Оборудование подлежащее заземлению или занулению

Что нужно заземлять ?

К частям, подлежащим занулению или заземлению относятся:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.

2) приводы электрических аппаратов;

3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов

4) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока;

5) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;

6) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п. Вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;

7) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

8) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

С целью уравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в которых применяются заземление или зануление, строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсовые пути и т. п. должны быть присоединены к сети заземления или зануления. При этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными.

Видео:Заземление или зануление? Что выбрать? Как это работает? #энерголикбезСкачать

Что такое защитное зануление и где оно применяется

Защитное зануление — система, в которой токопроводящие части оборудования, не находящиеся в норме под напряжением, соединены с нейтралью. В защитных целях преднамеренно создается соединение между открытыми проводящими элементами глухозаземленной нейтрали (в сетях трехфазного тока).

В сетях однофазного тока создают контакт с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а в случае с постоянным током — с глухозаземленной точкой источника тока. Хотя зануление характеризуется серьезными недостатками, система по-прежнему широко применяется во многих сферах для защиты от тока.

Видео:Заземление и зануление. В чем отличие?Скачать

Разница между занулением и заземлением

Между занулением и заземлением имеются отличия:

1. В случае заземления лишний ток и появившееся на корпусе напряжение перенаправляются в грунт. Принцип действия зануления основан на обнулении на щитке.
2. Заземление более эффективно с точки зрения защиты человека от удара током.
3. Заземление основано на быстром и значительном уменьшении напряжения. Тем не менее, какое-то (уже неопасное) напряжение остается.
4. Зануление заключается в создании соединения между металлическими деталями, в которых отсутствует напряжение. Принцип зануления основан на умышленном создании короткого замыкания при пробое изоляции или попадании тока на нетоковедущие части электроустановок. Как только происходит замыкание, в дело вступает автоматический выключатель, перегорают предохранители или срабатывают иные средства защиты.
5. Заземление чаще всего используют на линиях с изолированной нейтралью в системах типа IT и TT в трехфазных сетях, где напряжение не превышает тысячи вольт. Заземление применяют при напряжении более тысячи вольт с нейтралью в любом режиме. Зануление используют в глухозаземленных нейтралях.
6. При занулении все элементы электроприборов, не находящиеся в стандартном режиме под напряжением, соединяются с нулем. Если фаза случайно коснется зануленных элементов, резко увеличивается ток и отключается электрооборудование.
7. Заземление не зависит от фаз электроприборов. Для организации зануления требуется соблюдение жестких условий подключения.
8. В современных домах зануление применяется редко. Однако этот способ защиты все еще встречается в многоэтажных домах, где по каким-либо причинам нет возможности организовать надежное заземление. На предприятиях, где имеются повышенные нормативы по электробезопасности, основной способ защиты — зануление.

Обратите внимание! Для правильного определения нулевых точек и выбора способа защиты понадобится помощь квалифицированного электрика. Сделать заземление, собрать элементы контура и установить его в грунт можно и своими руками.

Видео:Чем отличается ЗАЗЕМЛЕНИЕ и ЗАНУЛЕНИЕ | Что надёжнее и лучше защищает?Скачать

Схема работы

Как было сказано выше, зануление основано на провоцировании короткого замыкания после попадания фазы на металлический корпус электроустановки, соединенной с нулем. Так как сила тока возрастает, подключается защитный механизм, отключающий электропитание.

По нормативам Правил установки электроустановок в случае нарушения целостности линии она должна отключаться автоматически. Регламентируется время на отключение — 0,4 секунды (для сетей 380/220В). Для отключения используются специальные проводники. Например, в случае однофазной проводки задействуется третья жила кабеля.

Для правильного зануления важно, чтобы петля фазы-нуля характеризовалась невысоким сопротивлением. Так обеспечивается срабатывание защиты за нужный промежуток времени.

Организация зануления требует высокой квалификации, поэтому такие работы должны выполнять только квалифицированные электрики.

На схеме ниже показан принцип работы системы:

Видео:Заземление. Кто придумал? Зачем? Какие бывают системы заземления. Мощный #энерголикбезСкачать

Область применения

Защитное зануление используют в электроустановках с четырехпроводными электросетями и напряжением до 1 кВт в следующих случаях:

• в электроустановках с глухозаземленной нейтралью в сетях TN-C-S, TN-C, TN-S с проводниками типов N, PE, PEN;
• в сетях с постоянным током и заземленной средней точкой источника;
• в сетях с переменным током и тремя фазами с заземленным нулем (220/127, 660/380, 380/220).

Сети 380/220 допускаются в любых сооружениях, где зануление электроустановок обязательно. Для жилых помещений с сухими полами зануление обустраивать не нужно.

Электрооборудование 220/127 используются в специализированных помещениях, где отмечается повышенный риск поражения током. Такая защита необходима в условиях улицы, где занулению подлежат металлические конструкции, к которым прикасаются работники.

Видео:Итальянское заземление? Что за...? #энерголикбез #заземлениеСкачать

Проверка эффективности зануления

Чтобы проверить, насколько действенно зануление, нужно сделать замер сопротивления петли фаза-ноль в наиболее отдаленной от источника электропитания точке. Это даст возможность проверить защищенность в случае воздействия тока на корпус.

Сопротивление измеряется с использованием специализированной аппаратуры. Измерительные приборы оснащены двумя щупами. Один щуп направляют на фазу, второй — на зануленную электроустановку.

По результатам измерений устанавливают уровень сопротивления на петле фазы и нуля. С полученным результатом рассчитывают ток однофазного замыкания, применяя закон Ома. Расчетное значение тока однофазного замыкания должно быть равно или превышать ток срабатывания защитного оборудования.

Предположим, что для предохранения электроцепи от перегрузок и коротких замыканий подключен автомат-выключатель. Ток срабатывания составляет 100 Ампер. По результатам измерений сопротивление петли фазы и нуля равно 2 Ом, а фазовое напряжение в сети — 220 Вольт. Делаем расчет тока однофазного замыкания на основе закона Ома:

I = U/R = 220 Вольт/2 Ом = 110 Ампер.

Поскольку расчетный ток короткого замыкания превышает ток мгновенного срабатывания автомата-выключателя, делаем вывод об эффективности защитного зануления. В противном случае понадобилась бы замена автомата-выключателя на прибор с меньшим током срабатывания. Другой вариант решения проблемы — сокращение сопротивления петли фаза-ноль.

Нередко при проведении расчетов ток срабатывания автомата умножают на коэффициент надежности (Кн) или коэффициент запаса. Причина в том, что отсечка не всегда равна указанному показателю, то есть возможна определенная погрешность. Поэтому использование коэффициента позволяет получить более надежный результат. Для старого оборудования Кн составляет от 1,25 до 1,4. Для новой техники применяется коэффициент 1,1, так как такие автоматы работают с большей точностью.

Видео:ЗАЗЕМЛЕНИЕ - ТАКОЕ НЕ ПОКАЖУТ В ВУЗАХ. Рассказываю как работает и чем отличается. #TN #TT #IT #ОмСкачать

Опасность зануления в квартире

Скачки напряжения опасны как для людей, так и для бытовой техники в квартирах. В многоквартирных домах одной из квартир достанется низкое напряжение, а другой — высокое. Если в розетке квартиры случится обрыв нулевого проводника, при следующем включении электроустановки (например, бойлера) человека ударит током.

Особенно зануление опасно в двухпроводной системе. К примеру, при проведении электромонтажных работ электрик может заменить нулевой проводник на фазный. В электрощитах эти жилы далеко не всегда обозначены определенным цветом. Если замена произойдет, электрическое оборудование окажется под напряжением.

По нормативам Правил установки электроустановок на бытовом уровне зануление не разрешается для использования в бытовых целях именно по причине его небезопасности. Зануление эффективно только для защиты больших объектов производственного назначения. Однако, несмотря на запрет, некоторые люди решаются на установку зануления в собственном жилье. Происходит это либо по причине отсутствия иных методов решения проблемы, либо из-за недостаточности знаний по данному предмету.

Зануление в квартире технически осуществимо, но эффективность такой защиты непредсказуема, как и возможные негативные последствия. Далее рассмотрим ряд ситуаций, которые возникают при наличии зануления квартире.

Зануление в розетках

В некоторых случаях защиту электроприборов предлагают выполнить путем перемычки клеммы розеточного рабочего нуля на защитный контакт. Такие действия противоречат пункту 1.7.132 ПУЭ, поскольку предполагают задействование нулевого провода двухпроводной электросети в качестве как рабочего, так и защитного нуля одновременно.

На вводе в жилое помещение чаще всего расположено устройство, предназначенное для коммутации фазы и нуля (двухполюсный прибор или так называемый пакетник). Коммутация нуля, используемого как защитный проводник, не допускается. Иными словами, запрещено использовать в качестве защиты проводник, электроцепь которого включает коммутационный аппарат.

Опасность защиты с применением перемычки в розетке состоит в том, что корпуса электроустановок в случае повреждения нуля (независимо от участка) попадают под фазное напряжение. Если нулевой проводник обрывается, электроприемник перестает функционировать. В этом случае провод кажется обесточенным, что провоцирует на необдуманные действия со всеми вытекающими последствиями.

Обратите внимание! При обрыве нуля источником опасности становится любая техника в квартире или в частном доме.

Перепутаны местами фаза и ноль

При проведении электромонтажных работ в двухпроводном стояке своими руками существует немалая вероятность путаницы между нулем и фазой.

В домах с двухпроводной системой жилы кабелей лишены отличительных признаков. При работе с проводами в этажном щитке электрик может попросту ошибиться, перепутав фазу и ноль местами. В результате корпуса электроустановок попадут под фазное напряжение.

Отгорание нуля

Обрыв нуля (отгорание нуля) часто случается в зданиях с плохой проводкой. Чаще всего проводка в таких домах проектировалась, исходя из 2 киловатт на единицу жилья. На сегодняшний день электропроводка в домах старого типа не только износилась физически, но и не способна удовлетворить возросшее количество бытовой техники.

При обрыве нуля дисбаланс возникает на трансформаторной подстанции, от которой питается многоквартирное здание. Перекос возможен в общем электрическом щите здания или в этажном щитке дома. Следствием этого станет беспорядочное понижение напряжения в одних квартирах и повышение — в других.

Низкое напряжение губительно для некоторых видов электробытовой техники, в том числе кондиционеров, холодильников, вытяжек и прочих аппаратов, оснащенных электрическими двигателями. Высокое напряжение представляет опасность для всех видов электроустановок.

