Uziemianie urządzeń elektroenergetycznych i sieci handlowych

Dlaczego uziemia się instalacje elektryczne, jakie zagrożenie stwarzają dla ludzi obwody nieuziemione, wreszcie w jakich przypadkach i jak wykonuje się uziemianie w przemyśle? Na nasze i inne pytania odpowiemy w naszym artykule. Dowiesz się, jak instalować przewody uziemiające, jak układać dla nich przewody w różnych warunkach; co jest zabronione, a co dozwolone w przypadku uziemienia ochronnego. Porozmawiamy o niuansach osłon kabli uziemiających oraz o tym, jak układane są przewody w suchych i mokrych pomieszczeniach.

Pomimo faktu, że przewody sieci elektrycznych są elektrycznie odizolowane od siebie i od ziemi, izolacja przewodów nie może zakłócać prądów pojemnościowych, ponieważ sieć elektryczna i ziemia tworzą płytki wydłużonego kondensatora, między którymi znajduje się prąd pojemnościowy, który nieuchronnie płynie. Oznacza to, że zawsze istnieje obwód pasożytniczy, który jest zwarty do masy przez tę pojemność. Dlatego w przypadku przypadkowego kontaktu, nawet dotknięcia izolowanego przewodu, osoba narażona jest na porażenie prądem.

Oczywiście uszkodzenie przewodów o dużym potencjale przemiennym jest znacznie większym zagrożeniem dla ludzi, jednak w celu zabezpieczenia się przed skutkami zwarcia puszek przewodzących sprzętu, same te osłony są uprzednio łączone z ziemią za pomocą urządzeń uziemiających.

W różnych przemysłowych instalacjach elektrycznych o napięciu do 1000 woltów z solidnie uziemionym zerem źródła jednofazowego lub z uziemionym punktem zerowym, a także w stałych odbiornikach z solidnie uziemionym punktem neutralnym, resetowanie przeprowadza się tak, że w w sytuacji awaryjnej otwarcie nastąpi automatycznie i jednocześnie tak szybko... Szybkość reakcji zależy od wybranego zabezpieczenia.

W tym celu części urządzeń, które mogą przypadkowo znaleźć się pod wysokim napięciem w sytuacji awaryjnej, są neutralizowane, podłączane do uziemionego przewodu neutralnego sieci. Na przykład, jeśli korpus urządzenia oświetleniowego zostanie zwarty, a korpus zostanie zneutralizowany, wówczas bezpieczniki zadziałają automatycznie, a napięcie z obwodu zostanie natychmiast usunięte. PUE zalecić instalację większości instalacji 380 i 220 V z solidnie uziemionym punktem zerowym (bezpośrednio podłączonym do urządzenia uziemiającego).

W instalacjach elektrycznych o napięciu roboczym do 1000 V z izolowanym przewodem neutralnym oraz zawsze, gdy napięcie robocze jest wyższe niż 1000 V, wykonuje się uziemienie, którego celem jest zmniejszenie prądu mogącego przepływać przez człowieka do znikomej wartości mała wartość.Osiąga się to poprzez uziemianie części sprzętu, a urządzenie uziemiające musi mieć rezystancję znacznie niższą niż ludzkie ciało, które z kolei ma rezystancję w zakresie 800 Ohm — 100 kOhm, co zależy od wielu czynników, m.in. fizjologiczne (zdrowie, buty, ubrania itp.).

W przypadku urządzeń elektrycznych z izolowanym przewodem neutralnym i klasą nieprzekraczającą 1000 woltów rezystancja obwodu uziemiającego nie powinna przekraczać 4 omów, a w przypadku instalacji z uziemionym przewodem neutralnym: dla 660 V — nie więcej niż 2 omy, dla 380 V — nie więcej niż 4 Ohm, a dla 220 V — nie więcej niż 8 Ohm. W przypadku urządzeń wysokonapięciowych o napięciu znamionowym od 3000 do 35000 woltów rezystancja urządzeń uziemiających jest obliczana przy użyciu wzoru 125 / (prąd do masy podczas zwarcia) przy normalizacji do maksymalnie 10 omów.

