Установка заземления: способы монтажа, устройство, общие требования

Предназначение переносных заземлений

imageПереносные заземления предназначаются для защиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях оборудования либо электроустановки, от поражения электронным током в случае неверной подачи напряжения на отключенный участок либо при возникновении на нем наведенного напряжения.

Переносные заземления используются в тех частях электроустановки, в каких нет стационарных заземляющих ножей.

Защитное действие переносных заземлений либо стационарных заземляющих ножей состоит в том, что они не позволяют показаться далее места их установки напряжению небезопасной для персонала величины.

При подаче напряжения на заземленный и закороченный участок появляется куцее замыкание. Благодаря этому напряжение в месте недлинного замыкания понижается фактически до нуля и на токоведущие части за заземлением напряжение не будет попадать. Не считая того, сработает защита и отключит источник напряжения.

Устройство переносных заземлений

Переносные заземления состоят из: проводников для заземления и закорачивания меж собой токоведущих частей различных фаз электроустановки и зажимов для присоединения проводников к заземляющей проводке и к токоведущим частям.

Заземляющие и закорачивающие проводники изготовляются из медного многожильного гибкого нагого провода.

Переносные заземления производятся как трехфазными (для закорачивания всех 3-х фаз и заземления с общим заземляющим проводником), так и однофазовыми (для заземления токоведущих частей каждой фазы раздельно). Однофазовые переносные заземления используются в электроустановках напряжением выше 110 кВ, так как там расстояния меж фазами значительны и закорачивающие проводники получаются чрезвычайно длинноватыми и томными.

image

Требования предъявляемые к переносным заземлениям

Главным требованием, предъявляемым к переносным заземлениям, является их тепловая и динамическая устойчивость к току недлинного замыкания.

Зажимы, которыми проводники закрепляются на токоведущих частях, должны быть такими, чтоб динамическими усилиями они не были бы сорваны.

Не считая того, зажимы должны обеспечивать очень надежный контакт. В неприятном случае они при маленьком замыкании перегреются и обгорят.

При протекании тока недлинного замыкания закорачивающие проводники очень греются. Потому они должны быть довольно термически устойчивыми, чтоб оставаться целыми в течение времени отключения под действием релейной защиты закороченного участка. Нужно подразумевать, что медь плавится при температуре 1083° С.

Тепловая устойчивость проводников принципиальна, так как при нагреве и обрыве проводников на концах их может показаться рабочее напряжение электроустановки.

Малое сечение из суждений 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 использовать нельзя.

Для электроустановок напряжением 6 — 10 кВ при значимых токах недлинного замыкания проводники переносных заземлений получаются очень огромного сечения (120 — 185 мм2), томные и ими тяжело воспользоваться. В таких случаях разрешается использовать два переносных заземления и поболее, устанавливая их параллельно одно конкретно около другого.

Расчет сечения проводников переносного заземления делается по облегченной формуле:

S = ( Iуст tф ) / 272,

гдеIуст — установившийся ток недлинного 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 куцее замыкание в точке переносного заземления.

Чтоб не изготовлять переносных заземлений различного сечения для распределительного устройства 1-го напряжения, за расчетную выдержку времени обычно принимается большая.

В сетях с заземленной нейтралью сечение проводников рассчитывается по току однофазового недлинного замыкания, в то время как в системе с изолированной нейтралью довольно обеспечить тепловую устойчивость при двухфазном маленьком замыкании.

Использовать для заземляющих проводников изолированный провод не разрешается, так как изоляция не позволяет впору найти повреждение жил проводника, которое уменьшает его расчетное сечение и может привести к пережиганию током недлинного замыкания.

Конструкция зажимов для присоединения проводников должна обеспечивать возможность их надежного и крепкого закрепления на токоведущих частях при помощи специальной штанги для установки заземления. Закорачивающие проводники присоединяются к зажимам конкретно без переходных наконечников. Это требование разъясняется тем, что в наконечниках могут быть неудовлетворительные контакты, которые тяжело найти, но которые при протекании тока недлинного замыкания могут выгореть.

Соединение закорачивающих проводников трехфазного заземления меж собой и к заземляющему проводнику производится крепко и накрепко огерессованием либо сваркой. Может быть выполнено и болтовое соединение, но, не считая болтов, соединение должно быть пропаяно жестким припоем. Соединение только пайкой не допускается, так как нагрев заземлений при протекании тока может достигать сотен градусов, при котором припой расплавится и соединение нарушится.

