевой защитный проводник РЕ или защитный проводник РЕ питающей линии; защитный проводник передвижной электроустановки с присоединенными к нему защитными проводниками открытых проводящих частей; проводники уравнивания потенциалов корпуса и других сторонних проводящих частей передвижной электроустановки; заземляющий проводник, присоединенный к местному заземлителю передвижной электроустановки (при его наличии). При необходимости открытые и сторонние проводящие части должны быть соединены между собой посредством проводников дополнительного уравнивания потенциалов.	1.7.162. ПУЭ
5. Защитное заземление	Защитное заземление передвижной электроустановки в системе IT должно быть выполнено с соблюдением требований либо к его сопротивлению, либо к напряжению прикосновения при однофазном замыкании на открытые проводящие части. При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к его сопротивлению значение его сопротивления не должно превышать 25 Ом. Допускается повышение указанного сопротивления в соответствии с 1.7.108. При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к напряжению прикосновения сопротивление заземляющего устройства не нормируется. В этом случае должно быть выполнено условие: Rз ≤ 25/Iз, где Rз — сопротивление заземляющего устройства передвижной электроустановки, Ом; Iз — полный ток однофазного замыкания на открытые проводящие части передвижной электроустановки, А.	1.7.163. ПУЭ
6. Необходимость установки заземлителя	Допускается не выполнять местный заземлитель для защитного заземления передвижной электроустановки, питающейся от автономного передвижного источника питания с изолированной нейтралью, в следующих случаях: 1) автономный источник питания и электроприемники расположены непосредственно на передвижной электроустановке, их корпуса соединены между собой при помощи защитного проводника, а от источника не питаются другие электроустановки; 2) автономный передвижной источник питания имеет свое заземляющее устройство для защитного заземления, все открытые проводящие части передвижной электроустановки, ее корпус и другие сторонние проводящие части надежно соединены с корпусом автономного передвижного источника при помощи защитного проводника, а при двухфазном замыкании на разные корпуса электрооборудования в передвижной электроустановке обеспечивается время автоматического отключения питания в соответствии с табл. 1.7.10.	1.7.164. ПУЭ
7. Защита от прямого прикосновения	Защита от прямого прикосновения в передвижных электроустановках должна быть обеспечена применением изоляции токоведущих частей, ограждений и оболочек со степенью защиты не менее IP 2X. Применение барьеров и размещение вне пределов досягаемости не допускается. В цепях, питающих штепсельные розетки для подключения электрооборудования, используемого вне помещения передвижной установки, должна быть выполнена дополнительная защита в соответствии с 1.7.151.	1.7.166. ПУЭ
8. Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов	Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов должны быть медными, гибкими, как правило, находиться в общей оболочке с фазными проводниками. Сечение проводников должно соответствовать требованиям: защитных — 1.7.126—1.7.127; заземляющих — 1.7.113; уравнивания потенциалов — 1. 7.136—1.7.138. При применении системы IT допускается прокладка защитных и заземляющих проводников и проводников уравнивания потенциалов отдельно от фазных проводников.	1.7.167. ПУЭ
9. Отключение питания	Допускается одновременное отключение всех проводников линии, питающей передвижную электроустановку, включая защитный проводник при помощи одного коммутационного аппарата (разъема).	1.7.168. ПУЭ
10. Подключение при помощи штепсельной вилки	Если передвижная электроустановка питается с использованием штепсельных соединителей, вилка штепсельного соединителя должна быть подключена со стороны передвижной электроустановки и иметь оболочку из изолирующего материала.	1.7.169. ПУЭ

Электрическое заземление и соединение согласно NEC | Консультации

 

Цели обучения

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

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

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

Требования к заземлению и соединению

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

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

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

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

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

Минимальные размеры заземляющего проводника, EGC и GEC определяются на основании NEC Table 250. 102(C)(1), Table 250.122 и Table 250.66 соответственно. Размеры основных соединительных перемычек, соединительных перемычек на стороне питания и системных соединительных перемычек также можно выбрать из таблицы 250.102(C)(1).

Несмотря на то, что заземляющий проводник подключен на стороне питания, он не должен подключаться к EGC или повторно подключаться к земле на стороне нагрузки средств отключения обслуживания, за исключением случаев, разрешенных в статье 250.142(B) NEC 2017 года.

Распространенные ошибки

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

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

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

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

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

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

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

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

Например, при условии, что электроснабжение обеспечивается одним комплектом медных проводников сечением 500 тыс. смил, GEC в соответствии с таблицей 250.66 должен быть медным 1/0 AWG. Место для установки GEC находится в сервисе, в каждом здании или сооружении, питающемся фидером(ами) или ответвленной(ыми) цепью(ями), или в отдельно взятой системе.

