Схема защитного зануления: Что такое защитное зануление – схема и принцип работы

Содержание

Что такое защитное зануление – схема и принцип работы

Зануление представляет собой специальное подключение открытых металлических частей электрооборудования (электроустановок) к нейтрали. Это относится к металлическим не токоведущим частям оборудования, которые в нормальном (рабочем) режиме не находятся (и не должны находиться) под напряжением. Нейтраль, с которой происходит соединение, должна быть глухо заземлена.

В трёхфазных электрических сетях – это нейтраль генератора или силового трансформатора, в однофазной сети – это глухозаземлённый вывод источника питания.

Нулевым защитным проводником (не путать с нулевым рабочим проводником) является такой проводник, который соединяет металлические занулённые части электрооборудования с глухозаземлённой нейтралью, идущей от генератора или питающего силового трансформатора.

Цель защитного зануления – обеспечить электрическую безопасность в случае короткого замыкания на металлический корпус электрооборудования или электроустановки.

Принцип зануления

Защитное зануление работает следующим образом. Если при поданном электрическом питании происходит попадание фазы (случайное попадание или пробой изоляции фазного проводника) на металлический корпус с занулением, то возникает короткое замыкание, резко увеличивается значение электрического тока и срабатывает аппарат защиты (автоматический выключатель) или перегорает плавкая вставка защитного предохранителя, тем самым обесточивая электрооборудование или электроустановку.

Сопротивление защитного нулевого проводника должно быть очень низким. Это необходимо для того, чтобы обеспечить уровень тока короткого замыкания, достаточный для действия защиты. Т.е. значение тока к.з. должно быть достаточным для того, чтобы сработал защитный аппарат.

Если электрооборудование просто заземлить, то, например, в случае пробоя фазы на корпус ток короткого замыкания может быть недостаточным для того, чтобы сработал автоматический выключатель или перегорела плавкая вставка предохранителя.

Ввиду того, что нейтраль заземлена на генераторе или трансформаторе, благодаря защитному занулению обеспечивается достаточно малое напряжение прикосновения на корпусе. Т.е. защитное зануление можно считать своего рода разновидностью заземления.

Видео – Зануление и заземление – в чем разница?

Схемы защитного зануления

Существует несколько схем, по которым выполняется защитное зануление.

Система TN-C

Достаточно простая система, по которой выполняется защитное зануление. В ней нулевой проводник N и защитный проводник PE по всей длине объединены в один общий проводник PEN. Для реализации защитного зануления по системе TN-C необходимо соблюдать очень высокие требования к системе уравнивания потенциалов, а также к размеру поперечного сечения совмещённого PEN-проводника.

Зануление по системе TN-C применяется в трёхфазных электрических сетях, а в однофазных сетях такое зануление категорически запрещено.

Система TN-C-S

Данная система представляет собой соединённые N и PE проводники в части сети, начиная от электрического источника питания. По данной системе допускается зануление электрооборудования в однофазных сетях.

Область применения защитного зануления

Защитное зануление применяется в однофазных и трёхфазных сетях переменного тока до 1кВ. Сеть должна быть с глухозаземлённой нейтралью.

Проверка эффективности защитного зануления

Суть защитного зануления заключается в том, чтобы в случае короткого замыкания фазы на корпус электрооборудования произошло автоматическое отключение повреждённого участка цепи. Для того чтобы проверить на сколько эффективно выполнено защитное зануление, необходимо измерить сопротивление петли фаза-ноль в самой удалённой от источника питания точке. Это позволит определить, сработает ли аппарат защиты в случае однофазного к.з. на корпус.

Сопротивление петли фаза-ноль измеряется при помощи специальных измерительных приборов. Приборы для измерения петли фаза-ноль имеют два щупа. При измерении один щуп подключается к действующей фазе, а второй – к занулённой части электрооборудования.

В результате замера выясняется значение сопротивления петли фаза-ноль. Зная величину измеренного сопротивления и значение питающего напряжения, по формуле закона Ома для участка цепи можно рассчитать ток однофазного короткого замыкания, расчётное значение которого должно быть больше (или равно) тока срабатывания защитного устройства.

Допустим, для защиты цепи от токовых перегрузок и от коротких замыканий установлен автоматический выключатель, ток мгновенного срабатывания которого равен 100А. Измеренное значение сопротивления петли фаза-ноль равно 2 Ом, фазное напряжение в сети равно стандартному  значению 220В.

Рассчитываем значение тока однофазного короткого замыкания. По закону Ома I = U/R = 220В/2Ом = 110А.

Т.к. расчётный ток к.з. больше чем ток мгновенного срабатывания (отсечки) автоматического выключателя, то защитное зануление будет эффективным. Если бы расчетный ток к.з. получился меньше тока мгновенного срабатывания автомата, то для эффективности защитного зануления пришлось бы или менять автоматический выключатель на устройство с меньшим током срабатывания, или искать решение по уменьшению сопротивления петли фаза-ноль.

Очень часто в расчётах ток срабатывания автоматического выключателя умножается на так называемый коэффициент надёжности Кн или коэффициент запаса. Дело в том, что отсечка автомата не всегда соответствует указанному значению, т.е. может быть некоторая погрешность, для этого и вводится в расчёты указанный коэффициент. Для старых автоматов Кн может равняться, например, 1,25 или 1,4. Для новых современных автоматов он может быть равен 1,1. Это связано с тем, что новые аппараты защиты работают более точно.

Защитное зануление: устройство, назначение, принцип действия

Зануление, применяемое в электросетях, подразделяется на рабочее и защитное. Если рабочее зануление, согласно п. 1.7.33 ПУЭ (см. Главу 1.7), выполнено посредством рабочего проводника N и имеет электрическую связь с такими элементами электросети, как глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора (трехфазная сеть), с глухозаземленным выводом источника (однофазная сеть постоянного тока), с глухозаземленной точкой источника (однофазная сеть постоянного тока), то защитное зануление выполнено посредством защитного проводника PE и имеет электрическую связь с этими же элементами электрической сети, что и рабочее зануление. Рабочее зануление предназначено для обеспечения процесса электроснабжения, а защитное выполняет функции электробезопасности (п. 1.7.34 ПУЭ) или «защитного заземления». В различных случаях для защиты от действия электрического тока может применяться либо защитное зануление либо защитное заземление. Так, например, последнее применяется для защиты от действия электрического тока при косвенном прикосновении (п.1.7.51 ПУЭ). В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое зануление, для чего оно нужно и как работает.

Принцип действия

Работа защитного зануления и защитного заземления отличаются тем, что при занулении, если на корпусе оборудования появляется опасный потенциал, то может случиться короткое замыкание. Под действием тока короткого замыкания в несколько раз большего по значению, чем номинальный ток сети, срабатывает предохранитель или другой защитный аппарат. При защитном заземлении поражающее действие электрического тока нейтрализуется снижением величины напряжения прикосновения (и напряжения шага) до безопасного значения. Поврежденный бытовой электроприбор или электрооборудование, не имеющие защитных зануления или заземления, могут долгое время находиться под напряжением и стать опасными для человека в момент касания или при приближении к оборудованию на опасное расстояние.

Как сказано выше, при попадании фазы на корпус прибора, который выполнен из металла и соединен с нулевым защитным проводником, происходит короткое замыкание. Величина тока короткого замыкания больше в несколько раз величины номинального тока. Под его воздействием срабатывают аппараты защиты. Вследствие этого отключаются электрические линии, подключенные через защитный аппарат.

