Эксплуатация заземляющих устройств | Бесплатные дипломные работы на DIPLOMKA.NET
После окончания монтажа заземляющего устройства его схема и исполнительные чертежи, а также протоколы измерений удельного сопротивления грунта и сопротивления заземления передаются эксплуатационной организации.
Каждое заземляющее устройство имеет паспорт, в котором указана схема и дано описание устройства. Кроме того, в паспорте указывают дату включения в эксплуатацию и сопротивления заземляющего устройства при вводе в эксплуатацию и последующих измерениях, даты осмотров и ремонтов.
В процессе эксплуатации периодически измеряют сопротивление заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта для осмотра элементов заземляющего устройства. Согласно Правилам технической эксплуатации измерения и вскрытие грунта на РП и ТП проводят через год после включения в эксплуатацию и в последующем — не реже 1 раза в 6 лет, для опор воздушных линий — не реже 1 раза в 6 лет. Сопротивление заземляющего устройства измеряют с помощью специального прибора.
Прочность мест сварки заземляющих проводников и отпаек от них проверяют простукиванием слесарным молотком, а надежность присоединения заземляющих проводников к корпусам электрооборудования — подтягиванием гаек болтового соединения ключом. При обнаружении ржавчины контактные поверхности соединения зачищают стальной щеткой.
В электроустановках до 1000 В с изолированной нейтралью периодически производят проверку состояния пробивных предохранителей, установленных на трансформаторах. Проверку совмещают с осмотром электроустановок.
Таблица 3 – Износы и повреждения устройств заземления, устраняемые при текущем ремонте
| Детали и узлы | Износы и повреждения деталей и узлов | Способ ремонта |
| Стальные проводники заземления или зануления | Обрыв цепи проводника | Сварка проводника |
| Коррозия поверхности Повреждение окраски | Очистка от коррозии, окраска Окраска проводников | |
| Медные или алюминиевые проводники заземления или зануления Элементы заземлителя или заземлитель | Обрыв цепи проводников Разрушение отдельных элементов или заземлителя в целом | Сварка (пайка) проводника или его замена Замена элементов или заземлителя |
| Детали и узлы | Износы и повреждения деталей в узлов | Способ ремонта |
| Болт или гайка крепления контактных соединений | Срыв резьбы гайки или болта крепления контактных соединений | Замена гайки или болта |
| Переносные заземлители | Обрыв гибкого провода около зажима | Опрессовка, сварка или винтовое соединение с пропайкой |
| Механическое повреждение жил гибкого провода | Пайка провода |
При обрыве и площади сечения проводника менее значений, указанных в таблице 4, стальной проводник заземления или зануления сваривают внакладку электродом диаметром 4—5 мм при сварочном токе 180—250 А.
При этом длина накладки проводника и сварочного шва должны быть не менее двойной ширины проводника при прямоугольном сечении и не менее шести диаметров при круглом сечении. Осмотром и умеренными ударами молотка по шву проверяют качество сварки.
Таблица 4 – Допускаемые размеры стальных заземляющих проводников или элементов заземлителя
| Наименование проводника | Допускаемые значения при расположении | ||
| в зданиях | в наружных установках | в земле | |
| Проводник: круглый диаметром, мм | 6 | 6 | |
| прямоугольный площадью сечения, мм | 24 | 48 | 48 |
| Угловая сталь толщиной полок, мм | 2,5 | 2,5 | 3,5 |
| Стальная труба толщиной стенок, мм: тонкостенная | 2,5 | 2,5 | 3,5 |
| 1,5 | Не допуска | ются | |
При ударах сварочный шов не должен разрушаться и на нем не должны появляться трещины.
Очищают сваренный участок от флюса и нагара и покрывают слоем краски черного цвета.
При коррозии поверхности или повреждении окраски проводник очищают с помощью металлической щетки и шлифовальной шкурки от коррозии, протирают обтирочным материалом и покрывают слоем краски черного цвета.
Замена медных или алюминиевых проводников заземления или зануления
При обрыве цепи поврежденный проводник заменяют новым, имеющим площадь сечения, равную или большую площади сечения, указанной в таблице 4, и длину, равную длине заменяемого проводника.
При разрушении отдельных элементов или всего заземлителя поврежденные элементы или заземлитель заменяют. Их размеры должны быть равными, а поперечное сечение элементов должно быть равным или превышать сечение заменяемых.
Таблица 5 – Допускаемая площадь сечения медных и алюминиевых заземляющих проводников
| Наименование проводника | Допускаемая площадь сечения проводника, мм2 | |
| медного | алюминиев ого | |
| Проводник: | ||
| голый при открытой прокладке | 4 | 6 |
| изолированный | 1. 5 | 2,5 |
| Заземляющие жилы кабелей или многожильных проводов в общей защитной оболочке с фазными жилами | 1 | 1,5 |
Соединяют элементы между собой и заземлитель с нулевым заземленным проводом стальным проводником с помощью сварки. Сваривают внакладку электродом диаметром 4—5 мм при сварочном токе 180—250 А. Длина накладки и сварочного шва должна быть не менее двойной ширины проводника при прямоугольном сечении и не менее шести диаметров при круглом сечении.
При обрыве гибкого провода переносных заземлителей около зажима оборванный конец провода снимают. Провод присоединяют к зажиму опрессовкой, сваркой или винтовым соединением с последующей пропайкой.
При повреждении контактных зажимов, механическом повреждении, или обрыве больше 10 % проводников переносные заземлители выбраковывают.
При механическом повреждении менее 10 % проводников поврежденный участок паяют припоем ПОС-40.
Испытание устройств заземления
Измеряют сопротивление заземлителя прибором МС-08. Сопротивление заземлителя не должно превышать значения, указанного в паспорте заземления. При отсутствии паспорта для сетей напряжением 380/220 В сопротивление заземлителя не должно превышать значения 4 Ом, а при суммарной мощности источника питания 100 кВА и меньше допускается сопротивление заземлителя не более 10 Ом.
Устройство заземления (зануления) лифтовой установки
13.6.3.
Заземление лифтовой установки выполняется в соответствии с чертежами и
инструкцией на монтаж завода-изготовителя, а также «Правилами устройства
электроустановок».
Заземлению или занулению подлежат все металлические
части лифта, которые могут оказаться под напряжением вследствие
нарушения изоляции: корпуса всех электроаппаратов, направляющие кабины,
кабина, двери шахты, трубы и металлорукава электроразводок, корпус
вводного устройства, корпус НКУ, рама привода, корпус электродвигателя,
корпус тормозного магнита, трансформаторы, корпуса светильников и т.п.
Для изготовления шин заземления могут быть использованы материалы со следующими характеристиками. Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм: неоцинкованных — 10, оцинкованных — 6. Сечение прямоугольных заземлителей, мм2 — 48, толщина прямоугольных заземлителей, мм — 4, толщина полок угловой стали, мм — 4.
В качестве магистрали заземления в машинном помещении и шахте обычно
используют стальную полосу сечением 4×25мм. Она закрепляется сваркой на
поддерживающем уголке (рис. 13.55) на расстоянии 10 мм от стены.
Рис. 13.55. Устройство заземления лифтовой
установки
а — крепление заземляющей магистрали: 1 — дюбель,
2 — шина заземления, 3 — уголок; б — заземление подрамника лебедки: 1 —
подрамник, 2 — ответвление от магистрали, 3 — магистраль заземления; в —
заземление труб электропроводки: 1 — труба, 2 — ответвление от
магистрали, 3 — магистраль заземления; г — заземление подвижных узлов: 1
— подвижный узел, 2 — винт, шайба,3 — гибкая перемычка, 4 — магистраль
заземления или его ответвление; д — заземление металлору-кавов: 1 —
корпус аппарата, 2 — метаплорукав, 3 -перемычка, 4 — винт заземления, 5
— гайка
От основной магистрали отходят ответвления к
заземляемому узлу.
Ответвления изготавливаются из того же материала и
присоединяются к основной магистрали сваркой. Последовательное
присоединение на ответвлениях оборудования не разрешается. Присоединение
ответвления к неподвижным конструкциям и узлам осуществляется сваркой:
подлебедочные балки, подрамник, трубы, подставки, этажерки для установки
трансформаторов и т.п. Длина сварного шва должна быть не менее двойной
его ширины. Подсоединение ответвления к аппаратам и узлам, установленным
на амортизаторах или требующих регулировки их положения, выполняется
гибкой перемычкой из многожильного медного провода сечением не менее 1,5
мм2, концы которого закручиваются кольцом и облуживаются. Место
подсоединения заземления зачищается до блеска и смазывается тонким слоем
технического вазелина. Заземление металлорукавов в машинном помещении и
шахте производится посредством гибкой перемычки. Двери шахты заземляются
ответвлением из полосы и приваркой ее к порталу дверей.
На верхних
отрезках направляющих кабины или приваривают полосу-ответвление от
магистрали, или устанавливают перемычки, соединяющие их с магистралью
заземления.
Если электрооборудование установлено на заземленных металлоконструкциях (кронштейны, этажерки и т.п.) без прокладок и амортизаторов и закреплено резьбовым соединением, то допускается не заземлять его отдельно, но при этом места установки резьбового соединения должны быть зачищены до блеска и смазаны тонким слоем технического вазелина. Во всех остальных случаях корпус электрооборудования должен быть заземлен перемычкой с заземленным кронштейном или с клеммой «Земля», провод от которой проложен в жгуте и соединен с аналогичной клеммой в клеммной коробке.
Кабина заземляется через одну из жил подвесного кабеля, подсоединенную
на клеммных коробках №2 и №3 к клеммам «Земля». Кроме того, в клеммной
коробке № 3 должна быть поставлена перемычка от клеммы «Земля» к винту
крепления клеммной коробки, а в коробке №2 — перемычка от клеммы «Земля»
под винт «Земля» на корпусе.
Дополнительное заземление кабины
производится с использованием тросика подвесного кабеля. Металлические
части кабины (нижняя и верхняя балки, стояки, рама пола) связываются
между собой перемычками. В грузовых лифтах все щиты купе кабины
соединяются между собой, со щитами потолка, рамой пола и каркасом кабины
также перемычками, устанавливаемыми под сборочные болты.
На пассажирских лифтах последних моделей, у которых купе собирается также из металлических щитов, заземление между ними осуществляется через болтовые соединения и пружинные зажимы.
Магистраль заземления, идущая по шахте, приваривается к контуру заземления здания или к заземляющим электродам.
После обустройства заземления лифтовой установки производится проверка
непрерывности цепи заземления по всем заземленным узлам. Проверка может
производиться омметром или прибором «измеритель заземления». Общее
сопротивление всей сети заземления не должно превышать 4 Ом, а в местах
контактов -не более 0,05 Ом.
По результатам замеров составляется
соответствующий протокол.
После проверки сети заземления магистраль и ее ответвления окрашиваются
в черный или фиолетовый цвет.
Чем отличается зануление от защитного заземления
Что такое заземление
Заземление – способ защиты пользователя от удара током при подаче напряжения на корпус прибора в результате аварии. Суть заземления заключается в соединении корпуса электроустановки или прибора с землей.
Заземление выполняется с помощью заземляющего устройства. Оно состоит из заземлителя и заземляющего электрода. Заземлитель находится непосредственно в земле. Заземляющий электрод соединяет его с любой точкой электроустановки или сети.
Схема заземления
На иллюстрации заземляющий проводник (PE) соединен с землей и рабочим нулем (N).
Есть несколько систем заземления:
- Система TN с описанными выше схемами TN-C, TN-S и TN-CS.
В этих системах нейтральный проводник глухо заземлен. - Система TT. Токопроводящие части электроустановок и нейтральный проводник заземляются независимо друг от друга.
- Система IT. Токопроводящие части электроустановок заземлены, нейтральный проводник не заземлен.
В этих системах нейтральный проводник глухо заземлен.При аварии и подаче электричества на корпус благодаря заземлению срабатывают автоматы-предохранители. Если предохранители не срабатывают, большая часть электричества уходит в землю. Это защищает человека от опасного для жизни и здоровья удара током.
Заземление применяется в промышленности и в быту.
Главное отличие
Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).
Фото — отличие зануления и заземления
Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.
Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.
{SOURCE}
Для чего необходимо заземление
Заземление
Из нормативной документации ГОСТа № 12.01.009-76 следует, что защитное заземление – это создание единого контура с землей и металлическими токоведущими частями, которые в процессе эксплуатации электротехнических приборов могут оказаться под напряжением, например, корпус микроволновой печи или стиральной машины.
Заземление требуется, чтобы при образовании напряжения в тех местах, где его быть не должно, электричество уходило в землю. Это позволяет предотвратить поражение током жителей квартиры или дома. Как правило, подобные явления наблюдаются при нарушении целостности изоляционного слоя и касания токоведущей жилы корпуса.
Типы заземления в бытовых условиях
В бытовых условиях правильно реализованная система заземления гарантирует бесперебойную работу всех электрических приборов. Во времена существования Советского Союза в домах не было большого скопления электроустановок, следовательно, такая мера безопасности практически не использовалась.
В то время широкое распространение получила эксплуатация системы TN-C, в которой заземляющий провод РЕ коммутировался с рабочим нулем в единую токопроводящую жилу РЕN, а к квартире подключался двухжильный провод. Эта система устарела, на замену пришла новая – TN-C-S. Ее особенность заключается в разъединении в распределительном щитке провода PEN на РЕ и N.
Все современные здания или строения, подлежащие модернизации, обслуживаются по трех- или пятипроводной схеме. В помещение подается три линии:
- земля;
- рабочий ноль;
- фаза.
Если здание устаревшее и не оснащено системой заземления, а проводка двухпроводная, все современные трехпроводные электротехнические приборы утрачивают свои качества. Например, сетевой фильтр становится обычной переноской. В этом случае установка зануления в квартире согласно нормативному документу ПУЭ 1.7.132 запрещена.
Это интересно: Тахометр: что это такое и как работает
Требования к защитному заземлению
Защитное заземление – это наиболее жесткое устройство, чем зануление цепи. Здесь предусмотрена прокладка отдельной шины, довольно небольшого уровня сопротивления, которая идет к системе заземлителей, забитых в землю в виде треугольника.
Расчет защитного заземления, требует знания множества формул и наличия множества исходных данных. Поэтому принято для жилого фонда применять типовые проекты контура заземления для каждого региона.
Установка зануления предусматривает прокладку шины нейтрали или любого другого способа отвода тока в однофазной цепи. При этом, значения сопротивлений каждого проводника зануления до подстанции или питающего трансформатора, складываясь, образуют значение сопротивления защитного устройства.
Эта величина может изменяться, но требования к защитному заземлению и занулению, предусматриваю общее значение максимально возможного уровня сопротивления цепи.
Бытовое заземление
Как правило, системы электроснабжения, должны иметь сопротивление защитного заземления, должно быть от 4 Ом, до 30 Ом. Для обустройства, как правило, применяют стальные уголки и полоса шириной 40 мм. Предусматривают использование медной шины, достаточного сечения, согласно ГОСТу. Это обязательное требование.
При использовании защитного проводника с медным проводом 0,5 мм2 нам не хватит и 100 метров провода для достижения критического значения. Наиболее строгие требования предъявляются при обслуживании участков:
- Установки, с напряжением цепи до 1000. В, оснащаются устройством, сопротивление которого, не должно превышать 0,5 Ома. Значение заземленного контура измеряют при помощи специального измерительного прибора – измерителем сопротивления. Это измерение проводится двумя дополнительными заземлителями. Разведя их на определенное расстояние, выполняем замер, затем сдвигая электрод, проводим несколько замеров. Самый худший результат принимается за номинальное значение.
- Для обслуживания цепи трансформатора, других источников питания, при величинах напряжения от 220 В до 660 В – величина сопротивления заземления должна быть от 2 Ом до 8 Ом.
Производственное защитное заземление
Использование дополнительных мер для выравнивания величин потенциала – это основная «обязанность» применения защитного обустройства производственных мощностей. Для достижения надежной защиты, все металлические детали конструкций и устройств, а коммуникационные трубопроводы подсоединяются на заземляющий проводник.
В жилых помещениях, так следует оборудовать ванные комнаты и стальной водопровод, канализацию, и трубы отопления. В наше время пускай и редко, но они встречаются. На промышленных объектах заземляют:
- приводы электрических машин;
- корпуса каждой электроустановки, находящейся в помещении;
- коммуникации металлических труб, металлоконструкции;
- защитные оплетки электрокабелей , с напряжением постоянного тока до 120 В;
- электрощитовые, различные корпуса системы электропроводки.
Детали, не требующие защиты:
- металлические корпуса приборов и оборудования, установленных на стальной платформе, главное – обеспечение надежного контакта между ними;
- разнообразные участки с металлической арматурой, установленная на деревянных конструкциях, исключение составляют объекты, где защита распространяется и на эти объекты;
- корпуса электрооборудования, имеющие 2, 3 классы безопасности;
- при вводе в здание электропроводки, с напряжением не выше 25 В, и прохода их сквозь стену из диэлектриков.