Jeżeli uziemienie jest wspólne dla urządzeń o różnych klasach napięciowych, to jego rezystancja musi być mniejsza lub równa górnym wartościom granicznym, w przeciwnym razie zabezpieczenie nie da wymaganego efektu w zakresie bezpieczeństwa z powodu znacznego spadku napięcia na elementach urządzenia.

Instalacje elektryczne z przemiennym prądem trójfazowym o napięciu 380 i więcej woltów; Sprzęt prądu stałego o napięciu 440 V lub większym, zawsze z przewodem neutralnym lub uziemiającym. W warsztatach o szczególnym zagrożeniu, a także w instalacjach zewnętrznych o napięciu przemiennym 42 woltów oraz w urządzeniach o napięciu stałym 110 woltów zawsze wykonują również uziemienie lub uziemienie. Sprzęt wybuchowy bez opcji jest zerowany lub uziemiony, niezależnie od poziomu napięcia roboczego, ponieważ każda przypadkowa iskra lub nagrzanie może doprowadzić do tragedii.

Neutralne lub uziemione elementy zewnętrzne transformatorów, silników i generatorów, urządzenia oświetleniowe, różne urządzenia, a także napędy, cewki pomiarowe przekładników prądowych, obudowy zewnętrzne tablic, ruchome i ruchome elementy konstrukcji z zamontowanym w nich osprzętem elektrycznym, przepusty kablowe i inne konstrukcje kablowe przewodzące sploty zarówno drutów jak i kabli, tuby przewodzące do ochrony przewodów elektrycznych, ramy szynoprzewodów, kable itp. Dotyczy to zarówno stacjonarnych, jak i mobilnych urządzeń elektrycznych, z których oba znajdują się w przemyśle.

Ale są chwile, kiedy uziemienie nie jest konieczne. Nie uziemiają więc i nie uziemiają obudów wyposażonych w dodatkową izolację oraz obudów tych odbiorników elektrycznych, które nie są podłączone bezpośrednio do sieci, ale przez transformator separacyjny. Dozwolone jest niewykonywanie uziemienia w ogóle i nie uziemianie obudów zainstalowanych bezpośrednio na już uziemionych lub uziemionych konstrukcjach przewodzących z niezawodnym stykiem między nimi. Nie jest to przedmiotem tego artykułu, ale takie środki ochrony przed dotykiem pośrednim mają na celu ochronę instalacji elektrycznych.

Każdy z elementów neutralnych lub uziemiających kompozytowego odbiornika elektrycznego jest podłączony do sieci neutralnej lub uziemiającej za pomocą własnego osobistego odgałęźnika. Zabrania się łączenia części chronionej instalacji szeregowo ze sobą, a następnie w przewodzie neutralnym ochronnym lub przewodzie uziemiającym.

Niemniej jednak kilka różnych konstrukcji, takich jak ramy dźwigów i szyny, można połączyć szeregowo, jeśli są one używane bezpośrednio jako ochrona neutralna lub szyny uziemiające lub jeśli same są liniami uziemiającymi. Jednak każda śruba na linii neutralnej lub uziemiającej zabezpiecza oddzielny przewód.

Podczas pracy z elektronarzędziem człowiek nadal dotyka przewodzącej obudowy, aw przypadku problemów z izolacją na obudowę może czasem oddziaływać niebezpieczne dla pracownika napięcie sieciowe. Elektronarzędzie instalacyjne jest często zasilane z ekranu, w którym bezpieczniki pełnią rolę urządzeń ochronnych, ale wyzwalają się tylko w przypadku poboru znacznego prądu. Ale opór drutu w pętli zamykającej działa na naszą niekorzyść, a operacja ochronna może trwać dłużej niż sekundę, a to już jest niebezpieczne dla ludzkiego ciała.

Aby uniknąć ryzyka, stosuje się automatyczne wyłączniki różnicowoprądowe, których czas zadziałania nie przekracza 210 ms od momentu zwarcia doziemnego lub ramy.