Площадь сечения проводников следует выбирать исходя из требований соответствующих глав ПУЭ. Для защитных проводников ПУЭ (п. 1.7.5) определяет зависимость их сечения от сечения фазных проводников. Так для площадей сечений проводников фазы, меньших 16 мм2, размер площади сечения защитного проводника равен площади сечения защитного проводника. Если площадь сечения фазного проводника находится в диапазоне от 16 до 35 мм2, то площадь сечения защитного проводника равна 16 мм2 и если площадь сечения фазного проводника больше 35 мм2, то площадь защитного проводника выбирается в 2 раза меньше. Также площадь сечения можно рассчитать самостоятельно на основании этого же пункта ПУЭ. Главное условие выбора — обеспечить быстродействие, которое рассчитывается по формуле:

S≥ I*√t/k,

В этой формуле отражена прямая зависимость значения площади поперечного сечения защитного проводника (S) от значения тока короткого замыкания, при котором обеспечивается быстродействие защитных аппаратов в соответствии с табл.1.7.1 ПУЭ и 1.7.2 ПУЭ или за время не более 5 с в соответствии с 1.7.79 ПУЭ и значения времени срабатывания защитного аппарата (t). Обратная зависимость от значения коэффициента, который определяется материалом защитного проводника, его изоляции, начальной и конечной температурами проводника. Значение k для защитных проводников в различных условиях даны в табл.1.7.6-1.7.9 ПУЭ.

Схема ниже повторяет ранее указанный принцип действия и применение системы защитного зануления.

Назначение такого устройства обеспечить быстрое отключение неисправного электрооборудования от электропитания, тем самым нейтрализовать поражающее действие электрического тока при касании человеком неисправного прибора.

Схема работы системы зануления в случае пробоя изоляции, изображена ниже:


Узнать, в чем разница между занулением и заземлением, вы можете из нашей статьи!

Область применения

Защитное зануление применяется в трехфазных сетях переменного тока и однофазных сетях переменного и постоянного тока, уровень напряжения которых до 1000 В.

Если электрическая сеть трехфазная переменного тока и уровень напряжения составляет 660/380В, 380/220В или 220/127В, то заземляется нулевой проводник — сеть типа TN.

Если сеть однофазная переменного тока, то защитное зануление применяется при условии, что заземлен вывод сети.

Если сеть однофазная постоянного тока, то защитное заземление используется, если заземлена средняя точка источника электрической энергии.

Защитное зануление может выполняться как с помощью РЕ проводников, так и с помощью совмещенного РЕN проводника. Применение того или иного вида защитного зануления зависит от того, какая система заземления используется в электроустановке и какой величины площадь сечения питающих кабелей.

Согласно п 1.7.131 ПУЭ, может объединяться функционал нулевого защитного и нулевого рабочего проводников при условии, что они используются в многофазных цепях в системе TN и проложены стационарно. При этом должны соблюдаться требования по обеспечению площади поперечного сечения жил проводников, изготовленных из разных материалов. Жилы медных кабелей должны иметь площадь поперечного сечения не менее 10 мм2, жилы алюминиевых кабелей — не менее 16 мм2.

П.1.7.132 ПУЭ запрещает в цепях однофазного и постоянного тока совмещать функционал нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Для защитного зануления используется отдельный третий проводник — исключением является ответвление от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.

Назначение

Защитное зануление применяется в качестве защиты от поражения электрическим током при эксплуатации электрооборудования различного назначения — бытового, производственного.

На рисунке выше нулевой защитный проводник системы TN-S обозначен PE. Показана токопроводящая цепь, соединяющая открытые токопроводящие поверхности и глухозаземленную нейтральную точку на источнике питания в трехфазной сети. Данная схема отражает назначение защитного нулевого проводника при заземлении нулевого защитного проводника в системе TN-S, когда применяется отдельный защитный проводник.

Если зануление применяется в системе TN-C, то схема будет выглядеть следующим образом:

В этом случае нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном PEN-проводнике.

А в этой трехфазной сети нулевой защитный проводник РЕ отделен от PEN проводника на вводе в электроустановку:

В системе постоянного тока заземляется средняя точка источника — рисунок ниже:

1 — заземлитель нейтрали (средней точки) в сети постоянного тока; 2 — открытые токопроводящие элементы сети; 3 — источник питания постоянного тока.

Во всех рассмотренных случаях защитный нулевой проводник выполняет защитную функцию, а в случае совмещения с рабочим проводником N в системе TN-C и функцию рабочего нулевого проводника.
Рекомендуем напоследок просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип действия и назначение защитного зануления. Надеемся, теперь вам понятно как работает данная система и для чего она нужна.

Будет полезно прочитать:

Защитное зануление электроустановок, назначение, принцип действия, схема заземления

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 7.5k. Опубликовано Обновлено

 

Зануление – это специально предусмотренное электрическое подключение открытых токопроводящих частей потребителей электроэнергии:

  • к нейтральной точке генератора (трансформатора) в сетях трехфазного тока,
  • к глухозаземленныму выводу сети однофазного напряжения,
  • к заземленной точке источника постоянного тока.

Такое подключение выполняется в целях обеспечения электробезопасности человека.

Для обеспечения подключения незащищенных от прикосновения токопроводящих частей электропотребителей к нейтральной точке источника электроэнергии предусмотрено применение нулевого защитного проводника.

Нулевой защитный проводник (обозначается PE – проводник для системы TN – S) – токопроводящая цепь, соединяющая открытые токопроводящие поверхности и глухозаземленную нейтральную точку на источнике питания в трехфазных сетях или заземленный вывод однофазной сети, или заземленную среднюю точку источника постоянного тока.

Следует различать понятия нулевого защитного проводника и нулевого рабочего или PEN – проводника. Рабочий нулевой проводник (обозначается, как N – проводник для системы TN – S) – это провод в электропотребителях напряжением до 1 кВ, применяемый для обеспечения электропитания, который соединен с глухозаземленным нейтральным выводом на генераторе или трансформаторе в сетях трехфазного тока, либо с глухозаземленной точкой на источнике однофазного тока, либо с глухозаземленным выводом на источнике в сети постоянного тока.

На практике допускается применение совмещенного (обозначается, как PEN – проводник для системы TN– C) нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Его роль выполняет цепь в электропотребителях напряжением до 1 кВ, совмещающая нулевой защитный и нулевой рабочий проводник. Использование зануления требуется для осуществления защиты человека от воздействия электрического тока при его прикосновении к токоведущим поверхностям за счет быстрого снижения напряжения на корпусе электропотребителя относительно земли, сопровождаемого быстрым отключением электроустановки от питающей сети

Зануление электроустановок

Обязательное защитное зануление необходимо выполнять на:

  • электроустановках напряжением питания до 1 кВ (трехфазные сети переменного тока, имеющие заземленную нейтраль). Чаще всего это сети переменного тока напряжением 380/220, реже – 660/380 В;
  • электроустановках напряжением питания до 1 кВ (однофазные сети переменного тока, имеющие заземленный вывод). Напряжение, как правило – 220 вольт;
  • электроустановках постоянного тока с напряжением до 1 кВ в сетях, имеющих заземленную среднюю точку источника.

