В каких электроустановках необходимо заземление: Что надо заземлять в электроустановках?

Заземление и зануление электроустановок | Novation.by

Заземление электроустановки — это обеспечение электробезопасности путём целенаправленной электрической связи корпуса устройства с «землёй». Защита делится на два варианта: заземление и зануление. Их общей целью является нейтрализация вредного для человека при касании воздействия электрического тока, если оборудование на корпусе или же в любой другой доступной точке пробило на опасное напряжение.

Заземление

Суть защитного заземления в обеспечении безопасной эксплуатации электрооборудования путём соединения его защищаемой части с соответствующим устройством — «землёй». Если на внешнем кожухе установки или любой другой её детали внезапно окажется электрический потенциал, вред для человека будет сведён к минимуму. Главная характеристика заземляющего устройства — его сопротивление, качество защиты улучшается с его понижением. Заземление можно разделить на две основные детали — заземлитель и проводящие соединители, обеспечивающие контакт с заземляемой деталью. Областью использования защитного заземления являются трёхфазные сети, нейтраль в которых изолирована.

Защитное заземление действует на основе серьёзного уменьшения разности потенциалов между деталью, на которую пробило напряжение (корпус и т.д.), и землёй, вплоть до безопасного для человека уровня. Если заземление отсутствует, контакт с опасным местом электроустановки является непосредственным контактом с фазой. У возникающего электрического тока нет иных путей, кроме тела человека. При низком электрическом сопротивлении надетой обуви, самого пола и наличии изолированности проводов от «земли» величина тока окажется недопустимой для пострадавшего. Если организация работы по охране труда была выполнена грамотно и проблемная деталь имеет защитное заземление, то даже в случае больших значений воздействующего напряжения, оно не вызовет серьёзных последствий для организма. Согласно закону Ома, сила тока будет обратно пропорциональна сопротивлению. При наличии двух параллельных цепей — человеческого тела и заземляющего контура, при равном значении исходного напряжения (фаза), сила проходящего тока будет тем выше, чем меньше сопротивление цепи. Сконструированное с учётом обеспечения минимального сопротивления защитное заземление примет на себя основной электрический ток, обезопасив имеющего значительно более высокое сопротивление человека.

Два типа заземления

Заземлители делятся на два типа — естественные и искусственные. Если для заземления используются уже существовавшие при постройке здания металлические конструкции (трубы, арматура и т.п.), заземлитель называют естественным. Когда стальные стержни, уголки или трубы специально забивают или закапывают в землю, конструкция является искусственной. В целях повышения безопасности длина искусственного заземлителя не может быть меньше 2.5 м., а улучшая защиту, металлические фрагменты комбинируют путём сварки стальными накладками или проволокой. Чтобы обеспечить электрический контакт между заземляемым прибором и заземлителем, принято использовать шины, выполненные из меди или стали. Заземляющие проводники крепят к корпусу оборудования при помощи сварки или с использованием надёжного резьбового соединения. Обязательная защита с использованием технологии заземления требуется для трансформаторов, электрических шкафов и щитов, а также большинства промышленных и некоторых бытовых приборов и механизмов.

Хотя защитное заземление в большой степени уменьшает риск для человека, оно не ликвидирует его полностью. Потенциальная проблема в наличии своего собственного сопротивления у заземлителя, соединительных проводов и даже земли. Если изоляция нарушена, замыкающий ток проделает путь от заземляемой детали до земли, и на каждом этапе имеющееся сопротивление создаст дополнительную разность потенциалов. Итоговое суммарное напряжение будет значительно ниже общепринятых в России 220 В, однако всё ещё может составлять небезопасные для человека значения. Чтобы снизить суммарное напряжение надо уменьшить сопротивление заземлителя относительно финальной точки — земли. Общепринятой практикой является увеличение количества искусственных заземлителей.

Зануление

Вторым видом защиты от удара током при пробое на корпус является защитное зануление. Оно заключается в целенаправленном соединении частей электрического прибора, потенциально могущих оказаться под фазой, с заземленным выводом источника переменного или с аналогичной средней точкой в сетях постоянного тока. Тем самым пробой любой фазы на корпус оборудования переводится в короткое замыкание с заземлённым нулём. Протекающий при защитном занулении ток в разы больше, чем в случае заземления. Поэтому основной целью создания защитного зануления является быстрое прекращение работы и полное обесточивание сломанного устройства в принципе.

