+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Назначение и виды заземлений. Сопротивление заземлителя при стационарном токе и токе молнии



из «Заземления в установках высокого напряжения »

Заземлением какой-либо части электрической установки называется преднамеренное соединение ее с заземляющим устройством с целью сохранения на ней.достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или ее элементов в выбранном для них режиме. [c.5]
Различают три вида заземлений рабочее заземление, защитное заземление для безопасности людей и заземление грозозащиты оборудования установки. [c.5]
К рабочему заземлению относится заземление нейтралей силовых трансформаторов и генераторов, глухое или через дугогасящий реактор для гашения дуги замыкания на землю, трансформаторов напряжения, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи и заземление фазы при использовании земли в качестве рабочего провода.
[c.5]
Защитное заземление выполняется для обеспечения безопасности в первую очередь людей, обслуживающих электрическую установку, путем заземления металлических частей установки, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при перекрытии или пробое изоляции. [c.5]
Заземление грозозащиты служит для отвода тока молнии в землю от защитных разрядников и молниеотводов (стержневых или тросовых). [c.5]
Рабочее и защитное заземления должны выполнять свое назначение в течение всего года, тогда как заземление грозозащиты— лишь в грозовой сезон. [c.5]
Для осуществления любого вида заземления требуется заземляющее устройство, состоящее из заземлителя, располагаемого в земле, и заземляющего проводника, соединяющего заземляемый элемент установки с зазем-лителем. [c.5]
Заземлитель может состоять из одного или многих вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется значением сопротивления от поверхности за-землителя до уровня нулевого потенциала, которое окружающая земля оказывает стекающему с него току. Сопротивление заземлителя определяется отношением потенциала на заземлителе к стекающему с него току. [c.6]
В качестве электродов заземлителя обычно используются как вертикальные стержни, так и горизонтальные полосы, которые могут иметь большую длину. Наиболее просто рассчитывается сопротивление заземлителя полушаро вой формы. Предположим, что такой заземлитель присоединен к баку трансформатора и отводит в землю ток частоты 50 Гц в случае перекрытия или пробоя изоляции (рис. 1-1). [c.6]
При этом пренебрегаем незначительным искажением поля заземлителя из-за ответвления тока в сопротивление тела человека и сопротивление растекания его ступней. [c.7]
В общем случае схема замещения заземлителя некоторой длины I при импульсном токе состоит из распределенных параметров проводимости g, индуктивности L, активного продольного сопротивления г и емкости С относительно земли, т. е. емкости электрода относительно уровня нулевого потенциала [2].
Активное продольное сопротивление электродов обычно много меньше сопротивления заземлителя и потому практически не играет роли. Для наиболее часто встречающихся грунтов с удельным сопротивлением р 2500 Ом-м емкостные токи малы по сравнению с токами проводимости. В этом случае схема замещения заземлителя длиной I при импульсном токе может состоять только из индуктивностей L и проводимостей g на единицу длины рис. 1-2). [c.8]
Для расчета грозозащиты основное значение имеет сопротивление заземлителя в момент времени максимума импульса тока молнии, приближенно принимаемого за длительность фронта импульса Тф. [c.9]
Если гф2 7 , то к интересующему нас моменту времени переходный процесс в заземлителе закончится и заземлитель будет обладать сопротивлением заземления стационарного режима R. Если же, напротив, Тф соизмеримо с Г, то в момент максимума тока импульсное сопротивление заземлителя z R. [c.9]
Заземлитель длиной 1, индуктивность которого не играет существенной роли при данном грунте и длительности фронта импульса, принято называть сосредоточенным, если же индуктивность приводит к увеличению его сопротивления, то протяженным.
[c.9]
В грунтах с большим р (2500 Ом-м и более) оказывает влияние и емкость заземлителя С, уменьшающая импульсное сопротивление заземлителя, в особенности при малых Тф. Ошибка в расчете сопротивления заземлителя при импульсном токе из-за того, что не учитывается емкость, составляет около 10% в грунте с удельным сопротивлением р=2500 Ом-м при тф 2 мкс и в грунте с р=5000 Ом-м — при Тф ь 3,5 мкс. [c.9]
Для определения расчетного времени, при котором можно не учитывать емкость заземлителя, выведена формула (8-26). [c.9]
Принято различать стационарное сопротивление R, характерное для рабочих и защитных заземлений, отводящих ток 50 Гц, когда индуктивность, емкость, а также искровые процессы в земле не имеют существенного значения, и импульсное сопротивление заземлителя Zn, характерное для заземли-телей грозозащиты, которое определяется как импульсным характером тока, так и физико-химическими процессами и иекрообразованием в грунте. [c.10]
Таким образом, удельное сопротивление грунта сильно зависит от его химического состава и влажности [4—6]. [c.11]
Влажность грунта зависит не только от количества осадков и близости грунтовых вод, но и от структуры грунта. На рис. 1-3 приводится разрез грунта, из которого видны его структура и размещение в нем воды. [c.11]

Вернуться к основной статье

Назначение разных видов заземления и нормы по их установке

Заземление – система защитного контура, для предотвращения поражения током при замыкании фазы на корпус. Назначение, виды и способы его монтажа – это основные вопросы, стоящие перед каждым собственником жилья и производственного помещения.

Заземляющее устройство – это конструкция, оснащенная заземлителем и заземляющими проводниками.

Виды заземления в зависимости от удаления объекта от защитного контура

По этой характеристике, виды заземляющих устройств подразделяют:

  • выносное;
  • контурное устройство.

Разберем каждое из них подробнее.

Выносное устройство

При этом типе, расположение заземлителя производится за пределами помещения. Выносное (сосредоточенное) защитное устройство монтируют при невозможности оснащения контура на участке со скальным, каменистым грунтом, либо при наличии за участком наиболее подходящего для заземления качества земли.

Разброс производственного оборудования на значительном расстоянии друг от друга – это еще одна причина установки выносной системы.

К преимуществу этого типа, относят возможность выбора места установки с лучшими свойствами грунтов, с малым уровнем сопротивления. К таким грунтам относят – глинистый или песчаный влажный грунт. Но есть у способа существенный минус. Значение коэффициента касания проводника равно 1, из-за удаленности от производственных объектов.

Такой вид защиты монтируют для обслуживания объектов с малыми токами короткого замыкания (не более кВ).

Потенциальное напряжение при касании поврежденного участка цепи не меньше потенциала заземлителей.

Контурное устройство

Заземляющие электроды располагаются равномерно, по границам контура обслуживаемого участка и на нем самом. Поэтому, второе название этого типа – распределенное.

При таком способе установки заземлителей, безопасность использования приборами обеспечивается понижением потенциалов на каждом заземлителе и потенциалы их выравниваются. Такой метод позволяет понижать пиковый ток КЗ. Одиночнорасположенные на территории контура заземлители позволяют решать эту проблему.

Каждый метод заземления, при долгой эксплуатации, может повысить сопротивление контура. Для раннего обнаружения неисправности, необходимо периодически осматривать контур и подтягивать гайки на креплении проводов.

Обустройство повторного заземления

Данный метод позволяет понижать опасное для человека значение тока замыкания и других повреждений проводки и электрических приборов. При этом, повторное заземление – это отдельно расположенная и независимая от основного контура система заземлителей.

Установка предусматривает срабатывание в аварийной ситуации ближайшего автомата защиты. Наиболее часто, повторным способом, обустраивается старое здание с устаревшей двухжильной алюминиевой проводкой. Проводку ведут к каждому потребителю от места сварки концевого контакта на основании контура. На корпус щита провода закреплены с помощью болтов и гаек с гроверами.

Виды заземления в зависимости от подведения проводки

До проведения работ по электропроводке здания, необходимо сделать выбор способа подключения к внутридомовой сети провода земли и вида контура защиты. Приведем расшифровку аббревиатур, применяемых в названии видов подводки кабеля:

  • I – изолированная проводка;
  • N – обозначает подключение к нейтральному проводу;
  • Т – символ, обозначающий подключение к заземляющему проводу.

При мощности электрической сети здания более кВт, его необходимо оборудовать системой заземления. Виды заземления используются для обеспечения безопасной работы сети тока, но величина сопротивления не должна превышать величины 4 Ом.

Заземлители (заземляющие колья, забиваемые в землю для создания контура заземления) обязательно выполняются из меди, оцинкованного или черного металла. Все значения размеров заземлителей и других составляющих контура, приведены в пунктах ПУЭ.

Горизонтальная перемычка контура заземления должна быть заглублена в грунт не менее полуметра, в случае легкого грунта заглублять его следует не менее метра. Горизонтальные перемычки на сопротивление контура влияют больше чем вертикальные заземлители.

При необходимости устанавливается повторный контур заземления электрической сети.

При выборе сечения необходимо ознакомится с требованиями ПУЭ, но провод заземления не может быть меньше провода фазы.

Заземление не сможет заменить автоматический разрыватель цепи и УЗО, а они не смогут выполнить работу заземления.

Что такое заземление. Виды заземления | Полезные статьи

Согласно статистике, 40% всех выходов из строя промышленного оборудования происходит в результате неправильного заземления. Следствием отсутствия заземления или ошибок в проведении работ, связанных с заземлением, являются сбои в работе систем оборудования, погрешности, возникающее в приборах измерения, выход из строя чувствительных элементов, замедление скорости работы систем обмена данными, из-за появления потока ошибок в каналах обмена. Таким образом, заземление является важной составной частью процедуры монтажа оборудования, которая позволяет в значительной степени повысить надежность работы устройств и механизмов. Заземление тесно связано с экранированием и методами борьбы с электромагнитными помехами. Назначение экранов кабелей, исходя из этого, не ограничивается лишь защитой от помех, возникающих при работе оборудования, оно необходимо для того, чтобы защитить людей от ударов электрическим током.

Понятие заземления и его цели

Заземление – это соединение электрической системы с грунтом Земли или соединение ее с неким общим проводником (например, с фюзеляжем в самолете). Защитным заземлением называется такое электрическое соединение проводящих частей оборудования, которое позволяет защитить людей, находящихся недалеко от работающего устройства, от ударов током. Заземление экранов кабелей является важным условием обеспечения нормальной эксплуатации энергораспределительной сети и электрооборудования. Под заземляющим устройством понимается совокупность заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей и заземляющих проводников, идущих от проводки и оборудования. Таким образом, заземление экранов кабелей является важным условием обеспечения нормальной эксплуатации устройств и защиты людей от поражений электрическим током.