Urządzenia zabezpieczające tego typu są różnego typu: do kontroli ciągłości obwodu uziemiającego, do kontroli izolacji faz (od ziemi), do ochrony przed prądem fazowym wchodzącym do skrzynki, do ochrony przed zwarciami dwufazowymi lub jednofazowymi z ziemią , do ochrony przed bezpośrednim kontaktem z prądem wrażliwym na elementy obudowy. Urządzenia do kontroli towarów konsumpcyjnych C-901 i IE-9807 mają czułość 10 mA i czas odpowiedzi poniżej 51 ms. Takie urządzenia nie pozwalają, aby prąd miał czas na wyrządzenie szkody osobie.

Do uziemienia instalacji elektrycznych stosuje się przede wszystkim naturalne przewody uziemiające, gdzie rezystancja dyspersyjna spełnia PUE, np. żelbetowy fundament budynku, rura wodociągowa pod ziemią, obudowa itp. Uziemienie urządzeń elektrycznych na rurociągach z transportowanym przez nie paliwem, na rurach żeliwnych, na rurociągach tymczasowych jest zabronione.

Przede wszystkim standardowe robocze przewody neutralne działają jako przewody neutralne i uziemiające; druty do celów specjalnych; przewodzące konstrukcje budynków i części konstrukcji przemysłowych, np. szyby wind, szyny pod dźwigami itp., różne rurociągi, osłony kabli zasilających, puszki elektryczne.

Zabrania się stosowania jako przewodów uziemiających: osłon rur izolacyjnych, karbów prowadzących kable, osłon ołowianych oraz pancerzy ochronnych przewodów i kabli, ponieważ one same muszą być odpowiednio uziemione. Instalacje elektryczne i przewodzące elementy infrastruktury budynku, a także wszelkiego rodzaju rurociągi podłącza się do uziemienia lub sieci odgromowej w celu wyrównania ich potencjału. Naturalny kontakt metali w złączach jest wystarczający.

Jeśli nadal wymagany jest sztuczny uziom, wówczas stosuje się uziomy przemysłowe poziome i pionowe zakopane. Do ich produkcji zwykle stosuje się stal okrągłą o średnicy od 10 do 16 mm, częściej stal taśmową 40 ​​na 4 mm lub kątową 50 na 50 na 5 mm. Pionowe mają długość od 2,5 do 5 metrów, są wkręcane (do 5 metrów) lub wbijane (do 3 metrów) głęboko w glebę ręcznie lub za pomocą elektrycznego lub innego specjalnego narzędzia.

Instalacje elektryczne połączone z ziemią o rezystancji większej niż 200 Ohm-m są uziemiane za pomocą głęboko uziemionej elektrody lub ziemia jest dodatkowo traktowana w celu wzrost przewodnictwa elektrycznego — dla elektrod uziemionych pionowo układa się je w naprzemiennych warstwach Ca(OH) 2 lub NaNO3 i ziemi, a średnica takiego zabiegu wynosi pół metra na jednej trzeciej wysokości pręta w jego górnej części. Po zakończeniu układania każdej z warstw są one sukcesywnie podlewane wodą.

Jeśli w pobliżu znajdują się obszary ziemi o wyższej przewodności, uciekają się do zdalnych elektrod uziemiających za pomocą dodatkowych kabli lub przewodów. W warunkach wiecznej zmarzliny elektrody uziemiające są instalowane w obszarach rozmrożonych, zbiornikach, a także w studniach artezyjskich.

Stal jest tradycyjnie stosowana jako materiał na stacjonarne przewody uziemiające, chyba że do tego celu stosuje się oczywiście czwarty przewód neutralny układu trójfazowego (miedź). W tabeli przedstawiono minimalne przekroje przewodów neutralnych i uziemiających, w tym stalowych przewodów uziemiających. Przy napięciu instalacji elektrycznej z izolowanym punktem zerowym 1000 woltów rezystancja przewodów uziemiających według PUE nie może przekraczać rezystancji przewodów fazowych więcej niż 3 razy. Minimalne dopuszczalne wartości przekroju podano w tabelach.