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

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

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

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

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

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

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

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

Ошибка 3: Соединение заземляющего провода (нейтрали) с шиной заземления в нескольких местах.

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

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

Ошибка 4: Конструкция заземления и соединения для отдельных систем.

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

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

Определения заземления и соединения

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

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

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

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

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

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

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

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

Земля: Земля.

Заземленный проводник: Проводник системы или цепи, который преднамеренно заземлен (т. е. нейтральный проводник).

Заземляющий электрод: 9 шт.0053 Проводящий объект, через который устанавливается прямое соединение с землей. К обычным заземляющим электродам относятся стержни, пластины, трубы, заземляющие кольца, металлические заглубленные опорные конструкции и электроды в бетонном корпусе. Все заземляющие электроды в каждом здании или сооружении должны быть соединены вместе, образуя систему заземляющих электродов.

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

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

Заземление (заземление): Соединение (подключение) с землей или с проводящим телом, продолжающим заземляющее соединение. Заземление не следует путать с соединением. Оборудование может быть соединено вместе, но оно не считается заземленным, если оно не соединено обратно с землей.

Заземлено, надежно: Заземлено без установки какого-либо резистора или импедансного устройства.

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

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

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

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

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

10 надежных способов определить разницу между соединением и заземлением

Статья 250 Национального электротехнического кодекса (NEC) посвящена заземлению и соединению. Эта статья Кодекса разделена на 10 отдельных частей, каждая из которых обозначена римской цифрой. Из-за терминологии и обширных правил Кодекса (наряду с их многочисленными исключениями) ст. 250 часто считается трудным для понимания и применения.

В этой статье представлен обзор содержания каждой из этих 10 частей. Применение правил заземления и соединения требует от электромонтажников углубленного изучения и ознакомления с правилами, их исключениями, соответствующими таблицами, их примечаниями, использованием информационных примечаний. Всегда следует ссылаться на ст. 100 [Определения], при необходимости, при чтении Ст. 250. См. Photo  типичные компоненты системы заземления и соединения.

Часть I [Общие]

Часть I подробно описывает, что должно быть достигнуто посредством надлежащего заземления и соединения. Статья NEC не предусматривает такие требования к производительности. Однако гл. 250.4 делает именно это. В оставшейся части этой статьи рассказывается, как выполнить эти требования.

Часть I содержит два важных визуальных элемента. В Таблице 250. 3 представлен список из 37 дополнительных статей Кодекса, содержащих конкретное оборудование и места для требований к заземлению и соединению, которые можно найти в других разделах NEC. Рисунок 250.1 (см. Блок-схема ) дает столь необходимый обзор компоновки требований к заземлению и соединению. Обратите внимание на группировку различных частей в логическом формате.

Чтобы понять требования к производительности заземленных распределительных систем, обратите внимание на общие требования, приведенные в гл. 250,4 (А). Электрические системы заземляются по двум причинам:

1) Предельные напряжения, вызванные ударами молнии, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с воздушными линиями, и

2) Для стабилизации напряжения относительно земли при нормальной работе.

Таким образом, неправильное заземление может привести к повреждению оборудования и возгоранию, а напряжение относительно земли будет нестабильным и непригодным для использования.

Подразделы 250.4, посвященные соединению электрического оборудования и эффективным путям тока замыкания на землю, помогут вам понять назначение соединения. Соединение соединяет обесточенные металлические части системы вместе, чтобы обеспечить путь с низким импедансом для тока, протекающего от этих металлических компонентов обратно к источнику, если они окажутся под напряжением во время замыкания на землю. Этот путь позволяет устройству защиты от перегрузки по току (предохранитель или автоматический выключатель) срабатывать и устранять неисправность.

Сек. 250.8 [Подключение оборудования для заземления и соединения] определяет семь конкретных методов, которые необходимо использовать для соединения оборудования и проводников для целей заземления и соединения. Примеры включают перечисленные соединители давления, экзотермическую сварку, крепежные винты и резьбонарезные винты, которые соответствуют конкретным требованиям установки. В восьмом пункте используется общий термин, встречающийся во всем Кодексе: «другие перечисленные средства». Белая книга UL — это один из ресурсов, где можно найти эти дополнительные методы.