Требования ПУЭ в области заземления кабелей

В Правилах устройства электроустановок имеется специальный раздел, посвященный заземлению кабелей и устройств. Выполнение требований этого раздела является необходимым условием обеспечения безопасности работы устройств и их нормальной безаварийной эксплуатации. В частности, в ПУЭ оговаривается следующее:

  • кабели с броней или металлическими оболочками должны быть обязательно заземлены, согласно требованиям, которые приводятся в гл. 1.7;
  • когда производится заземление, металлические оболочки силовых кабелей и броня соединяются гибким проводом между собой и корпусами соединительных муфт, кабели для сетей напряжением 6кВ и выше должны иметь заземление отдельными проводниками;
  • в случае применения кабельных маслонаполненных линий низкого давления в обязательном порядке должны заземляться концевые, соединительные и стопорные муфты;
  • кабели с алюминиевыми оболочками соединяются с линиями с помощью изолированных вставок;
  • корпуса муфт должны быть изолированы от алюминиевых оболочек кабелей.

 

Виды заземлений

Заземление (Рис.1), несмотря на свою очевидную полезность и необходимость обладает и определенными отрицательными побочными эффектами. Отрицательной стороной заземления является создание определенных помех в работе систем автоматизации. Для того чтобы снизить интенсивность таких помех используется раздельное выполнение заземления в устройствах, которые имеют разную чувствительность к помехам или которые являются источниками помех разной мощности. Виды и материалы экранов в первую очередь обуславливаются мощностью энергораспределительной сети и характерным для нее уровнем помех. Наиболее распространенными схемами заземления являются:

  • силовое заземление;
  • аналоговая и цифровая земля;
  • «плававающая» земля.

Что такое заземление – как обозначается на схеме, виды заземления

Заземление – соединение проводящих элементов промышленного или бытового оборудования с грунтом или общим проводом электрической системы, относительно которого производят измерения электрического потенциала. Игнорирование этого мероприятия или его неправильное осуществление становятся причиной длительных простоев и выхода из строя дорогостоящего оборудования, высокой погрешности измерений, замедления функционирования различных систем, несчастных случаев.

Cхема заземления определяется функциональным назначением.

Содержание статьи

Виды заземления

Защитное

Требуется для защиты человека от удара электрическим током. Для этого проводящие элементы оборудования соединяют с грунтом заземляющим устройством в состав которого входят: проводник, который соприкасается с землей (заземлитель), и заземляющие проводники. Цепь заземления может быть устроена с помощью естественных или искусственных заземлителей. К естественным относятся стальные и ж/б каркасы промышленных строений, ж/б фундаменты, стальные стационарно уложенные трубопроводы, алюминиевые кабельные оболочки. Искусственные заземлители изготавливают из труб, уголков, прута.

Сигнальное

Реализуется соединением с землей общего провода цепей трансляции сигнала. Системы промышленной автоматизации относятся к аналогово-цифровым. Погрешности аналоговой части провоцируются цифровой частью. Поэтому цифровое и аналоговое заземление реализуется с использованием несвязанных между собой проводников, которые соединяются только в одной точке. В зависимости от функционального назначения, сигнальная земля может быть базовой, служащей для трансляции сигнала в электронной цепи, и экранной, применяемой для заземления экрана.

Блок питания заземления

Типичные ошибки при заземлении

  • Заземление на внутренний трубопровод отопления или другого назначения. Это наиболее простой способ получения контакта с землей. Его недостаток – высокая вероятность несчастного случая, если человек прикоснется к трубе или струе воды.
  • Заземление на ноль. Производится сведением заземлителя и нулевой фазы в один провод. Такая схема неплохо работает. Однако она опасна, поскольку существует вероятность смены фазы и ноля. Минимальный ущерб при этом – выход из строя электрооборудования, худший вариант – травмирование или смерть пользователя.
  • Подсоединение к существующим системам заземления молниеотвода или газовой линии. При срабатывании молниеотвода все защищаемое электрооборудование сгорит. Второй способ чреват штрафами от газовой службы, вероятностью поражения током на кухне или взрывом газа.

Обозначения заземления на схеме

Условные обозначения заземляющих систем могут содержать следующие символы:

  • Первая буква характеризует состояние нейтрали относительно земли. T – заземленная нейтраль, I – изолированная.
  • Вторая буква соответствует состоянию открытых проводящих элементов относительно земли. T – открытые токопроводящие части заземляют, независимо от состояния нейтрали по отношению к земле. N – открытые части, находящиеся под напряжением, присоединяют к глухозаземленной нейтрали источника питания.

После буквы N могут следовать обозначения:

  • S – нулевые защитный и рабочий проводники разделены;
  • C – нулевые защитный и рабочий проводники совмещены.

Схема стандартного заземления

Схема функционального заземления

Схема защищенного заземления


Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Рабочее заземление, отличие от защитного заземления

Заземляющими принято называть устройства, способные обеспечить надежные пути стекания аварийного тока в землю. Необходимость в этом может возникнуть по самым разным причинам, основные из которых – создать условия для нормального функционирования электроустановки или гарантировать безопасность работающих на ней людей. Эти функциональные различия следует четко усвоить. Они помогут понять, что называется рабочими заземлениями и в чем их отличие от защитных мер. В рассмотренных ранее причинных определениях в первом случае используется рабочее или функциональное заземление, а во втором – его аналог.

Рабочее заземление

Выдержка из ПУЭ-7, пункт 1.7.30. Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

В отличие от защитного заземления, используемого исключительно в целях безопасности людей, рабочее заземление предназначается для того, чтобы гарантировать нормальную работу электрических приборов и устройств.

Обратите внимание: Эта его функция должна выполняться независимо от того, в каких условиях работает электрооборудование: в нормальных штатных или в аварийных.

Реализуется функциональное заземление самым непосредственным образом – через подсоединение металлических токопроводящих частей к так называемому «заземлителю». В качестве этой разновидности ЗУ допускается использовать подключенные к заземляющей конструкции молниеотводы, защищающие предприятия и другие объекты от грозы. Эти же устройства помогают уберечь действующее оборудование от наведенных (или индуцированных) ЭДС, представляющих ничуть не меньшую угрозу для него.

Схема рабочего заземления через пробивной предохранитель в трехпроводной сети Схема рабочего заземления с глухозаземленной нейтралью в четырехпроводной сети

В ряде случаев функциональное заземление организуется для того, чтобы создать условия для срабатывания специальных приспособлений пробивного типа (предохранителей, резисторов и подобных им).

Хорошо усвоив, что называют рабочими заземлениями, пользователь сможет понять не только их отличие от защитного, но и то, что эффективность его действия зависит от параметров конструкции ЗУ. Под ним в первую очередь понимается сопротивление цепи стекания тока в землю, величина которого согласно требованиям ПУЭ не должна превышать нормируемого значения (25-30 Ом).

Защитное заземление

Защитным заземлением называют умышленное соединение металлических нетоковедущих частей с землей или же ее аналогом с целью защиты людей от удара током.

Дополнительная информация: Функцию заземлителя в этом случае могут выполнять и естественные ЗУ, под которыми понимаются уже проложенные в земле элементы строительных конструкций и коммуникаций.

Схема сети с заземленной нейтралью и защитным заземлением потребителя электроэнергии.

С помощью искусственных и естественных заземляющих конструкций удается предотвратить поражение человека током в ситуациях, когда корпус оборудования или бытового прибора случайно оказывается под напряжением. В этом случае срабатывает принцип шунтирования аварийной цепи более низким сопротивлением, по которому опасный ток «уходит» в землю.

Согласно этому рисунку через тело прикоснувшегося к корпусу человека протекает лишь малая доля общего тока, а большая его часть «стекает» в грунт через параллельную цепь.

Чем они отличаются

Разницу между двумя этими видами сможет уловить только основательно изучивший их особенности человек. Для непрофессионала они с трудом различимы, поскольку чаще всего организуются с привлечением одних и тех же технических средств.

Отличия между рабочим заземлением и защитным заземлением проявляется не столько в технической части, сколько в том, для каких конкретных целей они организуются. В обоих случаях для обустройства ЗУ используются специальные приспособления (конструкции), способные отводить опасные токи на землю. И там и там потребуется присоединить корпуса приборов через толстую медную жилу к тому сооружению, которое выбрано для надежной защиты электрооборудования и людей.

Хорошо различимое отличие рабочего заземления от своего аналога состоит в следующем:

  1. функциональное заземление делается с целью защиты оборудования и приборов, подключенных к данной электрической сети, от выхода их из строя;
  2. для его реализации допускается использовать молниеотводы и распределенные системы выравнивания потенциалов, подключенные к местному заземляющему контуру;
  3. оно в меньшей мере, чем защитное, обеспечивает безопасность работающего на линии персонала и простых людей.

Хороший пример такой разницы – так называемые «переносные» или временные конструкции, применяемые исключительно для защиты работающих на отключенном оборудовании специалистов. К защите электроустановок они никакого отношения не имеют (последние отключены) и даже при случайной подаче в линию стороннего напряжения представляют угрозу лишь для человека. То есть это – чисто защитная мера.

Другим характерным отличием защитного заземления является обязательное присоединение к заземлителю все металлические части корпусов оборудования, то есть каркасы, рамы, стальные ограждения и тому подобное. Функцию самого заземлителя в этом случае могут выполнять как искусственно созданные конструкции, так и уже проложенные в земле стальные элементы коммуникаций (включая различные виды металлических труб и кабельных экранов).

Важно! Исключение составляют элементы газовых и нефтяных трубопроводов.

К частям оборудования, подлежащим обязательному рабочему занулению и заземлению относятся:

  • Приводы всех без исключения электрических аппаратов.
  • Корпуса работающих на объекте электрических машин, а также понижающих трансформаторов, используемых для питания переносных светильников.
  • Обмотки измерительных преобразователей, относящихся к разряду вторичных.
  • Стальные остовы и корпуса передвижных (переносных) электрических приемников.
  • Все открытые части работающего в данный момент оборудования.

Во всех этих случаях при невозможности организации заземления для снижения опасности поражения людей согласно ПУЭ используют электроприемники, рассчитанные на напряжение не более, чем 42 Вольта.

В заключение еще раз отметим, что различия двух типов заземлений в основном проявляются в их назначении и касаются технической стороны лишь не в значительной мере.

: Системы заземления: разновидности и применение

Заземление – специальное электрическое соединение конкретной точки сети, электрооборудования с заземляющим устройством. Электрики при помощи него добиваются защиты от опасного влияния тока путем снижения напряжения прикосновения до безопасного для живых организмов.