Правила установки переносных заземлений

Переносные заземления инсталлируются на токоведущих частях со всех боков, откуда может быть подано напряжение на отключенный для производства работ участок.

Если участок, на котором выполняются работы, делится коммутационным аппаратом (выключателем, разъединителем) на части либо в процессе работы нарушает целость токоведущих частей участка (снимается часть проводов и т. п.), то при угрозы возникновения наведенного напряжения от примыкающих линий на каждом отдельном участке должно быть поставлено заземление.

Установка заземления делается изолирующей штангой, составляющей одно целое с заземлением либо используемой для последовательного оперирования с зажимами всех фаз.

Поначалу заземляющий проводник присоединяется к заземляющей проводке либо к заземленной конструкции, потом после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях указателем напряжения при помощи штанги зажимы заземления попеременно накладываются на токоведущие части всех фаз и закрепляются там также при помощи штанги. Если штанга не адаптирована для закрепления зажимов, закрепление может быть выполнено вручную в диэлектрических перчатках.

При установке заземлений в распределительных устройствах операции следует создавать с пола либо земли, либо с лестницы, не поднимаясь на еще не заземленное оборудование. Если с земли либо лестницы в открытом распределительном устройстве нереально 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, неприемлимо ни в коем случае, так как лицо, устанавливающее заземление, возможно окажется в небезопасной близости к токоведущим частям, остающимся под напряжением. При таких операциях имели место поражения током.

Нужно учесть, что наведенное напряжение отсутствует на токоведущей части только тогда, когда к ней присоединено заземление. Потому даже после снятия заряда с токоведущей части либо после снятия заземления неприемлимо касаться незаземленных токоведущих частей без защитных средств.

Все операции по установке и снятию переносных заземлений выполняются с применением диэлектрических перчаток.

Снятие переносных заземлений

При снятии заземлений поначалу снимаются зажимы с токоведущих частей, потом отсоединяется заземляющий проводник.

В электроустановках напряжением выше 110 кВ снятие заземлений следует создавать при помощи штанг, даже если по месту установки может быть произвести операцию без штанги.

В электроустановках напряжением 110 кВ и ниже допустимо воспользоваться только диэлектрическими перчатками, при этом исключительно в тех случаях, когда для снятия заземления не требуется влезать на конструкции разъединителей.

Заземление является необходимым условием для защиты от воздействия электрического тока. Земля используется в этом случае как проводник для снижения воздействия напряжения на человека. Переносное заземление до 1000 В также является мобильным защитным устройством при проведении работ в зоне электрических сетей. Применяется оно во время работ, где отсутствует стационарное заземление.

Содержание

Требования к мобильным устройствам

Прежде всего мобильные защитные устройства должны быть термически и динамически устойчивы к короткому замыканию тока. В результате короткого замыкания резко повышается температура проводов, поэтому участки заземления должны выдерживать сильный нагрев. А также стоит отметить следующие требования к переносным заземлениям:

  1. Прочность соединительных механизмов, закрепленных на токоведущих проводах, должна препятствовать их механическому срыву.
  2. Контакты должны быть крепкими и надежными, чтобы предотвратить их перегрев, а в некоторых случаях и обрыв.
  3. Проводники заземления должны препятствовать появлению в результате обрыва на концах рабочего напряжения электроустановки.

Кроме того, приняты необходимые требования к минимальной толщине проводов мобильного устройства защиты. Так, для обслуживания электрооборудования с напряжением выше 1000 В сечение должно быть не менее 25 мм², а до 1000 В — 16 мм².

Когда используется переносное заземление 10 кВ, толщина провода должна составлять от 120 до 185 мм². Так как с такими проводами работать очень тяжело, то допускается применение двух защитных устройств, подключенных параллельно.

В электрических сетях с защищенным нейтральным проводом толщина проводников определяется по величине тока короткого замыкания в однофазной цепи. В сетях с изолированной нейтралью заземление должно обеспечить термическую устойчивость при двухфазном коротком замыкании.

Конструкция заземления

Для изготовления заземления допускается применение только неизолированных проводов. Делается это для того, чтобы вовремя обнаружить поврежденные жилы, так как это уменьшает расчетное сечение и может привести к разрыву провода током короткого замыкания.

Обычно в их качестве применяются медные кабели, которые крепятся с помощью струбцин к ручкам с изоляцией для перемыкания фаз и подключения к шине заземления. Все соединения выполняются без использования наконечников, чтобы не допустить нарушение контакта.

