Energijos įrenginių ir komercinių tinklų įžeminimas

Kodėl įžeminama elektros instaliacija, kokį pavojų žmonėms kelia neįžemintos grandinės, galiausiai kokiais atvejais ir kaip įžeminimas atliekamas pramonėje? Į mūsų ir kitus klausimus bus atsakyta mūsų straipsnyje. Sužinosite, kaip įrengti įžeminimo laidus, nutiesti jiems laidus skirtingomis sąlygomis; kas draudžiama ir ką leidžiama naudoti apsauginiam įžeminimo įrenginiui. Pakalbėsime apie įžeminimo kabelių apvalkalų niuansus ir kaip laidai klojami sausose ir drėgnose patalpose.

Nepaisant to, kad elektros tinklų laidai yra elektra izoliuoti vienas nuo kito ir nuo žemės, laidų izoliacija negali trukdyti talpinėms srovėms, nes elektros tinklas ir žemė sudaro pailgo kondensatoriaus plokštes, tarp kurių yra talpinė srovė, kuri neišvengiamai teka. Tai yra, visada yra parazitinė grandinė, kuri per šią talpą yra sutrumpinta į žemę. Todėl netyčia prisilietus, net palietus izoliuotą laidą, žmogui kyla elektros smūgio pavojus.

Žinoma, didelio kintamo potencialo laidų pažeidimai kelia daug didesnį pavojų žmonėms, tačiau siekiant apsisaugoti nuo trumpojo jungimo pasekmių, atsirandančių dėl įrangos laidžių dėžių trumpojo jungimo, šie apvalkalai iš anksto sujungiami su pagalba. įžeminimo įrenginių.

Įvairiose pramoninėse elektros instaliacijose, skirtose iki 1000 voltų įtampai su tvirtai įžemintu vienfazio šaltinio nuliu arba su įžemintu nuliu, taip pat nuolatiniuose vartotojams su tvirtai įžemintu nuliniu tašku, atstatymas atliekamas taip, kad avariniu atveju atidarymas vyks automatiškai ir tuo pačiu taip greitai... Reakcijos greitis priklauso nuo pasirinktos apsauginės priemonės.

Tuo tikslu įrangos dalys, kurios avarinėje situacijoje gali atsitiktinai patekti į aukštą įtampą, yra neutralizuojamos, prijungiamos prie įžeminto nulinio tinklo laidininko. Pavyzdžiui, jei apšvietimo įrenginio korpuse yra trumpasis jungimas ir korpusas yra neutralizuotas, tada saugikliai veiks automatiškai ir įtampa iš grandinės bus nedelsiant pašalinta. PUE nurodyti montuoti daugumą 380 ir 220 voltų įrenginių su tvirtai įžeminta neutrale (tiesiogiai prijungta prie įžeminimo įrenginio).

Elektros instaliacijose, kurių darbinė įtampa iki 1000 voltų su izoliuotu nuliu ir kai darbinė įtampa yra didesnė nei 1000 voltų, atliekamas įžeminimas, kurio prasmė yra sumažinti srovę, galinčią tekėti per žmogų, iki nežymiai. maža vertė.Tai pasiekiama įžeminant įrangos dalis, o įžeminimo įrenginio varža turi būti žymiai mažesnė nei žmogaus kūno varža, kuri savo ruožtu turi varžą nuo 800 omų iki 100 kOhm, o tai priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant fiziologiniai (sveikata, avalynė, drabužiai ir kt.).

Elektros įrenginiams su izoliuota neutrale ir klase ne didesnė kaip 1000 voltų įžeminimo grandinės varža neturi viršyti 4 omų, o įrenginiuose su įžeminta neutrale: 660 V – ne daugiau kaip 2 omai, 380 V – ne daugiau daugiau nei 4 omai, o esant 220 V - ne daugiau kaip 8 omai. Aukštos įtampos įrangai, kurios vardinė įtampa nuo 3000 iki 35000 voltų, įžeminimo įtaisų varža apskaičiuojama pagal formulę 125 / (srovė į žemę gedimo metu), normalizuojant iki didžiausios 10 omų.