Также заземление используются для эксплуатации земли в качестве проводника (к примеру, в проводной электросвязи). Типовая система состоит из заземлителя, благодаря которому происходит прямой контакт с поверхностью, и заземляющего проводника. При проектировании, установке и использовании техники, оборудования и осветительных сетей одним из важнейших факторов обеспечения стабильной работы и безопасности является точный расчет и монтаж заземления.

Обозначения систем

Главный регламент эксплуатации всех систем заземления на территории РФ является ПУЭ. Он писался с учетом принципов работы, видов и способов устройства разных заземляющих устройств, одобренных отдельным протоколом Международной электротехнической комиссии. Так, были введены некоторые обозначения, основанные на сочетании первых букв слов французского происхождения:

  • Terre – земля;
  • Neuter – нейтраль;
  • Isole – изолирование.

Также используются и английские слова вроде «combined» и «separated» (пер. комбинированный и разделенный). Пояснения:

  • Т – заземление;
  • N – подключение к нейтрали;
  • I – изолирование;
  • С – комбинирование функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов;
  • S – раздельная эксплуатация функционального и защитного нулевых проводов во всей системе.

В названиях эксплуатируемых систем специального заземления по первой букве удается определить способ отвода электрической энергии из источника (генератора и др.), а по второй – потребителя. Чаще всего разделяют TN, TT, IT разновидности. Первая из них также делится на три более мелких типа: TN-C, TN-S, TN-C-S.

Аббревиатуры и расшифровка обозначений дают общее знание о системах, но для глубокого понятия каждое заземление нужно рассматривать отдельно.

Системы с глухонемой нейтралью

Обозначение схем, в которых для соединения нулевых функциональных и защитных проводников эксплуатируется общая глухозаземленная нейтраль источника или понижающего трансформатора. Тут все корпусные элементы, способные передавать энергию и экраны потребителя обязательно соединяются с общим нулевым проводником, подключенным к этой нейтрали. Согласно ГОСТУ, нулевые проводники разного формата также помечают латинскими обозначениями:

  • N – рабочий ноль;
  • PE – защитный ноль;
  • Комбинирование рабочего и защитного нулевых проводников – PEN.

Интересно! Принцип работы каждой системы заземления разный, потому правила не разрешают эксплуатировать конкретные типы заземления до проверки соответствия нормам определенных электрических сетей.

Виды и их назначение

Типы заземления:

ТN и ее разновидности

Это самая часто используемая система, в которой ноль совмещен с землей по всей длине. Особенности такой схемы в том, что для ее обустройства рядом с трансформатором должен находиться вспомогательный реактор. Его цель – гашение дуги, образующейся в проводке.

Система TN делится на 3 подтипа: -С, -S, -CS.

TN-C характеризуется тем, что для обеспечения безопасности задействован один комбинированный проводник, в котором предусмотрена и земля и нейтраль. Схему чаще обустраивают в жилых зданиях, в промышленных помещениях и др.

Отличительные характеристики:

  1. Среди преимуществ выделяется простота монтажа – подобное заземление можно устроить без профессиональных навыков;
  2. Заметным недостатком считается отсутствие отдельного провода заземления. В панельном доме подобное решение может стать не только неэффективным, но и опасным. Также, когда напряжение проходит по незащищенным проводникам, они могут оказаться под током. Во избежание этого мастеру придется отдельно выстроить защитное зануление.
  3. Перед началом работ должны проводиться тщательные расчеты сечения проводников.
  4. Схема не позволяет выполнять выравнивание потенциалов.
  5. Чаще система применяется на дачах, в старых квартирах или частных домах. В современных зданиях схема встречается реже, так как она не соответствует техническим требованиям.

Теперь рассмотрим систему TN-S. Если сравниваться с –С, -S отличается большей безопасностью в бытовом плане. Она проводится по  двум проводникам: заземление и зануление. Если монтируется проводка в новом здании, то лучше остановиться именно на этом раздельном варианте – он лучше подходит для строения жилого дома.

Тянется заземление от трансформаторной подстанции, где напрямую подсоединено к заземляющему контуру. Это усложняет работы при монтаже. Кроме этого техническое проектирование и требования регламента заставляют использовать 3-х или 5-ти жильный кабель при реализации этой схемы.

Для упрощения заземления была разработана система, включающая преимущества и нивилирующая недостатки систем –С и –S – это TN-C-S. Тут имеется нулевой провод, как в TN-C, но он раздельный, как в TN-S. Благодаря такому решению происходит мгновенная реакция отвода напряжения в случае опасной ситуации.

Также эта система не требует монтажа дорогостоящего пятижильного кабеля и может быть использована в любых зданиях с разными сечениями проводников. Заземление обустраивается по стоякам в подъезде, потому заранее нужно оформить разрешение у энергоснабжающей организации. К недостатку можно отнести то, что при обрыве PEN проводника, заземляющий провод может оказаться под напряжением.

ТТ

При подаче электричества по стандартной для районов сельской и загородной местности линии – по воздуху, сложно добиться должного уровня защиты. Тут все чаще выбирают схему ТТ, которая подразумевает передачу 3-х фазового напряжения по 4 проводам (последний – это функциональный ноль).

Со стороны потребителя монтируется местный, часто модульно-штыревой заземлитель. К нему подсоединяются все проводники защитного заземления РЕ, связанные с корпусными элементами.

Эта схема совсем недавно была разрешена к обустройству на территории России, но уже успела распространиться по сельской местности для обеспечения подачи электричества потребителям. В городах система ТТ чаще применяется при подводке энергии к точкам оказания услуг и розничной торговли.

Изолированная нейтраль – IT

Все перечисленные виды заземления связаны одной особенностью – нейтраль соединяется с землей, что делает их надежными, но сказывается в виде проблемы прокладки четвертого провода. Более дешевым и практичным решением считаются схемы, в которых нейтраль совсем не связывается с землей.

Один из примеров – систем IT. Такой вариант подключения обычно монтируется в зданиях медицинского назначения для подачи энергии в технику жизнеобеспечения, на заводах по нефтепереработке и энергетике, научных центрах с крайне чувствительными приборами и других важных строениях.

Классическая схема, главной чертой которой считается изолированная нейтраль от источника, а также имеющийся на стороне потребитель контура защитного заземления (IT). Напряжение с одной стороны в другую передается по минимально возможному числу проводов, а все токопроводящие элементы корпуса техники-потребителя обязательно надежно соединены с заземлителем. Нулевой функциональный проводник на отрезке от потребителя к источнику в варианте схемы IT не предусмотрен.

Безопасность и заземление

Все ныне эксплуатируемые системы заземления разработаны для максимальной безопасности и надежности использования электрической техники и оборудования, а также для исключения случаев увечий людей путем получения травмы током.

При расчетах и проектировании схем все должно быть продумано максимально точно, что максимально снизить риск образования напряжения на корпусах приборов – оно опасно для жизни живых организмов. Система должны или нейтрализовать опасный потенциал на поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание механизмов защиты в срочном порядке. Любая ошибка может стоить человеческой жизни.

Разница между заземлением и занулением

Заземление и зануление служат для предотвращения ударов электрического тока. Но между занулением и заземлением есть существенная разница, которая заключается не только в способе установки.

 Разница зануления и заземления. Суть защитных установок

Заземление и зануление отличаются друг от друга по принципу работы:

  • заземление применяется для сетей с изолированной нейтралью. Необходимо, для того чтобы снизить напряжение
  • зануление применяется там, где установлена глухозаземленная нейтраль. Это нужно для того, чтобы срабатывали автоматические выключатели при попадании тока в нетоковедущую часть устройства. Представляет собой соединенные части из металла, которые не находятся под напряжением

Чтобы лучше разобраться в работе этих защитных систем и понять разницу между ними, нужно поговорить о каждом из них отдельно.

Принцип работы заземления, виды систем заземления

Заземляющее устройство образуется заземлителем с проводником или системой проводников. Они соединяют между собой токопроводящие участки приборов и землю. Выделяют три вида систем заземления:

  • рабочие – поддерживают установленный режим работы установок в нормальных и аварийных ситуациях
  • защитные – защищают людей и животных от удара током после повреждения фазных проводов
  • грозозащитные – с их помощью заземляют молниеотводы

Заземлители бывают естественные (трубопроводы, обсадные трубы, но ни в коем случае не отопительные и водопроводные трубы) и искусственные (специально сооруженные конструкции, к которым относится уголковая сталь, стальные стержни).

Заземления классифицируются по количеству рабочих и защитных проводников:

  • TN-C – в наше время применяется все реже и встречается только в старых постройках; предназначались для трехфазных четырехпроводных сетей. Данная система не обеспечивает нужной безопасности
  • TN-C-S – к такой системе переходят от TN-C тогда, когда в старой постройке планируется установка новой техники, в частности компьютерной. Уровень необходимой безопасности довольно высок
  • TN-S – нулевой и рабочий проводники прокладывают отдельно, соединив токопроводящие части электрической установки
  • TT – в этой системе с землей связаны открытые токоведущие участки
  • IT – в отличие от TT изолирована от земли, благодаря чему утечка тока снижается максимально

Принцип работы зануления

Если дополнительно установить к занулению УЗО, это приведет к выключению одного из элементов, действующих наиболее быстро, или одновременному срабатыванию двух устройств. Нулевой провод всегда должен находиться в исправности. В случае если этот провод оборвется, в зануленных корпусах возрастет напряжение. Поэтому монтаж выключателей в нулевой провод запрещен.

В чем разница между занулением и заземлением

Основная разница заземления и зануления – то, что в заземлении уровень безопасности обеспечивается снижением напряжения тока, которое происходит очень быстро, а в занулении – от отключения поврежденного участка электрической сети. Поэтому заземление безопаснее и надежнее зануления. Также разница между заземлением и занулением состоит в том, что монтаж зануления – более тонкая и сложная работа, в то время как для установки заземления не требуется иметь особые навыки.

Как произвести монтаж заземления или зануления, можно увидеть на видео. Также в видео более подробно рассказано о разнице между занулением и заземлением.

Три различных типа заземления

Сегодня я собираюсь дать вам краткий обзор трех различных типов систем заземления, которые важны.