Видео:ЧТО ТАКОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЧЕМ ОНО НУЖНОСкачать

Альтернатива занулению

В подсистеме TN-S зануление защитного проводника PE осуществляется лишь на одном участке — на контуре заземления трансформаторной подстанции или электрогенератора. В этой точке разделяется PEN-проводник, и далее защита и рабочий ноль нигде не встречаются.

В такой схеме энергоснабжения заземление и зануление органично взаимодействуют, создавая условия для высокой электробезопасности. Однако в системах, где нейтраль изолирована (IT, TT), зануление не используется. Электрическое оборудование, работающее в рамках системы TT и IT, заземляется за счет собственных контуров. Так как система IT предполагает подачу питания только специфическим потребителям, рассматривать такой способ организации защиты в жилых домах не имеет смысла. Единственная альтернатива неправильному, а потому опасному занулению шины PE — система TT. Особенно актуальна такая система, потому что переход на технически прогрессивные системы TN-S, TN-C-S технически и финансово затруднен для домов, чей возраст превышает 20 – 25 лет.

Электрическая сеть, построенная по стандарту TT, призвана обеспечивать качественную защиту от попадания под напряжение нетоковедущих частей. Все работы по организации зануления должны осуществляться в соответствии с нормами, указанными в пункте 1.7.39 Правил установки электроустановок.

Видео:Всё про зануление в квартире! Система TN C. Метод с контакторомСкачать

Защитные меры в электроустановках

Видео:ЧЕМ НЕЙТРАЛЬ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ФАЗЫ? ОБЪЯСНЯЮ В АНИМАЦИИ #фаза #ноль #заземлениеСкачать

Для каких целей применяется защитное заземление?

Корпус электродвигателя или электрического аппарата, арматура электрического светильника или труба электропроводки в нормальных условиях не находятся под напряжением относительно земли, что достигается изоляцией от токоведущих частей. Однако при повреждении изоляции любая из этих частей может оказаться под напряжением, нередко равным фазному. Электродвигатель с пробитой на корпусе изоляцией часто электрически соединен с машиной, которую он приводит в движение, например, если он установлен на станке. Рабочий, взявшийся за рукоятки управления станком, может попасть под напряжение. Чтобы уменьшить опасность поражения людей при повреждении изоляции токоведущих частей, принимают ряд мер. Наибольшее распространение получило защитное заземление, используемое в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 Вив сетях напряжением выше 1000 В (независимо от режима работы нейтрали источника питания).

Видео:Системы заземления. Cистемы TN-C, ТN-S, TN-C-S, ТТ и IT.Скачать

Что такое защитное заземление?

Под защитным заземлением понимается преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Заземление частей электроустановки и корпусов электрооборудования, не находящихся под напряжением,— одна из наиболее распространенных мер защиты в сетях с изолированной нейтралью до 1000 В и выше 1000 В вне зависимости от режима работы нейтрали источника питания. Оно защищает от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам оборудования, металлическим конструкциям электроустановки, которые вследствие нарушения электрической изоляции оказываются под напряжением.

Рис. 4. Заземление электроприемника

Суть заземления заключается в том, что все конструкции из металла, т. е. корпуса электроприемников и электропроводящие предметы, на которых может оказаться напряжение из-за повреждения изоляции, должны заземляться через малое сопротивление. Это сопротивление должно быть во много раз меньше, чем сопротивление тела человека. В случае замыкания на корпус основная часть тока проходит через землю, а ток, проходящий через тело человека, будет допустимым.

Как видно из рис. 4, при замыкании ток пойдет по обеим параллельным ветвям и распределится между ними обратно пропорционально их сопротивлениям. Поскольку сопротивление цепи человек — земля во много раз больше сопротивления цепи корпус — земля, сила тока, проходящего через тело человека, значительно снизится.

Под замыканием на корпус (электрическое замыкание на корпус) понимают случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки. Замыкание на корпус может быть результатом случайного касания токоведущей части корпуса машин, повреждения изоляции, падения провода, находящегося под напряжением, на нетоковедущие металлические части и т. п.

Видео:Зануление и заземление,что лучше,можно ли использовать,электрик,+38 096 262 98 48Скачать

Что представляет собой заземляющее устройство?

Заземляющим устройством называется совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя.

Видео:Зануление в квартире. Заземление в TN-C. Кирдык или нет?Скачать

В каких электроустановках должно быть выполнено заземление или зануление?

Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

• при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока во всех случаях;
• при номинальных напряжениях от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока при работах с повышенной опасностью и особо опасных.

Заземление или зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока кроме электроустановок во взрывоопасных зонах любого класса.

Видео:Искрит шина заземления. Почему? #Shorts #молниеносный #энерголикбезСкачать

Что необходимо иметь в виду при использовании железобетонных фундаментов?

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений в качестве естественных заземлителей и обеспечении допустимых напряжений прикосновения не требуется сооружение искусственных заземлителей, прокладка выравнивающих полос снаружи зданий и выполнение магистральных проводников заземления внутри здания. Металлические и железобетонные конструкции при использовании их в качестве заземляющих устройств образуют непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования.

Видео:Система заземления TN-C и опасное зануление на примере этажного щита и TN-C-S из TN-C (ОПАСНО)Скачать

Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?

В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:

1. проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючей жидкости, горючих или взрывчатых газов и смесей;
2. обсадные трубы скважин;
3. металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
4. металлические шунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т. п.;
5. свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей не используются в качест- t ве естественных заземлителей. Если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не менее двух;
6. заземлители опор воздушных линий электропередачи, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса линии, если он не изолирован от опор линии;
7. нулевые провода воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В с повторными заземлите-лями при количестве линий не менее двух;
8. рельсовые пути магистральных неэлектрифициро-ванных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.

Видео:О заземлении простыми словамиСкачать

Какие требования предъявляются к искусственным заземлителям?

Для искусственных заземлителей следует применять сталь. Искусственные заземлители не должны иметь окраски. Приведем наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей.

• Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм:
  • неоцинкованных = 10
  • оцинкованных = 6
• Сечение прямоугольных заземлителей, мм² = 48
• Толщина прямоугольных заземлителей, мм = 4
• Толщина полок угловой стали, мм = 4

Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1000 В выбирается по термической устойчивости (исходя из допустимой температуры нагрева 400°С).

Видео:Система заземления TN C и опасное зануление в двухпроводкеСкачать

Каковы особенности зданий и сооружений современных промышленных предприятий?

Характерными особенностями зданий и сооружений современных промышленных предприятий являются их большие размеры в плане и существенное заглубление железобетонных фундаментов по всей их площади. На фундаменты опираются металлические и железобетонные колонны, связанные между собой металлическими и продольными балками, имеющими большие поперечные сечения и длину. Насыщенность современных промышленных зданий металлическими и железобетонными конструкциями с низким сопротивлением растеканию тока позволяет в ряде случаев полностью отказаться от сооружения искусственных заземлителей. Опыт успешного применения железобетонных конструкций в качестве заземлителей и молниезащиты отмечен на ВАЗе и КамАЗе.

Видео:Защити свою ванную комнату .Система уравнивания потенциаловСкачать

Какие мероприятия предпринимаются для предотвращения коррозии заземлителей?

В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:

• увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы;
• применение оцинкованных заземлителей;
• применение электрической защиты.

В качестве искусственных заземлителей рекомендуются заземлители из электропроводящего бетона.

Видео:Контур заземления. Все тонкости монтажа + нормы и правилаСкачать

Что может быть использовано в качестве нулевых защитных проводников?

В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники, а также:

1. специально предусмотренные для этой цели проводники;
2. металлические конструкции здания (колонны и т. п.);
3. арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов;
4. металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов);
5. стальные трубы электропроводок; у’ 6) алюминиевые оболочки кабелей;
6. металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов, металлические короба и мотки электроустановок;
7. металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления.

Видео:Главный недостаток системы заземления ТТ. Опыт на стендеСкачать

Какие части электроустановок подлежат заземлению или занулению?

К частям электроустановок, подлежащим заземлению или занулению, относятся:

1. корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;
2. приводы электрических аппаратов;
3. вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
4. каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110В постоянного тока;
5. изготовленные из металла конструкции распределительных и кабельных устройств, кабельные соединительные муфты, оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводки, кожухи и опасные конструкции шинопроводов, мотки, короба, струны, тросы и полости, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной и запуленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;
6. металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до ПО В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в трубах, коробах, мотках и т. п., вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;
7. металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;
8. электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Видео:Заземление TT - как работает защитное заземлениеСкачать

Какое оборудование не подлежит заземлению?

Не требуется преднамеренно заземлять или занулять:

1. корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях, распределительных устройствах, на щитах, шкафах, щитках, станинах станков, машин и механизмов, при условии надежного электрического контакта с заземленными или зануленными основаниями;
2. конструкции при условии надежного контакта между ними и установленным на них заземленным или запуленным оборудованием. При этом указанные конструкции не используют для заземления или зану-ления установленного на них оборудования;
3. арматуру изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительной арматуры при установке их на деревянных опорах воздушных линий электропередачи или на деревянных конструкциях открытых подстанций, если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений. Однако при прокладке кабеля с металлической заземленной оболочкой или неизолированного заземляющего проводника на деревянной опоре перечисленные части, расположенные на этой опоре, должны быть заземлены или занулены;
4. съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т. п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока;
5. корпуса электроприемников с двойной изоляцией;
6. металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали, в том числе протяжные и ответвительные коробки размером до 100 мм², кабели или изолированные провода, прокладываемые по стенам, перекрытиям и другим элементам строений.

Можно ли применять общее заземляющее устройство для заземления электроустановок различных назначений и напряжений?

Для заземления электроустановок различных назначений и напряжений, территориально приближенных одна к другой, рекомендуется применять одно общее заземляющее устройство.

Для объединения заземляющих устройств различных электроустановок в одно общее используют все имеющиеся в наличии естественные, в особенности протяженные, заземляющие проводники.

Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок: по защите людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, по условиям режима работы сетей, по защите электрооборудования от перенапряжения и т. д.

Какие меры следует принимать в целях выравнивания потенциалов?

В целях выравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в которых применяется заземление или зануление, строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсовые пути и т. п. должны быть присоединены к сети заземления или зануления. При этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными.

Какие существуют способы соединений и присоединений заземляющих и нулевых защитных проводников?

Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников между собой должны обеспечивать надежный контакт и выполняться посредством сварки.

Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред выполнять соединения заземляющих и нулевых защитных проводников другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434—76 «Соединения контактные электрические, общие технические требования» ко II классу соединений. При этом должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактных соединений.

Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников электропроводок и воздушных линий должны выполнять те же люди, что и при работе с фазными проводниками. При этом соединения должны быть доступны для осмотра.

Места и способы соединения заземляющих проводников с протяженными естественными заземлителями (например, с трубопроводами) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ было обеспечено расчетное значение сопротивления заземляющего устройства. Водомеры, задвижки и т. п. должны иметь обходные проводники, обеспечивающие непрерывность цепи заземления.

Присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников к частям оборудования, подлежащим заземлению или занулению, должно быть выполнено сваркой или болтовым соединением. Присоединение должно быть доступно для осмотра.

Заземление или зануление оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленному на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям, вибрации, необходимо производить гибкими заземляющими или нулевыми защитными проводниками.

Каждая.часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий или нулевой защитный проводник заземляемых или за-нуляемых частей электроустановки запрещается.

Каким способом прокладываются и как окрашиваются заземляющие контуры, проложенные в цепях производственных предприятий?

Разрешается прокладка по полу цеха металлических полос для связи корпусов оборудования цеха с заземлителем (заземляющим контуром). Однако стальные полосы, являющиеся в данном случае заземляющими проводниками, не должны мешать передвижению людей и механизмов, и согласно требованию п. 1-7-86 ПУЭ их необходимо предохранять от механических и химических воздействий.

В соответствии с требованием ГОСТ 12.2009—80 ССБТ «Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности» нельзя применять в качестве заземляющих проводников гибкие металлические рукава, металлические оболочки кабелей или стальные трубы в качестве каналов для прокладки проводов к станкам. При устройстве заземления оборудования необходимо обеспечить требование п. Э11-13-8 «ПТЭ электроустановок потребителей» об обязательной металлической связи корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью электроустановки. В электроустановках с заземленной нейтралью применение заземления корпусов электрооборудования без металлической связи с нейтралью трансформатора запрещается.

В соответствии с требованиями п. 11.12 СНиП Ш-33-76 «Правила производства и приемки работ. Электротехнические устройства» открыто проложенные заземляющие и нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску «желтые полосы по зеленому фону».

При использовании строительных или технологических конструкций в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников на перемычках между ними, а также в местах присоединений и ответвлений проводников наносят две полосы желтого цвета по зеленому фону на расстоянии 150 мм одна от другой. Данное требование СНиП распространяется на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки.

Как следует правильно выполнить заземление электродвигателя на станке — заземлять ли корпус электродвигателя или станину станка?

Надо руководствоваться принципом: следует заземлять последовательно тот корпус, на котором возможны повреждение изоляции и возникновение напряжения по отношению к земле, в данном случае — электродвигатель.

Правилами разрешается не заземлять отдельные электроприемники, если они установлены на заземленной конструкции. В основном это относится к случаю, когда на одной конструкции установлено несколько электроприемников. На крупных станках с несколькими электродвигателями и другим электрооборудованием проще заземлить корпус станка, чем каждый электроприемник. Если заземлена конструкция щита, заземление отдельных приборов не требуется.

Каковы особенности прокладки заземляющих и нулевых защитных проводников в помещениях с агрессивной средой?

Во влажных, сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой заземляющие и нулевые защитные проводники прокладывают на расстоянии от стен не менее чем 10 мм, при этом они должны быть предохранены от химических воздействий. В местах перекрещивания проводников с кабелями, трубопроводами, железнодорожными путями, их ввода в здание, а также, где возможны механические повреждения, проводники должны быть защищены.

Прокладка заземляющих и нулевых защитных проводников в местах прохода через стены и перекрытия выполняется, как правило, с их непосредственной заделкой. В этих местах проводники не должны иметь соединений и ответвлений.

У мест ввода заземляющих проводников в здания необходимо расположить опознавательные знаки.

Каким образом производится заземление аппаратов, щитков, шкафов и ящиков с электрооборудованием напряжением до 1000 В?

Стальные заземляющие проводники к корпусам аппаратов присоединяют с помощью болтов. Контактные поверхности при этом должны быть зачищены до металлического блеска и смазаны тонким слоем вазелина.

В шкафах, ящиках, щитках должна быть общая заземляющая (нулевая) шина, к которой приделываются заземляемые (зануляемые) части отдельных аппаратов. К этой шине присоединяется корпус шкафа, ящика, щитка, а также медные проводники для заземления (зануления) проводов с металлической оболочкой (СРГ, ПАПРГ), перемычки от металлических труб электропроводки и т. д. Заземляющая шина щитка (шкафа, ящика) в электроустановках с изолированной нейтралью соединяется с магистралью заземления, а в электроустановках с заземленной нейтралью — с нулевым проводом питающей линии или нулевой жилой питающего кабеля или магистрали зануления.

Аппараты в металлическом корпусе, установленные непосредственно на заземленном каркасе (корпусе) щитка, шкафа, ящика, и имеющие с ним надежный металлический контакт, не требуют дополнительного присоединения к заземляющей (нулевой) шине.

Корпуса аппаратов (реле, измерительные приборы) с двойной изоляцией заземления (зануления) не требуют.

Металлические дверцы щитка, шкафа, ящика, если на них отсутствует какое-либо электрооборудование, могут не соединяться с их корпусами с помощью гибких перемычек. Если на металлических дверцах установлено электрооборудование, требующее заземления (зануления), тогда их необходимо заземлить (занулить) с помощью гибких медных перемычек между дверцей и металлически заземленным (зануленным) неподвижным каркасом щитка, шкафа, ящика.

Как заземляются краны?

Необходимо заземлить (занулить) рельсы кранового пути. Части кранов, подлежащие заземлению или занулению, крепятся к его металлическим конструкциям перемычками, которые приварены к конструкциям крана и присоединены к заземляющим болтам электрооборудования. Стыки рельсов должны быть надежно соединены (сваркой, приваркой перемычек достаточного сечения, приваркой к металлическим подкрановым балкам), образуя непрерывную электрическую цепь.

При установке крана на открытом воздухе рельсы кранового пути соединяют между собой и с дополнительным заземлителем, расположенным вблизи крана.

Кабель для питания крана должен иметь жилу, предназначенную для заземления или зануления крана и находящуюся в общей оболочке со стальными жилами, при этом сечение заземляющей или нулевой защитной жилы должно быть равно сечению фазной жилы.

Корпус кнопочного аппарата управления крана, управляемого с пола, делается либо из изоляционного материала, либо он заземлен (занулен) не менее чем двумя проводниками. В качестве одного из этих проводников может быть использован тросик, на котором подвешен кнопочный аппарат управления. Троллейные конструкции также заземляются.

Каковы особенности заземления лифтов?

В лифтовых установках электрические машины и аппараты, установленные на звуко- и виброизоляционных опорах, заземляются гибким кабелем или гибкой перемычкой от неподвижно проложенного заземляющего (пулевого защитного) проводника.

Для заземления (зануления) кабины используют одну из жил кабеля или один из проводников токопровода. В качестве дополнительного заземляющего (нулевого защитного) проводника применяют экранирующие оболочки и несущие тросы кабелей, а также стальные несущие тросы кабины.

Станина лебедки, металлические направляющие кабины и противовеса, а также металлические ограждения шахты должны быть заземлены (занулены).

В чем заключаются особенности выполнения заземляющих устройств во взрывоопасных помещениях?

К защитному заземлению во взрывоопасных помещениях предъявляются повышенные дополнительные требования. Заземлению подлежат электроустановки при всех напряжениях переменного и постоянного тока, а также оборудование, установленное на заземленных металлических конструкциях (это требование не относится к элементам электрооборудования, установленного внутри заземленных корпусов). В качестве заземлителей применяют специально предназначенные для этого проводники (голые или изолированные). Трубы, фермы, свинцовые оболочки кабелей и другие конструкции могут служить лишь дополнительными заземляющими проводниками.

Места ввода заземляющих проводников в стены взрывоопасных помещений должны быть защищены отрезками труб, либо предусматривают специальные проемы с уплотнением несгораемыми материалами. Соединение заземляющих проводников в местах вводов не допускается.

При прокладке заземляющих проводников из взрывоопасных помещений в любые, отличающиеся по классу взрывоопасности помещения, а также в помещения с нормальной средой или наружу отрезки труб, проходящих через стены или фундаменты зданий, необходимо заделать цементным раствором с обеих сторон ввода. Ответвления от магистрали заземления, проходящие через фундаментные отливки, заключаются в трубы или иные жесткие оболочки.

В электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью зануление должно осуществляться:

• в трехфазных трехпроводных сетях — с помощью нулевого защитного (четвертого) проводника;
• в однофазных и двухфазных двухпроводных силовых сетях — с помощью нулевого защитного (третьего) проводника;
• в однофазных двухпроводных осветительных сетях, в зонах класса В1 — с помощью специального (третьего) проводника, проложенного от светильника до ближайшего группового щитка;
• в однофазных двухпроводных осветительных сетях, в зонах всех классов, кроме класса В1, на участке от светильника до ближайшей ответвительной коробки специальным третьим проводом, присоединенным в ней к нулевому рабочему проводу.

Нулевые защитные проводники во всех звеньях сети должны быть проложены в общих оболочках, трубах, коробах, пучках с фазными проводами.

Необходимо ли дополнительное видимое заземление корпусов электродвигателей во взрывоопасных установках, если выполнено их зануление четвертой жилой кабеля?

Во взрывоопасных установках не требуется дополнительное заземление корпусов электрооборудования при наличии их зануления с помощью четвертой жилы кабеля или провода для трехфазных электроприемников и третьей жилы — для однофазных.

Какие условия предъявляются к выбору проводников для автоматического отключения в сетях с заземленной нейтралью во взрывоопасных зонах?

В электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью для автоматического отключения аварийного участка нулевые защитные проводники должны быть выбраны так, чтобы при замыкании на корпус или нулевой защитный проводник возникал ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз номинальный ток расцепителя автоматического выключателя с характеристикой, обрат-позависимой от тока.

Проверка полного сопротивления петли фаза — нуль в электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью необходима для всех электроприем-ников.