Do instalacji elektrycznych o napięciu do 1000 woltów, w obiektach przemysłowych, w warsztatach stosuje się linię uziemiającą, stalową szynę o przekroju co najmniej 100 m2 i napięciu powyżej 1000 woltów , minimalny przekrój wynosi 120 mkw. Mm.Stosowanie konstrukcji metalowych, rurociągów, urządzeń jako działającego przewodu neutralnego jest zabronione.

Ruchome instalacje elektryczne do uziemienia lub uziemienia wykorzystują oddzielny przewód w postaci rdzenia jako część kabla, w jednej powłoce wspólnej dla przewodów fazowych, o takim samym przekroju jak przewody fazowe.

Do uziemienia i jak ochronne przewody neutralne na urządzeniach wybuchowych, w branżach niebezpiecznych stosuje się specjalistyczne druty. Można również zastosować konstrukcje metalowe, rury stalowe, osłony kabli itp., ale tylko jako środek pomocniczy, przede wszystkim powinien być specjalny przewód uziemiający.

W przypadku instalacji wybuchowych z uziemionym punktem zerowym przy napięciu do 1000 woltów uziemienie sieci zasilających odbywa się za pomocą dodatkowego ułożonego drutu: czwarty - dla sieci trójfazowych, a trzeci - dla sieci dwufazowych i jednofazowych sieci fazowe. Nawet jednofazowe sieci oświetleniowe w obszarach zagrożonych wybuchem klasy B-1 są wyposażone w trzeci przewód ochronny.

Kiedy naturalne konstrukcje nie spełniają wymagań PUE, nie ma innego wyjścia niż budowanie sztucznych uziomów.

Instalowane są wpuszczone elektrody uziemiające, które układa się na dnie studzienki już na początku montażu fundamentu konstrukcji, na etapie budowy. Pionowe elektrody uziemiające są wbijane lub po prostu wciskane w grunt za pomocą specjalnych urządzeń, takich jak automatyczne maszyny pilotujące lub prasy hydrauliczne. Wierzchołek układa się na wysokości od 0,6 do 0,7 metra poniżej poziomu znaku gruntu, a wysokość występu od dna wykopu wynosi od 0,1 do 0,2 metra.Odbywa się to tak, że wygodnie jest spawać druty łączące w postaci pasków lub cylindrycznych prętów.

Przewody są połączone w obwody uziemiające przez spawanie na zakładkę. Jeśli gleba jest agresywna i może prowadzić do korozji metali, wówczas zwiększa się przekrój elektrod uziemiających, jako alternatywę antykorozyjną stosuje się elektrody uziemiające miedziane lub ocynkowane, a dla większej niezawodności antykorozyjne elektryczne (katodowe) dodaje się ochronę.

Ochrona rur azbestowych jest dodawana do poziomych przewodów uziemiających, jeśli przecinają one instalacje podziemne, tory kolejowe i inne konstrukcje, które mogą przyczynić się do mechanicznego uszkodzenia którejkolwiek z przecinających się konstrukcji. Kiedy instalacja jest zakończona, a dół fundamentowy jest gotowy do ostatecznego zasypania, sporządzany jest obowiązkowy akt, w którym prawnie zarejestrowano, że przeprowadzono ukryte układanie.

Neutralne przewody ochronne i uziemiające powinny być, jeśli to możliwe, łatwo dostępne do celów diagnostycznych i kontrolnych. Nie dotyczy to oczywiście rdzeni i powłok kabli, rur z przewodami ukrytymi oraz konstrukcji metalowych, które początkowo znajdują się w fundamentach iw ziemi, przewodów neutralnych i uziemiających montowanych w rurach ukrytych, niezdatnych do użytku i niezastąpionych.