В заключение необходимо отметить.
После монтажа каждого из видов защиты, необходимо выполнить проверку величины сопротивления защиты. После этого составляется акт проверки. Замеры, проводят летом и зимой, в это время грунт имеет наибольшее сопротивление.
Проверку жилого фонда рекомендуется проводить раз в год. Помните о необходимости оснащения щитовой автоматами размыкателями цепи и защитным устройством от утечек тока.
Заземление и зануление в цепях переменного тока
По сути, ноль – провод синего цвета, промаркированный N. Зануление – это преднамеренное соединение либо средней точки в обмотке 3-х фазного генератора, либо соединение в нагрузке к рабочему нолю. Основных функций у зануления две: 1 – рабочая функция и 2 — защитная функция. Рабочая функция ярче всего проявляется в схеме распределения электроэнергии в многоквартирном доме. Изначально ввод электричества выполняется только с помощью трехфазного тока, который равномерно распределяется по квартире. В качестве примера допустим, что в одном конкретном подъезде имеется 36 квартир. Следовательно, распределение нагрузки должно быть произведено максимально сбалансированно и равномерно: на фазу A подключаем 12 квартир, на фазу В 12 квартир, а на фазу С, естественно, оставшиеся 12 квартир. Как бы не старались проектировщики сбалансировать схему потребления, практика однозначно говорит о том, что достичь баланса и равномерность нагрузки никогда на 100% не удается – кто-то тратит электричества больше, а кто-то меньше. Поэтому и была придумана линия N – рабочий ноль. Основная цель рабочего ноля – восстановить баланс напряжений по фазам, то есть не дать возникнуть перекосу напряжений. К слову, именно внезапное отключение нулевого проводника может привести к тому, что в некоторых квартирах возникнет молниеносный всплеск рабочего напряжения до отметки 380 В. На жаргоне электриков данное явление называют отгоранием или отвалом ноля.
Трехфазная система требует наличие заземления и зануления средней точки рабочих обмоток, соединенных по схеме звезда. Чтобы четко понимать разницу между занулением и заземлением, давайте обратимся к стандартной схеме включения нагрузки к трехфазному источнику питания по схеме Y (звезда). Если мы рассматриваем в качестве нагрузки трехфазный трансформатор, трехфазный асинхронный электродвигатель, трехфазную печь, то система будет функционировать, будучи подключенной с помощью трех проводов с фазами A, B, С и нулевого провода N. По сути, если мы рассматриваем электроустановки на производстве, то наличие четвертого проводника выполняет чисто защитные функции. При пробое изоляции обмоток трехфазного электродвигателя высокий потенциал устремляется на корпус устройства, который находится в прямой гальванической связи с проводом N, то есть рабочим нолем. Следовательно, при таком подключении произойдет короткое замыкание, что вызовет отключение трехфазного автомата защиты.
Какая система надежнее?
Для сравнения можно ознакомиться с несколькими пунктами:
Как показывает практика, нередки случаи обрыва или отгорания нулевого провода в электрощите, что делает зануляющую систему защиты не действующей. В этом случае появляется реальная угроза поражения человека электрическим током. Во избежание подобной проблемы, места коммутации нужно периодически осматривать, что создает определенные неудобства.
Подгоревший нулевой провод в распределительном щитке близок к полному обрыву
- Заземляющая система избавлена от указанных недостатков, так как РЕ-проводник не участвует в общей работе электропроводки и задействуется только при возникновении утечки, чтобы отвести ток на землю.
- Устройство зануления требует определенных знаний и навыков работы с электрическими цепями, что в случае их отсутствия также причиняет некоторые неудобства, связанные с необходимостью вызова электрика.
Принимая во внимание изложенное, можно сделать вывод, что система заземления более надежна и безопасна, поэтому лучше использовать ее. Однако в случае отсутствия такой возможности, можно прибегнуть к альтернативному варианту. Запрещается производить зануление непосредственно в розетке путем установки перемычки между нулевым разъемом и заземляющей скобой
Это создает угрозу для человека (поражение электротоком) и для бытовой техники.
Назначение заземления
Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)
Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.
В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.
То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.
Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.
Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.
Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.
Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.
Понятие заземления
Прежде чем дать ответ на вопрос, чем отличается заземление от зануления, рассмотрим каждое понятие отдельно. Заземление – это специальное соединение электроустановок с землей. Цель этого соединения является снижение резкого скачка напряжения в электрической сети. Оно используется в той цепи, где нейтраль будет изолирована. Когда будет установлено подходящее заземляющее оборудование, то избыточный ток, который поступает в сеть, будет уходить в землю по отводящим контактам. Сопротивление этой части должно быть относительно низким, чтобы ток был поглощен без остатка.
Также функция защитного заземления электроустановок позволяет увеличить объем аварийного тока замыкания, несмотря на то, что это противоречит его назначению. Заземлитель с большим сопротивлением слабый ток замыкания может не воспринять, только со специальными защитными приборами. В таком случае, когда будет аварийная ситуация, установка будет под напряжением, что может представлять большую опасность для здоровья человека в этом помещении. Назначение защитных электроустановок также рассчитано на отведение блуждающего тока в электрической сети.
Заземлитель является особым проводником, который может состоять из одного или нескольких элементов. Обычно они соединены между собой электропроводящим материалом и заключены в землю, которая поглощает проходящий заряд. В качестве заземляющих проводников может использоваться сталь и медь. По нормам ПУЭ данная мера защиты в обязательном порядке должна делаться в современных жилых домах, а также рабочих помещениях, заводах, в общественных заведениях и других зданиях различного назначения.
В большинстве домов современного образца установлены схемы заземления. Однако их может не быть в старых зданиях. В такой ситуации специалисты рекомендуют заменить проводку трехжильным кабелем с заземляющим проводом, подключив защитную электроустановку. Бывают ситуации, когда нет возможности сделать монтаж полноценного заземляющего контура. В современной электротехнике может использоваться специальное портативное оборудование – переносной заземляющий штырь (шина). Их действие соответствует стандартному заземляющему устройству жилых домов или отводов. Такое устройство имеет хорошее практическое значение, легко подвергается монтажу и переноске, починке, а также имеет широкий функционал.
Функцию заземления могут выполнять несколько самостоятельных групп защитного оборудования. Грозозащитные. Они служат для того, чтобы быстро отводить импульсный высокий заряд от молнии. Зачастую их применение необходимо в разрядниках и современных молниеотводах. Рабочие. Такая группа позволяет поддерживать в нужном режиме работу всех электроустановок при разных условиях (нормальные и аварийные).
Защитные. Данная группа оборудования нужна для предотвращения прямого контакта людей и животных с электрическим зарядом, который возникает в результате механического повреждения фазы в проводе. Они позволяют предотвратить множество несчастных случаев, которые могли бы быть, если проблемы с силовой линией не были замечены своевременно.
Заземлители условно разделены на искусственные и естественные. Искусственные электроустановки представляют собой специальные конструкции, которые делаю специально для того, чтобы увести избыточный ток сети в землю, обеспечив защиту своему дому. Их могут производить на заводе или делаться самостоятельно, используя стальные элементы. Естественными заземлителями является грунт, фундамент под зданием или же дерево возле дома.
Заземление и Зануление: в чем разница?
Как «заземление», так и «зануление» – это термины, используемые при описании электрических установок. Стоит отметить, что зануление уже устарело. Это связано с модернизацией электросетей, что, в свою очередь, влияет на то, что процесс Зануления больше не используется.
О чем это?
Зануление и заземление – это методы защиты от поражения электрическим током в электроустановках. Зануление состоит в соединении электропроводящих частей, таких как металлический корпус, с защитным проводником или защитным нейтральным проводником.
Когда система выходит из строя, она автоматически отключает питание. Зануление можно использовать в установках с максимальным напряжением 500 В в электросети. В такой системе нейтральная точка устройства питания заземлена и защищенные проводящие элементы соединены с нейтральной точкой.
Схема зануления
Заземление, с другой стороны, представляет собой проводник, выполненный из электрического проводника, и соединяет тело, электрифицированное с землей, для его нейтрализации
Заземление выполняется для обеспечения правильной, а также, что очень важно, безопасной работы всех электропроводящих устройств
Схема заземления
Заземление состоит из защитных проводников и защитно-нейтральных проводников. Существует четыре типа заземления. Это: защитное, функциональное, молниевое и вспомогательное заземление. Примером заземления является громоотвод или характерный штифт в вилке бытовых приборов.
В заключение …
- Зануление соединяет электропроводящие части с защитным проводником
- Заземление – это провод, соединяющий электрифицированный корпус с землей с целью его безразличия
- Зануление – это метод, который выходит из употребления, он просто заменяет заземление
zen.yandex.ru/media/yaznal/
Вопросы, возникающие при оформлении систем защиты
Вопрос №1. Можно ли сделать контур заземления под окнами многоэтажного дома и проложить провод в квартиру?
Теоретически это возможно, но при условии, что для этого есть разрешение управляющей компании, сопротивление заземления не превышает 4 Ом, о чем свидетельствует справка из отдела стандартизации, а также подтверждение из управления метеорологии, что устройство не нарушает молниезащиту здания.
Заземлить квартиру в многоэтажке можно, но это сложно оформить документально
Вопрос №2. Можно ли использовать водяной трубопровод для временного заземления, пока не устроено основное?
Однозначно на этот вопрос не возьмется ответить никто. Лучше какое-то время не подключать прибор вовсе, пока не сделается заземление или зануление, но в качестве временной меры подвергать опасности себя и соседей не стоит.
Вопрос №3. Разрешается ли металлическую полосу заземления зарывать плинтусом или укладывать в кабель-каналы?
Можно. Это позволит скрыть неприглядный вид и задекорировать интерьер помещения.
Вопрос №4. Обязан ли электрик из обслуживающей организации по требованию жильцов производить зануление в квартирах старых домостроений, где отсутствует заземление?
Это не является его прямыми обязанностями, но если к вопросу подойти продуктивно и попробовать нанять его, как специалиста, то вряд ли кто-то откажется от дополнительного заработка.
Вопрос №5. В подъездном щитке рабочий ноль выведен из клеммника, соединенного с общим нулем, исходящим из общедомового распределительного щита. Можно ли от свободной клеммы вывести зануляющий провод?
Конечно можно. Это будет то самое расщепление, о котором говорилось в статье. Причем в данном случае оно будет сделано абсолютно верно. Нужно только сделать хороший контакт и проложить провод предельно аккуратно.
В заключение можно сделать вывод: Создать защитную систему можно в любом случае, при любых обстоятельствах. Главное, чтобы она была грамотно и надежно устроена и возложенные на нее функции эффективно выполнялись в полном объеме.
Оцените качество статьи
Нам важно ваше мнение:
Заземление и зануление: отличие друг от друга
Рис 1
Заземление и зануление нужны для отвода напряжения, только происходит это различными способами (Рис 1). В конце статьи приведены схемы подключения TN — C, TN — S, TN — C — S.
Отличие первое – способ утилизации тока
Разница состоит в том, что зануление способствует мгновенному отключению электричества при касании человеком электро шнура или прибора, отводя ток однофазного короткого замыкания на вводной щит, а заземление мгновенно отводит опасное напряжение в почву.
Отличие второе – особенности монтажа
Монтаж заземления и зануления имеет разные степени сложности.
Устройство заземления в частном строении влечет за собой определенные монтажные работы, занимающие в среднем до одного рабочего дня. Приобрести готовые комплекты модульно-штыревого (глубинного) заземления либо выполнить их самостоятельно из допустимых материалов, четко следуя указаниям производителя либо требованиям к заземлению – довольно несложно. Непосредственно заглубление заземлителя можно доверить сервисным службам, имеющим специальное оборудование либо обойтись своими силами, обладая достаточным опытом и физической силой.
Относительно зануления, то сам по себе монтаж контура зануления выглядит нетрудоемким, но не стоит обманываться: при отсутствии должной квалификации электромонтера минимальный промах и незнание могут обернуться бедой.
Отличие третье – защита человека
Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), зануление может быть применено только для промышленных установок и не является в полной мере гарантией безопасности. При попадании фазы на открытую часть электроприбора или оборудования, ток никуда не девается. Происходит контакт двух фаз и короткое замыкание. Нейтраль нужна для скорого срабатывания защитного автомата при замыкании, но не для защиты человека от электроудара. Поэтому зануление рекомендуется к использованию на производстве, где при аварии требуется незамедлительное отключение питания.
Отличие четвертое – требования к профессионализму наладчика
Когда организуется зануление, то для того, чтобы верно распознать нулевые точки и подобрать способ защиты, крайне необходимо участие профессионального электрика. А вот грамотно собрать контур заземления и погрузить его в грунт по силам большинству домашних умельцев.
К сожалению, на практике довольно часто можно столкнуться с результатами вопиющей некомпетентности в вопросах зануления и электробезопасности в целом, беря во внимание, как частных наладчиков, так и электриков сервисных служб. А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:
А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:
- подключение электроприбора с занулением к незануленному щиту;
- подсоединение заземляющего контакта розетки к «нулевому» автомату;
- установка в розетке перемычки, соединяющей нулевой и защитный контакты;
- выполнение зануления в двухпроводной системе и др.
Типы систем заземления
Вы замечали, что нулевой провод в трёхфазном кабеле имеет меньшее сечение, чем остальные? Это вполне объяснимо, ведь на него ложится не вся нагрузка, а только разница токов между фазами. Хотя бы один контур заземления в сети должен быть, и обычно он находится рядом с источником тока: трансформатор на подстанции. Здесь система требует обязательного зануления, но при этом нулевой проводник перестаёт быть защитным: что бывает, если в ТП «отгорел ноль», знакомо многим. По этой причине заземляющих контуров по всей протяжённости ЛЭП может быть несколько, и обычно так оно и есть.
Конечно, повторное зануление, в отличие от заземления, вовсе не обязательно, но зачастую крайне полезно. По тому, в каком месте выполняется общее и повторные зануления трехфазной сети, различают несколько типов систем.
Разница между заземлением и занулением
В системах под названием I-T или T-T защитный проводник всегда берётся независимо от источника. Для этого у потребителя устраивается собственный контур. Даже если источник имеет свою точку заземления, к которой подключен нулевой проводник, защитной функции последний не имеет. Он с защитным контуром потребителя никак не контактирует.
Системы без заземления на стороне потребителя более распространены. В них защитный проводник передаётся от источника потребителю, в том числе и посредством нулевого провода. Обозначаются такие схемы приставкой TN и одним из трёх постфиксов:
- TN-C: защитный и нулевой проводник совмещены, все заземляющие контакты на розетках подключаются к нулевому проводу.
- TN-S: защитный и нулевой проводник нигде не контактируют, но могут подключаться к одному и тому же контуру.
- TN-C-S: защитный проводник следует от самого источника тока, но там всё равно соединяется с нулевым проводом.
Ключевые моменты электромонтажа
Итак, чем вся эта информация может быть полезна на практике? Схемы с собственным заземлением потребителя, естественно, предпочтительны, но иногда их технически невозможно реализовать. Например, в квартирах высоток или на скальном грунте. Вы должны знать, что при совмещении нулевого и защитного проводника в одном проводе (называемом PEN) безопасность людей не ставится в приоритет. А потому оборудование, с которым контактируют люди, должно иметь дифференциальную защиту.
И здесь начинающие монтажники допускают целый ворох ошибок. Неправильно определяя тип системы заземления/зануления и, соответственно, неверно подключают УЗО. В системах с совмещённым проводником УЗО может устанавливаться в любой точке, но обязательно после места совмещения. Эта ошибка часто возникает в работе с системами TN-C и TN-C-S. А особенно часто, если в таких системах нулевой и защитный проводники не имеют соответствующей маркировки.
Разница между заземлением и занулением
Поэтому никогда не используйте жёлто-зелёные провода там, где в этом нет необходимости. Всегда заземляйте металлические шкафы и корпуса оборудования, но только не совмещённым PEN-проводником. На нём при обрыве нуля возникает опасный потенциал. Это необходимо делать защитным проводом PE, который подключается к собственному контуру.
Кстати, при наличии собственного контура на него выполнять незащищённое зануление очень и очень не рекомендуется. Если только это не контур вашей собственной подстанции или генератора. Дело в том, что при обрыве нуля вся разница асинхронной нагрузки в общегородской сети проследует в землю через ваш контур, раскаляя соединяющий провод.
Защитное заземление. Чем опасно самостоятельное выполнение заземления?
Принцип работы заземления для зданий по системе ТN-C, TN-S и TN-C-S.
Заземление дома. Монтаж контура заземления!
Контур заземления. Заземление и зануление на объектах.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
Заземление и зануление их принципиальное отличие и что лучше использовать в доме
Наверняка большинство из вас слышало про такое понятие как зануление и тем более про защитное заземление. А вы знаете, чем они отличаются и что лучше использовать в доме? Если нет, то в этой статье я вам объясню принципиальное отличие этих двух систем и поведаю что желательно использовать в вашем доме.