Необходимо ли двукратное заземление электродвигателей взрывоопасных установок: помимо присоединения заземляющей жилы к зажиму внутри вводного устройства, выполнение также дополнительного заземления путем присоединения корпуса двигателя к стальной магистрали заземления?

Считается достаточным для заземления корпусов взрывозащищенных электродвигателей присоединение заземляющего проводника к заземляющему контакту на вводном устройстве двигателя без выполнения второго заземления корпуса двигателя путем присоединения его к магистрали заземления.

Аналогично не требуется дополнительное присоединение корпусов пускателей, кнопок и другого оборудования к магистрали заземления, когда эти корпуса заземляются с помощью отдельной жилы кабеля или провода.

Можно ли объединять заземлители сетей переменного и постоянного тока?

Прохождение постоянного тока в земле может служить источником электролитической коррозии подземных сооружений. Опасность коррозии существует в установках, в которых через заземляющие проводники и заземлители ток проходит длительное время. Например, если один полюс установки заземлен, т. е. заземление является рабочим. В таких случаях не следует допускать соединения заземляющих устройств постоянного и переменного тока.

В установках, где электроприемники постоянного и переменного тока металлически связаны и изоляция электроприемников постоянного тока и их сетей может поддерживаться на надлежащем уровне, а заземление у них является защитным (т. е. ток возникает только кратковременно), можно применять общие заземляющие устройства.

В чем заключается основной недостаток защитного заземления?

Недостаток защитного заземления заключается в том, что при замыкании на заземленный корпус в сети с изолированной нейтралью напряжение на нем сохраняется, как правило, длительное время. При этом, если своевременно не обнаружить дефект изоляции и не устранить его, опасность поражения может резко возрасти при двойном замыкании на корпус.

Что входит в объем испытаний заземляющих устройств?

В объем испытаний заземляющих устройств электроустановок потребителей входит:

• проверка напряжения прикосновения на территории электроустановок и напряжения на заземляющем устройстве;
• проверка состояния элементов заземляющего устройства;
• определение сопротивления заземляющего устройства;
• проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами;
• проверка состояния пробивных предохранителей в установках напряжением до 1000 В;
• измерение удельного сопротивления грунта.

Требуется ли отсоединять естественные заземлители при измерениях сопротивления заземляющего устройства?

Не требуется, так как естественные заземлители при работе установки участвуют в растекании тока замыкания на землю. В отдельных случаях такое отсоединение применяется. Например, при измерениях сопротивлений опор воздушных линий специально предусматривается возможность отсоединения грозозащитных тросов.

Металлические связи электроустановок с землей создаются конструкциями различного назначения, трубопроводами, оболочками кабелей и другими путями, что и приводит к выравниванию потенциалов на территории предприятия, снижению сопротивления заземляющего устройства и напряжения прикосновения.

Отсоединять такие связи при измерении сопротивления заземляющего устройства практически невозможно, так как они существуют всегда, и измерение отражает действительное положение в электроустановках.

Каким образом проверяется состояние элементов заземляющего устройства?

В соответствии с требованиями ПУЭ проверка элементов заземляющих устройств заключается в осмотре их надземной и подземной частей. Подземные части осматривают до засыпки землей. Во время эксплуатации их проверяют выборочно, через специальные шурфы. Особенно тщательно проверяют заземлители, расположенные в грунтах, вызывающих усиленную коррозию.

При осмотре подземных частей после монтажа до засыпки землей проверяют соответствие их проекту и требованиям ПУЭ: конструкцию, материал, число электродов и соединительных шин, выводы сечения и расстояния между ними, качество сварных соединений. Особое внимание обращают на целость заземляющих проводников, крепление и окраску.

Отличительная окраска позволяет распознавать заземляющие проводники, они окрашены обычно в черный цвет. Открытые заземляющие проводники разрешено окрашивать и в иные цвета, но в местах присоединений и ответвлений обязательно должны быть нанесены черные полосы (не менее двух) на расстоянии 150 мм одна от другой.

Заземляющие проводники, проложенные в помещениях, должны быть доступны для осмотра. Это требование не относится к нулевым жилам и металлическим оболочкам кабелей, трубопроводам, скрытой электропроводке, к находящимся в земле металлоконструкциям, а также к проводникам заземления, проложенным в трубах.

При осмотре состояния элементов заземляющего устройства следует проверять правильность присоединения заземляющих проводников к заземлителям, заземляющему контуру и к заземляемым конструкциям.

Способы присоединения заземляющей проводки к заземляемым элементам должны обеспечивать надежный контакт. Надежнее всего сварное соединение. Болтовое соединение допускается только в тех местах, в которых при ремонтах или испытаниях необходимо отсоединять оборудование от общей заземляющей сети. При этом сбалчиваемые поверхности должны быть тщательно зачищены. В случае возможных сотрясений или вибраций необходимо принять меры против ослабления контакта.

Сварку заземляющей проводки выполняют внахлестку. Длина шва должна быть равна двойной ширине при прямоугольном сечении или шестикратному диаметру при круглом сечении проводника. При невозможности присоединения заземляющих проводников к трубопроводу сваркой разрешено использовать хомуты, контактная поверхность которых должна быть облужена, а трубы в местах накладки хомутов — зачищены.

Оборудование, которое подвергается частому демонтажу или устанавливается на движущихся частях, заземляется гибкими проводниками. Прочность сварных соединений проверяют простукиванием молотком, а болтовые — осмотром с подтягиванием гаек.

Как проверяется наличие цепи между заземлителями и заземляемыми элементами электроустановок?

Цель проверки — установить непрерывность и надежность цепи заземления. В заземляющих проводниках, соединяющих аппараты с контуром заземления, не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. В простых неразветвленных сетях при проверке измеряют сопротивление между заземлителем и каждым заземляемым элементом. В сложных разветвленных сетях сначала измеряют сопротивление между заземлителем и отдельными участками заземляющей магистрали, а затем — между участками и заземляемыми элементами. Перед измерением необходимо убедиться в отсутствии напряжения на корпусах проверяемого оборудования. Для измерения применяют мосты типов ММВ, УМВ, МВУ, а также специальный прибор для проверки заземляющей проводки — омметр типа М-372.

Сопротивление переходного контакта не нормируется. Однако, как показывает практика, при вполне удовлетворительном контакте оно не должно превышать 0,05 — 0,1 Ом.

Какова норма сопротивления между заземляющей линией и металлическими нетоковедущими частями электроприемников?

Норма сопротивления между заземляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью изделия согласно ГОСТ 12.2.007.075 — не более 0,1 Ом. Сопротивление между заземляющим (нулевым защитным) проводником и металлическими нетоковедущими частями электроприемников прямо не нормируется, но достаточная проводимость обеспечивается соблюдением указанной нормы и выполнением требований на присоединение заземляющих (нулевых защитных) проводников к оборудованию, к материалу и сечению заземляющих (нулевых защитных) проводников, изложенных в гл. 1—7 ПУЭ.

Чем обоснованы разные величины сопротивления заземляющих устройств для трансформаторов мощностью до 100 кВА и выше?

В отношении установок с изолированной нейтралью увеличение сопротивления заземлителя до IU Ом технически и экономически обосновано, так как при малой мощности трансформаторов меньше длина сети, а также токи утечки и емкостные токи по отношению к земле.

В отношении установок с заземленной нейтралью технических обоснований для увеличения сопротивления заземлителя при малых мощностях нет.

В чем сущность зануления?

Зануление — это основная мера защиты от поражения людей током в случае прикосновения к корпусам электрооборудования и металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением из-за повреждения изоляции или однофазного короткого замыкания в электроустановках напряжением до 1000 В в сети с заземленной нейтралью.

Зануление — это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Такое электрическое соединение, будучи надежно выполненным, превращает всякое замыкание токоведущих частей на землю или на корпус в однофазное короткое замыкание.

Это обеспечит срабатывание защиты (предохранители, автоматы и т. п.) и отключение поврежденной установки от питающей сети.

Рис. 5. Зануление электроприемника

Принципиальная схема зануления в сети трехфазного тока показана на рис. 5.

Можно ли обеспечить безопасность сети с заземленной нейтралью при выполнении только заземления электроприемника?

Рис. 6. Заземление оборудования без соединения с заземленной нейтралью трансформатора

При замыкании на корпус этого электроприемника ток замыкания, будучи ограничен сопротивлениями заземлений электроприемника и нейтрали, может оказаться недостаточным для сгорания плавкой вставки или отключения автомата.

Такой ток обеспечит надежное сгорание плавкой вставки с номинальным током не более 10—15 А или автомата с током срабатывания маскимального расцепителя не более 20 А. При больших токах в плавких вставках отключение не последует, а на корпусе электроприемника будет значительное напряжение, весьма опасное для человека.

Каковы условия обеспечения автоматического отключения аварийного участка в сети с заземленной нейтралью?

В электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью для автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем:

• в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя;
• в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя с характеристикой, обратнозависимой от тока.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку) , проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1.

При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А — не менее 1,25.

Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного проводника.

Нулевые защитные проводники рекомендуется прокладывать совместно или в непосредственной близости с фазными.

Каким образом выполняется зануление осветительных установок во взрывоопасных и пожароопасных помещениях?

Устройство зануления необходимо в осветительных установках всех напряжений (в том числе ниже 42 В) — во взрывоопасных помещениях всех классов и в установках напряжением выше 42 В — в пожароопасных помещениях. Занулению подлежат все металлические части осветительных установок (исключение составляют металлические отражатели светильников, укрепленные на корпусах из изолирующих материалов, например ППД — 500) и корпусов аппаратов, установленных на запуленных металлических конструкциях.

В осветительных сетях взрыво- и пожароопасных помещений для зануления в основном используются рабочие нулевые провода сети.

Прокладка дополнительных заземляющих проводников необходима в осветительных сетях взрывоопасных помещений класса BI — от групповых щитков до светильников; в однофазных осветительных сетях взрывоопасных помещений классов B-Ia, В-16, В-П и В-Па — на ответвлениях от групповой линии к светильникам; в гибких кабелях, питающих переносные светильники во взрыво-и пожароопасных помещениях всех классов, начиная от штепсельных вилок; при незащищенных проводках (например, провода на изоляторах) в пожароопасных помещениях всех классов — на ответвлениях от групповых линий к светильникам.

Кроме рабочих нулевых или специально прокладываемых зануляющпх проводов и жил кабелей в качестве зануляющнх проводников во взрыво- и пожароопасных помещениях могут использоваться: стальные трубы проводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические лотки и короба для электропроводок.