Конструкции, выполненные из четырех заземлителей, предназначены для работы с трехфазными электрическими устройствами. При этом контакт проводов в трехфазном заземлении друг с другом и непосредственно с проводником, связанным с землей, осуществляется прочно и надежно.

Для этого применяется специальное оборудование и сварка. Допускается использование болтового соединения, но его обязательно следует пропаять. Использование одной пайки не допускается, так как она растает при высокой температуре короткого замыкания.

Выпускаемое оборудование

В настоящее время выпускается довольно много марок переносных заземлений. Они предназначены для работы с воздушными линиями и распределительными установками. Среди них стоит отметить следующие:

  1. ЗПЛ — переносное оборудование для работы с воздушными линиями от 0,4 до 220 кВ. Под этой маркой выпускаются приборы с сечением провода от 16 до 95 мм² и несъемными штангами.
  2. ЗПЛ-1 СИП — средство защиты для безопасного обслуживания воздушных линий до 1000 В, оборудованных самонесущими изолированными проводами. К линии подключается через специальный адаптер.
  3. ЗПП — ряд защитных приборов, предназначенных для работы в распределительных устройствах с напряжением от 0,4 до 220 кВ. В комплект входят фазные зажимы и заземляющие струбцины.
  4. КШЗ 6−10 — устройство, защищающее во время работ на воздушных линиях с напряжением от 6 до 10 кВ. Представляет собой две телескопические штанги максимальной длиной до 320 см. Сечение провода составляет 25 мм².

Стоит также отметить следующие приборы: защитное устройство для пожарных стволов ЗПС, устройства для защиты пожарных машин ЗППМ, мобильное заземление для грозового троса ВЛ ЗПГЗ и др.

Правила установки

Не допускается использование мобильных приборов с проводниками, не предназначенными для защитных работ. Нельзя производить подсоединение скручиванием проводов. Приборы защиты устанавливаются со всех сторон, откуда возможна подача напряжения на отключенный участок.

Даже если в процессе работ отключается часть участка с помощью выключателя, то все равно защитное устройство устанавливается на каждом отключенном участке. Все операции производятся посредством штанги, которая составляет одно целое с защитным устройством.

С ее помощью устанавливаются поочередно все зажимы фаз. Сначала заземление подсоединяется к соответствующей проводке или специальной конструкции. После проверки на наличие напряжения проводится подключение остальных зажимов.

Если конструкция штанги не позволяет проводить установку зажимов, то ее выполняют вручную с использованием специальных перчаток. В распределительных устройствах крепежные работы начинают проводить с самого низа, то есть с пола или земли, избегая еще не защищенных участков.

В этих случаях подниматься на какое-либо оборудование можно только после полной проверки отсутствия напряжения. При этом следует учитывать, что напряжение на токоведущих частях отсутствует, только когда к ним подключено заземление. Поэтому после снятия защиты запрещено прикасаться к токоведущим частям.