В чем же различие
Защитное заземление предназначено для предотвращения попадания человека под опасные значения тока при возникновении утечки. Проще говоря, если на корпусе электрического прибора появится ток, то он будет сразу уходить на землю и человек, прикоснувшийся к такому прибору, не будет поражен током.
Причем реализовать заземление можно собственноручно и без серьезных финансовых затрат. Ведь достаточно взять сварочный аппарат, лопату, несколько арматур, полосу металла и медный провод. И ваш контур будет готов. После этого соединяем его с трех проводной сетью вашего дома и все, защита обеспечена.
А зануление представляет собой соединение земли с рабочим нулем. В случае такого же пробоя изоляции вызывает короткое замыкание и вследствие этого отключение защитных автоматов.
А выполнить зануление в доме без вызова специалиста, оный просчитает и выберет специальную точку, просто невозможно.
Для наглядности внимательно рассмотрите схему, на оной показано отличие зануления и заземления в простой форме.
Что выбрать для дома
Здесь я скажу и обозначу свою позицию: я категорически против использования зануления, так как этот метод – это потенциально отложенная опасность. Ведь если вы даже будете очень тщательно и регулярно проверять целостность нуля, все равно есть вероятность, что в результате непредвиденных обстоятельств будет поменяна фазировка и ноль окажется фазой. В таком случае абсолютно все электроприборы, воткнутые в сеть, окажутся под напряжением, а это может привезти к очень плачевным последствиям.
Так же может произойти обрыв нуля, и в этом случае система окажется недееспособна, вновь вы будете под угрозой поражения электрическим током.
Защитное заземление в этом плане на несколько порядков надежнее и будет достаточно проводить ревизию болтового соединения не чаще одного раза в год. И на долгие годы вы будете обеспечены надежной защитой.
zen.yandex.ru/media/energofiksik/
Заземление и зануление, в чем разница?
Заземление. Контур монтируется отдельно, вне зависимости от способа подключения рабочего энергоснабжения. На противоположном конце (от электроустановки) подключается заземляющее устройство. От него должен быть проложен проводник с надежным контактом. Этот проводник соединяется с корпусом электроустановки.
Как правило, в домашних условиях отдельного контакта на корпусе электроустановки не предусмотрено. Сетевой кабель имеет три жилы: фаза, ноль и «земля». Рабочее заземление подключено к соответствующей контактной группе в электрической розетке. При подключении электроприбора, происходит одновременное соединение с питающими контактами и «землей».
Важно! Такой способ подключения является единственно возможным с точки зрения безопасности. Зануление
Система электропитания имеет фазные и нулевые проводники. В случае однофазного питания (традиционные 220 вольт в нашей розетке), это нулевой провод от ближайшей трансформаторной подстанции. Он имеет непосредственный контакт с реальной «землей», в непосредственной близости от трансформатора. Такой вывод называется глухозаземленным
Зануление. Система электропитания имеет фазные и нулевые проводники. В случае однофазного питания (традиционные 220 вольт в нашей розетке), это нулевой провод от ближайшей трансформаторной подстанции. Он имеет непосредственный контакт с реальной «землей», в непосредственной близости от трансформатора. Такой вывод называется глухозаземленным.
При организации трехфазного питания – нулем будет являться нейтральный вывод трансформатора. Принцип подключения такой же. Нейтраль имеет непосредственный контакт с «землей» в пределах трансформаторной подстанции.
Заключение по теме
Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить, что заземление и зануление отличаются друг от друга принципом работы и применяемыми дополнительными защитными устройствами, которые приходится настраивать под определенные условия эксплуатации. То есть, в чем их разница, стало понятным. Как показывает практика, заземление в чистом виде – идеальный вариант в современных условиях. Конечно, приходится дополнительно выделять деньги на приобретение УЗО или дифференциальных автоматов, но это стоит того. Безопасность еще никто не отменял, тем более гарантированную безопасность.
Защитное заземление и зануление в частном доме. Монтаж контура заземления
- Электрик в доме
- 105
Наверняка вы слышали такой термин как зануление. Что это такое? Защитным занулением называется соединения корпусов электрооборудования которые в нормальном режиме не находятся под напряжением с глухозаземленной нейтралью источника питания. Служит для защиты от поражения электрическим током …
- Электрик в доме
- 127
Наверное каждому мастеру приходилось хоть раз слышать такие термины как зануление и заземление. Оба эти устройства предназначены для защиты. Но для защиты чего? Как основан принцип работы? Почему зануление не так часто встречается в современном электромонтаже. Все эти вопросы я постараюсь объяснить в данной статье …
- Электрик в доме
- 141
Монтаж контура заземление обязательное условие для обеспечения электробезопасности. Для этого в грунте размещают металлические стержни, как правило, из черной стали. Какой формы должен быть заземляющий контур? Традиционным, конечно же, является заземление в виде равностороннего треугольника …
- Электрик в доме
- 61
В домах старой постройки подвод питания выполнен по системе TN-C. В такой системе нет провода заземления как отдельно взятого проводника. У многих жильцов в этом случае возникает вопрос, что делать если квартирный щит не подключен к заземляющему контуру. Нужно ли прокладывать трехжильный кабель для электропроводки …
- Электрик в доме
- 499
Нормальная квартирная электропроводка выполняется тремя проводами: фазой, нулем и заземлением. Если с помощью мультиметра замерить напряжение между фазой и нулем оно будет составлять 220-230 Вольт. Если щупами прикоснуться к нулю и заземлению мы увидим некоторое значение напряжения, которое может достигать …
- Электрик в доме
- 304
Для поиска фазы, если много способов и инструментов. С помощью индикаторной отвертки можно легко определить фазный провод, однако с поиском нуля и заземления дела обстоят немного иначе. В нормальном состоянии ни нулевой провод ни заземляющий не имеют потенциала, поэтому их легко можно перепутать …
- Электрик в доме
- 443
Правильная электропроводка должна состоять из трех проводов: фазы, нуля и заземления. При этом в электрощите нулевой и заземляющий провод должны подключаться каждый к своей шине. Соединять нулевой провод и заземление на контактах розетки категорически нельзя. В чем опасность такого подключения …
- Электрик в доме
- 213
В электрощите можно часто увидеть, что нулевой и заземляющий проводник имеют гальваническую связь между собой. Если провода не имеют правильной маркировки при подключении их часто можно перепутать. Можно ли подключить ноль и землю на одну шину? Что в этом случае будет. Как различить нулевой защитный …
- Электрик в доме
- 196
Зачем нужно делать контур заземления в частном доме? В первую очередь для своей безопасности. Качественно сделать заземление можно своими руками. Для этого не нужны специальные инструменты. Достаточно кувалды и сварки. Какие материалы нужны для этого, а также их размеры и условия монтажа контура согласно ПУЭ …
- Электрик в доме
- 71
Одна из разновидностей систем заземления которая широко используется в промышленности является система заземления IT. Основной особенностью данного вида защиты является изолированная нейтраль источника питания. Нулевой проводник в такой системе отсутствует, а потребители подключаются на линейное напряжение (междуфазное) …
- Электрик в доме
- 120
Продолжаем изучать разновидности систем заземления и сегодня разберем систему TT. Система заземления TT широко используется в сельской местности и загородных домах, где питание выполнено воздушными линиями, техническое состояние которых оставляет желать лучшего. Чем отличается схема tt от других …
- Электрик в доме
- 57
Самая современная система электроснабжения – TN-S. Согласно ПУЭ в данной системе нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены на всем протяжении и не имеют нигде связи кроме как у источника питания. По данной схеме должны проектироваться все современные сети …
- Электрик в доме
- 334
Приветствую всех читателей сайта «Электрик в доме»! Друзья продолжаем ряд статей про системы заземления их описание и устройство. Сегодня мы разберем систему TN-C-S ее достоинства и недостатки. Данная система заземления пришла на смену устаревшей TN-C, основное отличие между ними, разделенный PEN проводник …
- Электрик в доме
- 167
Одна из разновидностей систем заземления — TN-C, это такая система заземления, в которой нулевой рабочий и защитный проводники совмещены на всем протяжении. Схема данной системы самая простая и экономичная, заземление tn c не применяется в современном электромонтаже. При повреждении PEN проводника …
- Электрик в доме
- 342
Для обеспечения электробезопасности одним из способов защиты является заземление. Согласно Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ) существует несколько систем заземления. Чем они отличаются между собой и когда применяют ту или иную систему? Основное отличие между мини заключается в подключении ……
- Электрик в доме
- 150
В любой ванной комнате установлен полотенцесушитель. Обычно это устройство выполнено из нержавеющей стали. Очень часто бывает когда после установки на поверхности полотенцесушителя начинают появляться пятна ржавчины. Все просто – это проявление электрохимической реакции когда водопровод …
Защитное заземление. Монтаж защитного заземления. Компания «Эксперт Монтаж» Москва и Московская область.
Для предотвращения поражения людей от потенциала появившегося на корпусах электрооборудования (при замыканиях на корпус) необходимо защитное заземление снимающее этот потенциал с корпуса. Поэтому, все приемники электроэнергии, у которых корпусы выполнены из металла, а также все металлоконструкции, которые в случае нарушения работоспособности изоляции могут оказаться под напряжением опасным для человеческой жизни, должны иметь защитное заземление для повышения безопасности электроустановок. Основным мероприятием для предотвращения поражений людей, вызванных прикосновением к конструкциям или к корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции, является комплекс работ, обеспечивающий защитное заземление или зануление. В общем случае защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение с землей металлических частей электрического оборудования, которое в штатной ситуации не находятся под напряжением, но могут оказаться под таковым вследствие повреждения изоляции в сети или повреждения изоляции токоприемников.
Необходимо защитное заземление обязательно выполнять во всех помещениях с повышенной опасностью и особоопасных помещениях, а также в наружных установках при номинальных напряжениях сети выше 36 В переменного тока и выше 110 В постоянного тока. При напряжении 500 В и выше защитное заземление требуется во всех случаях. Зануление (соединению с нулевым проводом электроустановки) или защитное заземление необходимо обеспечивать для всех корпусов электрооборудования, приводов электрических аппаратов, вторичных обмоток измерительных трансформаторов, металлических конструкций, металлических оболочек кабелей, труб и металлических деталей электропроводок.
Во всех случаях защитное заземление это только такое защитное заземление, которое создает между корпусом защищаемого устройства и землей такое защитное надежное электрическое соединение, сопротивление у которого так мало, что даже если в случае и произойдет замыкание на металлический корпус, то при прикосновении человека к этому металлическому корпусу (то есть это происходит параллельное подсоединение) не вызовет прохождение через тело человека тока такой величины, который был бы способен угрожать жизни или здоровью человека.
Из вышесказанного следует, что для того, чтобы ток протекал через землю необходимо, чтобы была постоянно замкнутая цепь (часто можно услышать, что ток «ушел в землю» , теперь, как вы сами понимаете, это неверно), и то, что для обеспечения безопасности пригодно не любое заземляющее устройство, а только то защитное заземление с таким сопротивлением, которое должно быть как можно меньше и при этом не выше нормируемой определенной величины.
Выполнено защитное заземление может быть как с использованием искусственных защитных проводников — специально проложенных для сети заземления, так и с использованием естественных защитных проводников — металлических частей различного другого назначения. Конструктивно защитное заземление состоит из элементов находящихся в земле и выступающих над землей. Все элементы не находящиеся в земле защитное заземление должны быть видимыми и окрашены в черный цвет.
Если защитное заземление выполнено в соответствии с требованиями, которые устанавливает ПУЭ, что означает, что защитное заземление было выполнено с необходимо малым сопротивлением, то в случае прикосновения к корпусу, который имеет защитное заземление и в тоже время замыкание, непосредственной опасности не возникает. Именно поэтому защитное заземление является обязательным.
Тем не менее защитное заземление не выполняется для корпусов электрооборудования, установленного на заземленных металлических конструкциях, арматуры подвесных изоляторов, корпусов измерительных приборов и реле, металлических конструкций аккумуляторных батареи при напряжении до 220 В включительно, кронштейнов и осветительной арматуры при их установке на деревянных конструкциях.
В определенных случаях, несмотря даже на то, что защитное заземление и было выполнено, для окончательного обеспечения безопасности для человека приходится еще применять и дополнительные меры такие как выравнивание потенциалов, быстродействующее отключение. Так, в случае возникновения особо неблагоприятных условий (примером могут служить такие сырые места как шахты, торфяные разработки и тому подобные) или в случае если линия питает очень дорогостоящее электрооборудование, применяется специальная быстродействующая защита, позволяющая в случае, если на корпус и произойдет замыкание, отключить тот участок, где возникла эта аварийная ситуация.
Мы рассмотрели выше защитное заземление и его назначение. В электрических установках имеет место и другие виды заземления, которые необходимы по условиям эксплуатации, например заземления разрядника, заземления нейтрали трансформатора и др. В отличие от названия защитное заземление они носят название рабочее.
Как уже говорилось, безопасные условия работы в электроустановках предотвращающие поражение человека электрическим током достигают, выполняя надежно монтаж заземления.
При повреждении электрической изоляции ранее изолированные элементы могут оказаться под напряжением и человек, случайно прикоснувшись к ним, может быть поражен электрическим током. Чтобы предупредить такие случаи, в электротехнических установках предусматривается защитное заземление с использованием заземляющих устройств.
Часто эти устройства защитного заземления сами являются элементами защиты изоляции от повреждений (заземления устройств грозозащиты, заземления нейтралей трансформаторов).
Заземляющие устройства защитного заземления являются весьма ответственными элементами электроустановок, поэтому во время их сооружения, а также в процессе эксплуатации необходим контроль за их состоянием. Этой цели служат специальные приборы, при пользовании которыми необходимо соблюдать определенные правила, с тем, чтобы обеспечить требуемую точность измерений защитного заземления.
Заземляющее устройство защитного заземления можно подразделить на три основных элемента, каждый из которых характеризуется своими показателями.
Первый элемент заземляющего устройства защитного заземления это сама земля, а правильнее грунт, электропроводность которого оценивают используя такое понятие, как удельное сопротивление грунта. Под удельным сопротивлением грунта понимается сопротивление току, которое оказывает кубик грунта расположенный между противоположными плоскостями, с ребром длиной 1 см. Обозначается удельное сопротивление грунта греческой буквой ρ (ро), а единицей измерения служим ом • см (омо-сантиметр). Удельное сопротивление грунта находится в сильной зависимости от степени влажности грунта и от его температуры, в связи с чем удельное сопротивление грунта может значительно изменяться на протяжении года.
Вторым элементом заземляющего устройства защитного заземления являются заземлители. Заземлителем (ми) называется (ются) один электрод или несколько электродов связанных между собой, которые находятся в земле и обеспечивают электрический контакт между заземляемыми объектами с помощью защитного заземления и грунтом. Группа заземлителей, которые соединены между собой, образует контур заземления.
Основная характеристика заземлителя это сопротивление растеканию тока, т. е. такое сопротивление, которое земля (грунт) оказывает току на участке растекания этого тока. Участок растекания это такая область грунта, которая окружает заземляющие электроды, у которой на границе плотность тока настолько мала, что потенциал, который имеет земля практически не зависит от величины тока стекающего с электродов. Вот почему вне этой границы ток всегда может быть приравнен к нулю.
Для одиночного вертикального заземлителя защитного заземленияучасток растекания (по поверхности земли) составляет примерно 20 м. Для горизонтальных и групповых заземлителей он может быть значительно больше.
Сопротивление растеканию заземлителя защитного заземления, или, как мы будем сокращенно говорить, сопротивление заземлителя, зависит от глубины залегания электродов, от их формы, количества, размеров, от способа соединения отдельных электродов и, естественно, от удельного сопротивления грунта.
Третьим элементом заземляющего устройства защитного заземления являются проводники, расположенные на поверхности земли и осуществляющие электрическую связь между отдельными группами электродов и заземляемым оборудованием.
Магистральные проводники обычно выполняются из стали и связываются между собой и с контуром заземлениязащитного заземления электросваркой. Присоединение заземляющих проводников к объектам, на которых должно быть выполнено защитное заземление производится на болтах, реже — на сварке.
Качество всех соединении защитного заземления характеризуется механической прочностью и величиной электрического сопротивления цепи от заземляемого объекта до контура заземления.
С помощью таких заземлителей специалисты Эксперт Монтаж выполняют защитное заземление
Для более подробной консультации звоните по телефону: +7 (495) 518-02-44
И пусть Ваш дом станет энергоэффективным, экологичным и безопасным!
Правила устройства электроустановок заземления
Электричество—это коммуникация, которая встречается в каждом жилом помещении. Порой даже никто не задумывается о скрытой опасности, которую несет электрическая сеть, находящаяся в неправильной эксплуатации. С целью обезопасить собственную жизнь и имущество дома, люди стали практиковать установку заземляющих устройств. Самостоятельный монтаж подобной системы требует знать ПУЭ заземления.