Jei skirtingų įtampos klasių įrangai įžeminimas yra įprastas, tada jo varža turi būti mažesnė už viršutines ribines vertes arba lygi joms, kitaip apsauga nesuteiks reikiamo poveikio saugumo požiūriu dėl didelio įrangos elementų įtampos kritimo.

Elektros instaliacijos su kintamąja trifaze srove 380 ir daugiau voltų; Nuolatinės srovės įranga, skirta 440 voltų ar didesnei įtampai, visada su nuline arba įžeminta. Dirbtuvėse, kuriose yra ypatingas pavojus, taip pat lauko įrenginiuose, kurių kintamoji įtampa yra 42 voltai, ir įrenginiuose, kurių nuolatinė įtampa yra 110 voltų, jie taip pat visada atlieka įžeminimą arba įžeminimą. Sprogstamoji įranga be parinkčių yra nulinė arba įžeminta, nepaisant darbinės įtampos lygio, nes bet kokia atsitiktinė kibirkštis ar įkaitimas gali sukelti tragediją.

Neutralūs arba įžeminti transformatorių, variklių ir generatorių išoriniai elementai, apšvietimo įtaisai, įvairūs prietaisai, taip pat pavaros, srovės transformatorių matavimo ritės, skydų išoriniai korpusai, kilnojamieji ir kilnojamieji konstrukcijų elementai su juose sumontuota elektros įranga, kabelių įvorės ir kitos kabelių konstrukcijos, praleidžiančios tiek laidų, tiek kabelių pynes, laidūs vamzdžiai elektros laidų apsaugai, šynų rėmai, kabeliai ir kt. Tai taikoma tiek stacionariai, tiek mobiliai elektros įrangai, kuri yra pramonėje.

Tačiau yra atvejų, kai įžeminimas nėra būtinas. Taigi jie neįžemina ir neįžemina korpusų su papildoma izoliacija bei tų elektros vartotojų korpusų, kurie prijungti ne tiesiogiai į tinklą, o per izoliacinį transformatorių. Leidžiama iš viso neatlikti įžeminimo ir neįžeminti gaubtų, įrengtų tiesiai ant jau įžemintų arba įžemintų laidžių konstrukcijų su patikimu kontaktu tarp jų. Tai ne šio straipsnio tema, tačiau tokios apsaugos nuo netiesioginio kontakto priemonės skirtos elektros instaliacijos apsaugai.

Kiekvienas kompozitinio elektros imtuvo nulinis arba įžeminimo elementas yra prijungtas prie neutralaus arba įžeminimo tinklo savo asmeniniu čiaupu. Draudžiama saugomos instaliacijos dalis jungti nuosekliai viena su kita, o po to į apsauginę neutralę arba į įžeminimo laidininką.

Nepaisant to, keletą skirtingų konstrukcijų, tokių kaip krano rėmas ir bėgiai, galima sujungti nuosekliai, jei jos naudojamos tiesiogiai kaip neutralios apsaugos ar įžeminimo šynos arba jei jos pačios yra įžeminimo arba įžeminimo linijos. Tačiau kiekvienas nulinės arba įžeminimo linijos varžtas tvirtina atskirą laidą.

Kai žmogus dirba su elektriniu įrankiu, jis vis tiek liečia laidus korpusą, o esant izoliacijos problemoms, korpusą kartais gali paveikti tinklo įtampa, o tai pavojinga darbuotojui. Instaliacinis elektrinis įrankis dažnai maitinamas iš skydo, kur saugikliai veikia kaip apsauginiai įtaisai, tačiau suveikia tik tada, kai patenka didelė srovė. Bet laido pasipriešinimas uždarymo kilpoje vaidina prieš mus, o apsauginė operacija gali užtrukti ilgiau nei sekundę, o tai jau pavojinga žmogaus organizmui.

Siekiant išvengti rizikos, naudojami automatiniai liekamosios srovės įtaisai, kurie po įžeminimo ar rėmo gedimo momento turi veikti ne ilgiau kaip 210 ms.