Базовое представление системы заземления

Этими тремя системами являются:

  1. Незаземленные системы
  2. Системы с заземлением через сопротивление
  3. Системы с глухим заземлением

Я уже немного говорил о том, что такое заземление, в том числе дал краткий обзор того, почему мы это делаем и для чего оно используется.Если вы еще не читали эту статью, прочтите ее, прежде чем продолжить.
Прочитали, что такое заземление? Хорошо, давайте перейдем к теме сегодняшнего дня, касающейся мяса и картофеля.

«Эй, подожди», — можете подумать вы: «Мы только что закончили читать о том, как важно заземление для безопасности! Зачем нам незаземленные системы? » Ответ заключается в том, что у на самом деле не должно быть у незаземленных систем, но они существуют, и у них есть свои цели.
Видите ли, незаземленная система не на самом деле незаземленная.Электрически ваша система соединена с землей через емкость между линиями и землей, поэтому вы можете сказать, что это система с заземленной емкостью . Мы называем это просто незаземленным из-за условностей и потому, что нет прямого физического соединения между какой-либо из ваших линий электропередач и землей.

Преимущества

У незаземленной системы есть несколько преимуществ. Во-первых, поскольку ваша система никогда физически не связана с землей, у вас будет незначительный ток замыкания на землю.Например, в 3-фазной системе, поскольку весь ток замыкания на землю является емкостным, когда у вас есть одно замыкание на землю в незаземленной системе, ток и напряжение, которые вы потеряете, незначительны и вместо этого переносятся. двумя другими строками. Это позволяет вам беспрепятственно продолжать работу во время одиночного замыкания на землю.
Другим большим преимуществом является то, что из-за незначительного тока замыкания на землю можно использовать специальные незаземленные системы, чтобы минимизировать риск поражения людей электрическим током.Отличным примером может служить медицинское оборудование в больнице: пациент напрямую подключен к аппарату, и в случае неисправности электричество могло бы пройти через пациента в землю. Поскольку ток замыкания на землю в незаземленной системе незначителен, ток питания не будет проходить от устройства через пациента в землю.

Недостатки

Конечно, недостатки незаземленной системы очевидны. Если есть неисправность, вы теперь используете два провода, чтобы провести ток, который был отведен для трех проводов: увеличение тока и напряжения приведет к увеличению тепла, а дополнительное тепло приведет к гораздо более быстрому износу вашей изоляции.Изношенная изоляция может привести к ненужному повреждению вашей электрической системы, особенно двигателей.
Другим большим недостатком незаземленной системы является то, что обнаружение неисправностей невероятно сложно и требует много времени. Каждую линию необходимо тестировать индивидуально, что является очень медленным процессом, полностью прерывающим обслуживание. Альтернативные издержки отказа в незаземленной системе очень высоки.
Незаземленные системы были нормой в 40-х и 50-х годах, но поскольку их недостатки перевешивают преимущества в большинстве сценариев, сегодня вы не увидите слишком много новых незаземленных систем.

Заземление через сопротивление — это соединение между нейтралью и землей через резистор. Этот резистор используется для ограничения тока короткого замыкания через нейтральную линию: если ваше напряжение не меняется, то ваш ток зависит от размера резистора в соответствии с законом Ома (V = IR).

Преимущества перед незаземленными системами

Поскольку ток в нейтрали контролируется, а не незначителен, системные перенапряжения также контролируются.Этот пониженный ток и пониженное перенапряжение означают пониженное тепловыделение, что сводит к минимуму износ вашей электрической системы. Это особенно важно для обеспечения безопасности ваших двигателей, поскольку пониженный ток не повредит магнитное железо двигателя (ремонт дорогостоящий). Сниженные токи также снижают риск поражения электрическим током и опасности дугового разряда / взрыва.
Существует два типа резистивного заземления: заземление с высоким сопротивлением и заземление с низким сопротивлением.

Заземление с высоким сопротивлением

Заземление с высоким сопротивлением обычно используется для ограничения тока замыкания на землю до <10 ампер. Низкий ток замыкания на землю также означает, что, как и в случае с незаземленной системой, вы можете продолжать работу системы при одном замыкании на землю. Низкий ток обычно не вызывает срабатывания защитных устройств во время одиночного замыкания на землю.
В целом, вы хотите использовать заземление с высоким сопротивлением, когда вам нужен низкий ток короткого замыкания и вы все еще хотите работать с одним замыканием. Заземление с высоким сопротивлением обычно наблюдается при модернизации ранее незаземленных систем в дополнение к новым системам.

Заземление с низким сопротивлением

Заземление с низким сопротивлением обычно ограничивает ток замыкания на землю в пределах от 100 до 1000 ампер. Это дает то же преимущество, что и заземление с высоким сопротивлением, в том, что вы можете контролировать ток замыкания на землю, что означает, что вы можете спроектировать свою систему так, чтобы выдерживать токи без повреждений.
Системы заземления с низким сопротивлением позволяют отключать ваши защитные устройства при возникновении неисправности. Их цель состоит в том, чтобы немедленно отключить питание цепи, и поэтому, в отличие от систем заземления с высоким сопротивлением, система заземления с низким сопротивлением не будет поддерживать работу во время одиночного замыкания линии на землю.
Заземление с низким сопротивлением также снижает перенапряжение и используется в системах среднего напряжения 15 кВ или меньше, обычно там, где используются большие генераторы / двигатели.

Надежное заземление — это то, что вы получаете, когда подключаете систему напрямую к земле без какого-либо сопротивления. Заземление обычно подключается к системе в нейтральной точке, например, нейтральной клемме генератора или трансформатора.

Плюсы и минусы

Прочное заземление, как и резистивное заземление, может значительно снизить перенапряжения в вашей электрической системе.Однако системы с глухим заземлением могут иметь большой ток замыкания на землю. В результате системы с глухим заземлением не могут работать при замыкании на землю (поскольку весь ток в системе идет от замыкания на землю).
Твердое заземление имеет два основных применения:

  • В системах с напряжением 600 В или ниже можно использовать твердое заземление, если нет необходимости поддерживать работу неисправной цепи.
  • В системах с напряжением 15 кВ или выше твердое заземление может использоваться, если по какой-либо причине желательны высокие токи замыкания на землю, например, быстрое обнаружение замыкания на землю (поскольку большой ток наверняка сработает защитные устройства).
  • Вы можете использовать незаземленные системы, если хотите, чтобы ток замыкания на землю был незначительным.
  • Резистивное заземление предлагает преимущества незаземленных систем без риска больших перенапряжений.
  • Прочное заземление снижает перенапряжения, но имеет высокие токи замыкания на землю.

В конце концов, тип заземления, который вы используете для своей системы, будет зависеть от того, какой тип заземления лучше всего соответствует вашим потребностям и бюджету.

Связанные

Требования к электрическому заземлению Бесплатное онлайн-обучение OSHAcademy

Ресурсы по технике безопасности: электрическое оборудование


Требования безопасности при установке

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

В этом разделе содержатся требования к заземлению систем, цепей и оборудования.Заземление электрических цепей и электрического оборудования необходимо для защиты сотрудников от поражения электрическим током, защиты от пожара и защиты от повреждения электрического оборудования. Существует два типа заземления: (1) заземление электрической цепи или системы и (2) заземление электрического оборудования. Заземление электрической системы достигается, когда один провод цепи намеренно заземлен. Это сделано для защиты цепи в случае удара молнии или другого контакта с высоким напряжением.Заземление системы также стабилизирует напряжение в системе, поэтому ожидаемые уровни напряжения не превышаются при нормальных условиях. Второй вид заземления — заземление оборудования. Это достигается, когда все металлические каркасы оборудования и корпуса, содержащие электрическое оборудование или проводники, заземлены посредством постоянного и непрерывного соединения или связи. Заземляющий провод оборудования обеспечивает путь опасному току короткого замыкания для возврата к заземлению системы в источнике питания цепи в случае нарушения изоляции.При правильной установке заземляющий провод оборудования представляет собой путь тока, который позволяет защитным устройствам, таким как автоматические выключатели и предохранители, срабатывать при возникновении неисправности. На рисунке ниже показаны оба типа заземления.

ПУТЬ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Путь к земле от цепей, оборудования и корпусов должен быть постоянным и непрерывным.

Это требование было извлечено из NEC 250-51, Эффективный путь заземления, который является более полным и фундаментальным для понимания электробезопасности.В нем указано, что путь к земле:

  • должен быть постоянным и непрерывным. (Если путь проложен таким образом, что повреждение, коррозия, расшатывание и т. Д. Могут нарушить непрерывность в течение срока службы установки, возникнет опасность удара током и ожога.)
  • должен быть способен безопасно проводить любой ток повреждения, который может быть наложен на него. (Токи повреждения могут во много раз превышать нормальные токи, и такие высокие токи могут расплавить или сжечь металл в точках с плохой проводимостью.Эти высокие температуры могут быть опасны сами по себе и могут нарушить целостность цепи замыкания на землю.)
  • должен иметь достаточно низкий импеданс, чтобы ограничить напряжение относительно земли и облегчить работу защитных устройств цепи. (Если цепь замыкания на землю имеет высокий импеданс, при каждой попытке протекания токов короткого замыкания будут возникать опасные напряжения. Кроме того, если полное сопротивление велико, ток короткого замыкания будет ограничен до некоторого значения, настолько низкого, что предохранитель или автоматический выключатель сработает. не действовать быстро, если вообще.)

В отношении безопасных путей заземления важно помнить следующее:

  • Ток повреждения в цепях переменного тока будет ограничен суммой сопротивления и реактивного сопротивления, и единственный путь с низким реактивным сопротивлением — это тот, который следует за проводниками цепи.
  • Если используется металлическая система дорожек качения, убедитесь, что металлическая система является непрерывной и постоянной.
  • В случаях, когда система металлических кабельных каналов не используется, обеспечьте зеленый или неизолированный провод заземления оборудования рядом с проводами питания, чтобы гарантировать, что все корпуса соединены вместе и с источником.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ, ПОДКЛЮЧЕННОГО ШНУРОМ И РАЗЪЕМОМ

При любом из условий, описанных ниже, открытые нетоковедущие металлические части оборудования, подключенного к шнуру и вилке, которые могут оказаться под напряжением, должны быть заземлены.