Физически зануление осуществляется специальным проводом, имеющим надежный электрический контакт с открытыми токоведущими поверхностями электропотребителей.

Принцип действия защитного зануления

В случае замыкания фазного провода на корпус электропотребителя, имеющий зануление, возникает электрическая цепь тока с коротким замыканием (происходит замыкание фазного и нулевого защитного проводников). Появление тока короткого замыкания приводит к срабатыванию токовой защиты. Как следствие, происходит отключение такой электроустановки от электропитающей сети. Попутно, до наступления срабатывания автоматической токовой защиты обеспечивается снижение напряжения на поврежденном корпусе относительно земли. Это связано с наличием защитного действия повторного заземления на нулевом защитном проводнике и перераспределения напряжений в сети вследствие протекания тока в короткозамкнутой цепи.

Принципиальная схема зануления

Рассмотрим схему заземления:

Мы искренне надеемся, что наша статья помогла вам понять определение заземления, его назначение и принцип действия.

Зануление и заземление. В чем разница между ними?


Рабочее и защитное заземление


Зануление и заземление


Защитное зануление. Работа и устройство. Применение и особенности

Во всем мире используется защита, основанная на соединении нетоковедущих проводящих частей оборудования с землей и заземленной нейтралью источника. В России эта система называется защитное зануление. Защитное действие этой системы основано на принципе достижения нулевого напряжения на корпусе прибора, за счет многократного заземления и соединения нетоковедущих частей с нейтралью источника.

Несмотря на ряд недостатков, зануление продолжает служить основным электрозащитным средством во всем мире. Открытые части установки соединяют отдельным нулевым защитным проводником.

Зануление – соединение металлических частей электрооборудования с нулевым защитным проводом. Зануление служит мерой защиты от случайного попадания под напряжение.

Защитное зануление рассчитано на случай короткого замыкания. Распределение нагрузки на предприятии осуществляется равномерно, нулевой провод исполняет функции защиты. Ноль соединяется с корпусом электродвигателя. Когда происходит короткое замыкание, то возникает напряжение на корпусе электродвигателя.

При этом происходит срабатывание автоматического выключателя. При применении заземляющей шины промышленные электроустановки соединяются.

Принцип действия

Замыкание случается при касании подключенного к напряжению фазного провода на корпус прибора, который соединен с нулем. Возникает большая сила тока, срабатывают аппараты защиты, отключающие питание неисправного прибора.

Время срабатывания защиты и отключения неисправной линии по правилам не должно быть более 0,4 секунды. Для зануления можно применить третью неиспользуемую жилу в кабеле для 1-фазной сети питания.

Фаза и ноль должны быть с небольшой величиной сопротивления. Только тогда аппарат защиты отключит напряжение в установленное время. Чтобы было хорошее зануление необходимо обеспечить качественные контакты соединений.

Защитное зануление дает возможность создать быстрое выключение от сети неисправного питания. Вероятность удара током человека практически исчезает. Зануление считается одним из видов заземления.

Порядок зануления

Зануление для защиты в доме начинается с нейтрали, соединенной с заземленной нейтралью трансформатора.

Нейтраль с 3-фазной линией приходит в здание дома в шкаф ввода. Далее, она разветвляется по щиткам на разных этажах. От нее используется рабочий ноль, образующий 1-фазное напряжение. Ноль имеет название рабочего, так как он применяется для работы.

Зануление для защиты создается отдельным нулем в щитке. Ноль соединен с заземленной нейтралью. Нужно знать, что в схеме соединения ноля с нейтралью не должно быть аппаратов коммутации (рубильников, автоматов).

Как известно в цепях трехфазного переменного напряжения обмотка трансформатора может соединяться в треугольник и в звезду. Рассмотрим звезду. Звезда имеет нулевую точку, или нейтраль. Это та точка, в которой сумма всех трех напряжений сети будет равна нулю.

При такой схеме трансформатора могут быть две возможные схемы. Схема с изолированной нейтралью показана на нашем рисунке. Такая схема обычно используется при работе трехфазных систем, а также однофазных систем, но используется именно изолированная нейтраль.

Также есть еще глухозаземленная нейтраль.

Нейтраль трансформатора соединяется с землей. Эта схема может быть использована не только для работы в трехфазной или однофазной системе, но также для защитного зануления.

Схема состоит из переменного источника напряжения 220 В, его датчика напряжения, нагрузки, сопротивления, которое в нормальном состоянии отключено. Но когда возникает пробой изоляции при выполнении неправильного монтажа, на корпусе появляется напряжение. Измерим напряжение на нагрузке относительно земли. Рассмотрим схему на базе однофазного источника напряжения.

Мы заземляем нулевую точку. Делаем имитацию пробоя изоляции на корпус. На корпусе установилось напряжение, которое будет равно напряжению источника. При таком состоянии если прикоснуться к корпусу, то человека ударит током. Как избежать этой ситуации? Все очень просто. Используют схему защитного зануления, а именно, корпус соединяют с глухозаземленной нейтралью трансформатора. Напряжение на корпусе становится равным нулю.

Почему опасно защитное зануление в квартире

Его используют для защиты людей и животных от поражения электрическим током, а также для срабатывания защитной аппаратуры в случае возникновения утечки тока на землю. Возникает вопрос: если мы используем глухозаземленную нейтраль, то можно соединить точку защитного заземления с нейтралью?

Этого делать нельзя. По правилам это запрещено. Если при выполнении монтажных работ будут перепутаны местами фаза и ноль, а мы поставим перемычку для соединения заземления с нейтралью, получим следующую неприятную ситуацию. При подключении устройства к сети, корпус оказывается под напряжением относительно земли. Как гласит ПУЭ использование нулевого рабочего проводника в качестве защитного зануления категорически запрещено.

Для защитного зануления отводится специальная шина, которая будет соединена с заземляющим устройством или с глухозаземленной нейтралью. Все заземляющие провода подключаются к этой шине параллельно. Поэтому, не нужно ставить перемычки. А перед тем, как реализовывать защитное заземление или зануление нужно ознакомиться с правилами.

Некоторые специалисты делают заземление приборов перемычкой клеммы ноля в розетке на контакт защиты.
Такой способ запрещен.

На входе в квартиру устанавливают аппарат, служащий для подключения питания сети. Это может быть пакетный выключатель или автомат. Опасность самодельного заземления с помощью перемычки в том, что корпус устройства, подключенного к этой розетке, в случае повреждения изоляции нуля станет доступным напряжению фазы. А если оборвется провод нуля, то работа прибора прекратится. Возникнет ложная видимость провода, как обесточенного. Это опасно для жизни.

Такая розетка сделает много неприятностей, если в нее запитать стиральную машину. Если отгорит ноль, то стиральная машина может убить человека в случае прикосновения к ней.

Если человек принимает душ из электрического водонагревателя, а в это время нулевой провод в розетке отсоединится, то человека ударит током. Такое зануление очень опасно выполнять в квартире.

Применение зануления
Применяется в электроустановках до 1 кВ в:
  • Сетях постоянного тока со средней точкой заземления.
  • 1-фазных сетях с заземленным выводом.
  • 3-фазных сетях с заземленным нулем.

Защитное зануление служит для защиты от удара током. Если внутри электроприбора повредилась изоляция и корпус прибора оказался под током, то отреагирует защита и отключит сеть питания.