Šio tipo apsauginiai įtaisai yra įvairių tipų: įžeminimo grandinės tęstinumui stebėti, fazės izoliacijai (nuo žemės), apsaugai nuo fazinės srovės patekimo į dėžę, apsaugai nuo dvifazių ar vienfazių gedimų su įžeminimu. , apsaugai nuo tiesioginio kontakto su pažeidžiama srove prie korpuso elementų. C-901 ir IE-9807 plataus vartojimo prekių valdymo prietaisų jautris yra 10 mA, o atsako laikas yra mažesnis nei 51 ms. Tokie prietaisai neleidžia srovei turėti laiko pakenkti žmogui.

Elektros instaliacijos įžeminimui pirmiausia naudojami natūralūs įžeminimo laidininkai, kurių sklaidos varža atitinka PUE. Tai gali būti gelžbetoninis pastato pamatas, įkasti vandentiekio vamzdis, korpusas ir kt. Draudžiama įžeminti elektros įrenginius ant vamzdynų su jais transportuojamu kuru, ant ketaus vamzdžių, ant laikinųjų vamzdynų.

Visų pirma, standartiniai nuliniai laidininkai veikia kaip nuliniai ir įžeminimo laidininkai; specialios paskirties laidai; laidžios pastatų konstrukcijos ir pramoninių konstrukcijų dalys, pvz., liftų šachtos, bėgiai po kranais ir kt., įvairūs vamzdynai, maitinimo kabelių apvalkalai, elektros instaliacijos dėžės.

Draudžiama naudoti kaip įžeminimo laidininkus: izoliacinių vamzdžių apvalkalus, kabelius pernešančius gofruotus, švino apvalkalus ir apsauginius laidų ir kabelių šarvus, nes jie patys turi būti tinkamai įžeminti. Elektros instaliacijos ir pastato infrastruktūros laidūs elementai, taip pat visų tipų vamzdynai yra prijungti prie įžeminimo arba įžeminimo tinklo, kad būtų išlygintas jų potencialas. Pakanka natūralaus metalų kontakto jungtyse.

Jei vis dar reikalingas dirbtinis įžeminimo elektrodas, tada naudojami palaidoti, horizontalūs ir vertikalūs pramoniniai įžeminimo elektrodai. Jų gamybai dažniausiai naudojamas apvalus plienas, kurio skersmuo nuo 10 iki 16 mm, dažniau juostinis plienas 40 x 4 mm arba kampinis 50 x 50 x 5 mm. Vertikalios yra nuo 2,5 iki 5 metrų ilgio, įsukamos (iki 5 metrų) arba įsukamos (iki 3 metrų) giliai į dirvą rankomis arba elektrinio ar kito specialaus įrankio pagalba.

Elektros įrenginiai, prijungti prie įžeminimo, kurio varža didesnė nei 200 omų, įžeminami giliai įžemintu elektrodu arba žemė papildomai apdorojama elektros laidumo padidėjimas — vertikaliuose įžemintuose elektroduose jie klojami kintamuose Ca (OH) 2 arba NaNO3 ir žemės sluoksniuose, o tokio apdorojimo skersmuo yra pusė metro ties trečdaliu strypo aukščio jo viršutinėje dalyje. Pabaigus kloti kiekvieną iš sluoksnių, jie iš eilės laistomi vandeniu.

Jei šalia yra didesnio laidumo žemės plotų, jie kreipiasi į nuotolinius įžeminimo elektrodus, naudodami papildomus kabelius ar laidus. Amžinojo įšalo sąlygomis įžeminimo elektrodai montuojami atšildytose vietose, rezervuaruose, taip pat artezinio tipo šuliniuose.

Plienas tradiciškai naudojamas kaip stacionarių įžeminimo laidų medžiaga, nebent, žinoma, tam naudojamas ketvirtasis trifazės sistemos nulinis laidininkas (varis). Lentelėje nurodyti minimalūs nulinių ir įžeminimo laidų dydžiai, įskaitant plieninius įžeminimo laidus. Esant elektros instaliacijos įtampai su izoliuota 1000 voltų neutrale, įžeminimo laidų varža pagal PUE negali viršyti fazinių laidų varžos daugiau nei 3 kartus. Mažiausios leistinos skerspjūvio vertės nurodytos lentelėse.