Зануление корпусов светильников общего освещения с лампами ДРЛ с вынесенными ПРА можно осуществлять с помощью перемычек между заземляющими контактами светильников и Г1РА.

Какие мероприятия необходимо предпринимать для повышения эффективности системы зануления?

Особое внимание следует уделять надежности металлической связи корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью источника питания через нулевой провод. Для этого правилами запрещается установка в нулевом проводе предохранителей и выключателей. Непрерывность цепи достигается сваркой отдельных участков сети зануления.

К другим требованиям для повышения эффективности системы зануления относятся заземление нейтрали питающего трансформатора и повторное заземление нулевого провода (для воздушных линий). Заземление нейтрали уменьшает напряжение на корпусе при пробое изоляции и снижает его до безопасности напряжения нулевого провода относительно земли при замыкании фазы на землю, а также защищает от перехода высшего напряжения в сеть низшего.

Какие мероприятия по обеспечению надежности системы зануления необходимо проводить при проектировании электроустановок напряжением до 1000 В?

При проектировании необходимо осуществлять следующие мероприятия:

• Производить в проектах выборочную проверку расчетом сопротивлений цепи фаза — нуль и наиболее электрически удаленных электроприемников, в частности относительно крупной мощности (40 кВт и выше), особенно взрывоопасных установок с тем, чтобы были удовлетворены требования ПУЭ (§ 1—7—79 и 7— 3—139).
• Максимальную токовую защиту — предохранители, электромагнитные и тепловые элементы расцепителей автоматических выключателей — осуществлять во всех звеньях сети в трех фазах.
• Предусматривать трансформаторы со схемой соединения треугольник — звезда при мощности 400 кВА
• и выше и звезда — зигзаг при мощности 250 кВА и ниже вместо схемы звезда — звезда.
• При групповой защите электроприемников ее нужно выполнять так, чтобы группы при однофазных коротких замыканиях отключались в любом из присоединенных электроприемников.
• При проектировании электроснабжения строительных площадок, учитывая повышенную опасность работ на открытом воздухе, не снижать требований в отношении безопасности при однофазном КЗ на корпус.

Защиту от коротких замыканий ответвлений к электроприемникам нужно выполнить таким образом, чтобы тепловые реле защиты от перегрузок были термически устойчивы при токах КЗ. Для этого должны быть выдержаны соотношения между номинальными токами тепловых реле и защитных аппаратов, предписанные «Указаниями по проектированию силового электрооборудования промышленных предприятий» СН 357-77.

Какие мероприятия по обеспечению надежности системы зануления необходимо проводить при монтаже электроустановок напряжением до 1000 В?

При монтаже электроустановок необходимо осуществлять следующие мероприятия:

• При выполнении проектов производства работ рассматривать вопросы временного питания электроэнергией объектов монтажа с предъявлением необходимых требований к организации, ведающей электроснабжением, в отношении отключения однофазного КЗ на корпус.
• Строго соблюдать требования ПУЭ (§ VII—6—49) и Г1ТЭ электроустановок потребителей (§ ЭШ—2—20) о запрещении использования сетей заземления и зануления в качестве обратных проводов при сварке.
• На всех электроустановках не допускать завышения плавких вставок и уставок автоматов, а также занижения сечений зануляющих проводников и ненадежную их прокладку.
• При наладочных работах проверять соответствие термореле и вставок предохранителей параметрам защищаемого оборудования.

Почему не разрешается использование металлических конструкций зданий в качестве нулевого провода?

Использование металлоконструкций зданий и сооружений в качестве одного из фазных или нулевого обратного провода допускается только при напряжениях не выше 42 В. При более высоких напряжениях ухудшаются условия электробезопасности и пожарной безопасности:

1. 1) Прохождение длительно рабочих токов требует наличия надежных контактов во всех соединениях и стыках конструкций, что не может быть гарантировано; в местах плохих контактов могут произойти местные нагревы, что связано с возможностью загораний. Такие
2. случаи были, например, при использовании конструкций в качестве обратных проводов при сварке.
3. Прохождение рабочих токов вызывает падение напряжения в конструкциях. Это ощущается при значительных токах, и вызывает беспокойство у персонала.
4. Присоединение электроприемников к конструкциям неудобно в монтаже, оно требует специального выполнения контактов и наблюдения за ними в эксплуатации.

Может ли осуществляться в одном помещении заземление одних электроприемников и зануление других?

В трансформаторе или генераторе с заземленной нейтралью заземление электроприемников без соединения с нейтралью (т. е. без зануления) недопустимо.

В одном помещении могут находиться электроприемники, питаемые от трансформаторов и генераторов с изолированной нейтралью и, с заземленной нейтралью, например электроприемники 6 кВ и 380/220 В и др. Их сети заземления и зануления разделить трудно и большей частью невозможно. Надо, чтобы совмещенная сеть заземления и зануления удовлетворяла требованиям как к заземлению, так и занулению.

Можно ли использовать сеть заземления в качестве нулевого провода?

Такое использование запрещается. Рабочие токи могут иметь значительную величину, например при сварке, на которую сеть заземления не рассчитана. Это может вызвать недопустимые падения напряжения, возможны также местные перегревы и опасность возгораний, если вблизи расположены горючие материалы или конструкции.

Можно ли выполнять зануление электрооборудования стальными полосами, которые в ряде случаев не будут иметь требуемую правилами 50-процентную проводимость по отношению к проводимости фазного проводника?

Пр авила допускают выполнение занулений электроприемников с помощью стальных, отдельно проложенных проводников. Такой способ выполняется только в производственных помещениях, где эти проводники, корпуса оборудования, металлоконструкции, трубопроводы, в том числе трубы электропроводок, металлические оболочки кабелей связаны во многих местах и тем самым создают выравнивание потенциалов и многие пути прохождения тока однофазного короткого замыкания. Этим создаются условия безопасности. Сечения и диаметры стальных проводников должны соответствовать требованиям правил.

В других условиях, где нет указанных благоприятных факторов, зануление выполняется с помощью защитного провода, находящегося в одной оболочке с фазным.

Для каких целей необходимо повторное заземление нулевого провода?

Назначение повторного заземления нулевого защитного провода — уменьшение опасности поражения людей током, возникающей при обрыве нулевого защитного провода и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.

При случайном обрыве нулевого защитного провода и замыкании фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого защитного провода и всех присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети.

Это напряжение, опасное для человека, существует длительное время, поскольку поврежденная установка автоматически не отключается и ее трудно обнаружить, чтобы отключить вручную.

При исправном нулевом проводе наличие повторного заземления приводит к выравниванию потенциалов, то есть снижению напряжения прикосновения и шага.

В каких случаях выполняются повторные заземления нулевого рабочего провода?

Повторные заземления нулевого рабочего провода выполняются на концах воздушных линий (или ответвлений) длиной более 200 м, а также на вводах от воздушных линий к электроустановкам, которые подлежат занулению. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например подземные части опор, а также заземляющие устройства, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений.

Устройства повторных заземлений в кабельных линиях не требуется, так как обрыв нулевого провода в них маловероятен.

Каков порядок проверки срабатывания защиты электродвигателей напряжением до 1000 В при системе питания с заземленной нейтралью?

Проверка производится у машин напряжением выше 42 В, работающих в опасных и особо опасных условиях, а также у всех машин напряжением 380 В и более непосредственным измерением тока однофазного короткого замыкания на корпус с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли фаза—нуль с последующим определением тока однофазного короткого замыкания. Полученный ток сравнивается с номинальным током защитного аппарата с учетом коэффициентов ПУЭ.

При замыкании на корпус должен возникнуть ток однофазного короткого замыкания, превышающий номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. Превышение должно быть не меньше, чем указано в ПУЭ.

Проверка производится при капитальном ремонте (в сроки, устанавливаемые системой ППР, для двигателей ответственных механизмов и работающих в тяжелых условиях — не реже одного раза в два года), при текущем ремонте и межремонтном обслуживании — в сроки, устанавливаемые системой ППР.

Каким образом можно проверить условия срабатывания защитных аппаратов при однофазном замыкании в сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью?

В электрических сетях, где для зануления применяют четвертую жилу кабеля для проверки условий срабатывания предохранителей или автоматов, целесообразно рассчитывать однофазные токи короткого замыкания методом симметричных составляющих.

При расчете рекомендуется учитывать также сопротивление электрической дуги.

Активные сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности электрической дуги равны между собой.

Значения соответствующих сопротивлений можно взять из различных справочников.

Вычислив значение тока однофазного короткого замыкания, проверяют, выполняется ли условие автоматического отключения.

Как защищать людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам торговых киосков, автоматов газированной воды, летних павильонов и навесов разных торговых учреждений, указателей переходов через улицы и других металлоконструкций, имеющих на себе электропроводку освещения 380/220 В?

Основной защитой людей в данном случае служит система зануления. Эффективность ее работы может быть обеспечена, если выполнены требования, предъявляемые к ней. В частности, правильно выбраны сечения фазного и нулевого проводов, предохранители, автоматы, равномерно распределена нагрузка, правильно и квалифицированно ведется эксплуатация (например, исключается замена местами фазного и нулевого проводов).

В соответствии с правилами упомянутые объекты должны быть занулены либо получать питание через разделяющие трансформаторы без зануления на вторичном напряжении. Однофазные ответвления к этим объектам для безопасности выполняют тремя проводами — фазным, нулевым и защитным (зануляющим), присоединенными к нулевому проводу в месте ответвления.

Какой основной недостаток характеризует систему зануления?

Существенный недостаток системы зануления — длительное время отключения поврежденного участка при однофазном коротком замыкании, достигающее для выпускаемых в настоящее время предохранителей до 100 с.

Поэтому возникает необходимость (в помещениях особо опасных в отношении поражения электрическим током) в использовании помимо зануления и других защитных мер, в частности защитного отключения и выравнивания потенциалов.

Что такое выравнивание потенциалов?

Выравнивание потенциалов — это метод снижения напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек. Выравнивание потенциалов как самостоятельную меру защиты не применяют, оно является дополнением к другим мерам защиты. В некоторых случаях без выравнивания потенциалов вблизи электрического оборудования обеспечить безопасность вообще невозможно, в частности в электроустановках ПО—220 кВ.

