Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления
Рейтинг: 5 / 5140Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления
Электричество, хотим мы того или нет, есть везде. В космическом пространстве, пронизывая все на своем пути, несутся бесчисленные космические лучи – электрически заряженные элементарные частицы. За пределами нашей планеты на высоте около 17 000 км над ее поверхностью находятся радиационные пояса, наполненные электрическими зарядами. На высоте 1000 км расположилась ионосфера – ионизированный космическими лучами слой воздушной оболочки Земли.
Атмосфера пронизана радиоволнами. Поверхность Земли покрыта линиями электропередачи. Например, в Беларуси по состоянию на 01.01.2017 суммарная длина воздушных линий 0.4 кВ – 750 кВ составила более 275 000 км. И, конечно же, электричество есть в каждом доме, на каждом заводе, в каждом предприятии. Сегодня все люди так или иначе взаимодействуют с электричеством, которое, однако, может быть не только другом.
Для уменьшения вероятности электротравматизма применяют защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей, которые могут оказаться под опасным напряжением. Цель – защитить человека от действия тока в случае прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением. Допустимое сопротивление заземляющего устройства закреплено в ПУЭ и ТКП 181-2009. Человек может по неосторожности прикоснуться непосредственно к токоведущим элементам или неосмысленно к корпусу электроустановки, на котором появилось напряжение из-за повреждения изоляции, замыкания фазы на корпус, обрыва нулевого провода в случае заземления нейтрали трансформатора и т.п. В обоих случаях через человека начнет протекать ток. Наиболее важное значение в такой экстремальной ситуации имеет величина этого тока, которая зависит от значений сопротивления земли и сопротивления заземления. В зависимости от силы ток, протекающий через пострадавшего, может вызвать три варианта развития событий:
1) Зуд, покалывание или ощущение тепла — при токе (0,5…1,5) мА;
2) Сильное непроизвольное сокращение мышц, которое может привести к тому, например, что рука, держащая проводник или рукоять, не сможет разжаться – при токе (10…25) мА;
3) Хаотическое судорожное сокращение сердца или его остановка – при токе более 50 мА.
Однако заземление используется и для целей эффективного и экономичного функционирования электрических сетей. Такое заземление называется рабочим. Поэтому при эксплуатации сетей 110 кВ и выше производят регулярное измерение сопротивления заземления, которое согласно методике расчета пропорционально зависит от удельного электрического сопротивления грунта. Этими измерениями занимаются лаборатории электрофизических измерений, у которых можно заказать испытание заземляющих устройств. После проведения измерения заказчику выдается акт проверки контура заземления.
Приведем таблицу ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта для разных пород по механическому составу и воды (все значения в Ом∙м). На территории Беларуси преобладают суглинистые и супесчаные почвы.
|
Удельное сопротивление земли целесообразно измерять без нарушения целостности ее строения, поэтому наилучшим методом измерения является т.н. «метод четырех точек», при котором для измерений в землю вбиваются штыри диаметром около 1 см. Заказать измерение удельного сопротивления грунта в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М», имеющей большой опыт работы в области электроизмерений.
Также согласно источникам приведем таблицу с нормируемыми сопротивлениями заземлений в зависимости от удельного сопротивления грунта (ПУЭ, ТКП 181-2009):
Вид электроустановки | Характеристика заземляемого объекта | Характеристика заземляющего устройства | Сопротивление, Ом |
1. Электроустановки напряжением выше 1000 В, кроме ВЛ* | Электроустановка сети с эффективно заземленной нейтралью | Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями | 0,5 |
2. Электроустановки напряжением до 1000 В с гпухозаземлененой нейтралью, кроме ВЛ*** | Электроустановка с глухозаземленными нейтрапями генераторов ипит рансформаторов или выводами источников однофазного тока |
Искусственный заземпигель с подключенными естественными заземлителями и учетом испопьзования заземпитепей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1000 В при количестве отходящих линий не менее двух при напряжении источника, В: трехфазный однофазный 660 380 380 220 220 127 Искусственный заземпитель, расположенный трехфазный однофазный 660 380 380 220 220 127 |
2 4 8
15 30 60 |
3. |
Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 320 кВ в населенной местности, на подходах к трансформаторным подстанциям с высшим напряжением 3-20 кВ, а также заземлители электрооборудования, установленного на опорах ВЛ 110 кВ и выше
Электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3-35 кВ
Железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности |
3аземпитепь опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом-м: до 100; более 100 до 500 более 500 до 1000 более 1000 до 5000 более 5000
Заземлитель опоры
Заземлитель опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом/м: до 100 более 100 |
10***** 15***** 20***** 30***** 6-10–3 р*****
250/l**, но не более 10
30***** 0,3р***** |
4. ВЛ напряжением до 1000 В***
ВЛ напряжением до 1000 В****
|
Опора ВЛ с устройством грозозащиты Опоры с повторными заземлителями нулевого провода
Опоры с повторными заземлителями нулевого провода
|
Заземлитель опоры для грозозащиты Общее сопротивление заземления всех повторных заземлений при напряжении источника, В: трехфазный однофазный 660 380 380 220 220 127 Заземлитель каждого из повторных заземлений при напряжении источника, В:
трехфазный однофазный 660 380 380 220 220 127 |
30
5 10 20
15 30 60
|
* Для злектроустановок напряжением выше 1000 В и до 1000 В с изолированной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 500 Ом-м допускается увеличение сопротивления в 0,002 р раз, но не более десятикратного. ** I — расчетный ток замыкания на землю, А. В качестве расчетного тока принимается: — в сетях без компенсации емкостного тока — ток замыкания на землю; — в сетях с компенсацией емкостного тока; — для заземляющих устройств, к которым присоединены дугогасящие реакторы, — ток, равный 125 % номинального тока зтих реакторов; — для заземляющих устройств, к которым не присоединены дугогасящие реакторы, — ток замыкания на землю, проходящий в сети при отключении наиболее мощного из дугогасящих реакторов ипи наиболее разветвленного участка сети. *** Для установок и ВЛ напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 100 Ом-м допускается увеличение указанных выше норм в 0,01 р раз, но не более десятикратного. **** Сопротивление заземлителей опор ВЛ на подходах к подстанциям должно соответствовать требованиям ТКП 339. ***** Для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивление заземлитепей должно быть в 2 раза меньше приведенных в таблице. |
Социальные кнопки для Joomla
Периодичность замеров заземления. Сроки измерения сопротивления заземления
Замеры заземления являются важной частью защиты от поражения электрическим током. Правильно замеренные сопротивления заземления, по закону Ома, позволяют определить величину тока, проходящего по линии заземления и, соответственно, сделать вывод о возможности возникновения очага поражения электрическим током в случае аварийного отключения электропитания в здании. Периодичность замеров заземления не реже 1 раза в год. Замер сопротивления заземления необходимо производить при каждой очередной наладке и ревизии электрооборудования.
Когда проводить
Периодичность измерения заземления заключается в:
- в постоянном наблюдении за показаниями прибора;
- не реже одного раза в год после зимы;
- один раз в пять лет при наличии постоянных рабочих мест.
Измерение заземления электроустановок может быть выполнено с помощью указателя заземления, работающего на принципе электрической проводимости грунта. Приспособления для определения наличия или отсутствия заземления имеют вид проводника, по которому можно провести измерение сопротивления заземления.Для измерения наличия или отсутствия сопротивления заземления применяют также амперметры и вольтметры.Для определения наличия заземления в электроустановках напряжением до 1000 В применяют переносные приборы.
Переносные приборы для определения сопротивления заземления следует применять с соблюдением правил техники безопасности и правил технической эксплуатации электроустановок потребителей. Если измерение заземления проводится с помощью инструмента, то он может оказаться источником опасного напряжения прикосновения. Поэтому при измерении необходимо соблюдать правила техники безопасности, приведенные в соответствующих правилах при эксплуатации электроустановок. В частности, измерения сопротивления заземления должны производиться с помощью прибора, который не оказывает влияния на работу измерительных устройств.
Какие особенности
Измерение сопротивления заземления периодичность обладает особенностями:
- в зависимости от разряда. Сопротивление заземления на подстанции периодического измерения не должны превышать более чем в 2 раза значение, допускающееся при измерении сопротивления изоляции.
- сопротивление заземления должно измеряться перед ремонтом оборудования и установок.
- измерения сопротивлений заземления допускается производить через 30 мин. Результаты измерений следует повторять через каждые 6 мес.
- сопротивление заземлений должно измеряться при каждой их замене.