Образование тока КЗ возникает, если произошло замыкание нулевого и фазного провода на зануленный корпус. Для скорейшего отключения устройства применяют автоматы, предохранители, магнитные пускатели с защитой от перегрева, контакторы с реле.

Похожие темы:

описание технологии и отличия от заземления

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.

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.

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:

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.

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.

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.

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.

Что такое зануление – назначение, принцип работы, схема

Для защиты от поражения электрическим током используются два вида проводников – заземление и зануление. В сетях с глухозаземлённой нейтралью это похожие понятия, так как оба провода на подстанции соединяются с нулевой точкой вторичной обмотки и контуром заземления. Однако между землёй и нейтралью есть отличия в способе монтажа и области применения. Поэтому при прокладке и подключении электросетей важно чётко понимать, что такое зануление.

Для чего нужно зануление

Согласно ПУЭ п.1.7.31 занулением является искусственно выполненное соединение электроприбора с нейтралью питающего трансформатора. В электросетях 380/220 В имеются два типа зануления – рабочее и защитное. Как правило, если речь идёт о занулении, имеется в виду именно защитная функция этих проводников

Если назначение зануления, которое используется в качестве нейтрали в трёхфазной сети, заключается именно в разделении линии 380 В на три однофазных линии 220 В и для других целей в квартирной электропроводке использовать её запрещено ПУЭ п.1.7.132 , то защитное зануление, как видно из его названия, предназначено для защиты людей от поражения электрическим током.

Этот провод присоединяется к металлическим элементам корпуса электроприбора и при повреждении изоляции между этими деталями и другими частями электросхемы возникает короткое замыкание. Принцип работы защитного зануления заключается в отключении аппарата от сети автоматическим выключателем или предохранителями при появлении тока утечки большой величины через повреждённую изоляцию.

Принцип действия защитного зануления

Защитное зануление используется для предотвращения электротравм при прикосновении к корпусу оборудования с повреждённой изоляцией. Принцип действия защитного зануления заключается в возникновении сверхтока при коротком замыкании внутри электроприбора.

Ток, протекающий при этом по нулевому проводу, должен обеспечить время срабатывания автоматического выключателя не более 0,4 с.

Вторым фактором, повышающим электробезопасность, является снижение потенциала на корпусе электроприбора до величины напряжения нейтрали, однако это увеличивает защищённость людей не во всех ситуациях.

В городе с небольшими расстояниями до подстанции зануление понижает напряжение до 2-3 В, но в сельской местности при большой протяжённости линии электропередач, малом сечении проводов и неравномерном распределении нагрузки потенциал на занулённом корпусе может достигать 50-70 Вольт.

В этом случае прикосновение к исправному аппарату будет болезненным и даже опасным, поэтому использование зануления в однофазных сетях запрещено.

Требования в нормативных документах

Одним из основных документов, регламентирующих требования к защитному занулению, является ГОСТ 12.1.030-8. Согласно этому ГОСТу, данное средство защиты должно соответствовать следующим параметрам:

  • при нарушении изоляции должна соблюдаться селективность защиты и происходить отключение ближайшего к месту повреждения защитного устройства;
  • в цепи защитного зануления должны отсутствовать автоматические выключатели и разъединители, кроме устройств, обеспечивающих одновременное отключение всех проводов сети;
  • сопротивление контура заземления, к которому подключен нейтральный провод, в сети 380/220 В должно быть не более 4 Ом;
  • время отключения в аварийной ситуации не более 0,4 с.

Эти требования аналогичны тем, которые предъявляются к защитному заземлению и обеспечивают достаточно надёжную защиту от поражения электрическим током.

Область применения зануления

Большинство трёхфазных электроустановок подключены к сети при помощи четырёхжильного провода, в котором имеются три фазных проводника и нейтраль. В сетях 0,4 кВ нулевой проводник одним концом присоединяется к заземлённой средней точке вторичной обмотки питающего трансформатора и при подключении второго конца провода к корпусу электроустановки получается защитное зануление.

Отключение сети с защитной нейтралью происходит только в случае короткого замыкания между занулённым корпусом и фазными проводниками, дифференциальная защита в таких сетях работать не будет, так как дифреле подключается ДО места аварии и появляющийся ток утечки проходит через УЗО и не влияет на его работу. Это может привести к нагреву и возгоранию повреждённой изоляции.

В связи с тем, что нейтральный проводник обеспечивает менее надёжную защиту, чем специально проложенное заземление, область применения зануления ограничена трёхфазными электроприборами в сетях 380/220 В и 660/380 В. В основном это промышленные предприятия и электроустановки.

Если защитное зануление выполнено отдельным проводом или является отводом от совмещённого проводника PEN, выполненным с подключением к контуру заземления, то этот провод в ПУЭ и других нормативных документах может называться заземляющим проводником РЕ.

Информация! В некоторых ситуациях вместо подключения к нейтрали трансформатора используется соединение корпуса с контуром заземления. Такая защита не может называться занулением.

Схема зануления электрооборудования

Существует несколько схем зануления, выбор которых зависит от системы электроснабжения данного жилого дома или микрорайона. Такие объекты питаются от понижающих трансформаторов с глухозаземлённой нейтралью и системы заземления в этих сетях являются одновременно системами зануления.

Система TN-C

Самая старая система, в которой электроснабжение осуществляется по четырёхпроводной схеме с заземлением нейтрали только на трансформаторной подстанции.

В этой системе защитное зануление подключается к подходящему нулевому проводу напрямую или через четырёхполюсный автомат. При этом нейтральный проводник выполняет сразу две функции – рабочего зануления N и защитную РЕ, поэтому на электросхемах он обозначается PEN.

Важно! Согласно ПУЭ использовать такую защиту в однофазных сетях запрещено.

Система TN-S

Современная система заземления, выполнена по пятипроводной схеме, в которой нейтральный провод N и заземляющий РЕ разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя.

В этой схеме нейтраль используется для преобразования трёхфазного напряжения в три однофазных, а так же для выравнивания напряжения между разными фазами. Защита осуществляется только защитным заземлением РЕ.

Согласно ПУЭ п.1.7.145 этот провод не должен проходить через автоматы, разъединители или другую коммутационную или защитную аппаратуру, в том числе предохранители.

Система TN-C-S

Современная система заземления TN-S, обеспечивающая максимальную защиту, является одновременно самой дорогостоящей и требует полной замены всех линий электропередач и кабельных сетей напряжением 0,4кВ.

Поэтому для повышения электробезопасности без замены подходящих проводов была разработана компромиссная схема электроснабжения TN-C-S. В этой системе к вводному щитку в здание подходит совмещённый проводник PEN, где он повторно заземляется и разделяется на два провода – нейтраль N и заземление РЕ.

Важно! Разделение проводов производится до автомата или рубильника, после чего их соединение запрещено ПУЭ п. 1.7.131.

Заземление и зануление в чем разница

В электросетях используются два типа защитных проводников – заземление и зануление. В чем разница между ними не всегда могут разобраться даже опытные электромонтёры. Фактически, оба этих провода соединены с нейтралью питающего трансформатора, поэтому они могут считаться занулением.

В этом случае заземлением будет подключение корпуса оборудования к специально изготовленному контуру или естественным заземлителям без присоединения к обмоткам трансформатора.