В большинстве производственных помещений электрооборудование находится в зданиях с большим числом станков, машин, трубопроводов, металлоконструкций, которые в той или иной степени связаны между собой и с корпусами электрооборудования. При замыкании на корпус в каком-либо из электроприемников все указанные части получают примерно близкое по величине напряжение по отношению к земле. В результате напряжение между корпусом электроприемника и полом существенно уменьшается, происходит выравнивание потенциалов по всей площади помещения. Поэтому при выравнивании потенциалов человек, находящийся в цепи замыкания между корпусом электроприемника и полом, оказывается под сравнительно малым напряжением. Степень выравнивания потенциалов зависит от того, насколько заполнено здание металлическими конструкциями и оборудованием, а также от конструкции здания; в железобетонных зданиях происходит наилучшее выравнивание потенциала.

Что понимается под малым напряжением?

Малым называется номинальное напряжение не более 42 В, используемое для уменьшения опасности поражения электрическим током. Применение малых напряжений резко снижает опасность поражения, особенно когда работа ведется в помещении с повышенной опасностью, особо опасном или вне помещения. Однако электроустановки и с таким напряжением представляют опасность, причем значительную при двухфазном прикосновении.

Малые напряжения используют для питания электроинструмента, светильников стационарного местного освещения (например, установленных на металлорежущих станках), переносных ламп в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также светильников общего освещения обычной конструкции, если они размещены над полом на высоте менее 2,5 м и имеют в качестве источников света лампы накаливания.

Чем характеризуется электрическое разделение сети?

Под электрическим разделением сети понимается разделение сети на отдельные, не связанные между собой участки. Для этого применяют разделяющие трансформаторы, которые изолируют электроприемники от общей сети и, следовательно, предотвращают воздействие на них возникающих в сети токов утечки, емкостных проводимостей, замыканий на землю, последствий повреждений изоляции, т. е. исключают обстоятельства, которые повышают вероятность электропоражения.

Их использование является эффективной мерой защиты, однако область ее применения невелика, что обусловлено трудностями создания протяженных сетей и мощных электроприемников малого напряжения. Известно, что уменьшение напряжения ведет к возрастанию силы тока, поэтому возникает необходимость в увеличении сечения проводов и токоведущих частей электроустановки, что экономически невыгодно.

Рис. 7. Схема включения разделяющих трансформаторов

Схема включения разделяющих трансформаторов приведена на рис. 7.

Применение разделяющих трансформаторов — лучшая мера, чем питание через понижающие траснформа-торы с заземлением вторичных обмоток.

Защитное разделение сетей обычно используют в электроустановках напряжением до 1000 В, эксплуатация которых связана с особой и повышенной опасностью (передвижные электроустановки, ручной электрифицированный инструмент и др.).

Что может быть использовано в качестве источников малого напряжения?

Источниками малого напряжения могут быть специальные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12—36 В, батареи гальванических элементов, аккумуляторы, выпрямительные установки и преобразователи. В понижающих трансформаторах, чтобы обеспечить безопасность при переходе напряжения сети из первичной оболочки (со стороны высшего напряжения) во вторичную обмотку, со стороны низшего напряжения последнюю заземляют.

Пр именснне автотрансформаторов для получения малого напряжения не допускается. В этом случае сеть малого напряжения оказывается электрически связанной с сетью высшего напряжения, что небезопасно.

Какие требования должны выполняться при применении разделяющих или понижающих трансформаторов?

В электроустановках напряжением до 1000 В в местах, где в качестве защитной меры применяются разделяющие или понижающие трансформаторы, вторичное напряжение трансформаторов должно быть: для разделяющих — не более 380 В, для понижающих — не более 42 В.

При применении этих трансформаторов необходимо руководствоваться следующим:

1. разделяющие трансформаторы должны удовлетворять специальным техническим условиям в отношении повышенной надежности конструкции и повышенных испытательных напряжений;
2. от разделяющего трансформатора разрешается питание только одного электроприемника с номинальным током плавкой вставки или расцепителя автомата на первичной стороне не более 15 А;
3. заземление вторичной оболочки разделяющего трансформатора не допускается. Корпус трансформатора
4. в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, должен быть заземлен или занулен. Заземление корпуса электроприемника, присоединенного к такому трансформатору, не требуется;
5. понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 42 В и ниже могут быть использованы в качестве разделяющих, если они удовлетворяют требованиям, приведенным в пп. 1 и 2. Если понижающие трансформаторы не являются разделяющими, то в зависимости от режима нейтрали сети, питающей первичную обмотку, следует заземлять или занулять корпус трансформатора, а также один из выходов (одну из фаз) или нейтраль (среднюю точку) вторичной обмотки.

Каковы схемы включения разделяющих трансформаторов?

Схемы включения разделяющих трансформаторов выглядят следующим образом.

Вторичная обмотка разделяющего трансформатора или корпус электроприемника, питающегося через него, не должны иметь ни заземления, ни связи с сетью зануления. Тогда при прикосновении к частям, находящимся под напряжением, или к корпусу с поврежденной изоляцией (рис. 7) не создается опасность, поскольку вторичная сеть коротка и сила токов утечки в ней и емкостных токов ничтожно мала при исправной изоляции.

Если возникшее замыкание в одной фазе (точке А) не будет восстановлено, а затем повредится изоляция на другой фазе вторичной цепи (рис. 7а), то предохранитель может сгореть только при металлической связи между точками А и В. Если такой связи нет, на корпусе электроприемника будет напряжение по отношению к земле, величина которого зависит от соотношения R, и R,. Это напряжение (если вторичное напряжение превышает соответственно 12 и 42 В) может оказаться опасным, если человек стоит на земле или на токопроводящем полу и обувь имеет малое сопротивление. Чтобы уменьшить вероятность двойных замыканий на землю, к разделяющим трансформаторам на вторичной стороне нельзя подключать сколько-нибудь разветвленную сеть. Так, при двух и более электроприемниках возможно замыкание в них со связью с землей в двух разных фазах (рис. 7б). Такие двойные замыкания влекут за собой электропоражения. Поэтому каждый электроприемник должен иметь свой разделяющий трансформатор.

Каково назначение и принцип действия защитного отключения?

Защитное отключение — это автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током.

Опасность поражения человека током может возникнуть: при замыкании фазы на корпус электрооборудования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела (в результате повреждения изоляции, замыкания фазы на землю и пр.); при появлении в сети более высокого напряжения (в результате замыкания в трансформаторе между обмотками высшего и низшего напряжений, замыкания между проводами линий разных напряжений и пр.); при случайном прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением, и т. п.

В этих случаях в сети происходит изменение некоторых электрических параметров, например напряжения фаз относительно земли, напряжения нулевой последовательности и др. Могут также возникнуть напряжение между корпусом оборудования и землей, ток замыкания на землю и др.

Изменение любого из этих параметров до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека электрическим током, может стать сигналом, вызывающим срабатывание устройства защитного отключения, т. е. автоматическое отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Из каких основных частей состоит устройство защитного отключения?

Основными частями устройства защитного отключения являются прибор защитного отключения и автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения — совокупность отдельных элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключение автоматического выключателя.

К этим элементам относятся: датчик — устройство, воспринимающее изменение параметра и преобразующее его в соответствующий сигнал (как правило, датчиком служит реле соответствующего типа, например, реле тока или напряжения); усилитель, предназначенный для усиления сигнала датчика, если он недостаточно мощный, чтобы вызвать отключение выключателя; цепи контроля, служащие для периодической проверки исправности схемы устройства защитного отключения; вспомогательные элементы — сигнальные лампы, измерительные приборы, характеризующие состояние электроустановки, и т. п.

Автоматический выключатель служит для включения и отключения цепей под нагрузкой и при коротком замыкании. Он автоматически отключает защищаемую электроустановку при поступлении сигнала от прибора защитного отключения.

В сетях до 1 кВ в качестве таких выключателей в устройствах защитного отключения успешно применяются контакторы, снабженные электромагнитным управлением в виде удерживающей катушки; магнитные пускатели — трехфазные контакторы переменного тока, снабженные тепловыми реле для автоматического отключения при перегрузках потребителей; автоматы — наиболее сложные отключающие аппараты до 1000 В, в том числе быстродействующие автоматы.

На каких параметрах электрической сети основываются различные типы защитно-отключающих устройств?

Тип защитно-отключающего устройства определяется параметром электрической сети, на который оно реагирует: напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю, напряжение фазы относительно земли, напряжение нулевой последовательности, ток нулевой последовательности и оперативный ток.

Существуют и другие типы устройств, например, основанные на так называемых вентильных схемах, реагирующих на изменение выпрямленных токов, получаемых от вентилей, подключенных к фазным проводам контролируемой сети. Имеются также комбинированные устройства, которые реагируют на изменение нескольких электрических параметров.

Рис. 8. Схема защитного отключения, срабатывающего при появлении напряжения на корпусе относительно земли:
Р_з — защитное реле;
К_з — замыкающие контакты Р_з;
АВ — автоматический выключатель;
К_н — контрольная кнопка;
R_з — вспомогательное заземление.

В качестве примера на рис. 8 приведена наиболее простая схема защитного отключения, реагирующего на напряжение корпуса относительно земли. В схемах этого типа датчиком служит реле напряжения Р3, включенное между корпусом и вспомогательным заземлителем. Схема осуществляет защиту от глухих замыканий на землю и пригодна в сетях с изолированной нейтралью любого напряжения.

В каких случаях наиболее эффективно применение устройств защитного отключения?

Наиболее рационально использование защитного отключения в электроустановках напряжением до 1000 В в следующих случаях:

• в передвижных электроустановках с изолированной нейтралью, когда сооружение заземляющего устройства с необходимыми параметрами затруднено;
• в стационарных установках для защиты электрифицированного инструмента;
• в условиях повышенной опасности поражения электрическим током и взрывоопасности, в частности в шахтах и на рудниках горнодобывающей промышленности;
• в стационарных электроустановках с заземленной нейтралью на отдельных потребителях крупной мощности, на которых зануление не может обеспечить эффективность защиты по требуемой кратности силы тока однофазного короткого замыкания и времени срабатывания.

Какова роль изоляции в обеспечении электробезопасности?

Исправность изоляции — это основное условие безопасности эксплуатации, надежности электроснабжения и экономичности работы электрических установок.

При эксплуатации электрооборудования изоляция подвергается различным воздействиям, приводящим к изменению ее параметров (электрических, механических, химических и др.). Эти параметры определяют поведение изоляционного материала и позволяют судить о том, насколько он соответствует своему назначению. Качественные изменения изоляции могут носить обратимый и необратимый характер. Обратимые могут, например, вызвать незначительный нагрев или увлажнение. При необратимых процессах физическая или химическая структура материала изменяется в такой степени, что он становится непригодным. Свойства изоляции изменяются также во времени (обычно свойства, определяющие техническую пригодность, со временем ухудшаются).

