Периодичность проверки
Для проверки текущего состояния ЗУ согласно требованиям ПУЭ проводятся периодические испытания заземляющих контуров. Они позволяют убедиться в соответствии их параметров (сопротивления стеканию тока, в частности) установленным нормативам.
В ПУЭ также оговаривается, что периодичность проверки (испытаний) действующих систем зависит от класса самого проводимого обследования. Так, визуальные осмотры заземляющих конструкций должны проводиться не реже одного раз в полгода. Если та же процедура сопровождается выборочным вскрытием почвы в вызывающих подозрения местах – проверки проводятся не реже раза в 12 лет. Нормы и сроки проверок для различных конструкций заземляющих устройств могут несколько отличаться от рассмотренных показателей (смотрите монографию Р. Н. Карякина под тем же названием).
В заключение отметим, что после ознакомления с предложенным материалом заинтересованный пользователь сможет четко представить себе, для чего нужно заземление и как оно обустраивается. Знание всех тонкостей этого вопроса поможет ему уберечь себя и своих близких от опасности поражения электрическим током. Кроме того, умение разбираться в них обеспечит сохранность эксплуатируемого на объекте электрооборудования.
Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.
Помогла39Не помогла6
Требования предъявляемые к переносным заземлениям
Основным требованием, предъявляемым к переносным заземлениям, является их термическая и динамическая устойчивость к току короткого замыкания. Зажимы, которыми проводники закрепляются на токоведущих частях, должны быть такими, чтобы динамическими усилиями они не могли быть сорваны. Кроме того, зажимы должны обеспечивать весьма надежный контакт. В противном случае они при коротком замыкании перегреются и обгорят.
При протекании тока короткого замыкания закорачивающие проводники сильно нагреваются. Поэтому они должны быть достаточно термически устойчивыми, чтобы оставаться целыми в течение времени отключения под действием релейной защиты закороченного участка. Надо иметь в виду, что медь плавится при температуре 1083° С. Термическая устойчивость проводников важна, потому что при нагреве и обрыве проводников на концах их может появиться рабочее напряжение электроустановки. Минимальное сечение из соображений механической прочности принимается: для электроустановок напряжением выше 1000 В — 25 мм2 и для электроустановок напряжением ниже 1 000 В — 16 мм2. Меньше этих сечений проводники применять нельзя. Для электроустановок напряжением 6 — 10 кВ при значительных токах короткого замыкания проводники переносных заземлений получаются очень большого сечения (120 — 185 мм2), тяжелые и ими трудно пользоваться. В таких случаях разрешается использовать два переносных заземления и более, устанавливая их параллельно одно непосредственно возле другого.
Сечения заземляющих проводников в электроустановках выше 1000 В
| Сечение заземляющего проводника, мм2 | Максимально допустимый ток КЗ, кА при длительности выдержки основной релейной защиты, с | ||
| 0,5 | 1,0 | 3,0 | |
| 25 | 10 | 7 | 4 |
| 50 | 20 | 14 | 8 |
| 70 | 25 | 18 | 10 |
| 90 | 35 | 25 | 15 |
| 2х50 | 40 | 28 | 16 |
| 2х95 | 70 | 50 | 30 |
Расчет сечения проводников переносного заземления производится по упрощенной формуле:
S = ( Iуст √tф ) / 272,
где Iуст — установившийся ток короткого замыкания, А,
tф — фиктивное время, сек.
Для практических целей значение tф может быть принято равным выдержке времени основной релейной защиты присоединения электроустановки, выключатель которого должен отключать короткое замыкание в точке переносного заземления. Чтобы не изготовлять переносных заземлении различного сечения для распредустройства одного напряжения, за расчетную выдержку времени обычно принимается наибольшая.
В сетях с заземленной нейтралью сечение проводников рассчитывается по току однофазного короткого замыкания, в то время как в системе с изолированной нейтралью достаточно обеспечить термическую устойчивость при двухфазном коротком замыкании. Применять для заземляющих проводников изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил проводника, которое уменьшает его расчетное сечение и может привести к пережиганию током короткого замыкания.
Переносное заземление
Конструкция зажимов для присоединения проводников должна обеспечивать возможность их надежного и прочного закрепления на токоведущих частях с помощью специальной штанги для установки заземления. Закорачивающие проводники присоединяются к зажимам непосредственно без переходных наконечников. Это требование объясняется тем, что в наконечниках могут быть неудовлетворительные контакты, которые трудно обнаружить, но которые при протекании тока короткого замыкания могут выгореть. Соединение закорачивающих проводников трехфазного заземления между собой и к заземляющему проводнику выполняется прочно и надежно опрессовыванием или сваркой. Может быть выполнено и болтовое соединение, но, кроме болтов, соединение должно быть пропаяно твердым припоем. Соединение только пайкой не допускается, поскольку нагрев заземлений при протекании тока может достигать сотен градусов, при котором припой расплавится и соединение нарушится.
Испытания
Для подтверждения соответствия требованиям ГОСТ, переносные заземления подвергаются нижеследующим видам испытаний:
- приёмосдаточным (при первичной проверке на соответствие установленным стандартам);
- периодическим (допустимо проводить один раз в пять лет);
- типовым (при конструктивных изменениях).
Переносные заземления считаются пригодными к применению, при успешном прохождении нижеследующих мероприятий:
1. Визуальный осмотр целостности всех элементов конструкции.
Включает в себя проверку струбцин, жил проводника, изолирующей штанги, ограничительного кольца на штанге, антикоррозийного покрытия, защитной изоляции и технической документации.
2. Климатические испытания.
Процедура проводится при отрицательной и положительной температуре. Её значение должно достигать сорока пяти градусов Цельсия, соответственно до и выше нуля. Переносное заземление подвергается двух часовому воздействию температуры. При отсутствии следов разрушения защитной изоляции и пластмассовых элементов, изделие считается пригодным для применения.
3. Определение механической прочности штанг.
Данный опыт предназначен для измерения изгиба штанги ПЗ. Допустимым отклонением прогиба является десяти процентная величина по отношению к изоляционной длине штанги, используемой для электроустановок напряжением до 220 кВ. Для более высоких уровней напряжения, допускается двадцати процентное отклонение.
Для проведения испытания, штангу фиксируют в горизонтальной плоскости. Закрепляя конец штанги и место посадки ограничительного кольца. Металлической линейкой устанавливается уровень оси штанги. И по ней же, отсчитывается величина прогиба.
4. Проверка сечения жил.
Для установления действительного сечения переносного заземления, выполняют его разборку на стренги. Фиксируют их количество, и считают число проводников в одной стренге. Измеряют диаметр проводника для определения его сечения. Полученную расчётную величину умножают на число проводников в стренге и на количество стренг.
5. Измерение термической и динамической стойкости.
Опыт заключается в пропускании через готовое изделие соответствующего значения тока короткого замыкания, от лабораторных источников тока. Протекание тока продолжается до момента полного разрушения опытного образца. Если в течение трёх секунд не наблюдалось механических повреждений или сбрасываний жил с мест установки, то образец удовлетворяет термической и динамической стойкости.
6. Определение уровня переходного сопротивления.
Микроомметром выполняется замер сопротивления в месте присоединения проводников к струбцине. Данный показатель не должен превышать значения в 600 мкОм.
7. Электрические проверки изолирующих элементов.
Изолирующие части переносного заземления подвергаются высоковольтным испытаниям.
Во время эксплуатации механические испытания заземляющих проводов не производятся. Электрическим испытаниям подлежат штанги с металлическими элементами. Данная процедура выполняется раз в два года.
Изъятие изделия из эксплуатации осуществляется при обнаружении нижеследующих изъянов:
- нарушение соединения между струбциной и проводником;
- следы расплавления металла или разрушения заземляющих проводников;
- наличие более пяти процентного обрыва жил проводника.
Исходные данные для расчета заземления
Перед началом обустройства заземления расчет которого нужно провести, необходимо заранее определиться с такими исходными данными, как:
- Линейные размеры забиваемых в грунт стальных штырей.
- Расстояние между ними (шаг монтажа).
- Допустимая глубина погружения.
- Характеристики почвы в месте обустройства заземления.
При его определении важно помнить о том, что он сильно отличается от места к месту и в значительной степени зависит от климатической зоны, к которой относится регион. Помимо этих данный придется учесть конфигурацию и материал заготовок, из которых сваривается готовое сооружение (либо обычный стальной уголок, либо медная широкая полоска)
Согласно ПУЭ минимальные размеры элементов для треугольной или линейной контурной конструкции должны быть:
- полоса – сечение 48 мм2;
- уголок 4х4 мм;
- круглый брусок – сечение 10 мм2;
- стальная труба диаметром 2,5 см со стенками толщиной не менее 3,5 мм.
В соответствие с этими требованиями ее выбирают не менее 2-2,5 метра. Расстояние между соседними точками погружения стержней должно быть кратным их длине. В зависимости от размеров и конфигурации площадки для обустройства ЗУ элементы конструкции устанавливаются либо в ряд, либо в виде правильного треугольника (иногда для этого выбирается квадратная форма). Используемые в этом случае методики расчета различных вариантов ЗУ ставят своей задачей получение данных по числу стержней и параметрам соединительной полосы (ее длины и сечения).
Защита электроприборов
Для обеспечения требуемого уровня защиты при работе с электрическими приборами различного типа возможны следующие защитные меры:
- надежная защита открытых для общего доступа токоведущих частей;
- усиление защитной изоляции методом ее наращивания;
- ограничение доступности к корпусам оборудования.
Кроме того, для этих целей могут применяться пониженные напряжения (если это позволяют особенности конструкции).
Чтобы избежать нежелательных пробоев изоляции и попадания опасного напряжения на корпуса электроприборов используются следующие «классические» методы:
- Наличие защитного заземления.
- Система выравнивания потенциалов.
- Дополнительная (усиленная) изоляция токоведущих частей.
В отдельных случаях ограничение проявляется в том, что такие образцы электроаппаратуры не допускается эксплуатировать в особо опасных помещениях (влажных или с сильным запылением). Если наряду с заземлением применяются другие способы защиты работающих с приборами людей – они не должны взаимно исключать друг друга. Другими словами их действие не должно снижать эффективность уже имеющейся и работающей в этом месте защиты.
Применение элементов естественных заземлителей допускается только в ситуациях, когда исключена вероятность нанесения подземным конструкциям ощутимого ущерба, связанного с протеканием по ним аварийного тока.
Как правильно установить переносное заземление
Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками, не предназначенными для этой цели, а также производить присоединение заземлений путем их скрутки. Переносные заземления устанавливаются на токоведущих частях со всех сторон, откуда может быть подано напряжение на отключенный для производства работ участок. Если участок, на котором производятся работы, делится коммутационным аппаратом (выключателем, разъединителем) на части или в процессе работы нарушает целость токоведущих частей участка (снимается часть проводов и т. п.), то при опасности появления наведенного напряжения от соседних линий на каждом отдельном участке должно быть поставлено заземление.
Установка заземления производится изолирующей штангой, составляющей одно целое с заземлением или применяемой для поочередного оперирования с зажимами всех фаз. Сначала заземляющий проводник присоединяется к заземляющей проводке или к заземленной конструкции. Затем после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях указателем напряжения с помощью штанги зажимы заземления поочередно накладываются на токоведущие части всех фаз. Если штанга не приспособлена для закрепления зажимов, закрепление может быть выполнено вручную в диэлектрических перчатках.
При установке заземлений в распределительных устройствах операции следует производить с пола или земли, или с лестницы, не поднимаясь на еще не заземленное оборудование. Если с земли или лестницы в открытом распределительном устройстве невозможно установить и закрепить заземления на шинах, то подниматься для этой цели на оборудование (трансформатор, выключатель) можно только после полной проверки отсутствия напряжения на всех вводах. Подниматься на конструкцию разъединителя 35 кВ и выше, находящегося с одной стороны под напряжением, недопустимо ни при каких обстоятельствах. Потому что лицо, устанавливающее заземление, может оказаться в опасной близости к токоведущим частям, остающимся под напряжением. При таких операциях имели место поражения током. Необходимо учитывать, что наведенное напряжение отсутствует на токоведущей части только тогда, когда к ней присоединено заземление. Поэтому даже после снятия заряда с токоведущей части или после снятия заземления недопустимо касаться незаземленных токоведущих частей без защитных средств. Все операции по установке и снятию переносных заземлений производятся с применением диэлектрических перчаток.
Места наложения заземления
Переносное заземление должно быть наложено на токоведущие части всех фаз отключенного для производства работы участка электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, в том числе и вследствие обратной трансформации. Достаточным является наложение с каждой стороны одного заземления. Эти заземления могут быть отделены от токоведущих частей или оборудования, на которых производится работа, отключенными разъединителями, выключателями, автоматами или снятыми предохранителями.
Наложение заземлений непосредственно на токоведущие части, на которых производится работа, требуется тогда, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом) или на них может быть подано напряжение от постороннего источника опасной величины. Места наложения заземлений должны выбираться так, чтобы заземления были отделены видимым разрывом от находящихся под напряжением токоведущих частей. При пользовании переносными заземлениями места их установки должны находиться на таком расстоянии от токоведущих частей, оставшиеся под напряжением, чтобы наложение заземлений было безопасным. При работе на сборных шинах на них должно быть наложено не менее одного заземления. В закрытых распределительных устройствах переносные заземления должны накладываться на токоведущие части в установленных для этого местах. Эти места должны быть очищены от краски и окаймлены черными полосами.
В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно, при подготовке рабочего места должны быть приняты дополнительные меры безопасности, исключающие случайную подачу напряжения к месту работы. К этим мерам относятся:
Требования предъявляемые к переносным заземлениям
Основным требованием, предъявляемым к переносным заземлениям, является их термическая и динамическая устойчивость к току короткого замыкания. Зажимы, которыми проводники закрепляются на токоведущих частях, должны быть такими, чтобы динамическими усилиями они не могли быть сорваны. Кроме того, зажимы должны обеспечивать весьма надежный контакт. В противном случае они при коротком замыкании перегреются и обгорят.
При протекании тока короткого замыкания закорачивающие проводники сильно нагреваются. Поэтому они должны быть достаточно термически устойчивыми, чтобы оставаться целыми в течение времени отключения под действием релейной защиты закороченного участка. Надо иметь в виду, что медь плавится при температуре 1083° С. Термическая устойчивость проводников важна, потому что при нагреве и обрыве проводников на концах их может появиться рабочее напряжение электроустановки. Минимальное сечение из соображений механической прочности принимается: для электроустановок напряжением выше 1000 В — 25 мм2 и для электроустановок напряжением ниже 1 000 В — 16 мм2. Меньше этих сечений проводники применять нельзя. Для электроустановок напряжением 6 — 10 кВ при значительных токах короткого замыкания проводники переносных заземлений получаются очень большого сечения (120 — 185 мм2), тяжелые и ими трудно пользоваться. В таких случаях разрешается использовать два переносных заземления и более, устанавливая их параллельно одно непосредственно возле другого.
Сечения заземляющих проводников в электроустановках выше 1000 В
| Сечение заземляющего проводника, мм2 | Максимально допустимый ток КЗ, кА при длительности выдержки основной релейной защиты, с | ||
| 0,5 | 1,0 | 3,0 | |
| 25 | 10 | 7 | 4 |
| 50 | 20 | 14 | 8 |
| 70 | 25 | 18 | 10 |
| 90 | 35 | 25 | 15 |
| 2х50 | 40 | 28 | 16 |
| 2х95 | 70 | 50 | 30 |
Расчет сечения проводников переносного заземления производится по упрощенной формуле:
S = ( Iуст √tф ) / 272,
где Iуст — установившийся ток короткого замыкания, А,
tф — фиктивное время, сек.
Для практических целей значение tф может быть принято равным выдержке времени основной релейной защиты присоединения электроустановки, выключатель которого должен отключать короткое замыкание в точке переносного заземления. Чтобы не изготовлять переносных заземлении различного сечения для распредустройства одного напряжения, за расчетную выдержку времени обычно принимается наибольшая.
В сетях с заземленной нейтралью сечение проводников рассчитывается по току однофазного короткого замыкания, в то время как в системе с изолированной нейтралью достаточно обеспечить термическую устойчивость при двухфазном коротком замыкании. Применять для заземляющих проводников изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил проводника, которое уменьшает его расчетное сечение и может привести к пережиганию током короткого замыкания.
Переносное заземление
Конструкция зажимов для присоединения проводников должна обеспечивать возможность их надежного и прочного закрепления на токоведущих частях с помощью специальной штанги для установки заземления. Закорачивающие проводники присоединяются к зажимам непосредственно без переходных наконечников. Это требование объясняется тем, что в наконечниках могут быть неудовлетворительные контакты, которые трудно обнаружить, но которые при протекании тока короткого замыкания могут выгореть. Соединение закорачивающих проводников трехфазного заземления между собой и к заземляющему проводнику выполняется прочно и надежно опрессовыванием или сваркой. Может быть выполнено и болтовое соединение, но, кроме болтов, соединение должно быть пропаяно твердым припоем. Соединение только пайкой не допускается, поскольку нагрев заземлений при протекании тока может достигать сотен градусов, при котором припой расплавится и соединение нарушится.
Из чего изготавливают
Основным материалом для создания переносного заземления является медь и алюминий. Алюминий встречается достаточно редко, так как не всегда может выдержать высокую нагрузку, и стоит дороже. Чаще всего токопроводящая часть делается из медных проводов. Сам провод не всегда оснащается изоляцией. Изолированный проводник имеет прозрачную оболочку. При испытаниях проверяют этот момент, поскольку изоляция может помешать обнаружить разрыв жил провода.
Для того чтобы устройство можно было закрепить к электроприбору, на конце каждого провода имеются специальные струбцины. Зажимы такой конструкции позволяют надежно зафиксировать изоляцию.
Для того чтобы можно было закрепить с помощью струбцин заземление, нужна изолирующая штанга и специальное ушко на струбцине. Возможно применение и другой конструкции с барашком, но встречается она значительно реже.
Провода никогда не должны соединяться на скрутках. Для надежного контакта между ними и зажимами соединение выполняется при помощи опрессовки, сварки или болтовых соединений.
Внимание! Нельзя паять провода, предназначенные для заземления
Важность сроков применения
Любые предметы имеют свои сроки эксплуатации, например, для переносного заземления они составляют не более 8 лет, согласно требованиям ГОСТ.
Необходимость соблюдения сроков испытания переносных заземлений объясняется достаточно просто. Если не придерживаться их, возрастет риск опасности при работах. Оборудование должно находиться в исправном состоянии, что необходимо регулярно проверять.
При неисправности переносных конструкций, их заменяют. Соблюдение эксплуатационных сроков помогает избежать многих проблем, которые могут быть связаны с обветшалостью конструкций. Замену производят, если в результате испытаний обнаружено, что оборвано более 5% жил, или провода расплавлены, нарушена прочность контактов.
Требования стандартов
Проверку переносных заземлений нужно проводить регулярно, однако сроки ее регламентированы нормативами. Стандарты настаивают на частоте испытаний не реже чем один раз в полгода. Кроме этого, ГОСТ требует проводить внешний осмотр переносных заземлений еще как минимум два раза в этот же временной период. Исследования проводят чаще, если заземление применяется для медицинских приборов, аппаратов, использующихся для восстановления здоровья, проведения специальной терапии.
https://youtube.com/watch?v=hpcHgm_dyDQ
Те же требования предъявляются к другим устройствам, влияющим на функционирование человеческого организма или используемых длительное время.
Относится это правило и к источникам повышенной опасности. Если планируется перенос заземления на другой прибор и подключение к новому контуру, испытания переносных заземлений нужно будет проводить снова. При перемещении заземления сроки исчисляются заново. Исключением является только общий эксплуатационный срок.
При применении системы с глухозаземленной нейтралью проверяют не только ее, но и цепь «фаза-ноль».
Устройство переносных заземлений
Переносное заземление состоят из: проводников для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей разных фаз электроустановки и зажимов для присоединения проводников к заземляющей проводке и к токоведущим частям. Заземляющие и закорачивающие проводники изготовляются из медного многожильного гибкого голого провода. Переносные заземления выполняются как трехфазными (для закорачивания всех трех фаз и заземления с общим заземляющим проводником), так и однофазными (для заземления токоведущих частей каждой фазы отдельно). Однофазные переносные заземления применяются в электроустановках напряжением выше 110 кВ, поскольку там расстояния между фазами велики и закорачивающие проводники получаются чрезмерно длинными и тяжелыми. По способу применения переносные заземления подразделяются на заземления для применения на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и в распределительных устройствах (РУ).
Вопросы и ответы для новичков
Вопрос №1. Почему для переносных заземлений нельзя использовать изолированный провод?
При работе с заземлением возможны изгибы зеземляющего троса. С течением времени отдельные жилы могут переломиться, особенно в местах креплений к зажимам. Наличие изоляции не позволяет оценить состояние кабеля. При появлении напряжения на заземленной электроустановке, через заземление возможно протекание больших токов, кабель будет нагреваться и изоляция расплавится. Также возможно возгорание и задымление изоляции.
Вопрос №2. Почему определен именно такой порядок установки и снятия переносного заземления?
Если струбцина троса подключена к заземлителю, то при подключении фазных клемм заземления к элуктроустановке, даже если там есть напряжение, удара током не произойдет, так как ток будет идти по пути наименьшего сопротивления. В противном случае, если сначала подключить заземление к токоведущим частям, то на нем может присутствовать напряжение, опасное для жизни. При снятии заземления происходит то же самое. Когда клеммы снимаются с электроустановки, то, даже если там появится напряжение, то контакта с работающим уже не будет.
Вопрос №3. Как поступить, если отсутствует трехфазное переносное заземление?
Можно воспользоваться тремя однофазными заземлениями. Площадь поперечного сечения каждого из них должно быть не меньше чем у необходимого трехфазного.
Для воздушных линий электропередач
Относительно заземлений переносных для воздушных линий (ВЛ) нужно отметить следующее. Они состоят из специальных заземлителей и так называемых «спусков», соединяющих их с элементами временно обустраиваемого защитного контура. Функцию таких спусков для ж/б опор ЛЭП с рабочими напряжениями 6-10 кВ выполняют элементы напряженной арматуры стоек, которые напрямую соединены с заземлителем. В ситуациях, когда опоры закреплены фиксирующими оттяжками – их также допускается использовать в качестве заземляющих проводников (в дополнение к уже имеющимся отводам).
Известные виды переносных заземлений обеспечивают надежную защиту работающего на ЛЭП оперативного персонала. Однако это не означает отказ от принятия дополнительных защитных мер, которые предусматриваются положениями действующих нормативов (ПУЭ, в частности).
Заземление линий электропередач на столбах
Для повышения безопасности обслуживающего персонала при работе на опорах ВВ электропередач, а также с целью защиты установленной на столбах аппаратуры применяется специальный вид заземлений переносных для воздушных линий. Их конструкция выбирается в соответствии с требованиями ПУЭ, в которых величина переходного сопротивления заземленных элементов строго нормируется. На воздушных линиях электропередач с соединенной с землей нейтральной жилой и рабочими напряжениями более 0,4 кВ на железобетонных опорах также заземляется их арматура (включая крюки и штыри, удерживающие провода). Суммарное сопротивление временного заземляющего устройства в этом случае не должно быть более 50-ти Ом.
Установка переносного заземления на воздушной линии
При обустройстве заземлений переносных для воздушных линий с деревянными опорами для получения надежного контакта, как правило, используется болтовое соединение. При заземлении металлических и железобетонных опор указанное соединение допускается делать как на сварку, так и с использованием болтовых стяжек.
Применение переносных заземлений на высоковольтных линиях передач на 10 кВ (6кВ) считается обязательным. При этом временному заземлению подлежат:
- Входящие в конструкцию металлические и железобетонные опоры.
- Деревянные опорные столбы, на которых устанавливаются устройства защиты от грозы и молний.
- Силовые или местные измерительные трансформаторы.
Также не следует забывать о заземлении аварийных разъединителей, высоковольтных предохранителей или других элементов защиты используемой аппаратуры.