Однако такое заземление используется только при невозможности обеспечить надёжную защиту по схеме TN-C-S и поэтому при описании электропроводки и систем электроснабжения часть проводников называют заземляющими или защитным занулением, а часть нейтралью или рабочим занулением.

В отличие от рабочей нейтрали заземляющим проводом называют только такой нулевой проводник, который не только соединён с нулевой точкой трансформатора и подключён к контуру заземления, но при этом не используется для подвода электроэнергии. На электросхемах этот провод обозначается РЕ (от английских слов Protective Earth – защитное заземление).

В системах заземления TN-C и TN-C-S провод, соединённый с заземлением на подстанции и является совмещённым нулевым и заземляющим. На электросхемах он обозначается PEN (от английской фразы Protective Earth and Neutra – защитное заземление и нейтраль).

На практике именно этот проводник называют нейтралью. Он может так же обозначаться N – нейтраль, но такое название должно относиться только к рабочей нейтрали в схемах TN-S и к участку после разделения провода PEN в системе заземления TN-C-S.

Можно ли делать зануление в квартире

Зная, что такое зануление, можно дать однозначный ответ на вопрос, можно ли его использовать для защиты в квартире.

Одним из видов “опасного зануления” является неправильное подключение розетки. Согласно которому в самой розетке ставится перемычка от нулевой клеммы на клемму заземления. Это является ГРУБЕЙШЕЙ ОШИБКОЙ. Сделав такое подключение, «специалисты» думают, что обезопасили людей от поражения током заземлив таким образом электротехнику.

На самом деле такая безопасность во много раз увеличивает шансы получить удар током, возможно даже со смертельным исходом.

Еще одна ошибка зануления – неправильное разделение PEN проводника. В чем заключается ошибка? Выполняется такое разделение PEN на PE и N как правило в квартирном или этажном щите.

В этом случае в щите устанавливается дополнительная заземляющая шина PE от нее отходят желто-зеленые жилы для заземления электроприборов. Заземляющая шина подключена перемычкой с нулевой шиной N, на которую подключается PEN проводник с питающей линии.

Если на корпусе электроприбора появится опасное напряжение благодаря перемычке между шинами N и PE возникнет короткое замыкание и автомат отключится. Но если возникнет обрыв нуля все последствия как в примере выше, возникнет опасный потенциал на всех заземленных/зануленных таким образом приборах. При этом ни одна защита не отработает.

Ошибки здесь две:

  1. 1) разделение PEN проводника выполняется после вводного автомата (должно производиться до).
  2. 2) отсутствие повторного заземления.

Почему нельзя делать зануление в квартире и доме

Согласно нормам ПУЭ это делать запрещено по нескольким причинам:

  1. Нулевой проводник, подходящий к домашней электропроводке, является совмещённым нулевым защитным и нулевым рабочим проводом PEN, или рабочей нейтралью. Применение этого проводника в качестве защитного запрещено ПУЭ п.1.7.132.
  2. В однофазной электропроводке устанавливается вводной двухполюсный автомат, отключающий одновременно фазный и нулевой провода. Согласно ПУЭ п.1.7.145 защитный проводник в однофазных сетях нельзя подключать через коммутационную аппаратуру.

Эти правила включены в ПУЭ в связи с тем, что при обрыве рабочей нейтрали присоединённые к ней корпуса электроприборов окажутся под напряжением через включённые в розетку электроприборы и светильники.

Как правильно заземлить квартирную проводку

Единственный способ заземлить домашние электроприборы – это проложить дополнительный провод к вводу в здание и подключить его ДО коммутационной аппаратуры с одновременным заземлением (повторным) места соединения, превратив систему электроснабжения TN-C в TN-C-S.

Однако чаще всего нейтраль вводного кабеля уже присоединена к естественным заземлителям, таким, как арматура фундамента и другие металлоконструкции, находящиеся в земле.

Вывод

Для защиты от поражения электрическим током все металлические части электроприборов необходимо заземлять. Зная, что такое зануление, становится понятно, что использовать для этой цели допускается только защитное зануление.

Подключение оборудования к рабочей нейтрали может привести к трагическим последствиям и запрещено ПУЭ и другими нормативными документами.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья – поделись с друзьями!

 

Что такое зануление? – Блог о строительстве

Сегодня нашу жизнь трудно представить без ежедневной эксплуатации всевозможных электрических приборов. Однако, практическое использование тока небезопасно без защитных систем. Возможны случаи, когда защитные устройства (пробки, автоматы и др.) могут не сработать, в результате чего происходит повреждение внутренней изоляции и возникает повышенное напряжение на металлическом корпусе оборудования.Для защиты человека от возможного поражения электрическим током в процессе эксплуатации электроприборов и бытовой техники, разработаны всевозможные защитные мероприятия, к числу которых относится и зануление.Данная статья написана с целью объяснить читателю, в чем заключается особенность зануления, как способа защиты электросетей, в каких случаях применятся и чем отличается от защитного заземления.

Зануление используют для обеспечения электробезопасности систем с PEN, PE или N проводниками. К ним относят сети с глухозаземленной нейтралью: TN-C, TN-S и TN-C-S. Основное различие в организации зануления для указанных систем состоит в схеме соединения нулевых защитных и рабочих проводников.

Содержание

  • 1 Система зануления TN-C
  • 2 Система зануления TN-C-S
  • 3 Система зануления TN-S
  • 4 Электробезопасность при занулении
  • 5 2. Нормирование зануления
  • 6 3. Применение зануления
  • 7 4. Отличие зануления от заземления
  • 8 5. Заключение
  • 9 Принцип действия
  • 10 Назначение такого устройства дает возможность быстро отключить неисправную линию от электричества, и при этом обеспечить на корпусе электроприбора низкое напряжение. За счет этого поражения электрическим током организма человека невозможно. Исходя из этого, вытекает, что принцип работы зануления имеет в основе срабатывание защитного автомата за счет короткого замыкания на корпус прибора и как результат, отключение пораженного электроприбора от электрической сети. Схема того как работает система, когда произошел пробой изоляции изображена ниже: Узнать, в чем разница между занулением и заземлением, вы можете из нашей статьи!
  • 11 Область применения
  • 12 Назначение
  • 13 Принцип зануления
  • 14 Видео – Зануление и заземление – в чем разница?
  • 15 Схемы защитного зануления
  • 16 Достаточно простая система, по которой выполняется защитное зануление. В ней нулевой проводник N и защитный проводник PE по всей длине объединены в один общий проводник PEN. Для реализации защитного зануления по системе TN-C необходимо соблюдать очень высокие требования к системе уравнивания потенциалов, а также к размеру поперечного сечения совмещённого PEN-проводника. Зануление по системе TN-C применяется в трёхфазных электрических сетях, а в однофазных сетях такое зануление категорически запрещено. Система TN-C-S

Система зануления TN-C

Система зануления TN-C на сегодняшний день относится к устаревшей, так как преобладает в зданиях старого жилого фонда.

Для нее характерно наличие совмещенного по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводника PEN. Используется для электроснабжения в трехфазных сетях. Запрещена для групповых и распределительных однофазных сетей.Данная система достаточно проста в организации, однако не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности, что делает невозможным ее применение при строительстве новых зданий.