01 мая 2018 08:35:00 Просмотров: 4035 Заземление – соединение корпуса электроустановки с заземляющим контуром, с целью предотвращения поражения током работающих и находящихся в непосредственной близости людей. Является обязательным элементом комплекса мер по обеспечению безопасности. Существуют различные виды электроустановок, и каждый требует особого подхода к организации заземления, поэтому важно уделить внимание технической стороне вопроса.  Классификация заземляющих устройств Система заземления электроустановок – комплекс, состоящий из заземляющего контура и проводников, соединяющих его с корпусами оборудования для обеспечения стекания в землю  избыточного тока, появившегося в результате попадания фазы на корпус. Действующая в России  классификация устройств заземления (далее УЗ) подразумевает градацию по следующим признакам: Виду нейтрали. По наличию соединения с заземляющим устройством: заземленная; изолированная. Способу прокладывания от понижающей подстанции до электроустановки. Способ подключения нагрузки к нейтрали. Организация системы заземления регулируется правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Документ регламентирует порядок и признаки классификации заземляющих систем. Для обозначения маркировки используются буквы английского алфавита: T – заземление; N – нейтраль; I – изолированное; C – общая; S – раздельная. Такой вид маркировки позволяет определить используемый способ защиты генератора тока и предпочтительные схемы заземления электроустановок на стороне потребителя. При монтаже линий электроснабжения общепринятыми для России считаются три системы заземления: TN-C – обозначает, что нулевой рабочий и защитный проводники объединены в общую шину на всем протяжении трассы. TN-S – нулевой рабочий и защитный проводники прокладываются раздельно. TN-C-S – нулевой рабочий и защитный проводники на части трассы объединены, а на остальной прокладываются раздельно. Реже встречаются следующие системы: TT – нулевой рабочий и защитный проводники заземляются раздельно. Чаще всего этот способ используют в случае неудовлетворительного состояния питающей воздушной ЛЭП или для предотвращения поражения людей через токопроводящие поверхности временных сооружений. IT – в этой схеме нейтраль изолируется от земли или заземляется через специальное оборудование. Такой вариант чаще всего используют, если необходимо обеспечить высокий уровень защиты оборудования. Поскольку при таком варианте подключения риск искрообразования минимален. Технические требования к организации заземления электроустановок УЗ используют для защиты людей и оборудования от разрушительного действия электрического тока. Безопасность обеспечивается путем соединения защищаемых корпусов электроустановок с землей. Работы по организации заземляющих сетей регламентируются положениями ГОСТ 12.1.030-81, согласно которым  защитное заземление электроустановки следует выполнять при следующих параметрах: при значениях номинального напряжения 380 B и более переменного тока и более 440 B и более постоянного тока – при любых значениях; при значениях номинального напряжения 42-380 B переменного тока 110-440 B. Для работ связанных с повышенной опасностью. Правильно организованная система заземления электроустановок способна нейтрализовать избыточный потенциал любой мощности и защитить людей, оборудование и здания от воздействия электрического тока будь то скачки, вызванные включением или отключением силового оборудования или грозовое воздействие. Принцип работы основан на разнице сопротивлений человеческого тела и УЗ. Избыточный потенциал отводится в направлении меньшего показателя, т. е. в сторону защитного контура. Выбор естественных заземлителей Согласно правилам устройства электроустановок, их корпуса должны быть подключены к искусственным или естественным заземлителям. В качестве естественных используют следующие металлические объекты: каркасы подземных металлоконструкций, имеющие непосредственный контакт с грунтом; защитные кожухи кабелей, проложенных под землей; металлические трубы, за исключением газо- и нефтепроводов; железнодорожные рельсы. Контакт объекта с естественным заземлителем должен осуществляться минимум в двух местах. Преимущества этого метода в простоте, эффективности и сокращении затрат на организацию системы электробезопасности. Нельзя выбирать в качестве естественных заземлителей следующие объекты: трубопроводы горючих и взрывчатых газов и жидкостей; трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией; канализационные трубопроводы; трубы централизованного отопления. Сопротивление стеканию тока Заземление работает по следующему принципу: ток, стекающий в землю через место замыкания, проходит вначале на корпус электроустановки и с него через УЗ в грунт. Очевидно, что при организации сетей заземления до 1000 Вольт, важно создать цепочку, обеспечивающую стекание избыточного заряда в землю. Значения сопротивления заземления для сетей различного назначения: Назначение сети Максимальное значение сопротивления, Ом Частные дома 220, 380 Вольт 30 Промышленное оборудование 4 Источник тока при напряжении 660, 380 и 220 Вольт 2, 4, 8 Частный дом при подключении газопровода 10 Устройства защиты линий связи 2 (реже 4) Телекоммуникационное оборудование 2 или 4 Чтобы получить показатели сопротивления, установленные нормативами, следует придерживаться типовых процедур: Увеличить площадь соприкосновения деталей заземляющего устройства с грунтом. Обеспечить качественный контакт между элементами устройства и соединительными шинами. Усилить проводимости почвы увлажнением или повышением ее солености. Для контроля за соответствием сопротивления предписанным нормам следует проверять его уровень не реже одного раза в шесть лет. Работа УЗ при нарушении защитной изоляции электрооборудования Нарушение целостности защитной изоляции нередко приводит к замыканию фазы на корпус. Дальнейшее развитие событий зависит от качества системы электробезопасности. Возможны следующие варианты: Заземление отсутствует, устройство защитного отключения не установлено. Самая неблагоприятная ситуация. При прикосновении к корпусу ощущается сильный удар. Корпус подключен к системе заземления, УЗО отсутствует. Если ток утечки будет велик, сработает автомат и отключит питающую линию или цепочку. Этот вариант может привести к накоплению избыточного потенциала на корпусе, если сопротивление переходов и номинал предохранителей будут велики. Такая ситуация опасна для людей. Заземление отсутствует, устройство защитного отключения установлено. Ток утечки вызовет срабатывание УЗО и человек успеет ощутить только слабый удар током. Корпус подключен к заземлению, УЗО установлено – наиболее надежный вариант, обеспечивающий защиту людей и техники благодаря тому, что защитные устройства дополняют и отчасти дублируют друг друга. При замыкании фазы на корпус, избыточный потенциал стекает через систему заземления. Одновременно устройство защитного отключения реагирует на утечку и отключает подачу тока, исключая возможность поражения током людей. Если ток утечки значительно превышает возможности УЗО, может сработать автомат и продублировать его функцию. Заземление цехового оборудования Согласно правилам устройства электроустановок до 1000 Вольт, их классифицируют по виду заземляемых устройств: Для типового станочного оборудования. Для электродвигателей и сварочных аппаратов. Для передвижных установок и эксплуатируемых электроприборов. Заземление типового станочного оборудования Для заземления цехового оборудования используют контур системы уравнивания потенциалов (далее СУП). Система уравнивания потенциалов  – это элемент устройства заземления, представляющий из себя контур из проводящих элементов для подключения корпусов оборудования с целью достижения равенства потенциалов.  