Нулевой проводник бывает рабочим и защитным. Рабочий проводник предназначен для полноценного питания электроустановки, поэтому не отличается от других носителей по толщине и качеству изоляции, материалу и сечению провода. Защитный проводник имеет целью всего лишь создание в краткий период времени короткого замыкания очень высокого тока, который позволит сработать защите и оперативно обесточить неисправное устройство. В качестве нулевого защитного провода часто выступают используемые при прокладывании проводки стальные трубы или нулевые провода без дополнительных деталей (выключателей и предохранителей). Равно как и заземление, зануление не может полностью защитить человека от воздействия электричества при непосредственном контакте с находящимся под фазой элементом конструкции. Если обеспечение электробезопасности в помещении требует повышенного внимания, строго необходимо комбинировать зануление с другими мерами защиты — выравниванием потенциала и защитным отключением.

XXI. Охрана труда при установке заземлений в распределительных устройствах \ КонсультантПлюс

XXI. Охрана труда при установке заземлений

в распределительных устройствах

21.1. В электроустановках напряжением выше 1000 В заземляться должны токоведущие части всех фаз (полюсов) отключенного для работ участка со всех сторон, откуда подается напряжение, за исключением отключенных для работы сборных шин РУ, на которые достаточно установить одно заземление.

При работах на отключенном линейном разъединителе на провода спусков со стороны ВЛ независимо от наличия заземляющих ножей на разъединителе должно быть установлено дополнительное заземление, не нарушаемое при манипуляциях с разъединителем.

21.2. Заземленные токоведущие части должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, видимым разрывом. Разрешается отсутствие видимого разрыва в случаях, указанных в пункте 17.2 Правил.

Установленные заземления могут быть отделены от токоведущих частей, на которых непосредственно ведется работа, отключенными выключателями, разъединителями, отделителями или выключателями нагрузки, снятыми предохранителями, демонтированными шинами или проводами, выкатными элементами комплектных устройств.

Непосредственно на рабочем месте заземление на токоведущие части дополнительно должно быть установлено в тех случаях, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом).

21.3. Переносные заземления следует присоединять к токоведущим частям в местах, очищенных от краски.

21.4. В электроустановках напряжением до 1000 В при работах на сборных шинах РУ, щитов, сборок напряжение с шин должно быть снято и шины (за исключением шин, выполненных изолированным проводом) должны быть заземлены. Необходимость и возможность заземления присоединений этих РУ, щитов, сборок и подключенного к ним оборудования определяет выдающий наряд, распоряжение.

21.5. Разрешается временное снятие заземлений, установленных при подготовке рабочего места, если это требуется по характеру выполняемых работ (измерение сопротивления изоляции).

Временное снятие и повторную установку заземлений выполняют оперативный персонал либо по указанию работника, выдающего наряд, производитель работ.

Разрешение на временное снятие заземлений, а также на выполнение этих операций производителем работ должно быть внесено в строку наряда «Отдельные указания» с записью о том, где и для какой цели должны быть сняты заземления.

21.6. В электроустановках, конструкция которых такова, что установка заземления опасна или невозможна (например, в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), должны быть разработаны дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности работ, включающие установку диэлектрических колпаков на ножи разъединителей, рубильников диэлектрических накладок или отсоединение проводов, кабелей и шин. Перечень таких электроустановок утверждается работодателем и доводится до сведения работников.

21.7. В электроустановках напряжением до 1000 В операции по установке и снятию заземлений разрешается выполнять одному работнику, имеющему группу III, из числа оперативного персонала.

21.8. В электроустановках напряжением выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны два работника: один — имеющий группу IV (из числа оперативного персонала), другой — имеющий группу III; работник, имеющий группу III, имеет право быть из числа ремонтного персонала, а при выполнении работ по заземлению присоединений потребителей — из персонала потребителей. На удаленных подстанциях по разрешению административно-технического (руководящих работников и специалистов) или оперативного персонала при установке заземлений в основной схеме разрешается работа второго работника, имеющего группу III, из числа персонала потребителей; включать заземляющие ножи имеет право один работник, имеющий группу IV, из числа оперативного персонала.