Elektros instaliacijoms, kurių įtampa iki 1000 voltų, gamybinėse patalpose, dirbtuvėse naudojama įžeminimo linija, plieninė magistralė, kurios skerspjūvis ne mažesnis kaip 100 kv.m, o įtampai didesnė nei 1000 voltų. , mažiausias jo skerspjūvis – 120 kv.m.Metalines konstrukcijas, vamzdynus, įrenginius naudoti kaip darbinį nulinį laidininką draudžiama.

Mobiliose elektros instaliacijose įžeminimui arba įžeminimui naudojamas atskiras laidas šerdies pavidalu, kaip kabelio dalis, viename apvalkale, bendrame faziniams laidams, tokio paties skerspjūvio kaip ir faziniai laidai.

Įžeminimui ir kaip apsauginiai nuliniai laidininkai ant sprogstamųjų įrenginių, pavojingose ​​pramonės šakose naudojami specializuoti laidai. Taip pat galite naudoti metalines konstrukcijas, plieninius vamzdžius, kabelių apvalkalus ir pan., tačiau tik kaip pagalbinė priemonė, pirmiausia turi būti specialus įžeminimo laidas.

Sprogiuosiuose įrenginiuose su įžeminta neutrale, kai įtampa iki 1000 voltų, tiekimo tinklų įžeminimas atliekamas papildomu nutiestu laidu: ketvirtasis - trifaziams tinklams, o trečiasis - dvifaziams ir vienfaziams tinklams. -faziniai tinklai. Netgi B-1 klasės pavojingose ​​zonose esantys vienfaziai apšvietimo tinklai yra aprūpinti trečiuoju apsauginiu laidininku.

Kai natūralios konstrukcijos neatitinka PUE reikalavimų, nėra kitos išeities, kaip tik statyti dirbtinius įžeminimo elektrodus.

Montuojami įleidžiami įžeminimo elektrodai, kurie klojami ant duobės dugno jau statinio pamato įrengimo pradžioje, statybos etape. Vertikalūs įžeminimo elektrodai yra varomi arba tiesiog įspaudžiami į žemę naudojant specialius įrenginius, tokius kaip automatinės pilotinės mašinos ar hidrauliniai presai. Viršutinė dalis klojama 0,6–0,7 metro aukštyje žemiau žemės ženklo lygio, o išsikišimo aukštis nuo duobės apačios yra 0,1–0,2 metro.Tai daroma taip, kad būtų patogu suvirinti jungiamuosius laidus juostelių arba cilindrinių strypų pavidalu.

Laidininkai sujungiami įžeminimo grandinėse perdengiant suvirinimo būdu. Jei gruntas yra agresyvus ir gali sukelti metalų koroziją, tada padidinamas įžemintų elektrodų skerspjūvis, kaip korozijai atspari alternatyva naudojami variniai arba cinkuoti įžeminti elektrodai, o siekiant didesnio patikimumo antikoroziniai elektriniai (katodiniai) pridedama apsauga.

Asbesto vamzdžių apsauga pridedama prie horizontalių įžeminimo laidininkų, jei jie kerta požemines komunikacijas, geležinkelio bėgius ir kitas konstrukcijas, kurios gali prisidėti prie bet kurios susikertančios konstrukcijos mechaninių pažeidimų. Pabaigus įrengimą ir paruošus pamatų duobę galutiniam užpylimui, surašomas privalomas aktas, kuriame teisiškai įrašoma, kad buvo atliktas paslėptas klojimas.

Jei įmanoma, neutralūs apsauginiai ir įžeminimo laidininkai turi būti lengvai prieinami diagnozei ir patikrinimui. Tai, žinoma, negalioja kabelių gysloms ir apvalkalams, vamzdžiams su paslėptais laidais ir metalinėms konstrukcijoms, kurios iš pradžių yra pamatuose ir žemėje, nuliniams ir įžeminimo laidams, sumontuotiems paslėptuose, netinkamuose naudoti ir nepakeičiamuose vamzdžiuose.

Jei patalpa sausa, tai įžeminimo laidai tiesiami tiesiai ant mūrinio ar betoninio pagrindo, prie jo kaiščiais tvirtinamos laidžios šynos. Drėgnose vietose reikia tarpiklių arba laikiklių, kad viela būtų 1 cm ar daugiau nuo pagrindo.