Часть II [Заземление системы]

В этой части указывается, какие системы необходимо заземлять, системы, которые можно заземлять, но не требуется, и системы, которые должны быть заземлены. Хотя это может показаться запутанным, легко определить применимый раздел Кодекса по напряжению и типу системы, а затем применить правила. Если электроэнергетическая компания обеспечивает заземление, что является общим правилом, то электропроводка в помещении также должна быть заземлена. Правила для основных соединительных перемычек, системных соединительных перемычек и проводников заземляющих электродов (GEC) начинают появляться в Части II.

Особый интерес представляют требования к заземлению для отдельных систем переменного тока. Ключом к пониманию того, являются ли системы отдельными производными, является определение того, остается ли заземленный проводник отдельного источника соединенным с заземленным проводником заземленного проводника системы обслуживания. Например, если резервный генератор питает нагрузку через автоматический ввод резерва, переключается ли заземляющий проводник в вводном переключателе? Если это так, то резервный генератор становится отдельным источником питания, и должны применяться правила, изложенные в этой части. В этой отдельной системе будет использоваться системная перемычка в любом месте между генератором и первым средством отключения. Эта системная соединительная перемычка выполняет ту же функцию, что и основная соединительная перемычка на сервисе. Однако в отдельно производной системе эта перемычка определяется как «перемычка соединения системы». Таблица 250.102(C)(1) для выбора системной перемычки на генераторе и основной соединительной перемычки в части V. Соединение. На этом примере легко понять, почему использование ст. 250 требует изучения и практики.

Часть III [Система заземляющих электродов и проводник заземляющего электрода]

Система заземляющих электродов находится под землей, и GEC подключает эту систему к источнику питания (например, к обмоткам трансформатора или генератора).

Существует восемь позиций, разрешенных к выполнению заземления в составе системы заземлителей, каждая из которых имеет свои специфические требования, в том числе к ее установке. Например, под стержневые и трубчатые электроды попадают медные стержни. Эти стержни должны иметь длину не менее 2,44 м (8 футов) и диаметр 15,87 мм (⁵⁄₈ дюйма), если они не указаны в списке. В следующем разделе содержится подробная информация об установке; стержни должны быть в контакте с землей для

8 футов, и они должны быть ниже постоянного уровня влажности (если возможно). Предусмотрены даже детали установки для того, что необходимо сделать, если при забивании удилища встретится каменное дно.

Размер GEC основан на размере незаземленных проводников (или эквивалентной площади, если установлены параллельные незаземленные проводники), как показано в таблице 1 . Рассмотрены требования к заземлению и соединениям электродов, а также потребность в перемычках вокруг изолированных соединений в металлических трубопроводных системах.

Часть IV [Подключение корпуса, кабельных каналов и сервисных кабелей]

Часть IV содержит только три раздела. Они касаются служебных каналов и корпусов для заземленных систем, подземных служебных кабелей и других корпусов проводников и каналов, которые не являются частью службы.

Часть V [Склеивание]

Учитывая очевидную важность правильного склеивания, Часть V содержит 10 различных разделов с множеством подразделов. Услуги по соединению, системы связи и соединение систем с напряжением более 250 В являются примерами тем. Правила склеивания трубопроводных систем и открытых металлических конструкций обширны. Особое значение имеет таблица 250.102(C)(1) для определения размеров заземленных проводников, основной соединительной перемычки, системной соединительной перемычки и соединительной перемычки на стороне питания для систем переменного тока ( Таблица 2 ).

Часть VI [Заземляющий проводник оборудования]

Заземляющий проводник оборудования (EGC) предназначен для обеспечения эффективного пути тока замыкания на землю (с низким импедансом) от нетоконесущих металлических компонентов системы обратно к источнику питания, так и на землю. Как упоминалось ранее, этот путь тока повреждения должен пропускать достаточный ток, чтобы устройство защиты от перегрузки по току сработало и устранило неисправность. Часть VI начинается с определения правил для определенного оборудования. Например, гл. 250.112 требует, чтобы металлические каркасы двигателей, распределительных устройств и распределительных щитов, лифтов и кранов, электрических знаков и светильников были подключены к EGC.

Три важных раздела этой части:

• Сек. 250.118, в котором перечислены устройства, которые можно использовать в качестве EGC.
• сек. 250.119, в котором объясняется, как идентифицировать EGC.
• сек. 250.122, в котором представлена ​​таблица размеров EGC.

Элементы, которые можно использовать в качестве EGC, включают медные, покрытые медью алюминиевые или алюминиевые провода или шины. В жилых помещениях при использовании кабеля типа NMC оголенный медный проводник служит в качестве EGC. В коммерческих и промышленных применениях типичным является медный проводник с зеленой изоляцией. Кроме того, распространенными примерами различных EGC являются жесткие и промежуточные металлические кабелепроводы, электрические металлические трубки, перечисленные гибкие и непроницаемые для жидкостей металлические кабелепроводы и кабели типа MC.