  • а. Если в опасном (засекреченном) месте.
  • г. При работе от напряжения более 150 вольт относительно земли, за исключением защищенных двигателей и металлических каркасов электроприборов, если каркасы приборов постоянно и эффективно изолированы от земли.
  • г. Если оборудование следующих типов:
    • Холодильники, морозильники и кондиционеры;
    • Машины для стирки, сушки одежды, посудомоечные машины, водоотливные насосы и электрическое аквариумное оборудование;
    • Инструмент ручной моторизованный;
    • Электроаппараты следующих типов: кусторезы, газонокосилки, снегоочистители, скрубберы для мокрой уборки;
    • Приборы, подключаемые к электросети и с розеткой, используемые во влажных или влажных помещениях, или работниками, стоящими на земле или на металлических полах или работающими внутри металлических резервуаров или котлов;
    • Переносное и передвижное рентгеновское оборудование и сопутствующее оборудование;
    • Инструменты, которые могут использоваться во влажных и токопроводящих местах; и
    • Переносные ручные фонари.

В условиях, описанных выше, необходимо заземлить открытые нетоковедущие металлические части оборудования, подключенного через шнур и вилку. Заземление металлических частей не требуется, если оборудование питается через изолирующий трансформатор с незаземленной вторичной обмоткой не более 50 вольт или если переносные инструменты защищены утвержденной системой двойной изоляции. Для заземления оборудования, подключенного к шнуру и вилке, в комплекте шнура обычно предусматривается третий провод, а в вилке — третий контакт.Третий провод служит заземляющим проводом оборудования, который подключается к металлическому корпусу переносного инструмента и металлической шине заземления внутри оборудования служебного входа. Оборудование служебного входа расположено на входе в систему электроснабжения здания или завода и содержит или обслуживает другие щитовые панели, которые содержат защитные устройства параллельных цепей, такие как предохранители и автоматические выключатели. Третий провод обеспечивает путь для тока короткого замыкания в случае нарушения изоляции.Таким образом, опасный ток короткого замыкания будет направлен обратно к источнику, к служебному входу, и позволит сработать автоматическим выключателям или предохранителям, тем самым размыкая цепь и останавливая прохождение тока.

На рисунке ниже показана потенциальная опасность поражения электрическим током, которая существует, когда не используется третий провод, заземляющий провод. В случае неисправности большая часть тока будет проходить по пути наименьшего сопротивления. Если рабочий обеспечивает путь к земле, как показано, некоторая часть тока уйдет от заземленного белого проводника (нейтрали) и вернется на землю через рабочего.Сила полученного разряда будет зависеть от силы тока, протекающего через рабочего.

На рисунке ниже показаны преимущества правильно подключенного заземленного проводника. Следует отметить, что правильно подключенный кабелепровод и связанные с ним металлические корпуса также могут служить заземляющим проводом.

Типы электродов

Часто эти стержни ударяются о камень и фактически разворачиваются сами по себе и всплывают на несколько футов от места установки.

Поскольку длина приводных штанг составляет от 8 до 10 футов, часто требуется лестница, чтобы добраться до вершины штанги, что может стать проблемой для безопасности. Многие падения произошли в результате того, что персонал пытался буквально «вбить» эти стержни в землю, когда они висели на лестнице на высоте многих футов над землей.

Национальный электрический кодекс (NEC) требует, чтобы длина приводных штанг была не менее 8 футов, а длина 8 футов должна находиться в непосредственном контакте с почвой. Как правило, перед установкой ведомой штанги копают в землю с помощью лопаты.Наиболее распространенные стержни, используемые коммерческими и промышленными подрядчиками, имеют длину 10 футов. Эта минимальная длина требуется во многих промышленных спецификациях.

Распространенное заблуждение состоит в том, что медное покрытие на стандартный ведомый стержень было нанесено по причинам, связанным с электричеством. Хотя медь, безусловно, является проводящим материалом, ее реальное назначение на стержне — обеспечить защиту от коррозии стали, находящейся под ним. Может возникнуть множество проблем с коррозией, потому что медь не всегда является лучшим выбором для защиты от коррозии.Следует отметить, что оцинкованные ведомые стержни были разработаны для решения проблемы коррозии, которую представляет медь, и во многих случаях являются лучшим выбором для продления срока службы заземляющих стержней и систем заземления. Вообще говоря, оцинкованные стержни являются лучшим выбором для сред с высоким содержанием соли.

Дополнительным недостатком ведомого стержня, плакированного медью, является то, что медь и сталь — два разных металла. При наложении электрического тока происходит электролиз.Кроме того, вбивание стержня в почву может повредить медную оболочку, позволяя коррозионным элементам в почве воздействовать на оголенную сталь и еще больше сокращать срок службы стержня. Окружающая среда, старение, температура и влажность также легко влияют на приводные штанги, что дает им средний срок службы от пяти до 15 лет в хороших почвенных условиях. Ведомые штанги также имеют очень маленькую площадь поверхности, что не всегда способствует хорошему контакту с почвой. Это особенно верно в каменистых почвах, в которых стержень будет касаться только краев окружающей скалы.

Хорошим примером этого является представление забитого стержня, окруженного большими шариками. Фактический контакт между шариками и ведомым стержнем будет очень маленьким. Из-за этого небольшого контакта поверхности с окружающей почвой сопротивление стержня относительно земли будет увеличиваться, что приведет к снижению проводимости и ограничению его способности справляться с сильноточными замыканиями.

Электрическое заземление

Заземление — наиболее важный аспект проектирования электрических или электронных систем. Неправильное заземление приводит к повреждению имущества и большому риску для жителей дома или здания.

Наряду с безопасностью персонала и оборудования, существует множество других причин электрического заземления, включая использование в качестве опорной точки и установки обратного проводника и т. Д.

При работе с электрическими установками электрическое заземление является одним из лучших средств безопасности. устройства, защищающие персонал и оборудование от сильных опасных токов.

Заземление

Что такое заземление?

Заземление — это проводящее соединение между землей или другим проводящим материалом вместо земли и электрической цепью или частью оборудования.

Основная причина облегчения заземления состоит в том, чтобы обеспечить немедленное отведение сильного тока короткого замыкания в случае неисправности цепи, при этом обеспечивается защита людей и животных от поражения электрическим током.

При заземлении электрическая цепь или устройство соединяются с землей металлическим проводником с незначительным сопротивлением. Этот проводник должен иметь хорошую проводимость, высокую прочность на разрыв и разрыв, а также быть устойчивым к коррозии или эрозии.

Заземление подразделяется на два основных типа, а именно: заземление системы или нейтрали и заземление оборудования.

Заземление системы — это соединение одного из токоведущих проводов системы электроснабжения или внутренней электропроводки с землей или землей.

В основном нейтральный провод соединен с землей в системе заземления, и сегодня почти все энергосистемы работают с заземленными нейтралами.

Здесь нейтральный вывод различного оборудования, такого как генератор, двигатель, оборудование передачи и распределения, трансформатор и т. Д.подключен к земле либо напрямую, либо через сопротивление, либо реактивное сопротивление.

Целью заземления системы является обеспечение защиты от несимметричных напряжений относительно земли, искрения заземления, различных электрических повреждений и защиты от молнии.

Заземление оборудования — это соединение одной или нескольких нетоковедущих металлических частей системы электропроводки или оборудования с землей.

Нетоковедущие металлические части включают корпус двигателя, бак трансформатора, металлические корпуса распределительного устройства, кабелепроводы и т. Д.Это заземление предназначено для защиты персонала, контактирующего с оборудованием при возникновении в нем неисправностей.

Зачем нужно заземление?

Безопасность персонала и оборудования

Заземление обеспечивает безопасность персонала и оборудования, обеспечивая работу защитного устройства управления и изоляцию неисправной цепи в следующих случаях.

Нарушение изоляции

Если изоляция любого проводника повреждена и если он касается земли, электрический ток будет проходить через путь заземления, как показано ниже.

Протекания тока короткого замыкания достаточно для срабатывания защитного устройства, если полное сопротивление пути заземления низкое. Таким образом, защитное устройство изолирует цепь, тем самым предотвращая прохождение тока через нетоковедущие части.

Случайный контакт между проводами высокого и низкого напряжения

Когда высокотемпературные провода соприкасаются с низковольтными проводами (как показано на рисунке), через вторичную обмотку трансформатора рядом с заземлением трансформатор и обратно в систему высокого напряжения.

Этот ток короткого замыкания задействует защитные устройства на стороне высокого напряжения и, следовательно, отключает цепь. Следовательно, заземление обеспечивает средства для срабатывания защитных устройств в условиях неисправности.

Защита от перенапряжения

Во время разряда молнии непреднамеренный контакт с линиями высокого напряжения или скачки напряжения в цепи могут вызвать серьезное высокое напряжение в системе распределения электроэнергии. Таким образом, заземление обеспечивает путь с низким сопротивлением, чтобы безопасно отправлять дополнительный заряд на землю.

Стабилизация напряжения

Земля служит опорным постоянным потенциалом в сети энергосистемы, относительно которого измеряются другие потенциалы. В электроэнергетической системе есть много источников для производства энергии.

Таким образом, земля является общей точкой отсчета для этих источников. Без заземления было бы трудно рассчитать взаимосвязь между различными источниками напряжения друг с другом, и это может привести к серьезным поражениям электрическим током.

Для экономии затрат на установку

В некоторых цепях передачи электроэнергии и телеграфных цепях само заземление используется в качестве одного из проводников системы передачи для экономии затрат на установку отдельного проводника.

Типы заземления

Как мы обсуждали выше, заземление в основном подразделяется на два типа: системное заземление и заземление оборудования. Кратко остановимся на этих типах.

Заземление системы или нейтрали

Основное внимание в системе заземления нейтрали необходимо для обеспечения безопасности людей и поддержания безопасной работы электроприборов при гарантированной работе системы защитных реле.

Это обеспечивает повышенную надежность обслуживания, большую безопасность, снижение переходных напряжений и улучшенную защиту от неисправностей.Обычно используемые методы заземления системы включают

Жесткое заземление

В этом случае нейтральный проводник напрямую соединен с землей без какого-либо сопротивления между нейтралью и землей, как показано на рисунке. Это простой и недорогой метод, не требующий дополнительного оборудования.

Минимизирует перенапряжение в неисправной фазе во время замыкания фазы на землю, что приводит к снижению нагрузки на изоляцию неисправного проводника. Этот метод чаще всего используется в промышленных и коммерческих энергосистемах.

Недостатком твердого заземления является то, что при замыканиях на землю возникает серьезная вспышка или опасность искрения. Эти дуги могут вызвать возгорание защитных устройств.

Эта система становится нестабильной, поскольку ей приходится выдерживать большой ток во время замыкания фазы на землю. Таким образом, это заземление обычно используется там, где полное сопротивление цепи достаточно велико, чтобы поддерживать ток замыкания на землю в безопасных пределах.