Состояние изоляции в значительной мере определяет степень безопасности эксплуатации электроустановок. Поражение человека электрическим током обусловливается попаданием под разность потенциалов и возникновением замкнутой электрической цепи, одним из элементов которой является человек. Одно из основных средств, препятствующих возникновению этих опасных ситуаций,— надежная электрическая изоляция элементов, находящихся под напряжением. Сопротивление изоляции в сетях с изолированной нейтралью определяет силу тока замыкания на землю, а значит, и силу тока, проходящего через тело человека.

В сетях с заземленной нейтралью при плохом состоянии изоляции часто происходят ее повреждения, приводящие к замыканиям на землю (корпус) и к коротким замыканиям.

При замыкании на корпус возникает опасность поражения людей электрическим током вследствие их контакта с нетоковедущими частями, оказывающимися под напряжением.

Какие причины вызывают старение изоляции?

Основные причины, вызывающие старение изоляции, это нагревание рабочими и пусковыми токами, токами короткого замыкания, теплом от посторонних источников, от солнечной радиации т. д.; динамические усилия которым подвергается изоляция в результате взаимодействия с токоведущими частями, появляются трещины, смещения и истирание изоляции; постоянное воздействие электрических полей, вызывающих ионизацию различных газовых включений, неизбежных в изоляции; коммутационные и атмосферные перенапряжения.

Большое влияние на срок служоы изоляции оказывают различные механические повреждения, возникающие при недостаточных радиусах изгибов проводов и кабелей, чрезмерных растягивающих усилиях во время прокладки и монтажа проводов, кабелей, вибрации и т. д.

На предприятиях, расположенных в приморских зонах, на параметры изоляции значительно действует влажный морской воздух, насыщенный морскими солями, что приводит к резкому ускорению процесса коррозии и снижению сопротивления изоляции. Существенно влияет на состояние изоляции пыль, содержащаяся в производственных помещениях.

Влажность и химически активная среда оказывают наибольшее разрушающее действие на изоляцию электро оборудования, кабельных сетей и электропроводок.

В чем заключаются мероприятия по поддержанию изоляции электрооборудования в работоспособном состоянии?

К основным мероприятиям, направленным на профи дактику поврежденной изоляции, относятся:

• периодические осмотры оборудования, во время ко торых можно обнаружить видимые дефекты;
• периодический и непрерывный контроль изоляции с использованием переносных и стационарных приборов, профилактические испытания повышенным напряже нием, позволяющие выявить и заменить непригодные участки изоляции;
• планово-предупредительные ремонты (текущий и ка питальный), во время которых устраняют все дефекты.

Как осуществляется постоянный контроль изоляции?

Постоянный контроль изоляции осуществляется специальными приборами, которые включаются вместе с электроустановкой и автоматически контролируют ее изоляцию, а некоторые из них сигнализируют о снижении сопротивления изоляции ниже допустимого уровня. Постоянный контроль изоляции широко применяется в сетях с изолированной нейтралью.

Одним из устройств постоянного контроля изоляции является прибор типа ПКИ для передвижных электростанций.

Какие меры безопасности необходимо соблюдать при измерении сопротивления изоляции?

Перед началом измерения необходимо убедиться в отсутствии напряжения на испытуемой электроустановке (изделии) и в ее чистоте. Детали с пониженным сопротивлением изоляции или с пониженным испытательным напряжением (так же, как конденсаторы и полупроводниковые выпрямители) должны быть отключены или зашунтированы.

При контроле изоляции оборудования с большой емкостью и кабелей значительной протяженности существенную опасность для человека представляет накопленная в емкостях электроэнергия. Поэтому после измерения сопротивления изоляции каждой фазы необходимо снять накопленный от мегомметра заряд путем разряда емкости этой фазы на землю. В данном случае рекомендуется не снимать сразу провод мегомметра от испытуемой установки, а сделать выдержку и дать возможность стечь заряду через сопротивление прибора, после чего наложить заземление.

Категорически запрещается производить контроль изоляции мегомметром, если под напряжением находятся одна из цепей двухпроводной линии электропередачи, испытуемая линия электропередачи, расположенная вблизи другой линии либо находящаяся в грозовой зоне.

Каким образом измеряются сопротивления изоляции и проводятся испытания повышенным напряжением осветительных и силовых электропроводок и кабелей напряжением до 1000 В после монтажа перед сдачей в эксплуатацию?

Сопротивление изоляции силовых и осветительных электропроводок постоянного и переменного тока напряжением до 1000 В, проложенных внутри зданий и сооружений, по их наружным стенам, по территории дворов и выполненных изолированными проводами, а также отходящих от распределительных устройств (шкафы, распределительные щиты, установки ячейкового типа и т. п.) кабелей, перед сдачей в эксплуатацию измеряется мегомметром на напряжение 1000 В. Сопротивление изоляции не должно быть менее 0,5 МОм. Если значение сопротивления изоляции окажется ниже указанной нормы, необходимо провести дополнительное испытание на электрическую прочность от постороннего источника тока промышленной частоты напряжением 1000 В или мегомметром на напряжение 2500 В.

При проведении аналогичных испытаний кабельные линии напряжением до 1000 В, предназначенные для передачи электроэнергии к распределительным устройствам и между ними и выполненные из одного или нескольких кабелей с соединительными и концевыми муфтами, перед сдачей в эксплуатацию измеряют мегомметром только на напряжение 2500 В (или от постороннего источника тока промышленной частоты напряжением 1000 В). Применение мегомметра на напряжение 1000 В не допускается.

Указанное распространяется и на электроустановки, находящиеся в эксплуатации.

Как осуществляется периодический контроль изоляции?

Периодический контроль осуществляется, как правило, мегомметром. Наиболее широко применяются мегомметры типа Ml 101 на напряжение 100—500—1000 В и МС-05, МС-06 на напряжение 2500 В. Эти приборы имеют собственный источник питания — генератор постоянного тока и позволяют производить непосредственный отсчет показаний в мегомах. Используются и ламповые мегомметры с питанием от сети, например типа Ф-2, на номинальное напряжение 2500 В, М-503 на напряжение 500 В, а также катодные типа МОМ и МС-02.

В чем существо двойной изоляции?

Существо двойной изоляции заключается в следующем. Каждый электроприемннк имеет две независимые одна от другой изоляции: рабочую и дополнительную. Рабочая, или функциональная,— это основная изоляция, необходимая для работы машины (устройства, аппарата, прибора и др.) и служащая основной защитой аппарата от поражения электрическим током. К рабочей изоляции относятся эмаль и опитка обмоточных приборов, пазовая изоляция обмотки машин, пропиточные лаки и компаунды, изоляция жил кабеля и проводов внутренних соединений и др.

Дополнительной называют изоляцию, предусмотренную дополнительно к рабочей (независимую от нее). Она предназначена для защиты человека от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Примером дополнительной изоляции могут служить пластмассовый корпус машины, изолирующая втулка и др. Для дополнительной изоляции используют материалы, отличающиеся по свойствам от материалов, применяемых в качестве рабочей изоляции, с тем чтобы даже в самых различных неблагоприятных условиях эксплуатации или хранения машин одновременное повреждение рабочей и дополнительной изоляции было маловероятно.

При двойной изоляции электроприемника заземление или зануление металлических частей запрещается во избежание шунтирования дополнительной изоляции.

Каков порядок испытания электроприемников с двойной изоляцией?

Согласно действующим правилам электроинструмент с двойной изоляцией испытывают при приемке его в эксплуатацию, а также периодически один раз в 12 месяцев.

В программу испытаний входят: измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 500 В и испытание повышенным напряжением. Сопротивление изоляции электроинструмента с двойной изоляцией должно быть не менее 2 МОм.

Электроинструмент с двойной изоляцией мощностью до 1 кВт испытывают напряжением 900 В, а свыше 1 кВт — 1350 В.

Если сопротивление изоляции электроинструмента более 10 МОм, испытание его изоляции напряжением частотой 50 Гц может быть заменено измерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В.

В чем заключается компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю?

Ток замыкания на землю и ток, проходящий через тело человека в сети с изолированной нейтралью, зависит не только от сопротивления изоляции, но и от емкости сети относительно земли. Уже при емкости С-0,3 мкФ увеличение сопротивления изоляции выше 50 кОм не дает эффекта: не повышает полного сопротивления фазы

относительно земли и не снижает тока замыкания на землю и тока, проходящего через тело человека. Если даже сопротивление изоляции всей сети очень велико (несколько десятков мегом и выше) и его можно принять равным бесконечности, ток замыкания на землю определяется емкостью между фазами и землей.

Контроль и профилактика повреждений изоляции позволяют поддерживать ее сопротивление на высоком уровне. Емкость фаз относительно земли не зависит от каких-либо дефектов. Она определяется общей протяженностью сети, высотой подвеса проводов воздушной сети, толщиной фазной изоляции жил кабеля, т. е. геометрическими параметрами. Поэтому емкость сети нельзя снижать. В процессе эксплуатации емкость сети изменяется лишь за счет отключения и включения отдельных линий, что определяется требованиями электроснабжения.

Поскольку невозможно уменьшить емкость сети, снижение тока замыкания на землю достигается путем компенсации его емкостной составляющей индуктивностью, в качестве которой используется компенсирующая катушка, включаемая между нейтралью и землей.

Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю применяется обычно в сетях напряжением выше 1000 В. В таких сетях компенсация служит также для гашения перемежающейся дуги при замыкании на землю и снижения возникающих при этом перенапряжений.

Каким образом обеспечивается недоступность токоведущих частей для случайного прикосновения?

Недоступность токоведущих частей для случайного прикосновения может быть обеспечена рядом способов, в том числе их изоляцией, размещением на недоступной высоте, ограждениями и др.

Изоляция токоведущих частей имеет основное назначение — препятствовать прохождению тока нежелательными путями. В то же время она нередко обеспечивает защиту от случайного прикосновения к токоведущим частям. Это касается в первую очередь проводов, прокладываемых в производственных зданиях, а также различного рода установочных материалов, применяемых в осветительных сетях.

Ограждение токоведущих частей может быть предусмотрено конструкцией электрооборудования и является поэтому обязательной частью последнего. В качестве примера могут служить многие типы электрических машин, аппаратов, корпуса, кожухи и оболочки которых надежно защищают токоведущие части от случайного прикосновения к ним.