Tiesiuose pamato paviršiuose laidai tvirtinami 60-100 cm atstumu tarp tvirtinimo detalių, o posūkiuose - 100 cm atstumu nuo kampo ir nuo išsišakojimo taškų, 40-60 cm atstumu. nuo grindų ir ne mažiau kaip 5 cm nuo kanalų kilnojamųjų lubų... Įžeminimo laidui per sieną nutiesti naudojamos rankovės arba tvirtinimo angos, o kompensatorių sankirtoje pridedami kompensatoriai.

Įžeminimo laidai suvirinami prie metalinių įrenginių elementų, išskyrus matavimams naudojamas jungtis. Suvirinimo siūlės persidengimo ilgis lygus šešis kartus apvalios vielos skersmeniui arba maždaug lygus juostos pločiui.

Tradiciškai mašinų korpusuose yra specialus varžtas įžeminimo laido tvirtinimui, o ant slydimo sumontuotos mašinos įžeminamos jungiant laidą tiesiai prie slydimo. Jei įranga vibruoja veikimo metu, papildomai įstatykite fiksavimo veržlę. Prieš sujungiant kontaktinius paviršius, jie nuvalomi iki blizgesio ir plonu sluoksniu užtepami šiek tiek vazelino.

Vamzdynuose, naudojamuose kaip įžeminimo elektrodai, kartais yra įrengti vožtuvai, ant jų yra vandens skaitikliai ir flanšai, tokiose vietose reikalingi 100 kv.m skerspjūvio ploto apvadiniai trumpikliai, kurie suvirinami arba tvirtinami spaustukais.

Atviroje vietoje įrengti neutralūs apsauginiai ir įžeminimo laidai yra specialiai pažymėti, kad juos būtų galima atskirti nuo kitų komunikacijų – geltona juostelė žaliame fone. Nešiojamų įžeminimo įrenginių prijungimo taškai nedažyti.

Valdymo ir maitinimo kabelių šarvai, jų metalinės pynės įžemintos.Taip pat įžeminti kabelių gnybtai ir jungtys, laidžių kabelių mazgai, kanalai, padėklai ir kabelių tvirtinimo kabeliai. Įžeminami ir plieniniai vamzdžiai, kurių viduje klojami kabeliai pastatuose.

Lankstūs variniai laidininkai užtikrina apvalkalo ir šarvų kontaktą su gnybtų ir sujungimo jungtimis. Linijų galuose šie laidai yra prijungti prie įžeminimo linijų. Lanksčių laidų skerspjūviai, atsižvelgiant į kabelio laidžiosios šerdies skerspjūvį, yra lygūs: 6 kv.mm kabelio laido skerspjūviui iki 10 kv.m., 10 kv.mm kabeliui 16-35 kv.m., 16 kv.m 50-120 kv.m ir 25 kv.m 150-240 kv.m.

Kad būtų užtikrintas kabelių įžeminimo grandinės tęstinumas, jungtyse su švininėmis jungtimis naudojamas litavimas: nuo vieno kabelio galo įžeminimo laidas prilituojamas prie ekrano, po to įžemiklis lituojamas iki jungties centro, tada į skydą kito kabelio gale. Įžeminant laidžias dėžutes ir padėklus, montavimas atliekamas taip pat - bent keliose vietose jie yra lituojami abiejuose linijos galuose.

Jei kabelis klojamas ant kabelių, visos laidžios dalys, įskaitant patį kabelį, yra įžemintos. Įžeminimui naudojami plieniniai vamzdžiai yra patikimai prijungti prie nulinio laidininko arba prie įžeminimo įrenginio.

Siekiant išlaikyti techninės priežiūros personalo saugumą ir apsaugoti kabelio švininį arba aliuminio apvalkalą, jei izoliacija nutrūktų iki įžeminimo, visi metaliniai kabelio apvalkalai ir šarvai yra įžeminti, jungčių laidų korpusai ir atraminiai elementai struktūros.

Tikimės, kad šis straipsnis jums buvo naudingas ir dabar supratote, kaip ir kodėl įžeminimas taikomas elektros instaliacijose.