Ozemljitev električne opreme in komercialnih omrežij

Zakaj so električne instalacije ozemljene, kakšno nevarnost predstavljajo neozemljeni tokokrogi za ljudi in končno, v katerih primerih in kako se ozemljitev izvaja v industriji? Na naša in druga vprašanja bomo odgovorili v našem članku. Naučili se boste, kako namestiti ozemljitvene žice, kako položiti žice zanje v različnih pogojih; kaj je prepovedano in kaj je dovoljeno uporabljati za zaščitno ozemljitev. Govorili bomo o niansah ozemljitvenih kabelskih plaščev in o tem, kako so žice položene v suhih in mokrih prostorih.

Kljub temu, da so žice električnih omrežij električno izolirane med seboj in od tal, izolacija žic ne more ovirati kapacitivnih tokov, saj električno omrežje in tla tvorita plošči podolgovatega kondenzatorja, med katerima je kapacitivni tok, ki neizogibno teče. To pomeni, da vedno obstaja parazitsko vezje, ki je skozi to kapacitivnost kratko sklenjeno z maso. Zato je oseba v primeru nenamernega stika, tudi če se dotakne izolirane žice, izpostavljena nevarnosti električnega udara.

Seveda so poškodbe žic z visokim izmeničnim potencialom veliko večja nevarnost za ljudi, toda za zaščito pred posledicami kratkega stika prevodnih omaric opreme so ti plašči predhodno povezani s tlemi s pomočjo ozemljitvenih naprav.

V različnih industrijskih električnih napeljavah za napetosti do 1000 voltov s trdno ozemljeno ničlo enofaznega vira ali z ozemljeno nevtralnostjo, pa tudi pri trajnih porabnikih s trdno ozemljeno nevtralno točko se ponastavitev izvede tako, da v v primeru izrednega dogodka bo odpiranje potekalo samodejno in hkrati tako hitro... Hitrost reakcije je odvisna od izbrane zaščitne naprave.

V ta namen se deli opreme, ki bi lahko v izrednih razmerah slučajno prišli pod visoko napetost, nevtralizirajo, priključijo na ozemljen ničelni vodnik omrežja. Na primer, če je telo svetlobne naprave v kratkem stiku in je telo nevtralizirano, bodo varovalke delovale samodejno in napetost iz tokokroga bo takoj odstranjena. PUE predpisujejo namestitev večine 380 in 220 voltnih inštalacij s trdno ozemljeno nevtralno (neposredno povezano z ozemljitveno napravo).

V električnih napeljavah z delovno napetostjo do 1000 voltov z izolirano nevtralnostjo in vedno, ko je delovna napetost višja od 1000 voltov, se izvede ozemljitev, katere namen je zmanjšati tok, ki lahko teče skozi človeka, na zanemarljivo malo. majhna vrednost.To dosežemo z ozemljitvijo delov opreme, pri čemer mora imeti ozemljitvena naprava znatno nižjo upornost od upora človeškega telesa, ki ima posledično upornost v območju 800 Ohm — 100 kOhm, kar je odvisno od številnih dejavnikov, med drugim od fiziološke (zdravje, obutev, oblačila itd.).

Za električno opremo z izolirano nevtralnostjo in razredom, ki ne presega 1000 voltov, upor ozemljitvenega tokokroga ne sme presegati 4 ohmov, in za instalacije z ozemljeno nevtralnostjo: za 660 V - ne več kot 2 ohma, za 380 V - ne več kot 4 Ohme in za 220 V - ne več kot 8 Ohmov. Za visokonapetostno opremo z nazivno napetostjo od 3000 do 35000 voltov se upornost ozemljitvenih naprav izračuna po formuli 125 / (tok proti zemlji med napako), medtem ko je normalizirana na največ 10 ohmov.

Če je ozemljitev običajna za opremo z različnimi napetostnimi razredi, mora biti njena upornost manjša ali enaka zgornjim mejnim vrednostim, sicer zaščita ne bo dala potrebnega varnostnega učinka zaradi znatnega padca napetosti na elementih opreme.

Električne napeljave z izmeničnim trifaznim tokom 380 voltov in več; Oprema za enosmerni tok za 440 voltov ali več, vedno skupaj z nevtralno ali ozemljitvijo. V delavnicah s posebno nevarnostjo, pa tudi v zunanjih inštalacijah z izmenično napetostjo 42 voltov in v opremi z enosmerno napetostjo 110 voltov, vedno opravijo tudi ozemljitev oz. Eksplozivna oprema brez možnosti je izničena ali ozemljena, ne glede na nivo delovne napetosti, saj lahko vsaka nenamerna iskra ali segrevanje povzroči tragedijo.