Система зануления TN-C-S

Представляет собой улучшенный вариант системы зануления TN-C для обеспечения электробезопасности в однофазных сетях. В точке разветвления трёхфазной линии на однофазные совмещенный PEN-проводник разделяют на PE- и N-проводники, подводя их к однофазным потребителям. Данная система зануления, при относительно небольшом удорожании, отличается более высоким уровнем безопасности.

Система зануления TN-S

Считается наиболее совершенной и безопасной схемой зануления.

Принцип действия основан на разделении по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. К нулевому защитному проводнику PE присоединяют все металлические элементы электроустановки. Во избежание повторного заземления устраивают трансформаторную подстанцию, имеющую основное заземление.

Электробезопасность при занулении

Используя схему защитного зануления важно учитывать, что ток при коротком замыкании должен достигать значения, достаточного для срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя или плавления вставки предохранителя. В противном случае ток замыкания свободно будет протекать по электрической цепи, что приведет к нарастанию напряжения на поврежденном участке и на всех зануленных элементах электроустановки до величины, при которой вероятность поражения током от корпуса прибора многократно возрастет.

Получается, что надежность системы зануления определяется по большей части надежностью используемого нулевого защитного проводника, к которому соответственно предъявляют повышенные требования см. пункты 1.7.121 – 1.7.126 ПУЭ-7. Тщательно проложенный нулевой провод должен отличаться окраской в виде желтых полос по зеленому фону.Кроме того, необходимо постоянно осуществлять контроль за исправностью его состояния.

К нулевому проводу запрещается монтировать средства защиты электроустановок, которые при срабатывании могут привести к его повреждению.Соединения нулевых проводов между собой и с металлическими элементами электроустановки, доступными для прикосновения пользователям, должны гарантировать надежный контакт и иметь возможность для осмотра см. пункт 1.7.39, 1.7.40 ПУЭ-7. Значение сопротивления в болтовом соединении с частями электроустановки не должно превышать 0,1 Ом.Контроль за сопротивлением петли “фаза-нуль” осуществляют на этапе приемо-сдаточных работ, при капитальном ремонте и реконструкции сети, а так же в установленные в нормативно-технической документации сроки.

Измерения в отключенной электроустановке проводят с помощью вольтметра-амперметра. Кроме того, постоянному контролю подлежит значение сопротивления заземления нейтрали и повторных заземлителей, зависимость времени действия автоматических устройств защиты от тока короткого замыкания. Для уменьшения удара током, в случае обрыва нулевого провода, рекомендуют выполнять повторные заземления сопротивлением не более 30 Ом через каждые 200 м линии и опор, для чего преимущественно используют естественные заземлители.

2. Нормирование зануления

Технические требования к организации систем защитного зануления определены следующими документами:

    Правила устройства электроустановок (ПУЭ), глава 1.7, ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (пункт 543), ГОСТ 12.1.030-81 (пункт 7).

Механизм зануления основан на автоматическом отключении поврежденного участка сети, время которого не должно превышать значений согласно пункту 1.7.79 ПУЭ-7.

Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN

Номинальное фазное напряжение Uo, ВВремя отключения, с1270,82200,43800,2более 3800,1

Нулевой рабочий и защитный проводники должны обладать сопротивлением, достаточным для срабатывания защиты. Активные и индуктивные сопротивления проводников образуют полное сопротивление петли «фаза-ноль».Активные сопротивления проводников зависят от их длины, удельного сопротивления материала и сечения. Индуктивные сопротивления различают для проводников из меди и стали.

В стальном проводе они находятся в обратной зависимости от плотности тока и отношения периметра к площади сечения проводника. Индуктивные сопротивления стальных проводников выше, чем медных.В пункте 1.7.126 ПУЭ-7 установлены наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников для случаев, когда они изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.

Наименьшие сечения защитных проводников

Сечение фазных проводников, мм2Наименьшее сечение защитных проводников, мм2S ≤ 16S16 < S ≤ 3516S > 35S/2

Двухпроводная линия, состоящая из рабочего и защитного проводников, образует один большой виток, сопротивление взаимоиндукции которого (рекомендуемое значение для расчетов – 0,6 Ом/км) зависит от длины линии, диаметра проводов и расстояния между ними.Сопротивление заземления нейтрали источника питания не должно превышать 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока см. пункт 1.7.101 ПУЭ-7.Увеличение тока короткого замыкания достигают путем понижения сопротивления трансформатора и петли, для чего используют схему треугольник-звезда. Обмотки мощных трансформаторов и так имеют не большое сопротивление.Меньшее сопротивление линий зануления достигают выполняя их короткими и простыми, увеличивая сечение проводников, заменяя стальные проводники на изготовленные из цветных металлов с малым индуктивным сопротивлением.

Наибольшее сопротивление нулевого защитного провода не должно превышать удвоенного сопротивления фазного провода. Сокращая расстояние между ними, снижают внешнее индуктивное сопротивление.Уменьшение сопротивления повторных заземлителей и приближение их к узлам нагрузки, способствует понижению силы тока на зануленных частях оборудования. Соединение с нулевым проводником всех заземленных металлические конструкций здания повышает потенциал поверхности пола, на котором стоит человек, и тем самым значительно снижает напряжение его прикосновения до величины, примерно равной от 0,1 до 0,01 Uз.

3. Применение зануления

Зануление выполняют на промышленных объектах, часто с расположенным в здании источником питания (генератором или трансформатором), для обеспечения безопасности эксплуатации электроустановок различного назначения и повышения помехоустойчивости при их работе.Согласно требованиям пункта 1.7.101 ПЭУ-7 зануление электроустановок следует выполнять:- при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках;- при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.Все электрооборудование промышленных объектов выводят на общий контур заземления и соединяют между собой металлической заземляющей шиной.Полный перечень частей, подлежащих занулению, представлен в главе 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ-7).

Там же приведен список электрооборудования, преднамеренное зануление которого не требуется.Для электрозащиты объектов жилого фонда зануления практически не применяют.В новостройках заземление организованно централизованно. Современные электроприборы имеют вилку с тремя контактами. Один из контактов подключен к корпусу.

Заземление для отдельно взятой квартиры состоит в присоединении к заземлителям корпусов и частей бытовых приборов. Потребность в занулении в таком случае отпадает.Дома старого жилого фонда, как правило, подключенные по системе TNC, могут и вовсе не иметь заземления. Модернизацией электросетей подобных домов должна заниматься специализированная электротехническая компания.

Однако, зачастую сами жильцы таких домов прибегают к обустройству запрещенного в данном случае зануления, что является совсем не безопасным способом электрозащиты для жилого сектора.Требования к организации системы защитного зануления, как уже говорилось, определены в нормативных документах. Однако в процессе реализации данного способа защиты электросетей, нередко допускаются ошибки, препятствующие его прямому назначению.Ошибочно мнение о том, что лучше выполнять заземление на отдельный от нулевого проводника контур, ввиду отсутствия сопротивление длинного PEN-проводника от электроприбора до заземлителя подстанции. Однако на деле, сопротивление заземления оказывается гораздо большим, чем у длинного провода.

При попадании фазы на заземлённый указанным способом корпус установки, ток замыкания может быть недостаточным для срабатывания автоматических средств защиты электросети. В данном случае напряжение на корпусе достигает опасной для пользователя величины. Даже при применении автоматического выключателя небольшого номинала, не удается обеспечить требуемое ПУЭ время автоматического отключения повреждённой линии от сети.