Важно уделить внимание  следующим техническим вопросам:  Определить расположение контура СУП в рабочей зоне. Рассчитать толщину шины, используемой для соединения корпуса станка с УЗ. Определить место наложения стационарного заземления. Выяснить какие устройства используются для защиты опасных частей оборудования. Контроль этих вопросов – обязанность цехового электрика, владеющего информацией о структуре и расположении элементов системы заземления и порядке подсоединения к ней корпусов станков, в том числе предписанном конструкцией станка расположении точки подключения заземляющей шины. Заземление электродвигателей Согласно нормам, заземление электродвигателей также является обязательным, кроме случаев, когда оборудование устанавливается на металлический пьедестал, имеющий контакт с грунтом. В остальных случаях необходимо соединить корпус с системой заземления при помощи медной жилы. Правилами указывается, что контакт с заземлением должно быть прямым у каждого электродвигателя и последовательное подключение нескольких устройств через заземляющую цепочку недопустим, поскольку обрыв линии приводит к потере контакта сразу всех электродвигателей. Для грамотного подключения заземления необходимо предусмотреть на подводящем силовом кабеле 380 Вольт дополнительную шину, одним концом подключенную клемме заземления в распредкоробке двигателя, а вторым – к корпусу силового шкафа. При этом важно соблюсти последовательность подключения и соединить с системой заземления вначале электрический щиток. Важно также обеспечить соответствие диаметра сечения проводников установленным нормам. Заземление сварочных аппаратов Правила устройства электроустановок регламентируют также порядок заземления сварочных аппаратов. Заземление корпусов оборудования в данном случае является обязательным. Кроме корпуса заземляться должна и трансформаторная вторичная обмотка через один из выводов. Другой используется для подключения держателя электродов. Возле заземляемого вывода на корпусе расположен соответствующий знак и приспособление для фиксации шины, соединяющей его с защитным контуром. Переходное сопротивление защитного контура или устройства не должно быть выше 10 Ом. Для повышения электропроводимости системы заземления следует увеличить контактную площадь соединений, в том числе площадь соприкосновения с землей. Подключение к ЗУ должно быть индивидуальным у каждого сварочного аппарата и не должно осуществляться через заземляющую цепочку, поскольку в случае обрыва контакт с УЗ будет потерян сразу всеми аппаратами. Защита передвижных установок Особое внимание стоит уделить заземлению передвижных установок. Для защиты передвижных установок используют заземлители для передвижных установок  ГОСТ 16556-02016. Поскольку особенности их эксплуатации затрудняют выполнение требований по обеспечению показателей переходного сопротивления, поэтому правилами устройства электроустановок допускается повышение показателя до 25Ом. Это относится только к установкам, снабженным автономным питанием и имеющим изолированную нейтраль. Этот вид УЗ может применяется для установок с пониженным искрообразованием, не являющихся источниками питания для иного оборудования, а также для передвижных агрегатов, имеющих собственные заземлители, не задействованные в данный момент. Передвижные установки, оснащенные автономным питанием, требуют регулярного освидетельствования на наличие повреждений защитной оболочки, поскольку имеют изолированную нейтраль и повышенный риск образования трущихся сочленений. Защита электроприборов При работе с электроприборами разных типов можно ориентироваться на стандартные правила обеспечения безопасности: Защитить открытые токоведущие части. Нарастить защитную изоляцию. Использовать специальные приспособления для ограничения доступа к корпусам оборудования. Если позволяет конструкция, можно как меру использовать понижение напряжения.  Во избежание пробоев изоляции и попадания фазы на корпус электроприбора эффективными являются традиционные методы: Наличие системы заземления. Система уравнивания потенциалов. Усиление изоляции токоведущих частей. В некоторых случаях как меру безопасности при работе с электрооборудованием можно использовать ограничение доступа в помещения, представляющие потенциальную опасность за счет повышенной влажности, запыленности и т.п. Важно учесть, если помимо заземления используются другие методы защиты людей – они не должны быть взаимоисключающими и снижать эффективность друг друга. Задействовать естественные заземлители для обеспечения защиты возможно только при отсутствии вероятности повреждения подземных конструкций, в случае протекания по ним аварийного тока. Защита с помощью заземления и зануления Для обеспечения электробезопасности людей нередко используют комбинированный метод заземления и зануления электрооборудования. Зануление обеспечивается соединением защитных корпусов с нейтралью подводящей силовой линии. Это позволяет преобразовать сетевое напряжение, попавшее на корпус установки, в однофазное короткое замыкание. И заземление и зануление выполняют защитную функцию, но разными методами. При заземлении для обеспечения снижения избыточного потенциала используется дополнительное устройство. Для работы системы зануления достаточно соединить корпус электроустановки с нейтралью питающей сети. При работе в потенциально опасных помещениях использование одного из описанных методов является обязательным. Ответственные сотрудники должны четко понимать отличие одного способа защиты от другого и знать каким должен быть контур заземления у каждого вида оборудования. Контроль состояния защитных устройств Правила устройства электроустановок предписывают проводить периодическую проверку работоспособности системы заземления. Она позволяет установить соответствие параметров сопротивления стеканию тока заземляющих контуров нормативным. Проверка происходит с использованием специальных измерительных приборов, подключаемых к заземляющим устройствам по определенным схемам. Правилами также регламентируется периодичность проведения проверки. Она зависит от класса обследования, конструкции заземляющих устройств, типа и мощности используемого оборудования. Визуальный осмотр состояния системы заземления должен проводиться каждые полгода. Проверки, сопровождаемые вскрытием грунта в местах, связанных с повышенным риском – раз в 12 лет или чаще. Грамотный подход к организации системы заземления электроустановок, четкое понимание структуры и особенностей разных типов УЗ, а также своевременный контроль их состояния, в соответствии с действующими регламентами, обеспечит безопасность сотрудников предприятия, сохранность оборудования и зданий.← Заземление опорных конструкций  |  Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT → Содержание