Nevtralni ali ozemljeni zunanji elementi transformatorjev, motorjev in generatorjev, svetlobne naprave, različne naprave, pa tudi pogoni, merilne tuljave tokovnih transformatorjev, zunanji ohišji plošč, premični in premični elementi konstrukcij z vgrajeno električno opremo, kabelske puše in druge kabelske strukture, ki vodijo pletenice žic in kablov, prevodne cevi za zaščito električnih žic, okvirji zbiralk, kabli itd. To velja tako za stacionarno kot za mobilno električno opremo, ki ju najdemo v industriji.

Toda včasih ozemljitev ni potrebna. Torej ne ozemljijo in ne ozemljijo ohišja opremljena z dodatno izolacijo in ohišja tistih električnih porabnikov, ki niso priključeni neposredno na omrežje, ampak preko izolacijskega transformatorja. Dovoljeno je, da sploh ne izvajate ozemljitve in ne ozemljite ohišij, nameščenih neposredno na že ozemljene ali ozemljene prevodne strukture z zanesljivim stikom med njimi. To ni tema tega članka, so pa takšni zaščitni ukrepi pred posrednim dotikom namenjeni zaščiti električnih inštalacij.

Vsak od nevtralnih ali ozemljitvenih elementov kompozitnega električnega sprejemnika je povezan z nevtralnim ali ozemljitvenim omrežjem s svojo lastno pipo. Prepovedano je zaporedno povezovanje delov zaščitene instalacije drug z drugim in nato v zaščitni ničelni ali v ozemljitvenem vodniku.

Kljub temu je več različnih struktur, kot so okvirji žerjavov in tirnice, mogoče povezati zaporedno, če se uporabljajo neposredno kot nevtralna zaščita ali ozemljitvene zbiralke ali če so same ozemljitve ali ozemljitveni vodi. Vendar pa vsak vijak na nevtralni ali ozemljitveni liniji pritrdi ločeno žico.

Pri delu z električnim orodjem se človek še vedno dotika prevodnega ohišja, v primeru težav z izolacijo pa lahko ohišje včasih prizadene omrežna napetost, kar je nevarno za delavca. Namestitveno električno orodje se pogosto napaja iz oklopa, kjer varovalke delujejo kot zaščitne naprave, vendar se sprožijo le, ko pride do velikega toka. Toda upor žice v zapiralni zanki igra proti nam in zaščitno delovanje lahko traja več kot sekundo, kar je že nevarno za človeško telo.

Da bi se izognili tveganju, se uporabljajo avtomatske naprave za diferenčni tok, ki imajo čas delovanja največ 210 ms po trenutku izpada ozemljitve ali okvirja.

Zaščitne naprave te vrste so različnih vrst: za nadzor neprekinjenosti ozemljitvenega tokokroga, za nadzor fazne izolacije (od zemlje), za zaščito pred faznim tokom, ki vstopa v škatlo, za zaščito pred dvofaznimi ali enofaznimi napakami z zemljo. , za zaščito pred neposrednim stikom z ranljivim tokom do elementov ohišja. Krmilni napravi za potrošniško blago C-901 in IE-9807 imata občutljivost 10 mA in odzivni čas krajši od 51 ms. Takšne naprave ne dopuščajo, da bi tok imel čas, da bi poškodoval osebo.

Za ozemljitev električnih inštalacij se uporabljajo predvsem naravni ozemljitveni vodniki, kjer disperzijska upornost ustreza PUE.To je lahko armiranobetonski temelj zgradbe, vkopan vodovod, ohišje itd. Prepovedano je ozemljitev električne opreme na cevovodih, skozi katere se prevaža gorivo, na ceveh iz litega železa, na začasnih cevovodih.

Primarno standardni nevtralni vodniki delujejo kot ničelni in ozemljitveni vodniki; žice za posebne namene; prevodne konstrukcije zgradb in delov industrijskih objektov, na primer jaški dvigal, tirnice pod žerjavi itd., različni cevovodi, plašči električnih kablov, omarice za električne napeljave.

Kot ozemljitvene vodnike je prepovedano uporabljati: plašče izolacijskih cevi, valove za napeljavo kablov, svinčene ovoje in zaščitne oklepe žic in kablov, saj morajo biti sami ustrezno ozemljeni. Električne inštalacije in prevodni elementi gradbene infrastrukture ter vse vrste cevovodov so zaradi izenačitve potenciala povezani z ozemljitvijo ali ozemljitvenim omrežjem. Zadošča naraven stik kovin v spojih.