Кроме того, при сооружении электроустановок голые провода и шины, а также приборы, аппараты, щиты и т. п. с незащищенными и доступными к прикосновению частями помещают в специальные ящики, шкафы и трубы, которые закрываются сплошными или сетчатыми ограждениями.

Сплошные ограждения обязательны для электроустановок, размещаемых в местах, где могут находиться люди, не связанные с обслуживанием электроустановок.

Сетчатые ограждения применяются в электроустановках, доступных лишь квалифицированному электротехническому персоналу. В закрытых установках напряжением выше 1000 В, размещенных в помещениях, ограждения должны иметь высоту не менее 1,7 м, а в открытых установках — 2 м.

В каких случаях производится размещение токоведущих частей на недоступной для прикосновения высоте?

Размещение токоведущих частей на недоступной для прикосновения высоте производится в тех случаях, когда изоляция и ограждение их оказываются невозможными или нецелесообразными. Так, провода воздушных линий, прокладываемых вне зданий, невозможно . оградить. Нецелесообразно их и изолировать, так как изоляция проводов быстро разрушается под атмосферными воздействиями и не может защитить от поражения током. Поэтому на воздушных линиях применяются, как правило, голые провода, которые подвешиваются над землей на такой высоте, чтобы исключалась возможность прикосновения к ним прохожих и транспорта. Такой минимальной высотой считается 6 м для линий напряжением до 1000 В, 7 м — для линий до 110 кВ и 8 м — для линий более высокого напряжения.

Если линия проходит по ненаселенной местности, то высота подвеса проводов над землей может быть уменьшена на 1 — 0,5 м. В местах, недоступных для людей (скалы, утесы и пр.), провода подвешивают еще ниже.

Внутри производственных зданий неогражденные голые токоведущие части — траллейные провода, контактные сети и т: п.— должны прокладываться на высоте не менее 3,5 м от пола.

В электротехнических помещениях, доступных лишь квалифицированному персоналу, в распределительных устройствах, на подстанциях высота размещения над полом голых неогражденных токоведущих частей, находящихся под напряжением, принимается от 2,5 до 3,4 м в зависимости от напряжения.

Где применяются блокировки?

Во многих электроустановках недоступность токоведущих частей достигается применением различного вида блокировок (электрических, механических и т. д.). Блокировка — весьма надежная защита от проникновения в опасную зону, где находится установка, и нет другой возможности обеспечить недоступность токоведущих частей от случайного прикосновения. Блокировка позволяет автоматически снимать напряжение со всех элементов установки, приближение к которым угрожает жизни человека. Блокировки применяют в электроустановках, в которых производятся работы на ограждаемых токоведущих частях (испытательные стенды, установки для испытания изоляции повышенным напряжением и т. д.), в электрических аппаратах, требующих соблюдения повышенных условий безопасности, в электрооборудовании, расположенном в помещениях, доступных для неспециалистов.

В электроустановках напряжением 6 и 10 кВ защитные блокировки применяют для предупреждения неправильных и ошибочных действий персонала при оперативных переключениях. Так, блокировки,установленные между разъединителями и выключателями, устраняют возможность отключения разъединителя при наличии токов нагрузки в отключаемой цепи, т. е. возможность отключить разъединитель при включенном выключателе.

В каких случаях применяется сигнализация?

В сочетании с другими мерами защиты широко используется звуковая и световая сигнализация. При этом стационарные устройства, сигнализирующие об отключении аппаратов или об отсутствии напряжения на данном участке сети, являются только вспомогательными средствами, на основании показаний или действия которых не допускается делать заключения об отсутствии напряжения.

Вместе с тем сигнализация о наличии напряжения — это безусловное предупреждение недопустимости приближения к данному оборудованию. Причинами многих несчастных случаев служат обрывы проводов воздушных линий кранами или автомашинами с негабаритными грузами. В последнее время разработан ряд устройств, сигнализирующих об опасности приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением. В частности, разработаны устройства, подающие звуковой и световой сигналы при приближении стрелы автокрана к действующей линии электропередачи.

Аналогичные по действию устройства вмонтированы в монтерскую защитную каску. Они сигнализируют о недопустимом приближении монтера к токоведущим частям. Имеются также устройства, останавливающие самоходный кран при приближении его на опасное расстояние к проводам действующей линии электропередачи.

В каких случаях возникает опасность перехода напряжения с высшей стороны на низшую?

Повреждение изоляции в трансформаторе может привести не только к замыканию на корпус, но и между обмотками разных напряжений. В этом случае на сеть низшего напряжения накладывается более высокое напряжение, на которое эта сеть не рассчитана Наиболее опасен переход напряжения со стороны 6 или 10 кВт на сторону до 1000 В. Последствием этого могут быть повреждение изоляции, замыкание на корпус и появление опасных напряжений прикосновения и шага.

Каковы меры защиты от перехода высшего напряжения в сеть низшего?

Основные меры защиты сводятся к заземлению нейтрали сети низшего напряжения, что и выполняется в четырехпроводных сетях. Если в сети низшего напряжения заземление нейтрали недопустимо (трехпроводная сеть с изолированной нейтралью), то нейтраль соединяют с землей через пробивной предохранитель.

Где устанавливается и какова конструкция пробивного предохранителя?

Пробивной предохранитель устанавливается в нейтрали (чаще) или фазе на стороне низшего напряжения трансформатора. При повреждении изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений его воздушный промежуток пробивается на землю. Тем самым сеть низшего напряжения защищается от опасного воздействия на нее высшего напряжения.

Конструктивно пробивной предохранитель похож на обычный пробочный предохранитель с винтовой нарезкой. Он снабжен слюдяной прокладкой с крупным разрядным промежутком. Один полюс предохранителя присоединяется к нейтрали или фазе трансформатора, а другой — к его заземленному корпусу.

Пробивные предохранители типа ПП-А/3 выпускаются в трех исполнениях в зависимости от их номинального напряжения.

Каким образом осуществляется проверка состояния пробивных предохранителей?

Надежная работа пробивного предохранителя возможна лишь при его правильной сборке и поддержании в требуемом техническом состоянии. Поэтому правила устройства электроустановок требуют обязательной проверки состояния пробивных предохранителей в установках напряжением до 1000 В перед вводом их в эксплуатацию.

В процессе эксплуатации, при пробое, пробивные предохранители приходят в негодность вследствие различных причин, в частности при перенапряжениях в сетях с изолированной нейтралью трансформатора. Правилами технической эксплуатации предусмотрена их проверка при каждом ремонте оборудования или его перестановке, а также при предположении о возможном их срабатывании. Кроме того, при осмотре трансформатора также проверяют предохранители (только с внешней стороны). Во взрывоопасных установках состояние пробивных предохранителей проверяется не реже одного раза в месяц.

Однако наилучшее решение — применение схем, осуществляющих непрерывный, автоматический контроль целости пробивного предохранителя с сигнализацией его повреждения. Схемы автоматического контроля разработаны и успешно применяются на многих предприятиях.

Чем отличаются требования к защитным мерам во взрывоопасных установках?

Основные отличия от обычных установок заключаются в следующем:

• должны применяться защитные меры (заземление и др.) при всех напряжениях сетей переменного и постоянного тока;
• заземление и зануление осуществляются специально предназначенными для этой цели проводниками;
• использование для этого металлических конструкций зданий, конструкций производственного назначения, в том числе труб электропроводок, металлических оболочек кабелей, допускается только как дополнительное мероприятие;
• при этом проводники, используемые для зануления — третья жила для однофазных электроприемников и четвертая для трехфазных — должны находиться в одной оболочке с фазными проводами;
• требуется обеспечить большую кратность тока однофазного короткого замыкания, чем в установках с нормальной окружающей средой.

Каковы особенности эксплуатации передвижных электроустановок?

Передвижные электроустановки с точки зрения электробезопасности имеют свои особенности эксплуатации, которые определяются прежде всего преимущественно тяжелыми условиями применения: источники электроэнергии и исполнительные механизмы работают, как правило, под открытым небом, кабельные сети подвержены механическим воздействиям, на единицу установленной мощности имеется гораздо большее количество контактных соединений, штепсельных муфт и разъемов, чем в стационарных установках.

Кроме того, передвижные электроустановки из-за открытого расположения на местности доступны лицам, которые выполняют те или другие работы с применением механизмов и устройств, получающих электроэнергию от передвижных источников. Все это существенно ухудшает электробезопасность в передвижных установках. Отсюда электроустановки, их электрические схемы и конструктивное исполнение требуют весьма квалифицированного и грамотного обслуживания.

Каковы основные условия безопасности в передвижных электроустановках?

В передвижных электроустановках в соответствии с действующим стандартом принят как обязательный режим изолированной нейтрали. При ограниченной протяженности сети с ограниченным числом потребителей электроэнергии безопасность эксплуатации может быть обеспечена поддержанием сопротивления изоляции на определенном заданном уровне. Тогда прикосновение к токоведущей части или к корпусу, на которых произошло замыкание фазы, не опасно. Только двухфазное замыкание, т. е. замыкание на землю или на корпус двух разных фаз, будет опасным режимом и должно ликвидироваться защитным отключением.

Следовательно, сочетание постоянного контроля сопротивления изоляции с быстродействующим защитным отключением — необходимое условие безопасного обслуживания передвижных электроустановок с изолированной нейтралью.

Как осуществляется защита от поражения остаточным зарядом конденсатора?

После отключения конденсатора или конденсаторной батареи от источника питания на нем остается остаточный заряд. Остаточное напряжение при постоянном токе равно напряжению источника, а при переменном — в зависимости от характера переходного процесса и времени отключения — может достигать двойного амплитудного значения. Заряд держится длительно вследствие большого сопротивления изоляции. В случае прикосновения человека происходит разряд конденсатора и через тело человека протекает ток. Для предупреждения электротравм конденсаторы необходимо разрядить, замкнув обкладки через разрядное сопротивление.

Могут ли защитная мера или совокупность их дать полную гарантию безопасности?

Нет. Безопасность может быть достигнута соблюдением всех предусмотренных для данного вида электроустановки мер защиты в сочетании с неуклонным выполнением всех правил монтажа, устройства и безопасной эксплуатации электроустановок.

Важное значение при этом имеет квалификация лиц, эксплуатирующих электроустановки, глубокое знание ими действующих правил и умение применять их на практике.