Замеры контура заземления периодичность предполагают проведение замеров с периодичностью не реже одного раза в год. При этом замеры величины сопротивления растекания тока заземлителя должны проводиться одновременно с измерением сопротивления цепи «фаза-нуль». Результаты замеров должны оформляться протоколами. Замеры сопротивления изоляции токоведущих частей электроустановки и определение полного сопротивления цепи фаза-нуль должно проводиться один раз в три года.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных допускается уменьшение периодичности замеров до 1 раза в 6 месяцев. Если электроустановка используется как ревизионный пункт, то замер сопротивления заземляющего контура можно осуществлять 1 раз в два года.Замер сопротивления контура заземления периодичность допускается проводить 1 раз в 3 года. При замерах в целях контроля за состоянием заземляющего устройства электрооборудование должно отключаться. Во время измерений не разрешается применять удлинители, так как ток может превысить допустимые пределы, что приведет к перегрузке измерительных цепей. При работе с измерительными приборами не следует допускать попадания на них влаги, пыли и грязи. Все металлические части измерительных схем должны быть заземлены. Сопротивление заземления измеряется при отключенных токоприемниках и подстанциях.
Какие требования
Измерение заземления имеет требования:
- Измеряемая величина должна быть в пределах от 10 до 600 Ом.
- Сопротивление изоляции между каждой фазой и каждой точкой заземления должно быть не менее 2,5 Мом.
- Сопротивление заземления, измеренное между точками заземления должно быть равно нулю Ом.
- Сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом.
- Измерять сопротивление заземления между любыми двумя точками в цепи.
- Определять сопротивление заземления из пяти измерений в трех различных точках.
Замер сопротивления заземления периодичность: 1 раз в год. Он необходим для того, чтобы проверить состояние заземляющего устройства. Если будет обнаружено, что его сопротивление превышает допустимое значение и будет необходимо провести его восстановление, то это делается по согласованию с организацией, проводящей такие работы. Производится это измерение специализированной электроизмерительной аппаратурой. После выполнения работ по восстановлению заземляющего устройства производится повторное его замер.
Измерение сопротивления заземления сроки зависят от типа заземлителя, его состояния, наличия влаги или коррозии, но в любом случае не более, чем на 12 часов. Измерение напряжения прикосновения или токов через тело проводят до или после измерения сопротивления заземляющего устройства. Может возникнуть необходимость в снятии показания с амперметра. После всех измерений следует включить схему и приступить к обработке результатов. Например, если сопротивление заземления R1 равно 10 Ом, то измерения проводят на первом и третьем электродах, а затем суммируют полученные значения.
Измерения сопротивления заземлителей необходимо проводить от одного электрода к другому. Если заземляющий проводник подключен к двум электродам, то измерять сопротивление следует между каждым из электродов, подключенным к этому проводнику. В процессе измерений нельзя прикасаться к токоведущим частям, которые будут заземлены или будут заземляться во время измерений (например, к электросварке).
Если заземление является частичным, то для измерения следует отключить напряжение и отключить заземляющий проводник. Если измерение сопротивления заземления проводится на подстанции, то электроды не должны иметь каких-либо соединений, которые могут повлиять на результат измерений. Измерения проводят в следующей последовательности: — подсоединяют проводники, через которые будет проходить измеряемый ток; — включают измерительные приборы; — отсоединяют заземление и подключают электроды. В качестве заземляющих проводников применяют проводники сечением не менее 8 мм2. Допустимо применение проводников сечением 4 мм2, если их сечение составляет не менее половины сечения заземляющего проводника.
Не допускается включать в цепь измерительные приборы, за исключением указателей напряжения до 1000 В, имеющих непосредственный вывод для измерения тока, с помощью встроенных в них реле. Измерения на электростанциях и подстанциях производятся бригадой, которая состоит из оперативного и ремонтного персонала. В сложных случаях при измерениях на ВЛ и КЛ бригады могут быть скомплектованы: одно звено – на ПС, другое – на В Л.
Кому какое дело до 25 Ом или меньше?
Узнайте, почему правило Национального электротехнического кодекса «25 Ом или меньше» может иметь меньшее отношение к качеству электроэнергии, чем вы думаете.
Почти все электрики и инспекторы по электротехнике знакомы с требованиями Национального электротехнического кодекса в гл. 250-54, который требует, чтобы сопротивление заземления единичного электрода (например, заземляющего стержня) составляло 25 Ом или меньше. К сожалению, похоже, что многие профессионалы-электрики на самом деле не проверяют систему заземляющих электродов (GES), чтобы убедиться, что они соответствуют этому требованию. Еще меньше из вас считают целесообразным тестирование системы заземления земли. С точки зрения качества электроэнергии вы можете быть правы.
GES предоставляет:
• Эталонный нулевой уровень напряжения для поставляемых или производных энергосистем.