(в ред. Приказа Минтруда России от 19.02.2016 N 74н)

(см. текст в предыдущей редакции)

Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления единолично имеет право работник из числа оперативного персонала, имеющий группу III.

Заземление и соединение электрических систем

Навигация по заземлению и соединению электрических систем может оказаться непростой задачей, если вы не уделили время ознакомлению с требованиями статьи 250 NFPA 70

^® , National Electrical Code ® (НЭК ^® ).

С чего начать? Ниже приведены некоторые распространенные вопросы от людей, которые только начинают изучать статью 250. Однако эта информация может быть полезна не только новичкам, но и опытным установщикам, которые хотят узнать больше о почему они делают то, чему их научили, и обучены ли они делать это должным образом.

 

1. Заземление и соединение — это одно и то же?

Статья 250 NEC касается заземления и соединения электрических систем. По определению, а также по функциям заземление и соединение — не одно и то же. Тем не менее, они тесно взаимодействуют друг с другом в отношениях инь и ян, чтобы обеспечить безопасность в электрических системах.

2. Что такое заземление?

Заземление — это соединение электрической системы с землей. Статья 100 NEC определяет землю как «землю». Раздел 250.4 (A) (1) гласит, что заземленные электрические системы «должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения или непреднамеренным контактом с высоковольтными линиями, и стабилизировать напряжение относительно земли. при нормальной работе».

3. Что такое склеивание?

Статья 100 NEC определяет соединение (соединение) как «соединение для обеспечения электрической непрерывности и проводимости». Склеивание металлических деталей, таких как корпуса и дорожки качения, гарантирует, что все они непрерывны на пути эффективного тока замыкания на землю (EGFCP), который относится к земле (земле). EGFCP помогает управлять такими устройствами, как автоматические выключатели и предохранители или датчики замыкания на землю в незаземленных системах.

В заземленных системах важно соединить заземляющие проводники оборудования с заземляющим проводником системы, чтобы завершить EGFCP обратно к источнику электроэнергии. Проводимость EGFCP имеет решающее значение для правильной работы защитных устройств. Это говорит о том, почему мы соскребаем краску с контактных поверхностей металлических корпусов, чтобы сделать соединения нашей электрической системы. Удаление краски, как требуется в Разделе 250.12, обеспечивает лучшее соединение и путь проводимости.

В редакции NEC 2020 г. в раздел 250.12 была добавлена ​​формулировка «или соединенные», которая теперь гласит: «Непроводящие покрытия… на оборудовании, подлежащем заземлению или соединению, должны быть удалены…». Это еще раз подчеркивает, что заземление и соединение не то же самое, но работают вместе, чтобы обеспечить безопасность электрической системы.

4. Почему так важно обеспечить надлежащее заземление и соединение для вашей электрической системы?

Прежде всего, это безопасность персонала внутри здания. Обеспечение надлежащего заземления и соединения электрической системы вполне может быть причиной того, что сотрудник внутри здания избежит непреднамеренного удара током и сможет вернуться домой той ночью. Это так важно.

Другими объектами, на которые может отрицательно повлиять неправильное заземление и подключение, являются чувствительное оборудование и низковольтные сигналы. Хотя эти элементы могут быть связаны с безопасностью, их функциональность также имеет решающее значение для производства. Как бы отреагировало руководство, если бы неправильная установка заземления и соединения отрицательно повлияла на их производственные цели?

5. Какова цель требований NEC к заземлению и соединению?

Раздел 250.4 устанавливает общие требования к заземлению и соединению электрических систем как для заземленных, так и для незаземленных систем. Для заземленных систем NEC требует, чтобы вы выполнили все следующие действия: заземление электрической системы, заземление электрического оборудования, соединение электрического оборудования и соединение электропроводящих материалов. В незаземленных системах требуются те же действия, за исключением заземления электрической системы. Когда эти требования NEC реализованы, создается эффективный путь тока замыкания на землю, что и является желаемой конечной целью.

По определению, эффективный путь тока замыкания на землю (EGFCP) представляет собой специально сконструированный, низкоимпедансный, электропроводящий путь, спроектированный и предназначенный для передачи тока в условиях замыкания на землю от точки замыкания на землю до источника электропитания . Хорошо спроектированный EGFCP может помочь устранить опасное напряжение из-за непреднамеренных неисправностей, позволяя устройствам защиты от перегрузки по току, таким как автоматические выключатели и предохранители, правильно обнаруживать неисправность и размыкать цепь.

6. Какие разделы NEC вы должны хорошо знать, чтобы правильно выполнять заземление и соединение электрической системы?

Статья 250 является основополагающим элементом NEC; его следует изучить полностью, чтобы убедиться, что и заземление, и соединение выполнены правильно. Несколько важных ресурсов, которые вы должны использовать регулярно, — это таблицы 250.66, 250.102(C)(1) и 250.122. Эти таблицы помогут вам правильно выбрать проводку для заземления и соединения вашей электрической системы. Знакомство с правильным использованием этих таблиц может помочь установщикам обеспечить надлежащее заземление и соединение в своих проектах и, в свою очередь, обеспечить безопасность тех, кто находится в здании.

eTool: Строительство — Электрические аварии — Заземление

1. eTools
2. Строительство: Электрические аварии — Заземление

Электрические аварии » Заземление

Термин «земля» относится к проводящему телу, обычно к земле. «Заземление» инструмента или электрической системы означает преднамеренное создание пути с низким сопротивлением к земле. При правильном выполнении ток от короткого замыкания или от молнии следует по этому пути, что предотвращает накопление напряжения, которое в противном случае могло бы привести к поражению электрическим током, травмам и даже смерти.

Посмотреть анимацию этих изображений

Есть два вида оснований; оба требуются строительным стандартом OSHA:

• Системное или служебное заземление: в этом типе заземления провод, называемый «нейтральным проводником», заземляется на трансформаторе и снова на служебном входе в здание. Это в первую очередь предназначено для защиты машин, инструментов и изоляции от повреждений.
• Заземление оборудования: предназначено для обеспечения повышенной защиты самих рабочих. Если неисправность приводит к тому, что металлический корпус инструмента оказывается под напряжением, заземление оборудования обеспечивает другой путь для протекания тока через инструмент на землю.

Заземление имеет один недостаток: обрыв в системе заземления может произойти без ведома пользователя. Использование прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) является одним из способов преодоления недостатков заземления.

Сводка требований к заземлению

• Заземлите все электрические системы. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(1)(v)]
• Путь к земле от цепей, оборудования и корпусов должен быть постоянным и непрерывным.
• Заземлите все опоры и корпуса для проводников. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(i)]
• Заземлите все металлические корпуса сервисного оборудования.
• Заземлите все открытые, обесточенные металлические части стационарного оборудования. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(iii)]
• Заземлите открытые, обесточенные металлические части инструментов и оборудования, соединенные шнуром и вилкой. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(iv)]
• Заземлите металлические части следующего неэлектрического оборудования:
  • Рамы и гусеницы кранов с электроприводом.
  • Каркасы кабин лифтов с неэлектрическим приводом, к которым прикреплены электрические проводники.
  • Металлические тросы или тросы для перемещения с ручным приводом электрических лифтов.
  • Металлические перегородки, решетки и аналогичные металлические ограждения вокруг оборудования с напряжением более 1 кВ между проводниками.

Методы заземления оборудования

• Заземлите все стационарное оборудование с помощью заземляющего проводника оборудования, который находится в той же кабелепроводе, кабеле или шнуре, или проходит с проводниками цепи или окружает их (за исключением только цепей постоянного тока).
• Проводники, используемые для заземления стационарного или подвижного оборудования, включая соединительные проводники для обеспечения непрерывности электрической цепи, должны быть в состоянии безопасно проводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на них.
• Электроды не должны иметь непроводящих покрытий, таких как краска или эмаль, и, если это возможно, должны быть залиты ниже постоянного уровня влажности.