Устройство переносного заземления

При появлении напряжения на заземленном участке ток начинает проходить через заземления, вызывая тем самым срабатывание защиты источника напряжения или снижая потенциал заземленного участка. В основе конструкции переносного заземления лежит гибкий медный кабель большого сечения, оборудованный специальными зажимами для крепления к заземлителю и к заземляемой цепи.

Для трехфазных цепей применяется кабель с тремя концами, которые затем конструктивно объединяются в общий кабель. Зажимы для крепления к защищаемой цепи имеют изолированные рукоятки, объединенные с винтами затяжки струбцин крепления. Кроме струбцин могут использоваться пружинные клеммы, но такое заземление используется только на проводных линиях и не пригодно для заземления большинства частей электроустановок.

Струбцины могут иметь разнообразное исполнение. Главное условие – обеспечение надежного контакта с заземляемым устройством, стойкость к коррозии и удобство крепления. В местах подсоединения заземляющего троса к зажимам должны применяться меры по предотвращению переламывания жил.

image
На рисунке хорошо видны спиральные пружины, которые предохраняют жилы кабеля от переламывания в местах ввода в струбцины.

Диэлектрические штанги должны обладать хорошими изолирующими свойствами, быть механически прочными, не поглощать влагу. В качестве материала для изготовления применяется пропитанная водоотталкивающим составом древесина, стеклопластик, текстолит. Металлические изделия могут применяться только в качестве соединительных элементов и рабочих участков.

image
Временный заземлитель с молотом

Для работ на воздушных линиях связи или электропередач переносные заземления комплектуются временными заземлителями, которые представляют собой стержень из черного металла диаметром 15 мм и длиной до 2-х метров. Для забивания в грунт и последующего извлечения на стержне предусмотрено крепление специального зажима и молот в виде массивной втулки, которая может передвигаться по стержню.

image
Разнообразные конфигурации струбцин рабочих частей переносного заземления.