4. Отличие зануления от заземления

По своему назначению заземление и зануление во многом похожи – обеспечивают защиту пользователя электроустановки от поражения электрическим током.

Однако способы и принцип организации такой защиты различны.Обеспечение электробезопасности сетей с использованием системы зануления подробно рассмотрено в предыдущих разделах статьи.Действие защитного заземления основано на принудительном соединении электроустановок с землей с целью снижения напряжения прикосновения до безопасной величины. Избыточный ток, поступающий на корпус электроустановки, отводится напрямую в землю (по заземляющей части). В качестве заземлителя устанавливают заземляющий контур треугольной конфигурации, сопротивление которого должно быть меньше, чем на остальных участках цепи.Отличие зануления от заземления состоит в следующем:

в способе обеспечения защиты электрических сетей: заземление -снижает напряжение прикосновения, зануление – отключает поврежденную электроустановку от сети, что практически исключает удар током и, с этой точки зрения, является более эффективным средством защиты для использования на промышленных предприятиях. Однако, если говорить о надежности защиты в процессе эксплуатации, то зануление уступает заземлению по причине большей вероятности повреждения целостности нулевого провода и возможного изменения сопротивления петли «фаза-нуль».

системами применения: заземление используют исключительно для защиты сетей с изолированной нейтралью (системы TT и IT), зануление – в сетях с глухо заземленной нейтралью TN-C, TN-S и TN-C-S, где присутствует PEN, PE или N проводники. по типу обустройства: с точки зрения простоты и доступности обустройства, зануление представляет собой более сложный и трудоемкий способ защиты, требующий технических знаний и навыков для правильного определения способа и средней точки зануления. В случае защитного заземления соединяют отдельные детали токоприемника с землей, для чего достаточно применение инструкций к электроприборам.

5. Заключение

Роль зануления при работе с электроустановками на промышленных предприятиях трудно переоценить. Отключая поврежденную установку от сети в случае пробоя изоляции, зануление выступает надежным способом защиты человека от возможного поражения электрическим током.Для эффективного обеспечения электробезопасности, необходимо строгое соответствие конструкции элементов системы зануления рассмотренным нормативам, а так же тщательный и постоянный контроль за их состоянием.Использование зануления или заземления зависит от необходимого способа обеспечения защиты различных систем электрических сетей.

Смотрите также:

Защитное зануление – это объединение частей электроустановок, которые располагаются не под напряжением, с заземленным проводом источника питания или с заземленной нейтралью генератора или обмотки трехфазного трансформатора.

То есть — это соединение металлической части электроприбора с нейтралью трансформатора. Так как в этом случае нейтраль заземляется, то зануление может считаться разновидностью заземления. Принцип действия отличается от заземления тем, что в этом случае возникает короткое замыкание.

Применение такого метода позволяет снизить сопротивление на петле «фаза-ноль». Если напряжение одной из фаз поступает на корпус двигателя, то возникает короткое замыкание. А это, в свою очередь, приводит предохранитель или другой прибор защиты к срабатыванию.

Если защитное зануление отсутствует, то силы тока, за счет того, что сопротивление большое, может быть мало для срабатывания устройства защиты. Таким образом, поврежденный бытовой электроприбор, может долгое время находиться под напряжением, опасным для человека. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип действия защитного зануления.

Принцип действия

В чем заключается принцип работы системы?

При попадании фазы на корпус прибора, который выполнен из металла и соединен с нулевым проводником, происходит короткое замыкание. Сила тока при этом увеличивается и срабатывают аппараты защиты. Благодаря этому отключаются электрические линии, что питают электроприбор.

Согласно ПУЭ, поврежденная электролиния в автоматическом режиме должна отключаться за время 0,4 секунды и не более (в сети 380/220 В). Для этого действия, как правило, применяются специальные проводники, назначение которых заключается в защите. Например, если проводка однофазная, то это может быть третья жила провода или кабеля.

При этом петля «фаза-ноль» должна быть с небольшим сопротивлением. Это необходимо для того чтобы защитное устройство сработало за определенное время. Поэтому защитное зануление будет эффективным только в том случае, когда монтаж сети и соединения будут правильные и сделаны при высоком качестве.

Схема ниже показывает принцип действия и применение системы:

Назначение такого устройства дает возможность быстро отключить неисправную линию от электричества, и при этом обеспечить на корпусе электроприбора низкое напряжение. За счет этого поражения электрическим током организма человека невозможно.

Исходя из этого, вытекает, что принцип работы зануления имеет в основе срабатывание защитного автомата за счет короткого замыкания на корпус прибора и как результат, отключение пораженного электроприбора от электрической сети. Схема того как работает система, когда произошел пробой изоляции изображена ниже:

Узнать, в чем разница между занулением и заземлением, вы можете из нашей статьи!

Область применения

Применяется защитное зануление в электрических приборах и установках с четырехпроводными электрическими сетями и с напряжением до 1 кВ:

    в электросетях с переменным током и с одной фазой, у которых вывод заземлен;в электросетях с постоянным током, у которых средняя точка источника заземлена;в электросетях с переменным током и с тремя фазами, у которых заземлен ноль (TN – S), это сети, как правило, следующие: 220/127, 660/380, 380/220 В.

Применение электросети, у которой напряжение 380/220, возможно во всех сооружениях, у которых защитное зануление электрических приборов обязательное. Если это жилые помещения, у которых сухие полы, то такую защиту делать нет необходимости.

Электроустановки с напряжением 220/127 В и их защитное зануление получило применение в специальных помещениях, где возможно поражение электрическим током. В наружных электроустановках, которые находятся в опасных помещениях, зануляются металлические части к которым рабочий персонал может прикоснуться во время рабочего процесса.

Назначение

Такое устройство необходимо для того чтобы защититься от поражения электрическим током. Одним словом, в осуществление электробезопасности дома защитное зануление играет важную роль.

Но такое устройство может быть опасным в домашних условиях. Согласно ПУЭ его использовать в быту не безопасно. Например, если выполнить такую защиту в розетке, то это приведет к серьезным последствиям.

Назначение розетки состоит в быстром подключении бытовых приборов к электричеству. Но если назначение для человека не играет роли и цепь, где есть коммутационное устройство, использовать, как защитный проводник, запрещено. А опасность заключается в том, что если целостность нуля в электрических приборах будет нарушена, то они будут находиться под высоким напряжением.

Если же в такой розетке произойдет обрыв нулевого провода, то при включении в него, например, бойлера, человека прошибет током. Если происходит обрыв нуля в многоэтажном доме, то на одну часть квартир пойдет пониженное напряжение, а на вторую – повышенное. Такое распределение чревато для бытовой техники в квартирах.

Также следует помнить, что зануление крайне опасно в двухпроводной системе.

Например, при ремонтных работах, электрик может поменять нулевой провод на фазный. Ведь в электрических щитках такие жилы часто не имеют никакой отличительной окраски. Поэтому если поменять местами фазу и ноль, то электроприборы окажутся под напряжением.

Рекомендуем напоследок просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип действия и назначение защитного зануления. Надеемся, теперь вам понятно как работает данная система и для чего она нужна.

Будет полезно прочитать:

Зануление представляет собой специальное подключение открытых металлических частей электрооборудования (электроустановок) к нейтрали. Это относится к металлическим не токоведущим частям оборудования, которые в нормальном (рабочем) режиме не находятся (и не должны находиться) под напряжением. Нейтраль, с которой происходит соединение, должна быть глухо заземлена.