Благодаря неблагоприятным природным и механическим воздействиям многие приборы ежедневного обихода могут выйти из строя, а, чтобы снизить подобный риск, проводится установка контура заземления.
Чем опасно отсутствие заземления?
Если вы обратились к нашей статье, значит продумываете проект обустройства заземляющих элементов, которые требуют руководстваться установленными государством правилами, но прежде чем приступить к их изучению, давайте убедимся, что отсутствие подобной конструкции действительно опасно.
- Без заземления увеличивается шанс на происхождение коротких замыканий;
- отсутствует возможность сети контролировать подачу напряжения;
- подключение сверхтоков приведет к воспламенению;
- при ударе молнией выйдет строя вся важная аппаратура в доме;
- в случае неправильного монтажа электрической сети, ток может поразить человека.
За последнее время весьма участились случаи создания заземляющих контуров в частном секторе. Зачастую это связано с многочисленным использованием бытовой техники и большой нагрузкой на электрические цепи.
Один из вариантов установки заземления
Важно! Обустройство заземления в домашних условиях должно проходить в комплексе с установкой автоматического выключателя и УЗО.
Выдержка из нормативных документов: ГОСТ заземления
Вкратце рассмотрим несколько значимых положений из требований к заземляющим устройствам. Итак, общие положения гласят: заземление должно играть защитную роль, то есть защитить человека и оборудование от поражения опасным напряжением; устраивая контур заземления следует использовать исключительно металлические конструкции, соприкасающиеся с эквивалентом «земли»; заземлить и занулить нужно все металлические части электрических приспособлений, доступные для прикосновения человеком или животными.
Из нормативной документации можно выделить правило, которое подтверждает, что использовать нужно преимущественно естественные заземлители. Разумеется, не следует забывать о погодных условиях, так как создание контура заземления требуется проводить в сухую погоду.
Какие учитывают нормы устройства сетей заземления?
В основу монтажных работ включаются основные правила и инструкция, утверждённая государством. Как мы уже говорили выше, важно использовать естественные заземлители. Вам не потребуется установка вспомогательных электродов в том случае, если природные заземляющие контуры будут соответствовать требованиям к заземлению.
В качестве природных заземлителей принято использовать:
- земляные трубопроводы;
- скважинные трубы;
- бетонные конструкции, соприкасающиеся непосредственно с землей;
- элементы гидротехнических сооружений;
- рельсовые магистральные пути.
Нельзя для устройства контура применять чугунные детали и трубопроводы. Любые виды заземлителей, кроме тех, что соприкасаются с линиями электропередач, обязательно связываются с общей магистралью заземления двумя проводниками.
Заземление дома по требованиям ГОСТа
Что такое СНиП заземления?
СНиП—это комплекс собранных требований, утвержденных государственными актами и документами, относительно устройства и монтажа заземлителей и электроустановок.
Важно! Установку элементов защитного заземления или зануления следует проводить в соответствии с нормами СНиП.
Обычно в любых условиях прокладка контура заземления производится в два этапа.
Первым делом производится сооружение опор и конструкций внутри зданий и снаружи. Они предназначаются для установки щитков для приема защитных шин, а также для электрического оборудования. Зачастую, подобные работы выполняются в комбинации с основными строительными стадиями. Желательно, чтобы наружные и внутренние конструкции обустраивались, опираясь на один график.
Следующий рабочий этап заключается в непосредственном подсоединении проводников и остальных элементов, которые будут идти к контуру заземления. После проведения данных операций нужно сделать завершающий штрих, то есть установить санитарно-технические трубопроводы и вентиляционные коробки. Не забывайте придерживаться нормативов, касательно безопасности работы.
Как обезопасить себя на момент проведения монтажных работ?
Важно! Несоблюдение правил может быть смертельно опасным для вашего здоровья.
Схема систем заземления
Чтобы произвести правильно функционирующую конструкцию, рекомендуется придерживаться правил безопасности и соблюдать схему установки.
- В первую очередь соблюдайте требования относительно собственной безопасности. Работать необходимо в специальной форме и токонепроводимых рукавицах.
- Рассчитывайте размещение конструкции так, чтобы она была достаточно отдалена от основного здания, которое подвергается заземлению.
- Минимальная глубина нахождения электродов в грунте должна составлять не менее полуметра.
- Соблюдайте нужную схему для устройства. Лучше если ваш контур будет треугольной или квадратной формы. Считается, что с такой геометрией ток уйдет в землю равномерно.
Начинающим электрикам! Обратите внимание, система заземления считается завершенной, если достигнута требуемая проводимость.
Также стоит учитывать плотность грунта, если она слишком маленькая и очевидна рыхлость структуры, предпринимают процедуру ввертывания электродов. Для этой операции нужно использовать специальные инструменты, традиционными принадлежностями тут не обойтись. Для любого вида заземления существуют рациональные технологии.
Вас могут заинтересовать:
Монтаж заземляющих устройств и выполнение занулений
МИНИСТЕРСТВО
СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И
Учреждение образования
«Белорусский
Государственный Аграрный Технический
Университет»
Кафедра практической
Индивидуальное задание на тему
«Монтаж заземляющих
устройств и выполнение занулений»
Минск 2011
Содержание
- Введение
- Краткая характеристика предприятия
- Основная часть
- Технология монтажа заземляющих устройств и выполнение занулений.
- Защитное зануление, назначение и принцип действия.
- Монтаж заземляющих устройств КТП.
- Контур заземления. Монтаж защитного заземления. Заземление здания.
- Контур заземления без применения глубинного заземлителя, протяженность вертикальных заземлителей 2-3 метра.
- Монтаж защитного заземления с использованием модульного вертикального глубинного заземлителя, состоящего из омедненных стержней заземления, соединенных муфтами(глубинное заземление).
- Монтаж заземлителей
- Техника безопасности при монтаже заземляющих устройств и выполнении занулений
Краткая характеристика предприятия
КСУП «Комбинат «Восток» производит овощи открытого и закрытого грунта. Кроме овощей в хозяйстве занимаются производством молока, выращиванием КРС, выращиванием грибов (Вешенка, Шиитаке), разведением рыбы, производством консервированных овощей, выращивание винограда и яблок.
В структуру совхоза входят:
— цех закрытого грунта;
— цех открытого грунта;
— сад;
— виноградник;
— 3 молочно-товарных фермы;
— 1 ферма по выращиванию КРС;
— овощесушильный завод;
— грибной цех;
— засолочный цех;
— озеро;
— 2 МТП;
— 3 базы хранения;
— цех деревообработки;
— швейный цех;
— жилищно-коммунальный фонд;
— товаропроводящая
сеть.
2.1 Технология монтажа заземляющих устройств и выполнение занулений
Защитное заземление — это преднамеренное соединение с землей металлических частей электроустановки, не находящихся под напряжением (рукояток приводов разъединителей, кожухов трансформаторов, фланцев опорных изоляторов, корпусов измерительных трансформаторов и т.п.).
Монтаж заземляющих устройств состоит из следующих операций: установки заземлителей, прокладки заземляющих проводников, соединения заземляющих проводников друг с другом присоединения заземляющих проводников к заземлителям и электрооборудованию. Вертикальные заземлители из угловой стали и отбракованных труб погружают в грунт забивкой или вдавливанием, из круглой стали — ввертыванием или вдавливанием. Эти работы выполняют с помощью механизмов и приспособлений, например: копра (забивка в грунт), приспособления к сверлилке (ввертывание в грунт стержневых электродов), механизма ПЗД-12 (ввертывание в грунт электродов заземления).
Для устройства заземления наиболее распространены электрозаглубители, имеющие стандартную электросверлилку и редуктор, понижающий частоту вращения ниже 100 об/мин и соответственно увеличивающий крутящий момент на ввертываемом электроде. При пользовании этими заглубителями к концу электрода приваривают наконечник-забурник, обеспечивающий рыхление грунта и облегчающий погружение электрода. Выпускаемый промышленностью наконечник представляет собой заостренную на конце и изогнутую по винтовой линии стальную полосу шириной 16 мм. В монтажной практике применяются и другие типы наконечников для электродов.
При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5 — 0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1 — 0,2 м. Расстояние между электродами 2,5 — 3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6 — 0,7 м от уровня планировочной отметки земли.
Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку; места сварки покрывают битумом во избежание коррозии. Траншею роют обычно шириной 0,5 и глубиной 0,7 м. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.
Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах. После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы, указывая на чертежах привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам.
Заземляющие магистральные
проводники прокладывают по стенам на
расстоянии 0,5—0,10 м от поверхностей
на высоте 0,4—0,6 м от уровня пола. Расстояние
между точками крепления 0,6 —1,0 м.
В сухих помещениях и при отсутствии
химически активной среды допускается
прокладка заземляющих
Заземляющие полосы
к стенам крепят дюбелями, которые
пристреливают строительно-
В сырых, особо
сырых помещениях и в
К трубопроводам
заземляющие проводники
Части электроустановок,
подлежащие заземлению, присоединяют
к заземляющим магистралям
На подстанциях
заземляют все элементы электрооборудования
и металлические конструкции. Силовые
трансформаторы заземляют гибкой перемычкой,
изготовленной из стального троса.
Перемычку с одной стороны
приваривают к заземляющему проводнику,
с другой — присоединяют к трансформатору
с помощью болтового
Если разъединители
и приводы смонтированы на
металлических конструкциях, то
заземление выполняют путем
Предохранители
на 6 — 10 кВ заземляют путем
2.2 Защитное зануление, назначение и принцип действия.
В настоящее время существует несколько различных систем электроснабжения потребителей напряжением до 1000 В, однако в Беларуси основной в данном случае является система с глухо заземленной нейтралью. Именно такая система используется в каждом нашем доме.
При кажущейся сложности
названия все предельно просто. В
такой системе нейтральная
Поскольку, как и было отмечено выше, в таких системах нейтраль глухо соединена с землей то по сути своей защитное зануление не что иное, как одна из разновидностей заземления.
Розетка с заземляющим контактом
В каждой розетке
при правильно выполненной в
доме электропроводке имеется
Суть работы защитного
заземления заключается в следующем.
Нормативные документы
При выполнении защитного зануления значительно снижается сопротивление петли «фаза-ноль» и обеспечивается достаточное значение тока короткого замыкания для срабатывания аппарата защиты (предохранитель или автоматический выключатель) за время не более 0,4 секунд.
При отсутствии защитного зануления, ток короткого замыкания за счет высокого сопротивления может оказаться недостаточным для срабатывания защиты и поврежденный бытовой прибор может надолго оказаться под опасным для человека напряжении.
Как правило для выполнения занулений используется третья жила провода, либо отдельно проложенный медный проводник сечением не менее 4 мм.кв.
Кроме того, в сетях с глухозаземленной нейтралью категорически запрещается выполнять заземление бытовых приборов на отдельный контур заземления, не связанный с нейтральной точкой трансформатора. Например, просто соединив заземляющий контакт розетки с самостоятельно вбитым под окном металлическим стержнем.
Защитное
зануление
То же самое и
касается попыток «заземления» на систему
отопления или водоснабжения
квартиры. В этом случае ток короткого
замыкания может оказаться
В целом можно
сказать, защитное зануление играет огромную
роль в обеспечении электробезопасности,
а качеству и правильности его выполнения
следует уделять максимум внимания.
2.3 Монтаж заземляющих устройств КТП
В четырехпроводных сетях трехфазного переменного тока напряжением 380/220 В в соответствии с режимом работы системы нейтраль трансформатора заземляют. Условия безопасного обслуживания требуют также заземлять все металлические нетокопроводящие части электроустановок путем присоединения их к заземляющему устройству. Связь между заземлителем у электроприемников и нейтралью трансформатора осуществляется с помощью нулевого рабочего провода, который прокладывают на тех же опорах, что и фазные провода. Нулевой рабочий провод (далее – нулевой провод) заземляют у ТП и повторно в линии электропередачи.
Повторные заземления
нулевого провода выполняют в
конце воздушных линий и
Требования к заземлению и соединению в NEC
В заявлении о цели NEC , раздел 90.1 (A) говорится: «Целью настоящего Кодекса является практическая защита людей и имущества от опасностей, связанных с использованием электричества».
Другими словами, все сводится к защите людей и имущества от неотъемлемых опасностей, связанных с использованием электричества. Это становится очевидным, если мы посмотрим на требования к заземлению и соединению в NEC .Это две ключевые концепции, используемые для защиты. Думайте о заземлении и соединении как о фундаменте безопасной электрической установки.
Раздел 250.4 устанавливает требования к характеристикам заземления и соединения электрических систем. Остальная часть статьи 250 описывает, как достичь желаемого уровня защиты. Подобно заявлению о цели NEC , нам дается руководство по достижению намеченных результатов, а затем — набор правил, которым необходимо следовать. Подрядчики также могут обращаться к Таблице 250.3 для списка других статей, которые содержат эти требования.
Итак, почему мы заземляем системы и связываем оборудование вместе? Заземление — это процесс подключения электрической системы или оборудования к земле или проводящему объекту, который продлевает соединение с землей. Склеивание соединяет предметы вместе токопроводящим путем для обеспечения непрерывности электрического тока. Оба являются основополагающими концепциями безопасности в NEC , и о них часто говорят одновременно, но это совершенно разные концепции.
Давайте сначала займемся заземлением. Как объясняется в Разделе 250.4 (A) (1), электрические системы подключаются к земле для ограничения напряжения, возникающего от ударов молнии, скачков напряжения в сети, переходов высокого напряжения, и для стабилизации напряжения относительно земли при нормальной работе. Затем оборудование подключается к системе для ограничения напряжения на земле на оборудовании. Это выполняется через проводник, который продлевает соединение от оборудования к проводнику заземляющего электрода обратно либо в сервисе, либо в источнике отдельно созданной системы.Это обеспечивает контроль напряжения.
Однако нам необходимо установить, нужен ли системе провод, подключенный к земле. В этом разница между заземленной системой и незаземленной системой. Оба разрешены NEC ; однако бывают случаи, когда одно требуется над другим. Правила, по которым системы должны быть заземлены, относительно просты. Системы, требующие заземления:
- Любая система, которую можно заземлить так, чтобы максимальное напряжение относительно земли не превышало 150 В
- Трехфазная, 4-проводная система «звезда», в которой нейтраль используется в качестве проводника цепи, и
- Трехфазная, 4-проводная система «треугольник» с проводником цепи, который подключается к средней точке одной из фазных обмоток
Другими словами, если существует вероятность того, что система будет подавать напряжение 120 В или линию на нейтральную нагрузку, ее необходимо заземлить, если это специально не разрешено или не требуется заземление с помощью 250.21 или 250.22.
Чтобы установить это соединение с землей, установщик должен установить сеть токопроводящих элементов. Это система заземляющих электродов. Некоторые электроды являются частью конструкции здания, а другие необходимо установить. В любом случае NEC требует, чтобы все электроды, имеющиеся в помещении, были включены в систему. Допустимые электроды можно найти в разделе 250.52.
Эта система служит для установления того, что соединение с землей стабилизирует напряжение.Распространенное заблуждение состоит в том, что электричество ищет землю, но на самом деле оно пытается вернуться к своей исходной точке. Для заземленной системы это может означать, что некоторый ток будет проходить по определенному пути, но нельзя полагаться на то, что он заменит эффективный путь тока замыкания на землю. Чтобы установить эффективный путь тока замыкания на землю, нам нужно перейти к заземлению.
Если ток короткого замыкания может пойти по неожиданному пути, будет трудно применить правила физики для повышения безопасности. Наша работа как электриков — обуздать поток электронов через систему проводки для выполнения работы.То же самое и в ненормальных условиях. Мы знаем, что с электричеством происходят определенные вещи, благодаря науке. Лучший способ защитить себя от поражения электрическим током — выключить питание, верно? Составители кодов знают это и ввели требования, направленные на автоматическое отключение питания от цепи в ненормальных или неисправных условиях
Именно здесь концепция эффективного пути тока замыкания на землю становится звездой шоу по безопасности. В NEC это определено как специально сконструированный тракт с низким сопротивлением, предназначенный для передачи текущих условий подземного замыкания от места короткого замыкания к источнику.Он облегчает работу автоматических устройств защиты от перегрузки по току или датчиков заземления для незаземленных систем.
Это означает, что часть конструкции системы обеспечивает полный путь от самых дальних уголков системы электропроводки до источника питания. Однако, в отличие от системы заземляющих электродов, эффективный путь тока замыкания на землю должен иметь достаточно низкий импеданс или сопротивление, чтобы облегчить автоматическую работу устройства защиты от перегрузки по току (OCPD).