Совет #1. Струбцины должны иметь затяжные винты, снабженные специальными ушками для возможности закручивания изолирующими штангами.

Для чего и где применяется переносное заземление

Переносное заземление применяется во время проведения ремонтных, профилактических или иных работах на действующих электроустановках для заземления металлических частей, которые могут оказаться под напряжением, в том числе и под наведенным. Кроме электроустановок заземлению подлежат также линии электросвязи, которые проходят вблизи линий электропередач, поскольку кроме вероятности непосредственного касания проводов, на линиях связи может возникать значительный потенциал наведенного напряжения. Читайте также статью: → «Защитное заземление».

Переносное заземлений бывает трех разновидностей:

  • Без изолирующих штанг;
  • С изолирующими штангами;
  • С изолирующими штангами с металлическими звеньями.

По области применения переносные заземления могут предназначаться для электроустановок и для воздушных линий. Основным отличием является наличие длинных штанг для удобства крепления на проводах заземлений, предназначенных для работ на воздушных линиях.

image
Переносное заземление с изолирующими штангами. На штангах видны предохранительные кольца черного цвета.

Также заземления различаются по количеству фаз. Могут быть одно- и трехфазными. Для работ на воздушных линиях напряжением более 200 кВ применяются только однофазные заземления, поскольку большие расстояния между проводами приводят к значительному увеличению массы конструкции. Поэтому на таких линиях для защиты каждой фазы применяется отдельное однофазное заземление.

Требования к переносному заземлению

Для изготовления заземлений используется гибкий медный кабель. Медь выбирается из условия минимального сопротивления, достаточной механической и термической прочности. Стандартами допускается применение алюминиевых переносных заземлений, но на практике они практически не встречаются, так как не обладают большой надежностью, а из-за низкой температуры плавления алюминия сечение кабеля становится неоправданно большим. Так, при одном и том же времени воздействия, допустимый ток через одинаковый кабель для алюминия в полтора раза меньше.

Трос заземления должен выполняться из голого неизолированного кабеля. В крайнем случае может использоваться кабель в прозрачной термостойкой изоляции. Такое требование вызвано тем, что под слоем изоляции невозможно определить целостность кабеля. При протекании больших токов, провода заземления сильно нагреваются, что может вызвать плавление и возгорание изоляции. Читайте также статью: → «Контур заземления: монтаж».

Металл кабеля должен выдерживать максимальные токи короткого замыкания, определяемые током и временем срабатывания защиты заземляемых устройств и линий. Места соединений должны иметь минимальное переходное сопротивление. Длина провода заземления между фазными зажимами составляет от 0.4 до 9 м, а длина спуска заземления от 2 до 15 м в зависимости от области применения заземления.

Совет #2. Все соединения жил с крепежными элементами и между собой должны производиться только механическим способом – болтовым соединением, опрессовкой или сваркой.

Пайка различными припоями строго воспрещена, поскольку припой имеет низкую температуру плавления и при прохождении больших током может расплавиться и вытечь из зоны пайки.

image
Крепление кабеля к струбцине при помощи метода обжима.

Изолирующие рукоятки и штанги должны иметь необходимую механическую прочность и высокие диэлектрические характеристики. На рукоятках и штангах должен присутствовать бортик или предохранительное кольцо для предотвращения соскальзывания руки в направлении зажима или струбцины.

Каждое устройство переносного заземления должно иметь прочную бирку, на которой штамповкой обозначены сечение заземления, номинальное напряжение и инвентарный номер номер. Маркировка может быть нанесена на одну из струбцин (как правило на ту, которая крепится к заземлителю).

Расчет сечения кабеля при установке

Сечение кабеля переносного заземления выбирается из расчета максимально возможного тока срабатывания защиты электроустановки или воздушной линии с учетом времени срабатывания защиты.

На практике принято использовать для защиты электроустановок с напряжение до 1000 В кабель сечением не менее 16 мм2, а свыше 1000 В — 25 мм2. Максимальное сечение троса заземления составляет 95 мм2. В случае необходимости применения заземления с большим сечением или при отсутствии нужного, то можно использовать несколько заземляющих устройств меньшего сечения, устанавливаемых параллельно. Суммарная площадь нескольких заземлителей должна быть равна или превышать требуемую.