Сопротивление заземления

В этом случае резистор используется между точкой звезды (нейтральной точкой) и землей.Сопротивление ограничивает величину тока замыкания на землю в безопасных пределах. Это значение сопротивления не должно быть ни очень высоким, ни очень низким. Если сопротивление очень велико, система станет незаземленной нейтралью.

С другой стороны, если это значение очень низкое, система станет надежной системой заземления. Следовательно, значение сопротивления должно быть таким, чтобы ток короткого замыкания ограничивался более безопасным значением, при этом позволяя срабатывание системы защиты от замыканий на землю.

Недостатком этой системы является то, что из-за рассеивания энергии короткого замыкания возникают огромные потери энергии в сопротивлении заземления нейтрали, а также она дороже, чем система твердого заземления.

Эта система используется на заводах и фабриках, где непрерывная работа процесса является основным требованием при возникновении неисправностей.

Реактивное заземление

В этом случае вместо резистора используется реактор. Подобно сопротивлению, реактивное сопротивление необходимо выбирать в соответствии с требованиями защиты или для контроля индуктивных помех.Реактивная часть тока короткого замыкания компенсируется этим реактором.

Используются, когда величина уменьшения тока небольшая. Это связано с тем, что реактор с низким сопротивлением для обработки больших количеств тока может быть построен с меньшими затратами по сравнению с резистором для того же ограничения тока.

Недостатком этой системы является то, что в системе возникают высокие переходные напряжения в условиях неисправности.

Кроме того, для тех же условий повреждения ток повреждения, необходимый для срабатывания защитного устройства при резонансном заземлении, выше, чем при заземлении через сопротивление.Из-за этих недостатков данный способ заземления в настоящее время не применяется.

Заземление катушки подвески дуги или резонансное заземление

В этом случае регулируемый реактор помещается между точкой звезды или нейтралью и землей, чтобы уравновесить ток короткого замыкания с емкостным током. Мы знаем, что между каждой линией и землей существует емкость.

Таким образом, емкостные токи, протекающие через эти конденсаторы, вызывают образование дуги заземления (повторяющееся образование дуги в месте повреждения из-за емкостей).

Заземление катушки подвески дуги

Если индуктор соответствующего номинала подключен параллельно емкости системы, ток короткого замыкания, если он протекает через индуктор, будет противофазен току Ic, протекающему через конденсатор.

Если индуктивность настроена так, что I L = I c , ​​результирующий ток короткого замыкания будет равен нулю. Это называется резонансным заземлением.

Таким образом, этот метод полностью предотвращает повреждение системы искровым заземлением.На приведенном выше рисунке показано резонансное заземление, в котором катушка подвески дуги или катушка Петерсона подключены между заземлением и нейтралью. Однако катушку необходимо каждый раз регулировать, так как емкость время от времени изменяется.

Заземление оборудования

Как уже говорилось ранее, подключение металлических корпусов или нетоковедущих металлических частей электрического оборудования к земле называется заземлением оборудования.

Предположим, что электрическое оборудование с сопротивлением R подключено к сети питания, и предположим, что оно не заземлено или не заземлено, как показано на рисунке ниже.Пусть Rb будет сопротивлением тела человека, который прикасается к устройству, сохраняя контакт с землей, как показано на рисунке

Ток от сети имеет два пути; один путь проходит через устройство, а другой — через сопротивление изоляции устройства, затем через сопротивление Rb корпуса и, наконец, через сопротивление заземления Re к нейтрали источника питания.

Если сопротивление изоляции бесконечно, через тело не протекает ток утечки, и, следовательно, человек не испытывает ударов.

Если изоляция устройства повреждена или повреждена, сопротивление изоляции становится равным нулю, и, следовательно, ток утечки из сети проходит через тело человека, и его величина зависит от сопротивления тела. Этого тока вполне достаточно, чтобы потрясти человека.

Если корпус оборудования соединен с нулевым проводом заземления, ток утечки протекает через корпус и обратно к нейтральному проводу в случае нарушения изоляции.

Следовательно, в оборудовании поддерживается потенциал земли, и человек или оператор не испытают никакого удара, поскольку ток утечки отводится на нейтральный путь заземления.

Этот метод небезопасен, потому что, если по какой-либо причине нейтраль разомкнется при неисправности, человек, контактирующий с корпусом, получит сильный удар электрическим током, как показано ниже.

Предположим, оборудование заземлено отдельным проводом заземления, так что путь обеспечивает нулевое сопротивление току.

Когда человек прикасается к оборудованию в случае нарушения изоляции, ток короткого замыкания отводится через путь заземления, а не через тело человека.Таким образом, заземление этого оборудования позволяет избежать поражения электрическим током.

Предотвращение поражения электрическим током с помощью надлежащих методов заземления

Время чтения: 9 минут

Удар электрическим током

Примерно 58 человек каждую неделю гибнут в результате поражения электрическим током.

Фото 1. Правильное заземление

В электрической системе система заземления и соединения является основной защитой от поражения электрическим током.Он обеспечивает путь к земле с низким сопротивлением для защиты от электрических неисправностей. Эффективный путь тока замыкания на землю обеспечивает облегчение работы устройства максимального тока в условиях замыкания на землю. Заземление не должно рассматриваться как эффективный путь тока замыкания на землю [см. 250.4 (A) (5)]. Использование надлежащих методов заземления и соединения, проверка и поддержание хорошего электрического заземления и установка защитных устройств — лучшие способы защитить людей и оборудование от поражения электрическим током.

Методы правильного заземления

Поддержание качественной системы заземления оборудования начинается с правильного подключения цепей. В соответствии с 250.148 (B) NEC требует, чтобы удаление любого устройства не могло прервать путь заземления. Производители розеток в ответ поставили розетки только с одним заземляющим контактом. Это запретило бы электрикам подключать устройство последовательно с цепью заземления.

Соединения косичками

Распространенным методом обеспечения целостности заземляющего соединения оборудования является использование гибкого кабеля.Кодовый термин для этого «гибкого провода» — это перемычка для подключения оборудования, которая определена в Статье 100. Чтобы выполнить гибкое соединение, возьмите оба заземляющих провода и соедините их 6-дюймовым проводом того же цвета, который был зачищен на любом из них. конец. Крепко возьмите все три и свяжите их вместе проволочным соединителем. Убедитесь, что вы используете разъем правильного размера, соответствующий размеру и количеству проводов.

Рисунок 1. Розетки с одинарным заземлением

Доступны специальные соединители, облегчающие эту работу.В одном из них через отверстие в верхней части разъема вставляется неизолированный медный провод. Затем все провода связывают вместе, скручивая разъем до упора.

Готовые косички становятся популярными из-за экономии времени. Например, в некоторых разъемах теперь совмещен скручивающийся провод с предварительно обжатым жгутом. Сверхгибкий шестидюймовый кабель обеспечивает беспроблемное размещение в распределительной коробке, а заземляющие кабели поставляются с предварительно обжатым вилочным соединением для быстрой и простой установки устройства.

Присоединение распределительной коробки к заземляющему проводнику

Во многих электрических цепях более одного заземляющего провода оборудования входит в розетку. Согласно NEC 250.148, если в коробку входит более одного заземляющего проводника оборудования, все такие проводники должны быть сращены или присоединены внутри коробки или к коробке.

Фото 2. Коннектор косички

Единственное исключение — изолированные розетки, указанные в Разделе 250.146 (D), где изолированные розетки требуются для уменьшения электрического шума (электромагнитных помех).

Для металлических распределительных коробок заземляющие провода от каждого устройства также должны быть подключены к коробке с помощью указанного заземляющего устройства или заземляющего винта, которые не используются ни для каких других целей.

Присоединение клеммы заземления розетки к распределительной коробке

Устройство может быть подключено к распределительной коробке с помощью перемычки. В соответствии с NEC 250.146, перемычка заземления оборудования должна использоваться для подключения клеммы заземления розетки заземляющего типа к заземленной коробке, если не заземлено, как в 250.146 (A) — (D).

(A) Если коробка установлена ​​на поверхности, должен быть разрешен прямой контакт металла с металлом между вилкой устройства и коробкой или контактным устройством, которое соответствует требованиям 250.146 (B), для заземления розетки на коробку. По крайней мере, одна из изолирующих шайб должна быть удалена с емкостей, не имеющих контактной вилки или устройства, соответствующего 250.146 (B), для обеспечения прямого контакта металла с металлом. Это положение не применяется к розеткам, установленным на крышке, если комбинация коробки и крышки не указана как обеспечивающая приемлемое заземление между коробкой и розеткой.

(B) Контактные устройства или хомуты спроектированы и внесены в список как самозаземляющиеся. допускается в сочетании с поддерживающими винтами для создания цепи заземления между ярмом устройства и коробками скрытого типа.

(C) Напольные коробки предназначены и перечислены как обеспечивающие удовлетворительное заземление между коробкой и устройством.

(D) Там, где это требуется для уменьшения электрического шума (электромагнитных помех) в цепи заземления, должна быть разрешена розетка, в которой вывод заземления специально изолирован от средств крепления розетки.Клемма заземления розетки должна быть заземлена изолированным заземляющим проводом оборудования, проложенным с проводниками цепи. Этому заземляющему проводнику должно быть разрешено проходить через один или несколько щитовых щитов без подключения к заземляющему зажиму щитового щита, как разрешено в 408.40, Исключение, так, чтобы он заканчивался в том же здании или сооружении непосредственно на зажиме заземления оборудования соответствующей производной системы или услуги. .

Клемма заземления розетки соединяется с изолированным заземляющим проводом оборудования, который проходит вместе с проводниками цепи и может проходить через одну или несколько субпанелей без подключения к клеммной колодке заземления щитка, как разрешено в Разделе 408.40 Исключение.

Обратите внимание, что использование изолированного заземляющего проводника оборудования не снимает требования к заземлению системы кабельных каналов и распределительной коробки.

Обеспечение эффективного пути заземления

Фото 3. Разъем «косичка» (на фото вывод к прибору укорачивается).

Хорошая система электрического заземления требует большего, чем выполнение нескольких требований NEC; это также должна быть эффективная система заземления. Путь к земле — это заземленный провод системы и соединение оборудования с землей, а также путь для паразитного тока.Если электричество следует по пути наименьшего сопротивления, то цепь (путь) заземления должна иметь меньшее сопротивление, чем индивидуальное, чтобы защитить их. Практическое правило защиты людей — поддерживать полное сопротивление заземления менее одного Ом. Обратите внимание, что в Кодексе нет установленных значений для этого сопротивления, кроме максимальных значений сопротивления, указанных для стержневых, трубных или пластинчатых электродов, которые составляют 25 Ом.