При заданном приложенном напряжении и уменьшении противодействия току будет протекать больший ток, что снижает его до незначительного значения, и ток возрастает очень быстро.OCPD открываются быстрее с большим током, пока ток не превысит номинальное значение прерывания. Это слабое противодействие протеканию тока и прямой путь обратно к источнику увеличивает ток, достаточно высокий, чтобы он находился в пределах диапазона мгновенного срабатывания OCPD. Когда этот низкий импеданс не достигается, например, через землю, нет гарантии, что OCPD откроется, когда это необходимо.
Основные компоненты этой эффективной цепи тока замыкания на землю состоят из заземляющих проводов оборудования, таких как перемычки заземления (основная, система, сторона питания, оборудование) и рабочие или системные заземленные проводники.Заземляющие проводники оборудования представляют собой эффективный путь тока замыкания на землю на уровнях фидера и параллельной цепи системы электропроводки помещения, и его размер должен соответствовать таблице 250.122, которая основана на размере OCPD. Прерывистые участки заземляющей проводки оборудования (EGC) соединяются перемычками для подключения оборудования, размеры которых указаны в этой же таблице. В то время как система EGC соединяет оборудование с землей, чтобы ограничить напряжение относительно земли на оборудовании, она также выполняет двойную роль и связывает нетоковедущие металлические части системы вместе, чтобы подключить их к эффективному пути тока замыкания на землю.
Как только EGC подает ток короткого замыкания в ответвленную цепь или фидерное распределительное оборудование, он выполнил свою функцию. Оттуда он должен перейти к проводнику, который будет служить каналом тока короткого замыкания обратно к источнику. Это достигается за счет использования основной системы и перемычек со стороны питания. Однако, поскольку это перемычки, они соединяют два компонента системы вместе. Они подключают систему EGC к заземленному проводу. Из-за этой функции не существует компонента OCPD, определяющего их размер.Скорее, размер этих перемычек зависит от того, какой ток может подавать сама система через незаземленные проводники. Эти проводники устанавливаются в качестве пути тока короткого замыкания и являются неотъемлемой частью EGC, способного выполнять свои обязанности.
Последнее звено в цепи возвращается к источнику, и уровень обслуживания часто представляет собой трансформатор на опоре или расположенный где-то за пределами здания. Мы подключаемся от EGC к заземленному проводу с помощью первого средства отключения в помещении и полагаемся на заземленный проводник для подачи тока короткого замыкания обратно к источнику.Все эти соединительные перемычки и заземленный проводник имеют размер, основанный на потенциальном токе короткого замыкания, который может подаваться источником. Таблица 250.102 (C) определяет размеры путей тока короткого замыкания в зависимости от размера установленных незаземленных проводников. Заземленные проводники также могут служить нейтральными проводниками, и это требует других соображений, основанных на том, какой ток нейтрали будет нести проводник. Необходимо сравнить две разные роли нейтрального проводника и использовать большую из двух.
Помимо использования в качестве пути тока короткого замыкания, соединение часто используется для поддержания одинакового потенциала окружающей среды. В определенных условиях небольшие изменения напряжения могут иметь ужасные последствия.
При заземлении или соединении, или выполнении любых электрических работ, регулируемых NEC , помните цель кода: обеспечить безопасность всех. Понимание того, почему вы применяете кодексы и стандарты, поможет вам определить, как вы выполняете работу.
Понимание различий между соединением, заземлением и заземлением
Невозможно переоценить важность соединения и заземления в коммерческих, промышленных и общественных зданиях.Заземленные цепи машин должны иметь эффективный обратный путь от машин к источнику питания для правильной работы. Кроме того, нетоковедущие металлические компоненты на объекте, такие как шкафы для оборудования, корпуса и конструкционная сталь, должны быть электрически соединены между собой, чтобы между ними не могло существовать напряжение. Выгоды для владельца здания многочисленны — максимальная защита оборудования, устранение опасности поражения электрическим током, увеличение времени безотказной работы и снижение затрат за счет отказа от дорогостоящего обслуживания оборудования.Однако проблемы могут возникнуть, когда термины, такие как «соединение», «заземление» и «заземление», меняют местами или путают в определенных ситуациях.
Заземление — это соединение металлической системы с землей, как правило, с помощью заземляющих стержней или других подходящих заземляющих электродов. NEC запрещает заземление через изолированные заземляющие стержни как единственное средство заземления оборудования. Тем не менее, некоторые производители чувствительного оборудования фактически поощряют эту практику в своих руководствах по установке, чтобы сократить количество обращений в службу поддержки, «не обнаруженных», связанных с ошибками машины и перезагрузкой.
Иллюстрация
Понимание различий между соединением / заземлением и заземлением лучше всего проиллюстрировать на примере. Производитель литых компонентов заменял вышедшие из строя печатные платы на компьютеризированной машине с числовым программным управлением (ЧПУ). После грозы система самодиагностики машины иногда регистрировала проблему с компонентами. Машина не запускалась, задерживая дневной производственный цикл. Специалисты завода по электронике выявили и заменили вышедшие из строя печатные платы, а затем вернули станок с ЧПУ в работу.Однако ремонт и производственные потери в каждом случае обходились в тысячи долларов.
Вызванный для устранения проблемы, персонал организации инженерных служб крупного производителя электрораспределительного оборудования заметил, что, хотя на заводе был заземлен станок с ЧПУ в соответствии с инструкцией производителя по установке, заземление явно нарушало NEC. Это очевидное противоречие демонстрирует тревожный факт: некоторые методы заземления, разработанные для уменьшения ошибок данных в чувствительных машинах, могут фактически нарушать нормы и стандарты заземления, вызывая повреждение оборудования и создавая угрозы безопасности.Также важно отметить, что противоречивые требования можно преодолеть, но никогда не ставя под угрозу безопасность сотрудников.
Основные понятия и термины
Понимание разницы между соединением / заземлением и заземлением требует неявного понимания нескольких важных понятий и терминов, включая те, которые описаны ниже.
Безопасное заземление и работа машины
Проблема, с которой сталкивается завод в этом примере, не является чем-то необычным. Производители чувствительных машин обнаружили, что изолированные заземляющие стержни могут уменьшить количество неприятных проблем, таких как перезагрузка, ошибки данных и периодические отключения.Это уменьшение связано с уменьшением количества переходных процессов напряжения или «шума» на заземляющем стержне по сравнению с обычной системой заземления здания. Из-за уменьшения количества ошибок данных, связанных с заземляющим стержнем, некоторые производители включают изолированные заземляющие стержни в свои инструкции по установке. Некоторые даже подразумевают, что гарантия на машину не будет соблюдаться, если заземляющий стержень не будет установлен.
Однако во время грозы или замыкания на землю изолированный заземляющий стержень становится помехой, создавая опасность поражения электрическим током для сотрудников и повышая потенциал чувствительных компонентов машины. На рисунке 1 показаны чрезвычайно большие переходные напряжения, которые могут возникать между приведенными в действие заземляющими стержнями из-за токов молнии и сопротивления земли. Хотя замыкания на землю в самой машине могут не потреблять достаточно тока для срабатывания устройств защиты от сверхтоков, они могут создавать опасность прикосновения для сотрудников.
Статья 250.54 NEC 2008 специально запрещает использование изолированных заземляющих стержней или заземления в качестве единственного средства заземления оборудования, хотя некоторые использовали другие разделы NEC для обоснования такой практики.«Справочник NEC» предоставляет следующие комментарии, связанные со ст. 250,6 (нежелательные токи):
«Увеличение использования электронного управления и компьютерного оборудования, чувствительного к паразитным токам, заставило проектировщиков установки искать способы изолировать электронное оборудование от воздействия таких паразитных циркулирующих токов. Циркулирующие токи в заземляющих проводниках оборудования, металлических кабельных каналах и строительной стали создают разность потенциалов между землей и нейтралью электронного оборудования.
«Неопытные люди часто рекомендуют изолировать электронное оборудование от всего остального силового оборудования, отсоединив его от земли силового оборудования. В этом корректирующем действии средства заземления оборудования удаляются или неметаллические прокладки устанавливаются в металлическую систему кабельных каналов вопреки фундаментальным принципам безопасного заземления, изложенным в требованиях ст. 250. Электронное оборудование затем заземляют на землю, изолированную от общей земли системы питания.Изоляция оборудования таким образом создает разность потенциалов, которая может привести к поражению электрическим током. Ошибка усугубляется тем, что такая изоляция не устанавливает низкоомный обратный путь от замыкания на землю к источнику питания, который необходим для срабатывания устройства защиты от сверхтока ».
Соединение / заземление в сравнении с заземлением
Изолированные соединения с землей не требуются для чувствительной работы машины. Проблемы возникают, когда перепутаны соединения / заземление оборудования и заземление. В США термин «заземление» используется для обозначения как минимум пяти или более систем, связанных с заземлением, в том числе:
• Тип системы. Это относится к средствам, с помощью которых устанавливаются зависимости напряжения источника питания. Источники питания делятся на четыре основные категории: трансформаторы, генераторы, электрические сети и статические преобразователи энергии. Эти системы могут быть сконфигурированы как звезда или треугольник, и способ их сопряжения с системой заземления определяет тип системы. Наиболее распространенным типом трехфазной системы является глухозаземленная звезда, которая устанавливается путем подключения проводника с надлежащим номиналом (также известного как основная или системная перемычка) от клеммы X0 источника (обычно трансформатора) к системе заземления. .
• Заземление оборудования. Наилучшим способом заземления оборудования является проложить заземляющий провод подходящего размера по тому же маршруту, что и силовой и нейтральный проводники, от источника к машине. NEC допускает использование металлических кабелепроводов и других заменителей, но некоторые отраслевые эксперты считают, что эти системы менее эффективны, и их следует избегать.
• Заземляющий электрод (заземление). Этот термин относится к методу, с помощью которого система заземления объекта соединяется с землей.Наиболее распространенным заземляющим электродом для небольших объектов является металлический стержень заземления, но системы заземления для больших зданий могут — и должны — быть более сложными и включать средства для периодического осмотра и тестирования этих систем. Система заземляющих электродов, закопанная в землю или заключенная в бетон, а затем забытая, часто является источником возрастающих проблем по мере старения здания и износа заземляющих электродов.
• Снижение грозы. На некоторых объектах используются молниеотводы (также известные как молниеотводы) для направления ударов молнии в сторону от силового оборудования, но эти устройства часто подключаются к системе заземления таким образом, что они имеют противоположный эффект — непреднамеренно передают энергию молнии в конструкции объекта. сталь, обмотки низковольтных трансформаторов и, как следствие, чувствительные строительные нагрузки.
• Заземление опорного сигнала. Чувствительные электронные машины полагаются на систему заземления для передачи сигналов малой величины. Поэтому часто бывает важно обеспечить несколько путей заземления, а не полагаться на один заземляющий проводник оборудования между источником питания и чувствительной нагрузкой. Это гарантирует, что паразитные напряжения в системе заземления поддерживаются значительно ниже уровня, при котором их можно спутать с чувствительными опорными сигналами машины.Лучшее руководство по заземлению опорного сигнала — это стандарт IEEE 1100-2006, «Рекомендуемая практика для питания и заземления электронного оборудования».
Обратите внимание, что заземление не требуется для чувствительной работы машины. Например, современные летательные аппараты оснащены чувствительными компьютерами и электронными устройствами, которые корректно работают без привязки к земле. Они полагаются на соединенную металлическую систему — каркас самолета, обшивку, конструктивные опоры, дорожки качения и заземляющие проводники — как основу для заземления.Если в этой связанной системе повышается напряжение относительно земли, все машины на борту испытывают это повышение вместе. В результате машины не видят разницы потенциалов по отношению друг к другу. Как только самолет приземляется, любое напряжение между самолетом и землей должно быть снято с помощью электрода, который проходит в обход резиновых шин.
Устранение проблемы
Непосредственным решением проблемы незаконного заземления стержня на примере завода (рис. 2 ) было устранение опасности поражения электрическим током.Это было сделано путем подключения заземляющего проводника (1/0 меди) от заземляющего стержня к ближайшей части системы заземления здания — в данном случае к конструкционной стали. Это соединение устранило потенциал удара во время шторма, уменьшив сопротивление между заземляющим стержнем и системой заземления здания.
Следующим шагом было устранение ошибок проводки и установка заземляющего провода от источника к станку с ЧПУ ( Рис. 3 ). Основной причиной того, что изолированный стержень заземления был эффективным в уменьшении проблем с эксплуатацией, была связанная система здания, которая испытывала скачки напряжения, наложенные на нее из-за ошибок проводки.Одной из распространенных ошибок является неправильное подключение нейтральных проводов к шинам заземления или проводов заземления к нейтральным шинам. Эта ошибка позволяет нейтральным токам протекать по связанной системе, тем самым создавая переходные процессы напряжения. Нейтральные провода разрешается подключать к объединенной системе только на служебном входе или к понижающему трансформатору (который NEC называет отдельно производным источником). Обратите внимание на рис. 2, что на заводе перед станком с ЧПУ были установлены как регулятор напряжения, так и устройство подавления шума.Эти устройства часто применяются для решения неприятных проблем в работе, вызванных переходными процессами в системе заземления. Однако устройства подавления не являются панацеей. Фактически, они иногда не нужны, когда сначала устраняются проблемы с проводкой и заземлением.
После того, как ложный заземляющий стержень был подключен к остальной части связанной системы, необходимо было решить эксплуатационные проблемы, которые включали исправление ошибок проводки, выявленных при обследовании площадки. Для примера установки этих шагов было достаточно.В других ситуациях вам следует обратиться к следующему контрольному списку:
1. Подключите заземляющий стержень к соединенной системе и установите заземляющий провод от источника питания к чувствительной нагрузке, чтобы устранить угрозу безопасности и обеспечить эффективный путь возврата при замыкании на землю.
2. Исправьте ошибки проводки и заземления в системе питания, обслуживающей чувствительную машину.
3. Установите понижающий трансформатор (т. Е. Отдельно производный источник) для обслуживания только технологической машины.Подключите новую нейтраль к точке заземления на стороне нагрузки трансформатора.
4. Все оставшиеся проблемы в работе, вероятно, вызваны контурами заземления связи. Контуры заземления, которые возникают при соединении проводов между чувствительными машинами, питаемыми от разных источников питания, могут потребовать более сложных схем коррекции, таких как оптическая изоляция.
Следующий шагТаким образом, завод в примере установил обрабатывающий станок с ЧПУ в соответствии с рекомендациями производителя.К сожалению, эти рекомендации включали требование о том, чтобы отдельный заземляющий стержень служил единственным средством заземления оборудования. Хотя такая практика может уменьшить количество ошибок данных в чувствительных технологических машинах, она нарушает NEC, создает опасность поражения электрическим током для сотрудников и вызывает разность потенциалов, которая может повредить чувствительные электронные компоненты.
Инженеры-электрики и подрядчики могут помочь клиентам избежать подобных ситуаций, предоставив проактивные консультации в этой области. Лучшее место для начала — собрать как можно больше информации — из NEC 2008 года, семинаров / конференций, проверенных производителей электрического оборудования и онлайн-источников.Обладая этими знаниями, у вас есть еще одна причина обратиться к клиенту и решить критически важный вопрос.
Рэй, P.E., является директором компании Schneider Electric Square D Engineering Services, Роли, Северная Каролина. С ним можно связаться по телефону [email protected] . Ватерер является научным сотрудником компании Schneider Electric Square D Engineering Services, Норкросс, штат Джорджия. С ним можно связаться по телефону [email protected].
Боковая панель: Знание — сила
Инженер-электрик или подрядчик, который разбирается в различных элементах надлежащих систем заземления, соединения и заземления, лучше всего может проконсультировать клиентов по надлежащей практике в этой области.Понимание требований NEC также может помочь вам заработать репутацию человека, с которым можно связаться по любым вопросам, связанным с подключением / заземлением. Такой опыт также может привести к будущему бизнесу.
Ошибки заземления | IBEW — Международное братство электромонтажников
Заземляющий провод может быть неизолированным или изолированным, многожильным или одножильным, и должен быть надежно закреплен на месте и проложен по прямой линии от разрядного устройства к заземляющему электроду (Фото 2). Если в здании есть клемма для межсистемного соединения, заземляющий провод должен быть подключен к ней или к одному из следующих устройств:- Система заземляющих электродов.
- Заземленная внутренняя металлическая система водопровода в пределах 5 футов от входа в здание.
- Средства заземления, доступные для электроснабжения, вне здания.
- Металлическая дорожка качения для силовых цепей.
- Шкаф для сервисного оборудования.
- Провод заземляющего электрода или его металлический корпус.
Если этот заземляющий провод установлен внутри металлической дорожки качения, необходимо прикрепить металлическую дорожку к нему с обоих концов.По этой причине, если дорожка качения необходима для дополнительной защиты, обычно используется ПВХ (жесткий неметаллический кабелепровод, внесенный в список UL). Заземляющий провод должен быть не меньше меди 10 AWG.
При использовании отдельных электродов необходимо подключить средство заземления разрядного блока антенны к системе заземления энергосистемы помещения медным проводом 6 AWG. Излишне говорить, что заземление спутниковой антенны выходит далеко за рамки простого вождения заземляющего стержня в точке входа.