Для определения сечения троса необходимо определить сечение элементарной жилы по ее диаметру и умножить на общее количество жил. Определять сечение кабеля непосредственным измерение его диаметра нельзя, так как из-за неплотного прилегания отдельных жил полученное значение будет сильно завышенным и не соответствовать реальному.

Методика и сроки проверки заземления

Проверку электрических и механических параметров переносных заземлений проводят только в процессе производства и во время приемо-сдаточных испытаний. Основной проверкой является измерение переходного сопротивления между кабелем и крепежными элементами, а также изолирующие и  механические свойства диэлектрических материалов. Во время рабочей эксплуатации проверяются только электрические характеристики гибких изолирующих элементов бесштанговых заземлений и изолирующие штанги заземлений с металлическими звеньями. Периодичность проверки составляет 24 месяца.

Перед каждым применение производится визуальный осмотр на предмет отсутствия сплавленных, спекшихся или оборванных жил. В том случае, если оборвано более 5 % жил или на кабеле есть иные повреждения, то такое переносное заземление нельзя допускать к эксплуатации.

Совет #3. На изолирующих элементах не должно быть трещин и обгоревших участков. Слой лака на деревянных рукоятках должен быть сплошным без отслоений.

Последовательность наложения и снятия

Правила работы с переносным заземление строго регламентированы и должны строго соблюдаться всеми работниками. Правила таковы:

  • Электроустановка отключается;
  • Вывешиваются предупреждающие плакаты и принимаются остальные мероприятия по недопущению включения;
  • Переносное заземление устанавливается только после полной и тщательной проверки отсутствия напряжения на заземляемых токоведущих частях;
  • В первую очередь заземление подключается к заземляющему устройству;
  • Проверяется отсутствие напряжения;
  • Заземление подключается к токоведущим частям.

Порядок отключения переносного заземления обратный – сначала зажимы заземления снимаются с токоведущих частей и только после этого, с заземлителя. Все действия по установке и снятию заземления нужно производить в диэлектрических перчатках с использованием изолирующих штанг.

При работе на воздушных линиях заземление накладывается с обеих сторон участка, на котором производятся работы. Вне зависимости от того, на скольких проводах должны выполняться работы, заземлению подлежат все фазы ремонтируемой линии. В электроустановках заземлению подлежат все участки, к которым возможно касание или они находятся в непосредственной близости от места проведения работ. Читайте также статью: → «Для чего выполняется заземление крыши дома».

В закрытых распределительных устройствах на токоведущих шинах предусмотрены места для подключения заземления. В этих местах краска на шинах отсутствует и имеется окантовка черной краской.

image
Установка переносного заземления на шины питания

В некоторых случаях на шинах может быть предусмотрено наличие креплений для соединения с заземлением, оборудованных болтами или гайками с барашком для удобства работы в изолирующих перчатках.

Заземление установок производится с пола, земли или стремянок. Подниматься по конструкции заземляемого устройства до наложения заземления нельзя! В крайнем случае, на оборудовании должны быть отключены все вводы питания и проверено отсутствие напряжения.

Вопросы и ответы для новичков

Вопрос №1. Почему для переносных заземлений нельзя использовать изолированный провод?

При работе с заземлением возможны изгибы зеземляющего троса. С течением времени отдельные жилы могут переломиться, особенно в местах креплений к зажимам. Наличие изоляции не позволяет оценить состояние кабеля. При появлении напряжения на заземленной электроустановке, через заземление возможно протекание больших токов, кабель будет нагреваться и изоляция расплавится. Также возможно возгорание и задымление изоляции.

Вопрос №2. Почему определен именно такой порядок установки и снятия переносного заземления?

Если струбцина троса подключена к заземлителю, то при подключении фазных клемм заземления к элуктроустановке, даже если там есть напряжение, удара током не произойдет, так как ток будет идти по пути наименьшего сопротивления. В противном случае, если сначала подключить заземление к токоведущим частям, то на нем может присутствовать напряжение, опасное для жизни. При снятии заземления происходит то же самое. Когда клеммы снимаются с электроустановки, то, даже если там появится напряжение, то контакта с работающим уже не будет.

Вопрос №3. Как поступить, если отсутствует трехфазное переносное заземление?

Можно воспользоваться тремя однофазными заземлениями. Площадь поперечного сечения каждого из них должно быть не меньше чем у необходимого трехфазного.

Оцените качество статьи:

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий