Uzemljenje elektroenergetske opreme i komercijalnih mreža

Zašto su električne instalacije uzemljene, kakvu opasnost za ljude predstavljaju neuzemljeni krugovi i konačno, u kojim slučajevima i kako se uzemljenje provodi u industriji? Na naša i druga pitanja odgovorit ćemo u našem članku. Naučit ćete kako instalirati žice za uzemljenje, kako postaviti žice za njih u različitim uvjetima; što je zabranjeno, a što dopušteno koristiti za zaštitni uzemljivač. Razgovarat ćemo o nijansama uzemljenja kabelskih omotača i kako se žice polažu u suhim i mokrim prostorijama.

Unatoč činjenici da su žice električnih mreža električno izolirane jedna od druge i od zemlje, izolacija žica ne može ometati kapacitivne struje, budući da električna mreža i zemlja tvore ploče izduženog kondenzatora, između kojih se nalazi kapacitivna struja koja neminovno teče. To jest, uvijek postoji parazitski krug koji je kratko spojen na masu kroz ovaj kapacitet. Stoga, u slučaju slučajnog kontakta, čak i dodirivanja izolirane žice, osoba je izložena riziku od strujnog udara.

Naravno, oštećenje žica s visokim izmjeničnim potencijalom puno je veća opasnost za ljude, ali kako bi se zaštitili od posljedica kratkog spoja vodljivih kutija opreme, ti su omotači prethodno spojeni na uzemljenje uz pomoć uređaja za uzemljenje.

U različitim industrijskim električnim instalacijama za napone do 1000 volti s čvrsto uzemljenom nulom jednofaznog izvora ili s uzemljenom neutralnom točkom, kao iu stalnim potrošačima s čvrsto uzemljenom neutralnom točkom, resetiranje se provodi tako da u u slučaju nužde, otvaranje će se dogoditi automatski i istovremeno tako brzo... Brzina reakcije ovisi o odabranom zaštitnom uređaju.

U tu svrhu neutraliziraju se dijelovi opreme koji bi slučajno mogli doći pod visoki napon u hitnim slučajevima, spojeni na uzemljeni neutralni vodič mreže. Na primjer, ako je tijelo rasvjetnog uređaja kratko spojeno i tijelo je neutralizirano, tada će osigurači raditi automatski i napon iz kruga će se odmah ukloniti. PUE propisuje ugradnju većine instalacija od 380 i 220 volti s čvrsto uzemljenom neutralnom nulom (izravno spojenom na uzemljivač).

U električnim instalacijama radnog napona do 1000 volti s izoliranom neutralnom nulom i kad god je radni napon veći od 1000 volti, provodi se uzemljenje koje ima za cilj smanjiti struju koja može teći kroz čovjeka na zanemarivo. mala vrijednost.To se postiže uzemljenjem dijelova opreme, a uređaj za uzemljenje mora imati otpor znatno manji od otpora ljudskog tijela, koje zauzvrat ima otpor u rasponu od 800 Ohm — 100 kOhm, što ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući fiziološki (zdravlje, obuća, odjeća itd.).

Za električnu opremu s izoliranom neutralnom nulom i klasom koja ne prelazi 1000 volti, otpor kruga uzemljenja ne smije biti veći od 4 ohma, a za instalacije s uzemljenom neutralnom nulom: za 660 V - ne više od 2 ohma, za 380 V - ne više od 4 Ohma, a za 220 V - ne više od 8 Ohma. Za visokonaponsku opremu ocijenjenu od 3000 do 35000 volti, otpor uređaja za uzemljenje izračunava se pomoću formule 125 / (struja prema zemlji tijekom kvara) dok je normaliziran na najviše 10 ohma.

Ako je uzemljenje uobičajeno za opremu s različitim klasama napona, tada njegov otpor mora biti manji ili jednak gornjim graničnim vrijednostima, inače zaštita neće dati potreban učinak u smislu sigurnosti zbog značajnog pada napona na elementima opreme.

Električne instalacije s izmjeničnom trofaznom strujom za 380 i više volti; Oprema za istosmjernu struju za 440 volti ili više, uvijek kompletna s nultom ili uzemljenjem. U radionicama s posebnom opasnošću, kao iu vanjskim instalacijama s izmjeničnim naponom od 42 volta, te u opremi s istosmjernim naponom od 110 volti, također uvijek rade uzemljenje ili uzemljenje. Eksplozivna oprema bez opcija je nulirana ili uzemljena, bez obzira na razinu radnog napona, jer svako slučajno iskrenje ili zagrijavanje može dovesti do tragedije.

Neutralni ili uzemljeni vanjski elementi transformatora, motora i generatora, rasvjetni uređaji, razni uređaji, kao i pogoni, mjerni svici strujnih transformatora, vanjska kućišta ploča, pomični i pomični elementi konstrukcija s električnom opremom ugrađenom u njih, kabelske čahure i ostale kabelske strukture koje provode pletenice žica i kabela, vodljive cijevi za zaštitu električnih žica, okviri sabirnica, kabeli itd. Ovo se odnosi i na stacionarnu i na mobilnu električnu opremu, a obje se nalaze u industriji.

Ali postoje trenuci kada uzemljenje nije potrebno. Dakle, ne uzemljuju i ne uzemljuju kućišta opremljena dodatnom izolacijom i kućišta onih električnih potrošača koji nisu spojeni izravno na mrežu, već preko izolacijskog transformatora. Dopušteno je uopće ne izvoditi uzemljenje i ne uzemljivati ​​kućišta instalirana izravno na već uzemljene ili uzemljene vodljive strukture s pouzdanim kontaktom između njih. Ovo nije tema ovog članka, ali takve mjere zaštite od neizravnog dodira namijenjene su zaštiti električnih instalacija.

Svaki od neutralnih ili uzemljenih elemenata kompozitnog električnog prijemnika povezan je s neutralnom ili uzemljenom mrežom vlastitim osobnim priključkom. Zabranjeno je spajanje dijelova štićene instalacije u seriju jedan s drugim, a zatim u zaštitnu nulu ili u uzemljivač.

Unatoč tome, nekoliko različitih struktura, kao što su okvir dizalice i tračnice, mogu se spojiti u seriju ako se koriste izravno kao neutralne zaštitne sabirnice ili sabirnice za uzemljenje, ili ako su same uzemljenje ili vodovi za uzemljenje. Međutim, svaki vijak na neutralnoj ili uzemljenoj liniji osigurava zasebnu žicu.

Kada osoba radi s električnim alatom, još uvijek dodiruje vodljivo kućište, au slučaju problema s izolacijom, kućište ponekad može biti pod utjecajem mrežnog napona, što je opasno za radnika. Instalacijski električni alat često se napaja iz oklopa, gdje osigurači djeluju kao zaštitni uređaji, ali se aktiviraju samo kada se povuče značajna struja. Ali otpor žice u petlji zatvaranja igra protiv nas, a zaštitna operacija može trajati više od sekunde, a to je već opasno za ljudsko tijelo.

Kako bi se izbjegao rizik, koriste se automatski uređaji za zaostalu struju, koji imaju vrijeme rada ne duže od 210 ms nakon trenutka kvara uzemljenja ili okvira.

Zaštitni uređaji ove vrste su različitih vrsta: za nadzor kontinuiteta kruga uzemljenja, za nadzor izolacije faze (od zemlje), za zaštitu od ulaza fazne struje u kutiju, za zaštitu od dvofaznih ili jednofaznih kvarova sa zemljom. , za zaštitu od izravnog kontakta s ranjivom strujom na elemente kućišta. Kontrolni uređaji robe široke potrošnje C-901 i IE-9807 imaju osjetljivost od 10 mA i vrijeme odziva manje od 51 ms. Takvi uređaji ne dopuštaju struji da ima vremena naštetiti osobi.

U svrhu uzemljenja električnih instalacija prvenstveno se koriste prirodni uzemljivači, kod kojih otpor disperzije odgovara PUE. To može biti armiranobetonski temelj zgrade, ukopana vodovodna cijev, kućište itd. Zabranjeno je uzemljenje električne opreme na cjevovodima s gorivom koje se transportira kroz njih, na cijevima od lijevanog željeza, na privremenim cjevovodima.

Prvenstveno, standardni radni neutralni vodiči funkcioniraju kao neutralni vodiči i vodiči za uzemljenje; žice za posebne namjene; vodljive strukture zgrada i dijelova industrijskih struktura, na primjer, okna dizala, tračnice ispod dizalica itd., razni cjevovodi, omotači energetskih kabela, kutije za električne instalacije.

Zabranjeno je koristiti kao vodiče za uzemljenje: plašteve izolacijskih cijevi, nabore koji nose kabele, olovne plašteve i zaštitne oklope žica i kabela, jer oni sami moraju biti propisno uzemljeni. Električne instalacije i vodljivi elementi građevinske infrastrukture, kao i sve vrste cjevovoda, spajaju se na uzemljenje ili mrežu uzemljenja radi izjednačavanja potencijala. Dovoljan je prirodni kontakt metala u spojevima.

Ako je umjetno uzemljenje još uvijek potrebno, tada se koriste ukopani, vodoravni i okomiti industrijski uzemljivači. Za njihovu proizvodnju obično se koristi okrugli čelik promjera od 10 do 16 mm, češće trakasti čelik 40 x 4 mm ili kutni čelik 50 x 50 x 5 mm. Vertikalni su dugi od 2,5 do 5 metara, uvrtaju se (do 5 metara) ili zabijaju (do 3 metra) duboko u tlo ručno ili uz pomoć električnog ili drugog specijalnog alata.

Električne instalacije spojene na zemlju s otporom većim od 200 Ohm-m uzemljuju se duboko uzemljenom elektrodom ili se zemlja dodatno tretira povećanje električne vodljivosti — za okomite uzemljene elektrode polažu se naizmjenično u slojevima Ca (OH) 2 ili NaNO3 i zemlje, a promjer takve obrade je pola metra na trećini visine šipke u njenom gornjem dijelu. Nakon završetka polaganja svakog od slojeva, oni se sukcesivno zalijevaju vodom.

Ako u blizini postoje područja zemlje s većom vodljivošću, pribjegavaju daljinskim elektrodama za uzemljenje pomoću dodatnih kabela ili žica. U uvjetima permafrosta, elektrode za uzemljenje postavljaju se u odmrznuta područja, rezervoare, kao iu bunare arteškog tipa.

Čelik se tradicionalno koristi kao materijal za stacionarne vodiče za uzemljenje, osim ako se za to, naravno, ne koristi četvrti neutralni vodič trofaznog sustava (bakar). Tablica prikazuje minimalne veličine neutralnih vodiča i vodiča za uzemljenje, uključujući čelične vodiče za uzemljenje. Pri naponu električne instalacije s izoliranom neutralnom nulom od 1000 volti, otpor žica za uzemljenje, prema PUE, ne može premašiti otpor faznih žica više od 3 puta. Minimalne dopuštene vrijednosti poprečnog presjeka navedene su u tablicama.

Za električne instalacije napona do 1000 volti, u industrijskim prostorima, u radionicama, koristi se uzemljenje, čelična sabirnica presjeka najmanje 100 m2, a za napon veći od 1000 volti. , minimalni poprečni presjek za to je 120 sq. Mm.Zabranjena je uporaba metalnih konstrukcija, cjevovoda, opreme kao radnog neutralnog vodiča.

Pokretne električne instalacije za uzemljenje ili uzemljenje koriste zasebnu žicu u obliku jezgre kao dio kabela, u jednom omotaču zajedničkom za fazne žice, s istim presjekom kao i fazne žice.

Za uzemljenje i as zaštitni neutralni vodiči na eksplozivnoj opremi, u opasnim industrijama koriste se specijalizirane žice. Također možete koristiti metalne konstrukcije, čelične cijevi, kabelske plašteve itd., Ali samo kao pomoćnu mjeru, prije svega, trebala bi postojati posebna žica za uzemljenje.

Za eksplozivne instalacije s uzemljenom neutralnom nulom na naponu do 1000 volti, uzemljenje opskrbnih mreža provodi se dodatnom položenom žicom: četvrta - za trofazne mreže, a treća - za dvofazne i jednostruke. -fazne mreže. Čak su i jednofazne rasvjetne mreže u opasnim područjima klase B-1 opremljene trećim zaštitnim vodičem.

Kada prirodne strukture ne zadovoljavaju zahtjeve PUE, nema drugog izlaza nego izgraditi umjetne elektrode za uzemljenje.

Ugrađene su udubljene elektrode za uzemljenje koje se polažu na dno jame već na početku postavljanja temelja konstrukcije, u fazi izgradnje. Vertikalne elektrode za uzemljenje se zabijaju ili jednostavno utiskuju u tlo pomoću posebnih uređaja, kao što su automatski pilotski strojevi ili hidraulične preše. Vrh je položen na koti od 0,6 do 0,7 metara ispod razine oznake tla, a visina izbočine od dna jame je od 0,1 do 0,2 metra.To se radi tako da je tada pogodno zavariti spojne žice u obliku traka ili cilindričnih šipki.

Vodiči su spojeni u krugove uzemljenja preklapajućim zavarivanjem. Ako je tlo agresivno i može dovesti do korozije metala, tada se povećava presjek uzemljenih elektroda, kao alternativa otporna na koroziju koriste se bakrene ili pocinčane uzemljene elektrode, a za veću pouzdanost antikorozivne električne (katodne) dodaje se zaštita.

Zaštita od azbestnih cijevi dodaje se vodoravnim vodičima za uzemljenje ako prelaze podzemne vodove, željezničke pruge i druge strukture koje mogu doprinijeti mehaničkom oštećenju bilo koje strukture koja se siječe. Kada je montaža završena i temeljna jama spremna za konačno zatrpavanje, sastavlja se obvezni akt u kojem se zakonski evidentira da je izvršeno skriveno polaganje.

Neutralni zaštitni vodiči i vodiči za uzemljenje trebali bi, ako je moguće, biti lako dostupni za dijagnostiku i pregled. To se, naravno, ne odnosi na žile i plašteve kabela, cijevi sa skrivenim vodičima i metalne konstrukcije koje se inicijalno nalaze u temeljima i zemlji, neutralne i uzemljivače ugrađene u skrivene, neupotrebljive i nezamjenjive cijevi.

Ako je soba suha, tada se žice za uzemljenje polažu izravno na podlogu od opeke ili betona, a vodljive sabirnice pričvršćene su na nju tiplama. U vlažnim područjima potrebni su odstojnici ili držači kako bi se žica držala 1 cm ili više od baze.

Na ravnim površinama temelja, žice se učvršćuju na udaljenosti od 60-100 cm između pričvrsnih elemenata, a na zavojima - s marginom od 100 cm od ugla i od točaka grananja, na udaljenosti od 40-60 cm. od poda i najmanje 5 cm od pomičnih stropova kanala ... Za polaganje uzemljivača kroz zid koriste se rukavci ili montažne rupe, a na sjecištu kompenzatora dodaju se kompenzatori.

Žice za uzemljenje zavarene su na metalne elemente instalacija, osim konektora koji se koriste za mjerenje. Preklapanje zavara izvodi se na duljinu koja je jednaka šesterostrukom promjeru okrugle žice ili približno jednaka širini trake.

Tradicionalno, kućišta strojeva imaju poseban vijak za pričvršćivanje žice za uzemljenje, a strojevi montirani na klizne nosače uzemljeni su spajanjem žice izravno na klizne nosače. Ako oprema vibrira tijekom rada, dodatno ugradite protumaticu. Prije spajanja kontaktne površine se očiste do sjaja i nanese malo vazelina u tankom sloju.

Cjevovodi koji se koriste kao elektrode za uzemljenje ponekad su opremljeni ventilima, na njima se nalaze vodomjeri i prirubnice, na takvim mjestima potrebni su premosni skakači s površinom poprečnog presjeka od 100 kvadratnih mm, koji su zavareni ili montirani pomoću stezaljki.

Neutralne zaštitne i uzemljene žice postavljene na otvorenom posebno su označene kako bi se mogle razlikovati od ostalih komunikacija - žuta traka na zelenoj pozadini. Priključne točke prijenosnih uzemljivača nisu obojene.

Oklop upravljačkih i energetskih kabela, njihove metalne pletenice, uzemljeni su.Kabelske stezaljke i konektori, vodljivi sklopovi kabela, kanali, police i kabeli za osiguranje kabela također su uzemljeni. Čelične cijevi unutar kojih se polažu kabeli u zgradama također su uzemljene.

Fleksibilni užetni bakreni vodiči osiguravaju kontakt plašta i oklopa s terminalnim i veznim konektorima. Na krajevima vodova te su žice spojene na uzemljene vodove. Presjeci savitljivih vodiča, u skladu s presjekom vodljive jezgre kabela, uzimaju se jednakima: 6 sq. Mm za poprečni presjek vodiča kabela do 10 sq. Mm, 10 sq. mm za kabel 16-35 sq. mm, 16 sq. mm za 50-120 sq. mm i 25 sq. mm za 150-240 sq. mm.

Kako bi se osigurao kontinuitet kruga uzemljenja kabela, lemljenje se koristi u spojevima s olovnim konektorima: s jednog kraja kabela, žica za uzemljenje je zalemljena na oklop, zatim je uzemljenje zalemljeno na središte konektora, zatim na oklop na kraju sljedećeg komada kabela. Za uzemljenje vodljivih kutija i ladica, instalacija se provodi na isti način - barem na nekoliko mjesta lemljeni su na oba kraja voda.

Ako je kabel položen na kabele, tada su svi vodljivi dijelovi, uključujući i sam kabel, uzemljeni. Čelične cijevi koje se koriste za uzemljenje sigurno su spojene na neutralni vodič ili na uređaj za uzemljenje.

Kako bi se održala sigurnost osoblja za održavanje i kako bi se zaštitio olovni ili aluminijski omotač kabela u slučaju proboja izolacije na uzemljenje, sav metalni omotač i oklop kabela su uzemljeni, tijela vodiča konektora i potpora strukture.

Nadamo se da vam je ovaj članak bio koristan i da sada imate ideju o tome kako i zašto se uzemljenje primjenjuje na električne instalacije.