• Путь рассеивания тока молнии или короткого замыкания (для систем с более высоким напряжением).
• Путь рассеивания электростатических токов.
GES состоит из двух компонентов: проводника заземляющего электрода (GEC) и заземляющего электрода.
Вы можете выбрать неизолированный или изолированный GEC (размеры указаны в таблице 250-66) из меди или алюминия. GEC подключает заземляющий электрод к заземляющему проводнику цепи, заземляющему проводнику оборудования или к тому и другому на основном сервисном оборудовании или источнике отдельной системы.
Наиболее распространенными типами заземляющих электродов (обозначенных в разделах 250-50 и 250-52) являются:
• Конструкционная сталь
• Металлическая подземная водопроводная труба
• Заземляющее кольцо
• Заземляющие стержни
Как проводить испытания. Вы должны измерить сопротивление электрода по отношению к окружающей почве в этом районе. Вы можете сделать это, только используя метод падения потенциала с трехконтактным тестером сопротивления заземления. Чтобы правильно проверить сопротивление ГЭС, необходимо соблюдать несколько простых правил:
1. Отсоедините проверяемый электрод от остальной части электрической системы. Учитывая это, невозможно проверить систему заземляющих электродов почти во всех случаях.
2. Не используйте счетчик, который подает постоянный ток на заземляющий стержень. Не используйте стандартные VOM.
3. Не проводите контрольные измерения, если ток на GES больше 5А.
Вопреки распространенному мнению, тестеры сопротивления заземления с зажимом могут быть неточными в полевых условиях. Для этих тестеров требуется петля обратной связи с низким сопротивлением и достаточным расстоянием между системами электродов, чтобы обеспечить значимые показания. Многие люди часто добавляют высокое сопротивление (вызванное слабыми соединениями в цепи обратной связи) к отображаемому значению измерителя. Кроме того, недостаточное расстояние между электродами приводит к тому, что измеритель выполняет только сравнительный тест на соединение, что почти всегда приводит к низкому значению сопротивления.
Зачем мне нужно достигать 25 Ом? Наиболее достоверный ответ на этот вопрос: 25 Ом — разумное значение, к которому стоит стремиться, учитывая среднее удельное сопротивление почвы в большинстве регионов США. Имейте в виду, однако, что 25 Ом не является обязательным требованием при установке нескольких электродов. Это требование только для единичных электродов, согласно гл. 250-56. Если вы заведете первый стержень и получите показания сопротивления более 25 Ом, NEC позволит вам завести дополнительный стержень на расстоянии 6 футов от первого стержня.
Скажем, например, вы вбиваете заземляющий стержень в почву, но вместо того, чтобы проверить этот стержень на соответствие критериям 25 Ом, вы вбиваете второй. Как только два стержня соединятся вместе, считайте GES завершенным. Но если вы не сделаете замеры, как вы узнаете, что ваша установка соответствует Кодексу?
Проверка реальности. В большинстве коммерческих и промышленных низковольтных энергосистем технические специалисты не проводят испытания сопротивления заземления. Но это не должно вас удивлять. Неофициальный опрос 50 электриков показал, что в прошлом только четверо выполняли проверку заземления. Причины отказа от тестирования:
• Тестеры были слишком дорогими.
• Тест был слишком запутанным и занял слишком много времени.
• Достаточно двух стержней (наиболее распространенный ответ).
Влияние на качество электроэнергии. Хотите верьте, хотите нет, но почти все электронное оборудование будет работать должным образом без использования GES с низким сопротивлением. Обследования объектов по качеству электроэнергии показали, что в ситуациях, когда сопротивление заземляющего электрода составляет от 5 до 105 Ом, оно не влияет на оборудование. Однако большинство проблем можно связать с некачественным соединением в системе заземления оборудования. Поэтому вам следует уделять меньше внимания измерению GES и больше импедансу системы заземления оборудования и проверке низкоомных соединений между заземляющими пластинами.
Какой здесь урок? Тратьте меньше времени на испытания и квалификацию сопротивления GES и больше времени на проверку соединения между точками и импеданса заземляющего проводника оборудования.
КАКИМ ДОЛЖНО БЫТЬ ЗНАЧЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗЕМЛИ? – Часть 3 – НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НОРМЫ, 2011
Перейти к основному содержанию
СИВАКУМАР КСИВАКУМАР К
Внештатный консультант по электрике
Опубликовано 21 июня 2021 г.
+ Подписаться
В продолжение части 1 и части 2 этой статьи, опубликованных на моих страницах LinkedIn 06.07.2021 и 14.06.2021 соответственно, в этой части статьи мы рассмотрим положения Национального Электрический кодекс, 2011 г. (подтвержден в 2016 г.), опубликованный Бюро стандартов Индии.
3.1. Кл. 3.0.9 части 1/раздела 14 Национального электротехнического кодекса 2011 г. упоминается, что « рекомендуется, чтобы значение сопротивления любой системы заземления не превышало 5,0, если не указано иное ».
(Примечание автора: наконец, конкретное максимальное значение сопротивления системы заземления было указано в правительственном документе. Да! Только в этом Национальном электротехническом кодексе 2011 года указано максимальное значение сопротивления заземления 5 Ом. Обратите внимание, что это, опять же, значение сопротивления системы заземления, что означает, что это объединенное сопротивление всех заземляющих электродов в установке, соединенных проводом заземляющей сетки. В связи с этим обратимся к ст. 4.3.7 части 1/раздела 14 Национального электротехнического кодекса 2011 г., в котором предлагается подключить все заземляющие электроды к сети заземления во время измерения сопротивления системы заземления).
3.2. Кл. 3.1.1.2 части 1/раздела 14 Национального электротехнического кодекса, 2011 г., упоминается, что « Сопротивление системы заземления должно быть таким, чтобы при возникновении какой-либо неисправности, для защиты от которой предназначено заземление, защитное устройство сработало, чтобы дефектные части растений безвредны ».
(Примечание автора: хотя в п. 3.0.9 NEC предписывает конкретное значение сопротивления системы заземления, здесь, в этом пункте, оно снова расплывчато, просто упоминается, что сопротивление заземления должно быть достаточно низким, чтобы вызвать срабатывание защиты в условиях замыкания на землю).
3.3. Кл. В A-1 ПРИЛОЖЕНИЯ A части 1/раздела 14 Национального электротехнического кодекса 2011 г. упоминается, что « При использовании ведомого или скрытого электрода сопротивление заземления должно быть как можно ниже ».
(Примечание автора: здесь снова Кодекс расплывчат, просто упоминая, что сопротивление заземления должно быть как можно ниже, без указания конкретного значения сопротивления заземления).
3.4 Кл. 9.8 части 1/раздела 15 Национального электротехнического кодекса, 2011 г., упоминается, что « Вся система молниезащиты должна иметь суммарное сопротивление относительно земли, не превышающее 10 Ом, прежде чем будет выполнено какое-либо соединение с металлом внутри или на конструкции или на поверхность под землей ».
(Примечание автора: Опять же, для заземления системы молниезащиты непромышленных зданий Кодекс определяет максимальное сопротивление заземления 10 Ом перед подключением к любой другой заземляющей сети).
3.4. Кл. C-3.3 ПРИЛОЖЕНИЯ C Части 7 Национального электротехнического кодекса 2011 г. упоминается, что « Значение сопротивления заземляющей оконечной сети должно постоянно поддерживаться на уровне 10 Ом или менее ».
(Примечание автора: Опять же, для заземления систем молниезащиты конструкций взрывоопасными или легковоспламеняющимися материалами в нормах указано максимальное сопротивление заземления 10 Ом).
Вывод: Теперь, по крайней мере, в этом Национальном электротехническом кодексе 2011 года указаны некоторые окончательные значения для значения сопротивления заземления для системы электрического заземления и системы заземления для молниезащиты.
***********
(Постскриптум: Пожалуйста, перечитайте постскриптумы 1 и 2 Части 1 этой статьи).
***********
К. СИВАКУМАР
21-06-2021
КАКИМ ДОЛЖНО БЫТЬ ЗНАЧЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗЕМЛИ? – Часть 4 – ИС 3043:2018
28 июня 2021 г.
КАКИМ ДОЛЖНО БЫТЬ ЗНАЧЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗЕМЛИ? – Часть 2 – ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ CEA, 2010 г.
14 июня 2021 г.
КАКИМ ДОЛЖНО БЫТЬ ЗНАЧЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗЕМЛИ? — Часть 1 — ПРАВИЛА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ИНДИИ, 1956 г.
7 июня 2021 г.
ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПЛАСТИНЫ и ЗАЗЕМЛЕНИЕ ТРУБЫ
3 июня 2021 г.
ВЕБИНАРЫ ИЛИ ОТХОДЫ
9 марта 2021 г.