Заземление для кабельного телевидения немного отличается.Обычно кабельное телевидение вводится в здание через коаксиальный кабель, который имеет центральный провод, изолирующую прокладку и внешний электрический экран. Из-за прокладки уменьшается емкостная связь, поэтому кабель обеспечивает высококачественный сигнал для передачи данных, голоса и видео. Неправильное заземление коаксиального кабеля, используемого для кабельного телевидения, очень распространено.
Нет блока разряда антенны, необходимого для установки спутниковой антенны. Вместо этого экран коаксиального кабеля подключается к изолированному заземляющему проводнику, который ограничен медью, но может быть многожильным или одножильным.Заземляющий провод сечением не менее 14 AWG, так что его допустимая нагрузка по току примерно равна внешнему экрану коаксиального кабеля.
Основной отличительной особенностью дома на одну и две семьи является то, что заземляющий провод не может превышать 20 футов в длину и предпочтительно должен быть короче. Если заземляющий электрод, такой как межсистемный контактный зажим, находится за пределами 20 футов, для этой цели необходимо ввести заземляющий стержень. Однако даже после того, как это специальное средство заземления установлено, чтобы соответствовать требованиям NEC, установка должна иметь перемычку не менее 6 AWG или эквивалентную, которая подключается между заземляющим электродом системы CATV и системой заземляющих электродов питания для здание.Отсутствие этой перемычки является серьезным нарушением Кодекса, уступающим только отсутствию заземления. Вы должны соединить все заземления системы, антенну, питание, кабельное телевидение, телефон и т. Д. С помощью толстой перемычки.
3. Отказ от установки GFCI там, где это необходимо. Последние редакции Кодекса требуют более широкого использования GFCI. В жилых единицах GFCI требуются для всех однофазных розеток на 125 В, 15 А и 20 А в: ванных комнатах; гаражи; вспомогательные здания с полом на уровне класса или ниже, не предназначенные как жилое помещение, ограниченное складскими помещениями, рабочими и аналогичными помещениями; на открытом воздухе; кухни вдоль столешниц; в пределах 6 футов от внешнего края раковин для стирки, подсобных помещений и бара с раковиной; и эллинги.За исключением жилых помещений, GFCI требуются на всех розетках 125 В, однофазных, 15 А и 20 А в ванных комнатах, кухнях, крышах, на открытом воздухе и в пределах 6 футов от внешнего края раковин.
Другие области, требующие использования GFCI, включают: лодочные подъемники, подвесы для самолетов, фонтанчики для питья, торговые автоматы, подключенные к электросети и розетки, моечные машины высокого давления, гидромассажные ванны, карнавалы, цирки, ярмарки (и т. Д.), С электроприводом. покрытия для бассейнов, переносные или передвижные электрические знаки, оборудование для электрифицированных парковок для грузовиков, лифты, лифты, эскалаторы, движущиеся дорожки, подъемники на платформах / лестничные подъемники, фиксированные электрические кабели для обогрева помещений, фонтаны, коммерческие гаражи, электрооборудование для естественных и искусственно созданных тел воды, подогрева трубопроводов, лечебных бассейнов и ванн, лодок, строительных площадок, медицинских учреждений, причалов / лодок, бассейнов, транспортных средств для отдыха, чувствительного электронного оборудования, спа-салонов и джакузи.
4. Неправильное подключение заземляющего провода оборудования к нейтрали системы. Вы должны подключать заземленный нейтральный провод к обычно не токоведущим металлическим частям оборудования, дорожкам качения и корпусам только через главную перемычку заземления (или, в случае системы, полученной отдельно, через перемычку заземления системы). Установите это соединение на средстве отключения службы, а не ниже по потоку. Когда вы покупаете новую входную панель, в комплект обычно входит винт или другая основная перемычка.К нему прилагаются инструкции, согласно которым он должен устанавливаться только тогда, когда панель будет использоваться в качестве сервисного оборудования.
Установка основной перемычки соединения в коробку, используемую в качестве вспомогательной панели, питаемой 4-проводным механизмом подачи проволоки, является серьезной ошибкой. Также неправильно не установить его, когда панель используется в качестве сервисного оборудования. Неправильное подключение заземленной нейтрали к заземляющим проводам оборудования может привести к возникновению нежелательного циркулирующего тока и наличия напряжения на металлических инструментах или корпусах устройств.К сервисному разъединителю следует подключить заземленную нейтраль и провода заземления оборудования. Затем разделите их — чтобы никогда больше не воссоединиться. Дополнительные опциональные заземляющие стержни могут быть подключены в любом месте вдоль заземляющего провода оборудования, но не к заземленной нейтрали.
5. Неправильное заземление рам электрических плит и сушилок для одежды. До версии NEC 1996 года обычной практикой было использование нейтрали в качестве заземления оборудования. Теперь, однако, все рамы электрических плит, настенных духовок, навесных кухонных плит, сушилок для одежды и розетки или распределительные коробки, которые являются частью этих цепей, должны быть заземлены четвертым проводом: заземляющим проводом оборудования.
Исключение разрешает сохранение схемы до 1996 г. для существующих установок ответвленной цепи только там, где нет заземляющего проводника оборудования. Необходимо выполнить несколько других условий. Если возможно, лучше всего запустить новую 4-проводную ответвленную цепь от панели. Если вам необходимо сохранить старый прибор, обязательно удалите перемычку между нейтралью и рамой, если необходимо подключить провод заземления оборудования.
6. Отказ от заземления погружных скважинных насосов. Когда-то погружные насосы не требовалось заземлять, потому что они не считались доступными. Однако было отмечено, что рабочие вытаскивали насос, клали его на землю и подавали напряжение, чтобы посмотреть, будет ли он вращаться. Если из-за неисправности проводки корпус окажется под напряжением, устройство максимального тока не будет работать, что приведет к опасности поражения электрическим током. NEC 2008 года требует четвертого заземляющего провода оборудования, который теперь необходимо протянуть к верхней части обсадной трубы. Многие считают, что в трехпроводной системе с погружными насосами один провод является «заземлением».На самом деле кабель погружного насоса состоит из трех жил (плюс заземляющий провод), скрученных вместе и не имеющих оболочки. Желтый — это обычная ветвь 240 В, черный — работа, а красный — пуск, на который блок управления подает питание на короткий период времени. До введения нового требования к заземлению все было жарко.
7. Неправильное присоединение заземляющего провода к электрическим устройствам. Подключение устройств с последовательным подключением таким образом, чтобы при удалении одного из них нарушалось целостность заземления оборудования, является распространенной проблемой.Предпочтительный способ заземления электропроводки — подсоединить входящие и исходящие заземляющие провода оборудования к короткой оголенной или зеленой перемычке. Затем перемычка с неизолированной или зеленой изоляцией подключается к клемме заземления устройства.
8. Отсутствие второго заземляющего стержня там, где это необходимо. Одиночный заземляющий стержень, сопротивление которого относительно земли не превышает 25 Ом, должен быть дополнен вторым заземляющим стержнем. После установки второго заземляющего стержня нет необходимости, чтобы они удовлетворяли требованиям по сопротивлению.На практике измерения сопротивления проводят немногие электрики.
Электрическое заземление, защита от перенапряжения и молнии
ОбзорЭлектрическое заземление — это часто неправильно понимаемый и неправильно реализованный компонент систем экологического мониторинга. Системы, в которых не используются компоненты электрического заземления, могут испытывать либо полный отказ системы, либо периодические проблемы, которые трудно диагностировать. Однако просто использовать заземляющие устройства недостаточно.Неправильная установка компонентов электрического заземления может вывести их из строя. Установка системы с надлежащим заземляющим оборудованием и соблюдение надлежащих инструкций по установке может сократить возможное время простоя, а также дорогостоящий ремонт системной электроники.
Зачем нужна защита от заземления?
Большинство регистраторов данных и датчиков сделаны из тонких кремниевых чипов, таких как микропроцессоры и другие интегральные схемы. Это оборудование может быть легко повреждено переходными напряжениями, такими как скачки напряжения и скачки напряжения.Эти скачки и всплески могут привести к необратимым повреждениям, например, как удар молнии поблизости может сжечь электронику и провода. Они также могут вызывать небольшие скрытые отказы, которые разрушают оборудование и со временем вызывают необратимые повреждения. Эти небольшие скрытые сбои являются наиболее сложными для диагностики сбоями, потому что кажется, что электроника просто вышла из строя в один прекрасный день, тогда как на самом деле система была склонна к непрерывным периодическим скачкам и скачкам напряжения, постоянно ухудшающим ее производительность.
Применение правильных методов заземления не только защищает от разрушительных скачков и скачков напряжения, но, что более важно, предохраняет систему от негативных последствий скрытых сбоев системы.
Что вызывает скачки и скачки напряжения?Скачки и скачки напряжения, которые повреждают схемы регистраторов данных и датчиков, проходят через самую простую точку доступа: кабели, которые входят в регистратор данных и выходят из него. Эти кабели могут быть проводами, передающими сигналы датчиков, или коаксиальным радиочастотным кабелем, или телефонными проводами, обеспечивающими телеметрическую связь. Эти скачки и скачки напряжения чаще всего вызываются:
1. Молниями
2. Другими электрическими системами
3.Электростатический разряд (ESD)
Молния
Молния — это наиболее распространенный вид скачка напряжения или скачка напряжения, который повреждает электронные устройства.
Молния может повредить систему двумя способами: прямым ударом или переходными скачками напряжения, которые распространяются от прямого удара в близлежащие области. Ничто не может предотвратить повреждение от прямого удара молнии. При установке систем в местах, подверженных ударам молнии, или там, где телеметрические столбы или антенны расположены на более высоких отметках, чем их окружение, следует устанавливать громоотводы.Громоотводы не притягивают молнию; они просто отводят удары молнии от прямого повреждения близлежащих участков. Тогда устройства защиты от перенапряжения могут защитить от разрушительных скачков напряжения, возникающих при прямом ударе. Как и все устройства защиты от перенапряжения, молниеотводы должны быть правильно заземлены, чтобы быть эффективными. Более подробная информация представлена ниже в разделе «Установка».
Удар молнии может показаться редкостью, но он встречается чаще, чем можно было бы подумать. Повреждения от ударов молнии, проходящих по телефонным линиям или коаксиальным радиочастотным кабелям, возникают часто и приводят к выходу из строя регистраторов данных, датчиков и телеметрических модемов.Кроме того, скачки напряжения могут вызвать скрытые непредвиденные сбои, которые выйдут из строя в более позднее время.
Скачки могут происходить внутри здания или объекта от таких вещей, как факсимильные аппараты, копировальные аппараты, кондиционеры, лифты и / или двигатели / насосы, и это лишь некоторые из них. Эти устройства обычно работают от высоких напряжений переменного тока. Лучше всего держать оборудование для регистрации данных об окружающей среде, включая кабели датчиков, подальше от таких устройств, поскольку сигналы, генерируемые электродвигателями, вызывают большие шумы в сигнале.
Электростатический разряд, называемый ESD, возникает в результате трения двух непроводящих материалов друг о друга. Это заставляет электроны переходить от одного непроводящего материала к другому. Электростатический разряд — это шок, вызванный прикосновением к дверной ручке после перемещения по ковру. Этот электростатический разряд обычно превышает 10 кВ (10 000 вольт) и может серьезно повредить чувствительную электронику. Большинство, если не все, регистраторы данных и датчики, представленные сегодня на рынке, имеют встроенную защиту от электростатического разряда для защиты при обращении с ними.Кроме того, редко приходится обращаться с печатной платой напрямую при установке и обслуживании системы регистрации данных об окружающей среде. Однако всегда следует проявлять осторожность при обращении с электронными схемами, чтобы избежать разряда. Этого можно достичь, используя заземляющий браслет, прикоснувшись к металлическому объекту, чтобы разрядить накопившиеся электроны перед работой со схемами, и избегая работы на ковре при работе с печатными платами.
Как работают устройства защиты от перенапряжений (SPD) Устройства защиты от молний и перенапряжений работают, направляя скачки и скачки напряжения от электрических компонентов, которые они защищают, и рассеивая их на поверхность заземления, такую как земля или медная труба внутри здания.Таким образом, каждая система заземления состоит из двух основных компонентов: устройства защиты, которое направляет повреждающие сигналы, и заземляющего соединения, на которое направляются сигналы. Важно, чтобы оба компонента были на месте и использовались надлежащим образом. Одно без другого или одно правильно реализованное с неправильным выполнением другого — это то же самое, что полное отсутствие системы защиты от перенапряжения.
Существует несколько областей защиты устройств мониторинга окружающей среды, таких как:
— Входящая мощность от батареи или источника постоянного напряжения
— Защита от перенапряжения переменного тока
— Кабели беспроводной передачи, такие как коаксиальные кабели, используемые для радио-, сотовой или спутниковой телеметрии
— Телефонные линии при использовании стационарной телефонной телеметрии
— Защита входа датчика
Предохранители обычно представляют собой одноразовые устройства, которые защищают от напряжения или токовые перегрузки, а также короткие замыкания от источника питания системы экологического мониторинга.Предохранители состоят из корпуса, содержащего металлическую проволоку, которая плавится при нагревании заданным электрическим током, называемым отключающей способностью. Это предотвращает попадание скачка напряжения на чувствительную электронику, к которой подключен предохранитель.
Предохранители следует выбирать на основе:
— Номинальная отключающая способность, которую для любого предохранителя следует выбирать чуть выше максимального ожидаемого тока системы
— Уровень напряжения системы и номинальное напряжение предохранителя
— Упаковка предохранителей.Предохранители бывают многих стандартных размеров и типов, таких как стеклянные картриджи, вставные и т. Д. Выберите упаковку, которая поддерживается вашим оборудованием.
Существуют другие предохранители типа предохранителей, такие как автоматические выключатели или сбрасываемые предохранители, но они обычно не используются. Автоматические выключатели лучше подходят для больших токов, как в сети переменного тока, в отличие от напряжений постоянного тока в системах окружающей среды. Восстанавливаемые предохранители в несколько раз дороже стандартных предохранителей, которые широко используются в системах мониторинга окружающей среды.
Устройство защиты от перенапряжения переменного тока ограничит влияние скачков напряжения в линиях питания переменного тока на дорогостоящее контрольно-измерительное оборудование. Устройство защиты от перенапряжения переменного тока может быть таким же простым, как приобретенное в универмагах для использования в домашних условиях. Обратите внимание, что блоки питания намного шире, чем простой кабель питания переменного тока, и могут покрывать более одного слота на типичном сетевом фильтре.
Защита также может быть получена от источников питания переменного тока в постоянный или зарядных устройств переменного тока.Источники питания переменного тока в постоянный бывают двух видов: импульсные и преобразующие. Импульсные источники питания небольшие, легкие и недорогие, поскольку в них используются интегральные схемы для преобразования переменного тока в постоянный. Преобразовательные источники питания обычно более громоздкие, тяжелые и более дорогие, чем импульсные источники питания, поскольку они используют большую катушку провода, называемую трансформатором, для преобразования переменного тока в постоянный ток. Однако блоки питания-трансформеры обычно более прочные и обеспечивают хорошую защиту систем мониторинга.Если мощность переменного тока резко возрастет, это приведет к повреждению подключенного к нему оборудования, но преобразующий источник питания выйдет из строя и повредит только себя, защищая оборудование, которое он питает. С другой стороны, импульсный источник питания, если он не указан в спецификации, может посылать повреждающее напряжение на систему, которую он питает.
Примечание. При покупке устройства защиты от перенапряжения переменного тока оно должно соответствовать стандарту UL 1449. Этот рейтинг присваивается лабораторией андеррайтеров и означает, что устройство было протестировано на защиту от перенапряжения.Это также указывает на то, что устройство соответствует стандартам теплового предохранителя 1998 года, что означает, что оно будет отключать питание во время сильных скачков напряжения, в конечном итоге не давая ему загореться.
Существует несколько видов устройств для защиты беспроводной телеметрии от радио, сотовых или спутниковых сигналов. К ним относятся:
— Ограничители воздушного зазора
— Газоразрядные трубки
— Изоляторы питания
Примечание. При выборе любого устройства беспроводной защиты убедитесь, что устройство рассчитано на диапазон частот, в котором работает ваше беспроводное устройство.Например, безлицензионное радио с расширенным спектром может работать в диапазоне от 902 МГц до 928 МГц. Следовательно, с этой системой следует использовать устройство беспроводной защиты, используемое с этой телеметрией.
Грозовые разрядники с воздушным зазором являются наименее дорогими и наименее защищенными из устройств беспроводной телеметрической защиты. Первоначально разработанные для защиты старых ламповых телевизоров, эти устройства не обеспечивают достаточной защиты для устройств на базе микропроцессоров, используемых сегодня. Они лучше, чем отсутствие защиты вообще, но не так надежны и не так хорошо спроектированы для защиты от скачков и скачков напряжения, как другие средства защиты беспроводной телеметрии.
Газоразрядные трубки обычно являются следующими наименее дорогими. Они защищают оборудование от скачков напряжения в высокочастотных диапазонах и являются наиболее распространенной защитой оборудования беспроводной передачи.
Изоляторы питания намного дороже, но обеспечивают наиболее эффективную защиту. В изоляторах питания используется особый вид феррита для передачи высокочастотных беспроводных сигналов через магнитное поле вместо физического соединения.
В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (статья 800-32) все устройства защиты от перенапряжения, подключенные к линиям стационарной телефонной связи, должны быть протестированы и внесены в списки UL.Установка определенных защитных устройств, не включенных в перечень, может противоречить местным, государственным и / или национальным строительным нормам. Установка устройства защиты стационарного телефона, не включенного в список UL, может повлечь за собой ответственность установщика в случае пожара.
Защита телефонной линии от перенапряжения необходима для любой системы мониторинга телефонной телеметрии. Хотя это может показаться ненужным, поскольку телефоны обычно не имеют внешней защиты от перенапряжения, модемы более подвержены скачкам напряжения, чем телефоны. В модемах более тонкая электроника, и они обычно подключаются к дорогостоящему оборудованию.Повреждающий скачок напряжения через модем может и потенциально может повредить электронику, к которой он подключен.
Как упоминалось ранее, подключение к заземляющей пластине так же важно, как и само устройство защиты от перенапряжения. Для работоспособной системы электрического заземления требуется соблюдение надлежащих методов установки и подключение к соответствующим плоскостям заземления.
Любая система заземления после защитного устройства состоит из трех основных частей: плоскости заземления, провода заземления и соединения между ними.
Плоскость заземления: 1. Лучшие плоскости заземления:
a. Вбитые в землю стержни заземления с медным или медным покрытием
b. Медные водопроводные трубы или другие строительные площадки, такие как металлический каркас
c. Металлические корпуса и корпуса (которые, в свою очередь, должны быть заземлены)
2. Заземляющие стержни должны быть из меди или оцинкованной стали и иметь минимальный диаметр 5/8 дюйма.
3. Алюминий не следует использовать при непосредственном закапывании почвы в качестве заземляющего стержня, так как щелочность почвы вытравливает металл.Это вызывает отключение и увеличение сопротивления между системой заземления и заземлением.
Заземляющий провод:1. Для прокладки заземляющего провода используйте провода толстого сечения (10 AWG или больше). Это важно, поскольку более толстый сечение провода вместе с коротким кабелем обеспечивает меньшее сопротивление заземляющего провода, сводя к минимуму падение напряжения во время скачков напряжения.
2. Кабель может быть одножильным или многожильным (при условии, что он достаточно толстого сечения).Провод может быть как неизолированным, так и изолированным.
1. Следует избегать использования разнородных металлов для подключения устройства защиты от перенапряжения к плоскости заземления. Со временем соединение может изнашиваться и вызывать нежелательные эффекты в системе заземления, так как соединение будет ухудшаться из-за окисленных слоев, которые образуются между ними.
2. Заземляющие провода должны быть прикреплены к заземляющей плоскости (например, заземляющему стержню или медным водопроводным трубам) с помощью заземляющих зажимов.Обязательно выберите зажим, соответствующий размеру стержня или трубы.
3. И медь, и алюминий одобрены UL для использования в системах защиты заземления. Однако медь лучше проводит электричество и может использоваться в меньших калибрах.
1. Не перегибайте провода защиты от перенапряжения во время заделки. Предложите прямой путь к земле.
2. Делайте провода защиты от перенапряжения как можно короче, чтобы повысить эффективность и время отклика.
3. Держите устройство защиты от перенапряжения на расстоянии нескольких футов от защищаемого оборудования, чтобы обеспечить время срабатывания, достаточное для подавления переходного напряжения.
4. Убедитесь, что все системы подключаются к одной и той же точке заземления только один раз. Несколько путей к плану заземления создают в системе разные потенциалы напряжения, что может привести к переходным скачкам напряжения. Это просто означает, что для заземления вбейте в землю только один медный стержень.
Ссылки
http://www.ul.com/consumers/surge.html
http://www.isa.org/
http://www.littelfuse.com/data/en/Product_Catalogs/EC101-J_V052505.pdf
http://www.ul.com/lightning/
REV : 13G18
Заземление и молниезащита
Введение
Это дополнение к Руководству по установке на крыше, где мы обсуждаем установку антенны на крыше. Конечно, когда вы устанавливаете на крышу металлический столб, вы создаете громоотвод! Молния может быть очень опасной, поэтому мы должны быть уверены, что защищаемся от нее.Важно отметить, что если ваш дом или здание не является самым высоким в этом районе — например, если рядом есть высокие деревья или есть другие более высокие здания вокруг, — ваш риск действительно быть пораженным молнией составляет чрезвычайно малый . Помните об этом и не паникуйте по поводу установки антенной мачты! Если вы выполните несколько из этих шагов, вы сможете защитить себя от повреждения дома или электроники. Хотя молния опасна, в нее вряд ли удастся поразить.Более распространенной проблемой является накопление статического электричества из-за электрического заряда в воздухе во время грозы. Этот статический заряд может привести к стеканию заряда по кабелям с крыши и повреждению оборудования в вашем доме. Мы хотим направить этот заряд на землю, а не на вашу электронику!
К чему заземлить?
Прежде чем говорить о том, что устанавливать, мы должны поговорить о том, что считается заземлением. Вариантов много, но есть три безопасных:
- Существующий заземляющий стержень, привязанный к вашей электрической панели.
- Водопроводная труба, которая входит в здание.
- Новый стержень заземления, который вы водите самостоятельно.
Использование существующего заземляющего стержня
У вас уже должен быть заземляющий стержень внутри или снаружи вашего дома. Он будет очень близко к вашей электрической панели — либо под ним в полу подвала, либо за пределами дома, где электрический кабель входит от сети. Вы можете использовать этот заземляющий стержень, если он находится относительно близко к антенной мачте, которую вы устанавливаете.Если мачта находится на другой стороне дома или на расстоянии более 20 футов или около того от земли, другая точка заземления может быть лучше.
Использование трубы холодной воды
Если водопроводная труба в вашем доме сделана из меди или другого металла, вы можете использовать ее в качестве заземления. Скорее всего, единственный способ получить доступ к этой трубе — это в подвале или в подвале вашего дома. Обычно они не входят в дом над землей, чтобы предотвратить замерзание ваших труб. Обычно счетчик воды устанавливается сразу после того, как эта труба входит в дом — на ближайшей к улице стороне дома.Ваша электрическая панель может быть уже заземлена на эту трубу — вы можете проследить за медным проводом, выходящим из нижней части панели. Опять же, вы можете использовать эту трубу в качестве заземляющего проводника, если он находится рядом с антенной мачтой на крыше. Если он находится на другой стороне дома, это может не сработать.
Установка нового стержня заземления
(Примечание: для этого вам понадобятся два человека, небольшая лестница с А-образной рамой и небольшой кувалда.) Если у вас нет других вариантов, вам нужно будет забить новый стержень заземления.Выберите место на земле прямо под антенной мачтой. Чтобы вам было легче, это должна быть более мягкая почва, а не каменистая, и, конечно же, не бетон или асфальт. Убедитесь, что вы начали, по крайней мере, на фут или 18 дюймов от края дома — бетонный или кирпичный нижний колонтитул дома иногда может простираться почти так далеко. Если вы хотите, чтобы новый стержень заземления был скрыт от глаз, выкопайте небольшую яму, куда вы собираетесь положить стержень. Когда вы закончите, вы можете насыпать землю поверх стержня.Выберите место на земле, куда вы хотите поставить удочку, и попросите напарника держать удочку в вертикальном положении. Поскольку заземляющие стержни обычно имеют длину 8 футов, вам понадобится небольшая лестница, чтобы добраться до вершины стержня. Затем осторожно (чтобы не ударить партнера!) Забейте верхнюю часть удилища пятифунтовым молотком или небольшой кувалдой. Поскольку штанга опускается вниз, вам может потребоваться спуститься по лестнице под наилучшим углом для ее движения. Как только удочка окажется на расстоянии нескольких дюймов от земли, вы можете остановиться.
К чему НЕ заземляться?
Есть несколько вещей, к которым нельзя приставлять дома:
- Газовая труба, или счетчик газа.
Газопровод от электросети плохой грунт, ему нельзя доверять.
Даже если к счетчику идет медный провод, не используйте его — этот провод предназначен только для соединения с реальной землей в другом месте здания.
- Металлические балки или открытая металлическая арматура.
Обычно они сделаны из железа или стали, и очень трудно определить, обеспечивают ли они основу, поэтому им нельзя доверять.
Так что мне действительно нужно?
Существует несколько вариантов установки молниезащиты: провод от крепления антенны к источнику заземления (описан ниже) или разрядник для защиты от перенапряжений.
Как решить? Как правило, если у вас есть металлическое крепление для антенны на крыше высотой более 5 футов, вам нужно заземлить его с помощью длинного медного провода. Если крепление короче или не поднимается над линией крыши, можно просто использовать разрядник. Даже если вы не заземляете оборудование на крыше, а просто используете ограничитель перенапряжения, этот разрядник необходимо заземлить. Обычно это проще, так как это можно сделать на уровне земли и рядом с существующей землей, чтобы упростить электромонтаж.
Установка ограничителя перенапряжения
Скорее всего, вы уже использовали разрядник для защиты от перенапряжения — иногда он встраивается в несколько разветвителей питания. Они работают, предотвращая скачок (быстрое накопление) электрической энергии от попадания в ваши приборы. Вместо этого этот скачок шунтируется или направляется на землю — либо через большой круглый штифт на сетевой вилке (в случае удлинителя), либо с помощью медного или алюминиевого провода, если вы заземляете наружное оборудование. Вы захотите установить разрядник на кабель Ethernet, который соединяет беспроводной маршрутизатор на крыше с вашей внутренней точкой доступа или компьютером.Для этого нам на самом деле потребуется создать два кабеля Ethernet: один, который проходит от маршрутизатора на крыше к разряднику для защиты от перенапряжения, а другой — от разрядника к внутреннему блоку. Разрядник для защиты от перенапряжения заземляется путем пропуска медного или алюминиевого провода № 10 AWG от металлического наконечника внутри ОПН к одному из заземляющих соединений, упомянутых выше. Доступно множество моделей разрядников для защиты от перенапряжений, но, к сожалению, их вряд ли можно будет найти в местных магазинах бытовой техники. Нам нужны специальные ограничители перенапряжения, которые устанавливаются на открытом воздухе и позволяют питанию от адаптера Power over Ethernet достигать маршрутизатора.L-Com — хороший источник для их покупки в Интернете:
- http://www.l-com.com — Найдите номер детали AL-CAT5EJW24 или AL-CAT6JW
Внешний разрядник должен быть установлен непосредственно под маршрутизатором на крыше, как можно ближе к земле. Это необходимо для минимизации длины провода между разрядником и заземляющим стержнем или заземляющим проводом, поскольку они должны быть установлены в земле или в подвале. Он должен крепиться двумя короткими винтами к деревянному, бетонному или кирпичному основанию здания.
Почему заземление оборудования так важно?
Автор Ли Маршессо — Опубликовано 6 февраля 2020 г., 19:54EPG — Отсутствует заземление
EPG Технические специалисты обучены определять и понимать, что является активным, а что нет. Мы часто думаем о незаземленных «горячих» проводах как о частях, находящихся под напряжением, которых следует избегать. Мы также знаем, что нам необходимо подключить заземленный провод «нейтраль», чтобы замкнуть цепь и чтобы подключенные нагрузки работали, как задумано.Нейтраль заземляется заземляющим проводом («заземление»), который служит опорой для защитных устройств. Это важная причина для установки системных оснований. Все защитные устройства имеют кривую время-ток, которую важно понимать для защиты электрической инфраструктуры и координации системы. Однако иногда существует неправильное представление о том, что заземление оборудования или корпуса необязательно. Заземляющие провода являются неотъемлемой частью электробезопасности и всегда требуют серьезного рассмотрения.
Вот несколько причин, по которым заземляющее оборудование так важно.
- Защита от электрической перегрузки
Одной из наиболее важных причин заземления электрических токов является то, что оно защищает оборудование от замыканий на землю, скачков напряжения в энергосистеме или близлежащих ударов молнии. Эти аномалии вызывают опасно высокое напряжение в электрической системе. Если установлено надлежащее заземление, все избыточное электричество уйдет в землю, а не разрушит все, что связано с электрической системой. - Обеспечивает альтернативный путь для прохождения тока.
Эффективное заземление вашего электрического оборудования означает, что будет путь с низким сопротивлением, позволяющий электрическим токам безопасно и эффективно проходить через вашу электрическую систему на землю. - Помогает стабилизировать уровни напряжения
Заземление электрооборудования упрощает распределение нужного количества энергии во всех нужных местах, что может сыграть огромную роль в обеспечении того, чтобы цепи не были перегружены и взорваны.Земля является общей точкой отсчета для многих источников напряжения в электрической системе. - Земля — лучший проводник
Одна из причин, по которой заземление помогает обезопасить вас, заключается в том, что земля является таким отличным проводником, и поскольку ток обратно пропорционален сопротивлению, большая часть тока проходит по пути с наименьшим сопротивлением. Заземлив ваше электрическое оборудование, альтернативный путь прохождения тока вызывает гораздо меньшее сопротивление, чем если бы вы, — возможно, спасая вашу жизнь. - Предотвращает повреждение, травмы и смерть
Без должным образом заземленного электрического оборудования существует более высокий риск повреждения в результате короткого замыкания или замыкания на землю. В худшем случае перегрузка электросети может вызвать пожар, что может привести не только к значительному материальному ущербу, но и к человеческим жизням. - Заземление и соединение создают равный потенциал
Соединение всего оборудования в пределах досягаемости на временных установках (с 6 футами) создает зону равного потенциала.Если происходит замыкание на землю и мгновенно возбуждается питание корпуса, другие близлежащие проводящие объекты могут поддерживать потенциал земли, если они не подключены к корпусу генератора. Это может быть смертельная разница в потенциале, вызывающая тяжелый или фатальный шок. Кроме того, склеивание металлических частей, таких как барабаны, корпуса батарей или другого оборудования в легковоспламеняющихся атмосферных условиях, важно для предотвращения статических разрядов.
Таким образом, по существу, существует 3 части электрической системы, которые имеют решающее значение для функциональности и безопасности.Незаземленные провода от источника питания (обычно называемые «горячими» проводами, заземленный провод «нейтралью», который является обычным токопроводящим проводом, и заземляющий провод, который соединяет нейтраль с землей и используется для заземления и соединения оборудования. Надлежащее заземление и соединение является важной частью электрической инфраструктуры, которую нельзя упускать из виду.
Перегретый выключатель
Категория: Электричество
Руководство по установке и обслуживанию системы электрического заземления
Введение
Заземление (также известное как заземление ) относится к процессу передачи мгновенного разряда электрической энергии непосредственно на землю с помощью провода с низким сопротивлением для безопасности и функциональных целей.Как правило, «земля» электронного оборудования имеет два значения: первое — соединение с «землей». Принимая землю в качестве нулевого потенциала, соединение металлической оболочки электронного оборудования и контрольной точки схемы с землей может защитить безопасность оборудования и персонала, например, защитное заземление, заземление для защиты от молний и т. Д. Система слабого тока не обязательно означает заземление в истинном смысле этого слова. Он улучшает стабильность системы, экранирует и защищает электромагнитную совместимость системы, а также может быть подключен к «земле» при необходимости.
Что такое электрическое заземление?
Каталог
Ⅰ Базовое заземление
1.1 Электрическое заземление
Система заземления (Великобритания и МЭК) или система заземления (США) соединяет определенные части системы электроснабжения с землей. Заземление — это терапевтическая техника, которая включает в себя действия, которые «заземляют» или электрически соединяют вас с землей. В современных концепциях заземления для линейных инженеров значение этого термина обычно является точкой отсчета сетевого напряжения; для системных разработчиков это часто шкаф или стеллаж; для инженеров-электриков это безопасное заземление или подключение к земле.Более общее определение — это путь с низким импедансом, по которому ток возвращается к своему источнику. Обратите внимание, что это требования «низкий импеданс» и «путь».
1.2 Символы заземления
PE, PGND, FG: Защитное заземление или шасси
BGND или DC-RETURN: Возврат источника питания (батареи)
GND: Рабочее заземление
DGND: Цифровое заземление
AGND: Аналоговое заземление
LGND: Молниезащита земля
Ⅱ Какие бывают типы заземления?
Существует множество типов заземления , включая одноточечное заземление, многоточечное заземление и смешанные типы заземления.Среди них одноточечное заземление делится на последовательное и параллельное. Вообще говоря, одноточечное заземление используется для простых цепей, таких как различия в заземлении между различными функциональными модулями и низкочастотные (f <1 МГц) электронные цепи. При проектировании высокочастотных (> 10 МГц) цепей следует использовать многоточечное заземление или многослойные платы (полная заземляющая пластина). Ниже приведены четыре конкретных метода заземления.
1. Плавающая земля
В электронном дизайне обычно используется плавающая технология.В этом методе сигнальное заземление печатной платы не связано с внешним общим заземлением, что обеспечивает хорошую изоляцию цепи. Схема хорошо изолирована от внешней системы заземления и не подвержена влиянию помех от внешней системы заземления. Однако статическое электричество легко накапливается в цепи и вызывает электростатические помехи, которые могут генерировать опасное напряжение.
Мелкомасштабное низкоскоростное (<1 МГц) оборудование может использовать заземление, одноточечное соединение с землей с помощью металлической оболочки.
2. Одноточечное заземление в серии
Этот метод заземления относительно прост, и нет необходимости уделять так много внимания конструкции печатной платы. Так что будет использоваться больше. Однако такая схема будет иметь общую связь по сопротивлению, в результате чего каждый схемный модуль будет влиять друг на друга.
3. Одноточечное заземление в параллельном режиме
Этот метод заземления, хотя и избавляет от общей проблемы связи полного сопротивления последовательного одноточечного заземления, но на практике он вводит слишком много заземляющих проводов, вызывающих раздражение, что необходимо быть всесторонне оцененным в реальном процессе.Если площадь монтажной платы позволяет, используйте параллельный режим, а если соединение между различными схемными модулями остается простым, используйте последовательный режим. Как правило, на загруженной плате имеются силовые модули, модули аналоговых схем, модули цифровых схем и модули схем защиты. В этом случае я использую метод параллельного одноточечного заземления.
4. Многоточечное заземление
Многоточечное заземление больше используется в повседневных схемах, особенно в многомодульных схемах.Этот метод заземления может эффективно уменьшить проблемы, связанные с высокочастотными помехами, но он также может создавать петли заземления. Этот момент должен быть полностью учтен при проектировании, чтобы улучшить стабильность схемы. Рабочее заземление небольшого высокоскоростного (> 10 МГц) оборудования должно быть заземлено в нескольких точках с помощью металлического корпуса. Расстояние между точками заземления должно быть менее 1/20 длины волны наивысшей рабочей частоты, а металлический корпус должен быть заземлен в одной точке.
Короче говоря, при проектировании электронных схем наиболее важным моментом является уменьшение площади контура схемы, повышение стабильности конструкции электроники и конструкции электронных систем по ЭМС. В реальной конструкции проведите комплексную оценку вышеупомянутых различных технологий заземления для достижения цели повышения стабильности системы.
Ⅲ Почему важно электрическое заземление?
Что касается функции заземления, внедрение технологии заземления изначально было защитной мерой для предотвращения поражения электрического или электронного оборудования ударами молнии.Цель заключалась в том, чтобы провести через громоотвод генерируемый ток молнии в землю, тем самым защищая здание. В то же время заземление также является эффективным средством защиты личной безопасности. Когда фазовая линия соприкасается с корпусом оборудования по какой-либо причине (например, плохая изоляция проводов, старение проводки и т. Д.), На корпусе оборудования возникает опасное напряжение. Генерируемый ток короткого замыкания будет течь через нейтраль на землю, тем самым играя защитную роль.
С развитием электронной связи и других цифровых областей уже недостаточно рассматривать только молниезащиту и безопасность в системе заземления. Например, в системе связи для передачи сигналов между большим количеством устройств требуется, чтобы каждое устройство имело опорное заземление в качестве опорного заземления сигнала. А из-за сложности электронного оборудования частота сигнала становится все выше и выше. Поэтому при проектировании заземления особое внимание следует уделять вопросам электромагнитной совместимости, таким как взаимные помехи между сигналами.В противном случае неправильное заземление серьезно повлияет на надежность работы системы. Кроме того, концепция «заземления» также была введена в технологии возврата высокоскоростных сигналов.
Ⅳ Вопросы и ответы по заземлению, которые вы должны знать
Следующие вопросы касаются науки об электрическом заземлении и физике заземления, чтобы объяснить, как электрические заряды от земли могут иметь огромное влияние на нашу жизнь. И как вы разряжаете электрическую энергию прямо на землю с помощью технологии заземления.Также в этих вопросах и ответах значительное внимание уделяется проектированию и установке системы заземления.
1. В чем разница между заземлением земли и электрическим заземлением?
Земля — это объект с очень низким сопротивлением и очень большой емкостью. Он обладает способностью поглощать бесконечный заряд и при этом может поддерживать неизменным потенциал. Следовательно, он используется как опорный потенциал системы электрически, то есть электрическое заземление. Кроме того, в электронном оборудовании при передаче тока и преобразовании сигналов на различных уровнях схем требуется опорный потенциал для предотвращения помех от внешних сигналов.Этот потенциал называется логической землей или плавающей землей.
2. Какая разница между потенциалом земли и логическим потенциалом земли?
Поскольку Земля может поглощать бесконечный электрический заряд, потенциал Земли макроскопически выглядит нулевым. Из-за влияния естественного электрического поля и искусственного электрического поля в земле потенциал каждой точки земли различен. В технике расстояние 20 м от искусственного электрического поля считается нулевым потенциалом (потенциалом заземления).Электрический потенциал земли связан с током, подаваемым в землю электрической системой. Когда в электрическую землю протекает большой ток, потенциал электрического заземления может достигать очень высокого напряжения, особенно когда ток молнии течет в электрическую землю. Мгновенный потенциал электрического заземления может достигать 100000 вольт. Поэтому отдельную точку заземления молниезащиты нельзя размещать в месте, где есть пешеходы.
3.Что такое оболочка?
Из-за повреждения изоляционного слоя провода фазный провод контактирует с внешней оболочкой электрооборудования, которая называется ударной оболочкой. Если изоляция фазных проводов и оболочки электрооборудования не соответствуют указанным требованиям, оборудование не может быть введено в эксплуатацию. Причиной падения изоляции может быть влага или повреждение изоляционного слоя, что можно проанализировать в зависимости от окружающей среды, в которой используется схемное оборудование.
4. Какое напряжение ступени?
Когда электрическое устройство имеет короткое замыкание на землю, ток короткого замыкания течет от земли повреждения к заземляющему электроду и возвращается к источнику питания. Следовательно, электрическое поле создается вокруг земли точки повреждения и заземляющего электрода, который находится вдали от земли точки повреждения или земли заземляющего электрода. Чем ближе, тем выше потенциал, а чем дальше, тем ниже потенциал. Когда расстояние между двумя ногами человека около 0.8 метров, стоя в этом электрическом поле, потому что две ноги находятся в разных точках потенциала, будет разница потенциалов. Эта разность потенциалов называется ступенчатым напряжением.
5. Что такое контактное напряжение?
Когда изоляция электрического оборудования повреждена и происходит короткое замыкание корпуса, люди, прикоснувшиеся к электрическому оборудованию, подвергаются риску поражения электрическим током. Чтобы определить степень опасности, измеряется потенциал оборудования на расстоянии 0,8 метра от горизонтального направления электрооборудования при его выходе из строя.Разность потенциалов между ними называется контактным напряжением.
6. Какова разница в сопротивлении заземления заземляющего электрода и оборудования?
Отношение напряжения заземления к току заземления называется сопротивлением заземления заземляющего электрода. При измерении сопротивления заземляющего электрода в проекте к заземляющему электроду искусственно прикладывается переменное напряжение, а затем измеряется ток, протекающий в заземляющий электрод.Соотношение двух и есть сопротивление заземления. Сопротивление заземления оборудования складывается из сопротивлений проводов заземления.
7. Каковы классификации функций заземления?
Обычно делится на две категории: защитное заземление и функциональное заземление.
1) Защитное заземление можно разделить на следующие 4 типа:
Защитное заземление: заземление открытой проводящей части оборудования называется защитным заземлением. Его цель — предотвратить повреждение или утечку изоляции электрического оборудования, что может вызвать поражение электрическим током при прикосновении к нему.
Заземление от молнии: Проведите молнию в землю, чтобы предотвратить поражение электрическим током или другой материальный ущерб.
Антистатическое заземление: Ввод статических зарядов в землю, чтобы предотвратить накопление статического электричества, которое может нанести вред человеческому телу и оборудованию.
Антикоррозийное заземление: закопайте металлический корпус под землей в качестве расходуемого анода или катода для защиты соединенного с ним металлического корпуса, например, металлического нефтепровода.
2) Функциональное заземление можно разделить на следующие 4 типа:
Рабочее заземление: Для обеспечения работы энергосистемы заземление выполняется в соответствующем месте энергосистемы, которое называется рабочим заземлением.В системе переменного тока эта точка обычно является нейтральной.
Логическое заземление: для получения стабильного опорного напряжения соответствующие металлические части в электронном оборудовании используются в качестве опорного нулевого потенциала, а электронные части, которым необходимо получить нулевой потенциал, подключаются к этой металлической части. Этот метод называется логическим заземлением.
Заземление экрана: Заземлите металлический корпус или металлическую сетку для защиты электронного оборудования в корпусе или сети от внешних электрических помех или предотвращения помех от электрического оборудования в корпусе или сети для внешнего электронного оборудования.
Заземление сигнала: метод заземления, обеспечивающий стабильный опорный потенциал сигнала.
8. Что такое рабочая площадка?
Для обеспечения безопасной работы электрического устройства заземление любой точки (обычно нейтральной точки источника питания) проводящей части устройства называется рабочим заземлением.
9. Какая связь между безопасным напряжением и средой использования?
Безопасное напряжение предназначено для предотвращения поражения электрическим током.Степень поражения электрическим током связана с импедансом человеческого тела, а импеданс человеческого тела во многом зависит от состояния контакта. В разных условиях все по-разному.
Взаимосвязь между импедансом человеческого тела и условиями контакта обычно делится на три категории:
1) Высокое сопротивление: сухая кожа, сухая среда, заземление с высоким сопротивлением
2) Низкое сопротивление: влажная кожа, влажная среда, земля с низким сопротивлением
3) Нулевое сопротивление: например, тело человека погружено в воду
10.В чем разница между коротким замыканием и замыканием на землю?
Электрическое соединение между взаимно изолированными токоведущими проводниками из-за повреждения изоляции называется коротким замыканием. Например, между фазными проводами разных фаз или между фазным проводом и нулевым проводом существует электрическое соединение, может быть короткое замыкание. Ошибка электрического соединения между токоведущим проводом и землей называется замыканием на землю. Кроме того, токоведущие проводники относятся не только к фазной линии, но и к нейтральной линии.Под землей понимается металлический корпус заземленного электрического оборудования, неэлектрические металлические трубы и земля.
11. Из каких частей состоит заземляющее устройство? Заземляющее устройство
— это общий термин для обозначения заземляющего электрода и заземляющего провода.
Заземляющий электрод — это проводник, заглубленный в землю или бетонный фундамент для рассеивания тока. Его можно разделить на два типа: электрод естественного заземления и электрод искусственного заземления.
Существует несколько типов электродов естественного заземления: подземные металлические водопроводные системы, металлическая конструкция здания и железобетонная конструкция.
В качестве электрода искусственного заземления следует использовать горизонтально уложенную круглую сталь, плоский лист, металлическую заземляющую пластину и вертикально уложенную угловую сталь, стальную трубу, круглую сталь и т. Д.
12. Каковы меры по предотвращению поражения электрическим током?
Изолируйте заряженные предметы
Используйте экраны или барьеры для защиты тела человека от заряженных предметов
Используйте реле утечки в качестве дополнительной защиты
13. Каковы меры по предотвращению непрямого поражения электрическим током?
Настроить устройство автоматического отключения питания
Оборудование с двойной изоляцией
Подключить незаземленный местный потенциал
Гальваническая развязка
14.Какие типы систем заземления для высоковольтных сетей?
1) Прямое заземление, то есть нейтральная точка трансформатора или генератора подключается к заземляющему устройству напрямую или через небольшое сопротивление (например, трансформатор тока). Этот метод заземления имеет большой ток заземления при коротком замыкании однофазного заземления, поэтому его также называют системой заземления большого тока.
2) Незаземленная, нейтральная точка трансформатора в этой системе не заземлена и не подключена к заземляющему оборудованию, например, дугогасящим катушкам, большим сопротивлениям и заземляющему устройству.
15. Можно ли использовать электрод естественного заземления для заземления электрических устройств постоянного тока?
Заземление электроустановок переменного тока должно полностью использовать естественный заземляющий электрод, закопанный в землю. Для заземления электроустановок постоянного тока не допускается использование естественного заземляющего электрода в качестве провода заземления, заземляющего провода и заземляющего электрода схемы тока. Заземляющее устройство подключается к естественному заземлению. Расстояние между заземляющими устройствами и электрическими устройствами переменного тока должно быть не менее 1 м во избежание электрической коррозии.
16. Какова функция полного уравнивания потенциалов?
Функция полного уравнивания потенциалов (MEB) заключается в снижении контактного напряжения от косвенного контактного поражения электрическим током в здании и различных металлических частях с разным потенциалом, что устраняет опасное напряжение короткого замыкания, вводимое извне здания через электрические линии и различные металлические трубы. .
17. Что такое дополнительное склеивание?
Две токопроводящие части напрямую соединены проводами, чтобы контактное напряжение места повреждения упало ниже предела контактного напряжения, что называется дополнительным или дополнительным уравниванием потенциалов (заземлением).При выходе из строя заземляющего устройства условия защиты от косвенного прикосновения для автоматического отключения питания не могут быть выполнены, необходимо установить дополнительное соединение. Его также следует устанавливать в местах с особыми требованиями, таких как ванные комнаты, больницы и бассейны.
18. Что такое локальное уравнивание потенциалов?
Локальное уравнивание потенциалов (LEB) относится к подключению нескольких дополнительных уравниваний потенциалов через клеммы подключения на локальной плате, которое называется локальным уравниванием потенциалов.
19. Как проверить проводимость эквипотенциального соединения?
1) Контроль качества сварки
2) Контроль качества болтовых соединений
3) Измерение сопротивления между ответвлением и магистралью
20. Каковы характеристики дугового короткого замыкания?
Существует две формы короткого замыкания и замыкания на землю: металлическое и дуговое. Ток металлического короткого замыкания очень велик, что может привести к срабатыванию устройства защиты от сверхтока (автоматического выключателя или предохранителя), и неисправность будет нелегко продолжить.Точка короткого замыкания дугового короткого замыкания имеет дугу или электрическую искру, а полное сопротивление велико, поэтому ток короткого замыкания невелик. Таким образом, максимальная токовая защита не сработает. Однако температура точки короткого замыкания дуги очень высока и может достигать нескольких тысяч градусов Цельсия. Вещества вокруг точки короткого замыкания очень легко воспламенить и вызвать пожар.
Дуговое короткое замыкание возникает не только при электрическом замыкании и повреждении заземления, но и плохое соединение между проводами также может быть его причиной.Например, вызвать мерцание ламп накаливания или помехи для телевизоров. В это время необходимо проверить надежность точки подключения линии.
Часто задаваемые вопросы по основам системы электрического заземления
1. Что такое электрическое заземление и типы заземления?
Заземление — это первый шаг к электробезопасности. … Заземление сделано для обеспечения безопасности пользователя от поражения электрическим током. Это набор проводников, соединенных последовательно или параллельно, чтобы немедленно отвести разность потенциалов в землю.Провод, соединяющий оборудование с землей, называется заземляющим проводом.
2. В чем разница между заземлением и заземлением?
Ключевое различие между заземлением и заземлением состоит в том, что термин «заземление» означает, что цепь физически подключена к земле, которая имеет нулевой потенциал относительно земли (земли). Тогда как в «Заземлении» цепь физически не связана с землей, но ее потенциал равен нулю по отношению к другим точкам.
Разница между заземлением и заземлением
3.Заземление — то же самое, что и заземление?
Ключевое различие между заземлением и заземлением состоит в том, что термин «заземление» означает, что цепь физически подключена к земле, которая имеет нулевой потенциал относительно земли (земли). Тогда как в «Заземлении» цепь физически не связана с землей, но ее потенциал равен нулю по отношению к другим точкам.
4. Для чего нужно заземление?
Заземление используется для защиты от поражения электрическим током.Это достигается путем обеспечения пути (защитного проводника) для тока короткого замыкания, протекающего на землю. Это также приводит к тому, что защитное устройство (автоматический выключатель или плавкий предохранитель) отключает электрический ток в цепи, в которой возникла неисправность.
5. Какой провод используется для заземления?
медных проводов
Вывод заземления или заземляющее соединение
Несмотря на то, что медные провода обычно используются в качестве заземляющего провода, медные полоски предпочтительнее для установки на большой высоте, поскольку они могут выдерживать более высокие значения тока короткого замыкания из-за своей более широкой площади.