Če je še vedno potrebna umetna ozemljitev, se uporabijo vkopane, vodoravne in navpične industrijske ozemljitve. Za njihovo izdelavo se običajno uporablja okroglo jeklo s premerom od 10 do 16 mm, pogosteje tračno jeklo 40 x 4 mm ali kotno 50 x 50 x 5 mm. Vertikalne so dolge od 2,5 do 5 metrov, ročno ali s pomočjo električnega ali drugega posebnega orodja privijačijo (do 5 metrov) ali zabijejo (do 3 metre) globoko v zemljo.

Električne instalacije, povezane z zemljo z uporom nad 200 Ohm-m, so ozemljene z globoko ozemljeno elektrodo ali pa je zemlja dodatno obdelana. povečanje električne prevodnosti — za navpično ozemljene elektrode so položene v izmeničnih slojih Ca (OH) 2 ali NaNO3 in zemlje, premer takšne obdelave pa je pol metra na tretjini višine palice v njenem zgornjem delu. Po končanem polaganju vsakega od slojev jih zaporedno zalijemo z vodo.

Če so v bližini območja zemlje z večjo prevodnostjo, se zatečejo k oddaljenim ozemljitvenim elektrodam z dodatnimi kabli ali žicami. V pogojih permafrosta so ozemljitvene elektrode nameščene v odmrznjenih območjih, rezervoarjih, pa tudi v vodnjakih arteškega tipa.

Jeklo se tradicionalno uporablja kot material za stacionarne ozemljitvene vodnike, razen če se seveda za to uporablja četrti ničelni vodnik trifaznega sistema (baker). Tabela prikazuje najmanjše velikosti za ničelne in ozemljitvene vodnike, vključno z jeklenimi ozemljitvenimi vodniki. Pri napetosti električne napeljave z izolirano nevtralnostjo 1000 voltov upor ozemljitvenih žic v skladu s PUE ne sme presegati upora faznih žic za več kot 3-krat. Najmanjše dovoljene vrednosti prečnega prereza so navedene v tabelah.

Za električne inštalacije z napetostjo do 1000 voltov, v industrijskih prostorih, v delavnicah se uporablja ozemljitveni vod, jeklena vodila s prečnim prerezom najmanj 100 kvadratnih mm, za napetost nad 1000 voltov , najmanjši prečni prerez zanj je 120 kvadratnih metrov.Prepovedana je uporaba kovinskih konstrukcij, cevovodov, opreme kot delovnega ničelnega vodnika.

Mobilne električne instalacije za ozemljitev ali ozemljitev uporabljajo ločeno žico v obliki jedra kot del kabla, v enem plašču, ki je skupen faznim žicam, z enakim presekom kot fazne žice.

Za ozemljitev in as zaščitni ničelni vodniki na eksplozivni opremi, v nevarnih industrijah se uporabljajo specializirane žice. Uporabite lahko tudi kovinske konstrukcije, jeklene cevi, kabelske ovoje itd., Vendar le kot pomožni ukrep, najprej mora obstajati posebna ozemljitvena žica.

Za eksplozivne instalacije z ozemljeno nevtralnostjo pri napetosti do 1000 voltov se ozemljitev napajalnih omrežij izvede z dodatno položeno žico: četrta - za trifazna omrežja in tretja - za dvofazna in enojna. -fazna omrežja. Tudi enofazna svetlobna omrežja v nevarnih območjih razreda B-1 so opremljena s tretjim zaščitnim vodnikom.

Kadar naravne strukture ne izpolnjujejo zahtev PUE, ni drugega izhoda kot zgraditi umetne ozemljitvene elektrode.

Vgrajene so ozemljitvene elektrode, ki so položene na dno jame že na začetku namestitve temeljev konstrukcije, v fazi gradnje. Vertikalne ozemljitvene elektrode se zabijajo ali preprosto vtisnejo v tla s posebnimi napravami, kot so avtomatski pilotni stroji ali hidravlične stiskalnice. Vrh je položen na nadmorski višini 0,6 do 0,7 metra pod nivojem talne oznake, višina štrline od dna jame pa je 0,1 do 0,2 metra.To se naredi tako, da je nato priročno variti povezovalne žice v obliki trakov ali cilindričnih palic.

Prevodniki so v ozemljitvenih tokokrogih povezani s prekrivnim varjenjem. Če je zemlja agresivna in lahko povzroči korozijo kovin, se presek ozemljenih elektrod poveča, kot korozijsko odporna alternativa se uporabljajo bakrene ali pocinkane ozemljene elektrode, za večjo zanesljivost pa protikorozijske električne (katodne) je dodana zaščita.