Поскольку целью EGC является отвод тока замыкания на землю обратно к источнику, чтобы обеспечить размыкание предохранителя или автоматического выключателя, размер EGC зависит от номинала или настройки защиты от перегрузки по току перед оборудованием. (см. в качестве примера Таблица 3 ).

Часть VII [Способы подключения заземляющих проводников оборудования]

Часть VII содержит инструкции по подключению EGC. Поскольку соединения для отдельно производных систем были рассмотрены в части II, разд. В 250.130 настоящей части рассматриваются соединения, осуществляемые на сервисном оборудовании. Для заземленных систем требуется соединение EGC с заземленным служебным проводом и GEC. Для этого используется основная соединительная перемычка. В щитовых системах это часто зеленый винт, расположенный на шине заземленного проводника, который необходимо затянуть, чтобы обеспечить хороший контакт с корпусом.

Раздел 250.146 является широко используемым разделом этой Части. Для подключения клеммы заземления розетки (зеленый винт) к металлической коробке требуется соединительная перемычка; с металлической коробкой, затем подключенной к системе EGC. Однако в дополнительных подразделах указывается, что соблюдение определенных положений не требуется. Например, при использовании металлической коробки для поверхностного монтажа, в которой удалена одна из изолирующих шайб, так что ярмо розетки соприкасается с металлом коробки, соединительная перемычка не требуется. Другие положения существуют для розеток с самозаземлением, напольных коробок и розеток с изолированным заземлением.

Часть VIII [Системы постоянного тока]

Системы постоянного тока (DC) должны соответствовать этой части, а также остальной части Ст. 250, которые специально не предназначены для систем переменного тока. Как правило, двухпроводные системы постоянного тока, работающие при напряжении более 60 В, но не более 300 В, используемые для питания систем электропроводки помещений, должны быть заземлены. Если 3-проводная система постоянного тока питает проводку помещения, нейтраль должна быть заземлена.

Размеры GEC для систем постоянного тока отличаются от размеров для систем переменного тока. Если в системах переменного тока используется таблица размеров этих проводников (таблица 250.66), гл. 250.166 предоставляет правила для системы DC без доступной таблицы. Как и в незаземленных системах переменного тока, в незаземленных системах постоянного тока требуется обнаружение замыкания на землю. В незаземленной системе одиночное замыкание на землю не будет распознано вышестоящим защитным устройством, поскольку недостаточный ток замыкания будет течь обратно к источнику. Прерыватель не сработает! В случае замыкания на землю на проводе противоположной полярности возникает замыкание с положительного на отрицательный.

Часть IX [Измерительные приборы и реле]

Часть IX посвящена требованиям к заземлению и соединению для трансформаторов тока/потенциала и реле, используемых для защиты, обычно используемых в распределительных устройствах. Вторичные цепи измерительных трансформаторов напряжения и тока должны быть заземлены при первичном напряжении 300В. Однако, если эти измерительные цепи установлены в распределительных устройствах или распределительных щитах (как это обычно бывает), они должны быть заземлены независимо от напряжения.

Приборные трансформаторы, счетчики и реле, работающие на напряжение 1000 В и менее, подключаются к EGC. Для этих систем, работающих при напряжении более 1000 В, они не подключаются к EGC, а должны быть изолированы возвышением и другими средствами. Как всегда, прочитайте исключение, если вы применяете такие правила.

Часть X [Заземление систем и цепей с напряжением более 1000 В]

Все предыдущие правила применяются, если системы заземления имеют напряжение более 1000 В. Довольно часто эти системы подключаются к земле через импеданс. Системы с глухим заземлением (без преднамеренного сопротивления или импеданса относительно земли) — в отличие от систем с более низким напряжением — могут быть заземлены либо в одной точке, либо в нескольких точках. Многоточечное заземление предполагает заземление нейтрали более чем в одной точке.

Также в этой части приведены правила заземления систем переменного тока, предоставляемых сервисом, включая системы с заземлением через импеданс. Импеданс заземления должен быть вставлен между самим заземляющим электродом и нейтральной точкой источника питания. Он должен быть изолирован на 57,7% междуфазного напряжения.

Резюме

Заземление и соединение продолжают оставаться одной из самых сложных тем в NEC. Помните, что эта статья является только обзором. Используйте Часть I, чтобы понять, почему мы заземляемся и связываемся. Обратитесь к определениям в ст. 100. Все 10 частей ст. 250 работают вместе, чтобы определить требования к заземлению и соединению.