Jeśli pomieszczenie jest suche, wówczas przewody uziemiające układa się bezpośrednio na ceglanej lub betonowej podstawie, a przewodzące szyny zbiorcze mocuje się do niej za pomocą kołków. W obszarach mokrych potrzebne są przekładki lub uchwyty, aby utrzymać przewód w odległości co najmniej 1 cm od podstawy.

Na prostych powierzchniach fundamentu druty mocuje się w odległości 60-100 cm między łącznikami, a na zakrętach - z marginesem 100 cm od narożnika i punktów rozgałęzień, w odległości 40-60 cm od podłogi i co najmniej 5 cm od ruchomych stropów kanałów ... Tuleje lub otwory montażowe służą do poprowadzenia przewodu uziemiającego przez ścianę, a na przecięciu kompensatorów dodaje się kompensatory.

Przewody odgromowe są przyspawane do metalowych elementów instalacji, za wyjątkiem złączy służących do pomiarów. Zakład spoiny wykonuje się na długość równą sześciokrotności średnicy drutu okrągłego lub w przybliżeniu równą szerokości taśmy.

Tradycyjnie obudowy maszyn posiadają specjalną śrubę do mocowania przewodu uziemiającego, a maszyny montowane na płozach uziemia się poprzez podłączenie przewodu bezpośrednio do płozy. Jeśli sprzęt wibruje podczas pracy, dodatkowo zamontuj przeciwnakrętkę. Przed połączeniem powierzchnie styku są czyszczone do połysku i nakładana cienką warstwą odrobina wazeliny.

Rurociągi stosowane jako elektrody uziemiające są czasami wyposażone w zawory, są na nich wodomierze i kołnierze, w takich miejscach wymagane są mostki obejściowe o powierzchni przekroju 100 Mm2, które są spawane lub montowane za pomocą zacisków.

Neutralne przewody ochronne i uziemiające zainstalowane na otwartej przestrzeni są specjalnie oznaczone, aby można je było odróżnić od innych komunikatów - żółtym paskiem na zielonym tle. Punkty połączeń przenośnych urządzeń uziemiających nie są malowane.

Pancerz przewodów sterujących i zasilających, ich metalowe oploty, są uziemione.Zaciski kablowe i złącza, zespoły kabli przewodzących, kanały, tace i kable zabezpieczające są również uziemione. Uziemione są również rury stalowe, wewnątrz których układane są kable w budynkach.

Elastyczne skręcone przewody miedziane zapewniają styk osłony i pancerza z zaciskami i złączami łączącymi. Na końcach linii przewody te są połączone z liniami uziemiającymi. Przyjmuje się, że przekroje przewodów giętkich, zgodnie z przekrojem rdzenia przewodzącego kabla, są równe: 6 mm2 dla przekroju żyły kabla do 10 mm2, 10 m2 dla kabla 16-35 m2, 16 m2 dla 50-120 m2 i 25 m2 dla 150-240 m2.

Aby zapewnić ciągłość obwodu uziemiającego kabli, w złączach ze złączami ołowianymi stosuje się lutowanie: z jednego końca kabla przylutowuje się przewód uziemiający do ekranu, następnie uziemiacz przylutowuje się do środka złącza, następnie do ekranu na końcu następnego kawałka kabla. W przypadku uziemienia przewodzących puszek i tacek instalacja odbywa się w ten sam sposób - przynajmniej w kilku miejscach są one lutowane na obu końcach linii.

Jeśli kabel jest ułożony na kablach, wszystkie części przewodzące, w tym sam kabel, są uziemione. Rury stalowe używane do uziemienia są bezpiecznie podłączone do przewodu neutralnego lub do urządzenia uziemiającego.

W celu zachowania bezpieczeństwa personelu obsługującego oraz ochrony ołowianej lub aluminiowej osłony kabla w przypadku przebicia izolacji do ziemi, wszystkie metalowe powłoki i pancerze kabla są uziemione, korpusy żył złączy i wsporniki Struktury.

Mamy nadzieję, że ten artykuł był dla Ciebie przydatny i że wiesz już, jak i dlaczego stosuje się uziemienie w instalacjach elektrycznych.