Zaščita azbestnih cevi je dodana vodoravnim ozemljitvenim vodnikom, če prečkajo podzemne napeljave, železniške tire in druge strukture, ki lahko povzročijo mehanske poškodbe katere koli strukture, ki se seka. Ko je vgradnja končana in je temeljna jama pripravljena za končno zasipavanje, se sestavi obvezni akt, kjer se pravno zapiše, da je bilo izvedeno skrito polaganje.

Nevtralni zaščitni in ozemljitveni vodniki morajo biti, če je mogoče, zlahka dostopni za diagnozo in pregled. To seveda ne velja za žile in plašče kablov, cevi s skritimi vodniki in kovinske konstrukcije, ki so prvotno nameščene v temeljih in v zemlji, ničelne in ozemljitvene vodnike, vgrajene v skrite, neuporabne in nezamenljive cevi.

Če je prostor suh, so ozemljitvene žice položene neposredno na opečno ali betonsko podlago, prevodne vodila pa so nanjo pritrjene z mozniki. V mokrih prostorih so potrebni distančniki ali držala, da žico držijo 1 cm ali več od podlage.

Na ravnih površinah temeljev so žice pritrjene na razdalji 60-100 cm med pritrdilnimi elementi, na ovinkih pa z robom 100 cm od vogala in od razvejnih točk na razdalji 40-60 cm. od tal in najmanj 5 cm od premičnih stropov kanalet ... Za polaganje ozemljitvene žice skozi steno se uporabljajo tulci ali montažne luknje, na stičišču kompenzatorjev pa se dodajo kompenzatorji.

Ozemljitvene žice so privarjene na kovinske elemente inštalacij, z izjemo konektorjev, ki se uporabljajo za meritve. Prekrivanje zvara je narejeno na dolžino, ki je enaka šestkratnemu premeru okrogle žice ali približno enaka širini traku.

Tradicionalno imajo ohišja strojev poseben vijak za pritrditev ozemljitvene žice, stroji, nameščeni na drsnik, pa so ozemljeni tako, da se žica priključi neposredno na drsnik. Če oprema med delovanjem vibrira, dodatno namestite protimatico. Pred spajanjem kontaktne površine očistimo do sijaja in nanesemo malo vazelina v tankem sloju.

Cevovodi, ki se uporabljajo kot ozemljitvene elektrode, so včasih opremljeni z ventili, na njih so vodomeri in prirobnice, na takih mestih so potrebni obvodni skakalci s površino prečnega prereza 100 kvadratnih mm, ki so privarjeni ali nameščeni s sponkami.

Nevtralne zaščitne in ozemljitvene žice, nameščene na prostem, so posebej označene, da jih je mogoče razlikovati od drugih komunikacij - rumeni trak na zelenem ozadju. Priključne točke prenosnih ozemljilnih naprav niso pobarvane.

Oklep krmilnih in napajalnih kablov, njihove kovinske pletenice so ozemljeni.Kabelske sponke in konektorji, prevodni kabelski sklopi, kanali, pladnji in kabli za pritrditev kablov so prav tako ozemljeni. Ozemljene so tudi jeklene cevi, znotraj katerih so položeni kabli v objektih.

Fleksibilni vijačni bakreni vodniki zagotavljajo stik plašča in oklepa s terminalskimi in veznimi konektorji. Na koncih vodov so te žice povezane z ozemljitvenimi vodi. Predpostavlja se, da so preseki gibkih vodnikov v skladu s presekom prevodnega jedra kabla enaki: 6 kvadratnih mm za prerez vodnika kabla do 10 kvadratnih mm, 10 m² za kabel 16–35 m², 16 m² za 50–120 m² in 25 m² za 150–240 m²

Za zagotovitev kontinuitete ozemljitvenega vezja kablov se v spojih s svinčenimi konektorji uporablja spajkanje: z enega konca kabla je ozemljitvena žica spajkana na oklop, nato je ozemljitev spajkana na sredino konektorja, nato na oklop na koncu naslednjega kosa kabla. Za ozemljitvene prevodne škatle in pladnje se namestitev izvede na enak način - vsaj na več mestih so spajkani na obeh koncih linije.

Če je kabel položen na kable, so vsi prevodni deli, vključno s samim kablom, ozemljeni. Jeklene cevi, ki se uporabljajo za ozemljitev, so varno povezane z ničelnim vodnikom ali z ozemljitveno napravo.

Da bi ohranili varnost vzdrževalnega osebja in zaščitili svinčeni ali aluminijasti plašč kabla v primeru preboja izolacije na tla, so vsi kovinski ovoji in oklepi kabla ozemljeni, telesa vodnikov konektorjev in nosilci strukture.

Upamo, da vam je bil ta članek koristen in da imate zdaj predstavo o tem, kako in zakaj se ozemljitev uporablja za električne instalacije.