Ложные основания

Заземленный (часто нейтральный) провод, как правило, может быть подключен к земле только на нейтральной шине средства отключения (см. 250.24 (А) (5) и 250.142 (В)]. Основная перемычка на сервисе соединяет заземленный провод и заземляющий провод оборудования в этой точке. Перемычка основного заземления служит важным звеном на пути тока замыкания на землю от рабочего разъединителя до обмоток источника (обычно трансформатора электросети). . Иногда из-за ошибки или незнания заземленный (нейтральный) провод и заземляющий провод оборудования соединяются вместе на стороне нагрузки средства отключения обслуживания, что нарушает общие требования 250.24 (А) (5). Это часто называется ложным или незаконным заземлением и может создавать нежелательный или нежелательный ток в цепи заземления. Если заземленный провод и заземляющие проводники оборудования подключены в любом другом месте здания, весь заземленный металл может стать частью цепи возврата заземленного (нейтрального) проводника для несбалансированного тока нейтрали, который может создавать различные потенциалы напряжения на электронном оборудовании. При использовании обычных тестеров розеток это состояние обычно отображается как нормально подключенное.

Земля Земля

Путь к земле простирается за пределы главной панели к системе заземления, известной как система заземляющих электродов, как описано в Разделе 250.50. Заземление может быть одним заземляющим стержнем, несколькими заземляющими стержнями, матом или сеткой или различными другими проводящими элементами, которые устанавливают соединение с землей. Кодекс требует, чтобы все элементы, перечисленные в пунктах 250.52 (A) (1) — (6), при их наличии, были соединены вместе для образования системы заземляющих электродов. Есть одно исключение для электродов в бетонном корпусе, но это касается только фундаментов существующих зданий или сооружений.В разделе 250.56 рассматривается сопротивление заземления, указывая, что если заземляющий электрод (стержневого, трубного или пластинчатого типа) не имеет сопротивления заземления 25 Ом или менее, дополнительный электрод любого из типов, перечисленных в 250,52 (A) (2 ) через (7) должны быть добавлены и установлены на расстоянии не менее 1,8 м (6 футов) от первого электрода. Систему заземляющих электродов можно проверить с помощью тестера сопротивления заземления или токоизмерительных клещей.

При испытании сопротивления заземляющего электрода стержневого, трубного или пластинчатого типа после установки будет соответствовать требованиям NEC в 250.56, не всегда достаточно обеспечить защиту персонала или электронного оборудования.

Фото 4. Токоизмерительные клещи сопротивления заземления

Сопротивление заземляющего электрода сильно зависит от удельного сопротивления почвы. Поскольку удельное сопротивление почвы зависит от влажности и температуры, сопротивление системы заземления будет варьироваться в разные сезоны года. Чтобы обеспечить эффективную систему заземляющих электродов, включите заземляющий электрод или заземление как часть стандартных процедур тестирования на вашем предприятии.Токоизмерительные клещи для измерения сопротивления заземления позволяют электрикам измерять сопротивление заземляющего электрода за долю времени, необходимого с помощью традиционного трехточечного испытания на падение потенциала.

Прерыватели цепи при замыкании на землю

Кодекс требует установки прерывателей цепи замыкания на землю (GFCI) в жилых домах для защиты от поражения электрическим током. Сосуды в ванных комнатах, гаражах, на открытом воздухе, в подвальных помещениях, недостроенных подвалах, кухнях, возле раковин с раковинами, хозяйственных раковинах и раковинах для стирки требуют защиты.Все 125-вольтовые 15- и 20-амперные розетки в лодочных домах должны иметь GFCI, так же как и любые ответвленные розетки для лодочного подъемника для жилых единиц (дополнительную информацию см. 210.8 (A)). Кодекс также требует защиты GFCI для многих объектов, не относящихся к жилым домам. [См. 210.8 (B) для более полного списка тех областей, где требуется эта прерыватель цепи защиты от замыкания на землю].

Розетка GFCI — это устройство со встроенной схемой для обнаружения тока утечки на землю на стороне нагрузки устройства.Когда GFCI обнаруживает ток утечки в диапазоне 4–6 миллиампер, он прерывает подачу питания на сторону нагрузки устройства, предотвращая опасное замыкание на землю. [См. Определение устройства GFCI класса A прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) в Статье 100 для получения дополнительной информации].

Эти устройства следует регулярно проверять, поскольку они зависят от механических соединений, которые со временем могут выйти из строя. Согласно недавнему исследованию, проведенному Институтом Левитона, в среднем 15 процентов GFCI не работали во время тестирования.«Скачки напряжения от молнии, коммутации сети и других источников — все это сказывается на устройствах, поэтому Underwriters Laboratories (UL) требует, чтобы GFCI проверялись ежемесячно».

Отказ оборудования

Когда чувствительное электронное оборудование выходит из строя, первая реакция — поднимать руки вверх и винить в этом низкое качество электроэнергии. Из-за этого проблема кажется неуправляемой и неподвластной нам. Большинство из этих проблем находятся под нашим контролем, потому что 80 процентов всех проблем с качеством электроэнергии обнаруживаются в системе распределения, заземления и соединения.

Помимо предотвращения возможности возгорания, хорошее электрическое заземление с низким сопротивлением и система соединения будут служить для защиты электронного оборудования. Соединение с высоким сопротивлением, такое как свободный провод, вызовет колебания или падение напряжения при приложении большой нагрузки. Если напряжение падает достаточно низко, это может привести к блокировке, сбросу или полному отключению электронного оборудования. Заземление — еще одна проблема для электронного оборудования. Хотя сопротивление заземления в 1 Ом или менее может защитить людей от поражения электрическим током, оно может быть недостаточной защитой для электронного оборудования.IEEE рекомендует, чтобы импеданс заземления был менее 0,25 Ом для надлежащей защиты.

Изолированное заземление и выделенные цепи

В некоторых случаях легче изолировать чувствительное электронное оборудование, чем повторно подключить всю цепь. Это можно сделать, запустив изолированное заземление для рассматриваемого оборудования или запустив новую выделенную цепь. Кодекс в настоящее время не включает термин «выделенная цепь»; тем не менее, термин «отдельная ответвленная цепь» определен; и такая схема часто устанавливается для чувствительного электронного оборудования.Отдельные ответвленные цепи могут также включать изолированные заземляющие проводники, установленные в соответствии с положениями 250.146 (D).

Изолированное заземление защищает оборудование от другого оборудования в той же цепи заземления. Электронное оборудование может создавать электрические помехи в цепи заземления, которые могут мешать работе другого оборудования в цепи. Важно отметить, что изолированное заземление не защитит оборудование от гармонических искажений, проходящих через общий нейтральный проводник типичных многопроволочных ответвленных цепей.

В некоторых случаях запуск выделенной цепи (индивидуальной ответвленной цепи) необходим для полной изоляции части оборудования и обеспечения защиты.

Статья 285 устанавливает правила и охватывает использование ограничителей импульсных перенапряжений. Эти устройства защищают силовые, телефонные и кабельные линии от скачков напряжения. Переходные процессы — это короткие импульсы большой амплитуды, вызванные выделением энергии в электрической системе. Эти импульсы энергии могут быть вызваны внутренними источниками, такими как конденсатор, выделяющий энергию в систему, или внешними источниками, такими как освещение.

Заключение

Скрытые опасности, связанные с разветвленной проводкой, очень серьезны, но, к счастью, меры предосторожности просты. Мы можем защитить себя и оборудование, используя сертифицированные устройства и испытательное оборудование от известных производителей, а также применяя политику тестирования ответвлений. Эти политики должны включать проверку правильности проводки, тестирование устройств, проверку целостности ответвленной цепи и измерение целостности системы заземления.

Установщики

должны всегда проверять все устройства сразу после установки, чтобы проверить правильность подключения и проверить устройства. Инспектор по электрике, как правило, не несет ответственности за проверку установки после ее завершения. Подрядчик по установке, как правило, несет ответственность за этот тип испытаний. Розетки следует проверять, чтобы избежать распространенных ошибок подключения, таких как неправильная полярность или обрыв нейтрали. Проверка уровня напряжения с помощью тестера напряжения быстро подтверждает, что розетка правильно подключена на 120 или 220 В переменного тока.Проверка целостности коммутатора подтверждает его правильную работу. На рынке доступны различные тестеры для быстрого и точного тестирования этих устройств.

Проверить электрические цепи под нагрузкой, чтобы проверить целостность параллельной цепи. Испытание на падение напряжения может выявить соединения с высоким сопротивлением, что может привести к возгоранию, пробою изоляции и снижению эффективности электрической системы, что может способствовать нестабильной работе оборудования.

Проверить целостность системы заземления, которая включает не только заземляющие провода оборудования, но также стержень заземления или систему заземляющих электродов.Путь с низким сопротивлением в обеих этих системах важен для защиты от поражения электрическим током. Эффективный путь тока замыкания на землю гарантирует, что устройства максимального тока будут работать в условиях замыкания на землю. См. 250.4 (A) (5).

Таким образом, тестирование ответвленной цепи является важной частью подключения любой цепи. Он проверяет правильность подключения устройств и позволяет защитить себя от скрытых дефектов в электрической системе.

Заземляющий провод

— ABL Electronics Supplies, Inc.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПРОВОДА

ABL Electronic Supplies, Inc. поставляет заземляющие провода уже 45 лет. Позвоните нам по телефону 704-784-4225 или заполните форму на этой странице, и мы свяжемся с вами, чтобы обсудить, что вы ищете.

Вот некоторая информация о проводах заземления:

Заземляющий провод и принцип его работы

Заземляющий провод — это страховочный провод, который намеренно подключается к земле, как следует из названия. Провода заземления — это простой и разумный способ сделать вашу электрическую систему намного безопаснее.Когда есть избыток электричества, это может быть опасно для всех, кто находится поблизости. Лучше всего иметь заземляющий провод, чтобы лишнее электричество не причиняло вреда. Электрическая цепь имеет как положительное, так и отрицательное электричество. Связь между ними — это то, что дает прибору или любому электронному устройству возможность работать. Если что-то пойдет не так, энергия накапливается и может вызвать отключение.

Если у вас отключилось питание, вероятно, перегорел автоматический выключатель или предохранитель. Это происходит из-за электрической неисправности.Когда автоматический выключатель отключается, это происходит из-за короткого замыкания. С помощью заземляющего провода вы можете избежать переизбытка электроэнергии, которая приведет к отключениям. Всегда важно проверять заземляющий провод, чтобы убедиться, что он правильно подключен, чтобы избежать осложнений и рисков (например, поражения электрическим током).

Типы заземляющих проводов

Медный заземляющий провод обычно используется в электротехнике, особенно из-за его проводимости и долговечности. В зависимости от требований приложения используется множество различных типов медных проводов.Наиболее распространенные типы заземляющих проводов включают неизолированный медный провод и медный провод калибра. Согласно требованиям национального электрического кодекса, заземляющие провода должны быть белого или серого цвета.

Green 6 THHN — это особый тип медного провода, который используется для заземления вне помещений. Зеленый цвет представляет собой наружный провод, и он изолирован, поэтому влага не попадает внутрь и через провод. Измерительные медные заземляющие провода различаются по размеру. Чем больше номер калибра, тем меньше размер провода.

О размерах проводов заземления

Размер заземляющего провода не влияет на работу или поток.Провода заземления предназначены для обеспечения безопасности и, следовательно, не для нормального протекания тока. Текущий поток предназначен для перехода от горячего к нейтральному. В случае неисправности заземление обеспечит путь, достаточный для перегорания предохранителя или отключения автоматического выключателя. В целом, вы можете сэкономить, используя провод меньшего размера.

Выберите ABL Electronic Supplies, Inc. для провода заземления

Компания ABL Electronic Supplies, Inc. предлагает широкий спектр решений для заземляющих проводов и с радостью предоставит вам руководство и рекомендации, основанные на ваших уникальных потребностях.Свяжитесь с нами сегодня, заполнив форму на этой странице, или позвонив нам по телефону 704-784-4225.

Электроды заземления для домашнего обслуживания — InterNACHI®

от Ника Громико, CMI® и Кентона Шепарда

Системы электрического заземления отводят потенциально опасные электрические токи, обеспечивая путь между распределительной коробкой здания и землей. Молния и статическое электричество являются наиболее распространенными источниками опасных или разрушительных зарядов, которые могут рассеиваться через систему заземления.Электроды заземления подключаются к электрической системе здания через проводники заземляющих электродов, также известные как заземляющие провода. В качестве заземляющих электродов может работать ряд различных металлических сплавов, наиболее распространенным из которых и будет уделено основное внимание в данной статье.

Требования к электродам и заземляющим проводам:

  • Алюминий имеет тенденцию к коррозии и не должен использоваться в заземляющих проводах, если они не изолированы. Влага и минеральные соли из кирпичной кладки — частые причины коррозии неизолированного алюминия.Это также более плохой проводник, чем медь. Использование алюминиевых проводов в системах заземления в Канаде запрещено.
  • Поскольку заземляющие электроды не изолированы, их нельзя делать из алюминия.
  • Если присутствует более одного электрода, они должны быть соединены друг с другом перемычкой.

Общие типы заземляющих электродов Заземляющие стержни

Самая распространенная форма заземляющего электрода — это металлический стержень, который вбивается в землю таким образом, что он полностью погружен в воду.InterNACHI рекомендует вставлять стержень вертикально и цельным, но это не всегда возможно на каменистых участках. Если стержень забить в подземные породы, он может поцарапаться и потерять покрытие. Ржавчина может накапливаться на обнаженном железе или стали и ухудшать проводящую способность стержня. К сожалению, эта ржавчина редко будет заметна инспектору.

Электрики, как известно, разрезают стержень, когда им трудно вставить всю его длину под землю.Такая практика нарушает кодекс и может представлять угрозу безопасности. Инспекторам следует обратить внимание на следующие признаки, указывающие на укорочение стержня заземления:

  • Ржавчина на вершине стержня. Стержни заземления имеют антикоррозийное покрытие, но обычно изготавливаются из стали или железа и подвержены коррозии в любом месте, где стержень порезан.
  • У большинства стержней есть выгравированная этикетка на вершине. Если эта этикетка отсутствует, вероятно, стержень порезан.

Инспекторам следует иметь в виду, что коммунальные предприятия иногда разрешают укорачивать заземляющие стержни.Квалифицированный электрик может проверить, подходит ли укороченный стержень для заземления.

Если возможно, инспекторы должны проверить состояние зажима, который соединяет заземляющий стержень с заземляющим проводом. Хомуты должны быть из бронзы или меди и плотно прилегать. Требования к длине, толщине стержня и защитному покрытию изложены в Международном жилищном кодексе 2006 г. (IRC) следующим образом:

Стержневые и трубчатые электроды длиной не менее 8 футов (2438 мм) должны учитываться из следующих материалов. в качестве заземляющего электрода:

  1. Электроды трубы или кабелепровода должны быть не меньше торгового размера (метрическое обозначение 21), а в случае из железа или стали должны иметь внешнюю поверхность оцинкованной или иным способом с металлическим покрытием для защиты от коррозии.
  2. Электроды из стержней из железа или стали должны иметь диаметр не менее 5/8 дюйма (15,9 мм). Стержни из нержавеющей стали диаметром менее 5/8 дюйма (15,9 мм), стержни из цветных металлов или их эквиваленты должны быть указаны в списке и должны быть не менее 1⁄2 дюйма (12,7 мм) в диаметре.
Примечания
  • Хотя IRC 2006 года не упоминает, можно ли вращать стержень под углом, электрические нормы Калифорнии 1998 года допускают максимальный угол наклона 45 градусов от вертикали.
  • Электрик может установить два заземляющих стержня при необходимости.Они должны находиться на расстоянии не менее 6 футов друг от друга.
  • В Канаде заземляющие стержни должны быть 10 футов в длину и требуются два.

Электроды в бетонном корпусе (Ufer Grounds)

Этот метод электрического заземления был изобретен во время Второй мировой войны в Аризоне и обычно называется «Ufer» в честь его создателя, Герберта Г. Уфера. Армия Соединенных Штатов была обеспокоена тем, что молния или статическое электричество могут вызвать случайный взрыв взрывчатых веществ, которые хранились в хранилищах в форме иглу.Климат пустыни ограничивал полезность заземляющих стержней, которые должны были быть вбиты на сотни футов в сухую землю, чтобы быть эффективными. Уфер посоветовал военным подключить заземляющие провода к стальным арматурным стержням (арматуре) с бетонным покрытием бомбоубежищ, чтобы эффективно рассеивать электричество в земле. Тестирование подтвердило его теорию о том, что относительно высокая проводимость бетона позволит электрическому току рассеиваться на большой площади поверхности земли.Метод Уфера чаще встречается в новом жилом строительстве и требует металлического каркаса. Инспектору может быть сложно обнаружить электрод этого типа. В IRC 2006 г. описываются основания Ufer следующим образом:

Электрод, заключенный в бетон толщиной не менее 2 дюймов (51 мм), расположенный внутри и около дна бетонного фундамента или основания, находящегося в непосредственном контакте с землей, состоящего из: не менее 20 футов (6096 мм) одного или нескольких оголенных или оцинкованных или трех стальных арматурных стержней или стержней с электропроводящим покрытием не менее 1/2 дюйма (12.77 мм) или состоящий из не менее 20 (6096 мм) футов неизолированного медного проводника сечением не менее 4 AWG, считается заземляющим электродом. Арматурные стержни разрешается соединять вместе с помощью обычных стяжных проволок или других эффективных средств.

Металлические подземные водопроводные трубы

Водопроводная система здания может быть подключена к заземляющему проводу и работать как заземляющий электрод. В течение некоторого времени это был единственный тип обязательного заземляющего электрода, и он, как правило, был предпочтительнее других методов.Однако с 1987 года этот метод стал единственным, который необходимо дополнить электродом другого типа. Этот переход связан с возросшей популярностью непроводящих диэлектрических муфт и пластиковых труб. Когда водопровод заменен пластиковыми трубами, на сервисной панели электрооборудования должно быть размещено уведомление о том, что имеется неметаллическое водоснабжение. Инспекторы не смогут определить, заменены ли наружные водопроводные трубы, идущие к уличному водопроводу, пластиковыми деталями.

Инспекторы должны проверить следующее:

  • Провода заземления должны быть надежно прикреплены к водопроводным трубам рядом с точкой входа в здание. Заземляющий провод, который свободно обвязан вокруг трубы, не подходит.
  • Газовые трубы никогда не должны использоваться в качестве заземляющих проводов. Они обычно сделаны из пластика снаружи дома и содержат горючие газы, которые могут воспламениться при воздействии электрического тока.
В IRC 2006 года говорится следующее об электродах для водопроводных труб:

Металлическая подземная водопроводная труба, которая находится в прямом контакте с землей на расстоянии 10 футов (3048 мм) или более, включая любые обсадные трубы, эффективно прикрепленные к трубе, и что является электрически непрерывным путем соединения вокруг изоляционных стыков или изоляционной трубы с точками соединения проводника заземляющего электрода и проводов заземления, считается заземляющим электродом.Внутренние металлические водопроводные трубы, расположенные на расстоянии более 5 футов (1524 мм) от входа в здание, не должны использоваться как часть системы заземляющих электродов или как проводник для соединения электродов, которые являются частью системы заземляющих электродов.

Редкие заземляющие электроды

Вышеупомянутые заземляющие электроды составляют подавляющее большинство систем заземления, с которыми сталкиваются инспекторы. Два описанных ниже электрода встречаются гораздо реже, хотя они признаны IRC.Инспекторы могут не иметь возможности проверить их присутствие. IRC 2006 года объясняет их следующим образом:


Пластинчатые электроды

Пластинчатый электрод, который подвергает воздействию внешней почвы не менее 2 квадратных футов (0,186 м2) поверхности, следует рассматривать как заземляющий электрод. Электроды из железных или стальных пластин должны иметь толщину не менее 1⁄4 дюйма (6,4 мм). Электроды из цветного металла должны иметь толщину не менее 0,06 дюйма (1,5 мм). Пластинчатые электроды должны быть установлены на глубине не менее 30 дюймов (762 мм) от поверхности земли.

Кольцевые электроды заземления

Кольцо заземления, окружающее здание или сооружение, находящееся в прямом контакте с землей на глубине ниже поверхности земли не менее 2,5 футов, состоящее из не менее 20 футов неизолированного медного проводника не меньше чем № 2 считается заземляющим электродом.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.