В трёхфазных электрических сетях – это нейтраль генератора или силового трансформатора, в однофазной сети – это глухозаземлённый вывод источника питания.

Нулевым защитным проводником (не путать с нулевым рабочим проводником) является такой проводник, который соединяет металлические занулённые части электрооборудования с глухозаземлённой нейтралью, идущей от генератора или питающего силового трансформатора.

Цель защитного зануления – обеспечить электрическую безопасность в случае короткого замыкания на металлический корпус электрооборудования или электроустановки.

Принцип зануления

Защитное зануление работает следующим образом. Если при поданном электрическом питании происходит попадание фазы (случайное попадание или пробой изоляции фазного проводника) на металлический корпус с занулением, то возникает короткое замыкание, резко увеличивается значение электрического тока и срабатывает аппарат защиты (автоматический выключатель) или перегорает плавкая вставка защитного предохранителя, тем самым обесточивая электрооборудование или электроустановку.

Сопротивление защитного нулевого проводника должно быть очень низким. Это необходимо для того, чтобы обеспечить уровень тока короткого замыкания, достаточный для действия защиты.Т.е. значение тока к.

з. должно быть достаточным для того, чтобы сработал защитный аппарат.Если электрооборудование просто заземлить, то, например, в случае пробоя фазы на корпус ток короткого замыкания может быть недостаточным для того, чтобы сработал автоматический выключатель или перегорела плавкая вставка предохранителя.Ввиду того, что нейтраль заземлена на генераторе или трансформаторе, благодаря защитному занулению обеспечивается достаточно малое напряжение прикосновения на корпусе. Т.е. защитное зануление можно считать своего рода разновидностью заземления.

Видео – Зануление и заземление – в чем разница?

Схемы защитного зануления

Существует несколько схем, по которым выполняется защитное зануление.

Система TN-C

Достаточно простая система, по которой выполняется защитное зануление. В ней нулевой проводник N и защитный проводник PE по всей длине объединены в один общий проводник PEN. Для реализации защитного зануления по системе TN-C необходимо соблюдать очень высокие требования к системе уравнивания потенциалов, а также к размеру поперечного сечения совмещённого PEN-проводника.

Зануление по системе TN-C применяется в трёхфазных электрических сетях, а в однофазных сетях такое зануление категорически запрещено.

Система TN-C-S

Данная система представляет собой соединённые N и PE проводники в части сети, начиная от электрического источника питания.

По данной системе допускается зануление электрооборудования в однофазных сетях.Область применения защитного зануленияЗащитное зануление применяется в однофазных и трёхфазных сетях переменного тока до 1кВ. Сеть должна быть с глухозаземлённой нейтралью.Проверка эффективности защитного зануленияСуть защитного зануления заключается в том, чтобы в случае короткого замыкания фазы на корпус электрооборудования произошло автоматическое отключение повреждённого участка цепи. Для того чтобы проверить на сколько эффективно выполнено защитное зануление, необходимо измерить сопротивление петли фаза-ноль в самой удалённой от источника питания точке.Это позволит определить, сработает ли аппарат защиты в случае однофазного к.

з. на корпус.Сопротивление петли фаза-ноль измеряется при помощи специальных измерительных приборов. Приборы для измерения петли фаза-ноль имеют два щупа.

При измерении один щуп подключается к действующей фазе, а второй – к занулённой части электрооборудования.В результате замера выясняется значение сопротивления петли фаза-ноль. Зная величину измеренного сопротивления и значение питающего напряжения, по формуле закона Ома для участка цепи можно рассчитать ток однофазного короткого замыкания, расчётное значение которого должно быть больше (или равно) тока срабатывания защитного устройства.Допустим, для защиты цепи от токовых перегрузок и от коротких замыканий установлен автоматический выключатель, ток мгновенного срабатывания которого равен 100А. Измеренное значение сопротивления петли фаза-ноль равно 2 Ом, фазное напряжение в сети равно стандартному  значению 220В.Рассчитываем значение тока однофазного короткого замыкания.

По закону Ома I = U/R = 220В/2Ом = 110А.Т.к. расчётный ток к. з. больше чем ток мгновенного срабатывания (отсечки) автоматического выключателя, то защитное зануление будет эффективным.Если бы расчетный ток к.

з. получился меньше тока мгновенного срабатывания автомата, то для эффективности защитного зануления пришлось бы или менять автоматический выключатель на устройство с меньшим током срабатывания, или искать решение по уменьшению сопротивления петли фаза-ноль.Очень часто в расчётах ток срабатывания автоматического выключателя умножается на так называемый коэффициент надёжности Кн или коэффициент запаса.Дело в том, что отсечка автомата не всегда соответствует указанному значению, т. е.

может быть некоторая погрешность, для этого и вводится в расчёты указанный коэффициент.Для старых автоматов Кн может равняться, например, 1,25 или 1,4. Для новых современных автоматов он может быть равен 1,1. Это связано с тем, что новые аппараты защиты работают более точно.

Источники:

  • www.zandz.ru
  • samelectrik.ru
  • aquagroup.ru

Требования к защитному заземлению для линий передачи и распределения

Введение в защитное заземление

В этой технической статье рассматриваются требования к защитному заземлению для линий передачи и распределения с опорой на стальные опоры и деревянные опоры, а также изолированных силовых кабелей. Защитные заземления должны быть установлены так, чтобы все фазы линий или кабеля были заметно и эффективно соединены вместе в многофазном «коротком замыкании» и подключены к земле (земле) на рабочем месте.

Требования к защитному заземлению для линий передачи и распределения

Однофазное заземление многофазных цепей запрещено.Электропроводящие объекты в пределах досягаемости любого рабочего, будь то воздушные или наземные, должны быть подключены к этой системе заземления. Следовательно, на рабочем месте должно быть установлено достаточное количество защитных заземлений таким образом, чтобы они находились непосредственно в шунте со всеми точками соприкосновения рабочих.

Заземление НЕ ДОЛЖНО использоваться в качестве проводника защитного заземления или как часть цепи между защитными заземлениями в этом отношении.

Устройство защитных заземлений на сооружениях ЛЭП создает на сооружении эквипотенциальную безопасную рабочую зону .Однако без использования установленных заземляющих матов опасные ступеньки, прикосновения и передаваемые потенциалы прикосновения могут существовать на земле рядом с основанием конструкции и объектами, подключенными к системе заземления на рабочем месте во время случайного включения линии.

Взгляните на рисунок 1 ниже.

Рисунок 1 – График, изображающий ступенчатое и сенсорное напряжение экспонирования, создаваемое на поверхности земли током, протекающим в землю от заземленных объектов

Имейте в виду, что при протекании тока замыкания на землю будет повышаться напряжение при каждом подключении к земле.Никто не должен приближаться к в пределах 10 футов от защитной заземленной конструкции или любого другого проводящего объекта, который был подключен к системе заземления на рабочем месте, если не приняты защитные меры для снижения опасности ступенчатого напряжения и напряжения прикосновения.

В противном случае, только когда необходимо получить доступ к строению с земли, линейные монтеры должны быстро приближаться и садиться / спешиваться у основания конструкции.

Содержание:

    1. Заземление на металлических конструкциях электропередачи
      1. Решетчатые стальные конструкции
      2. Конструкции стальных опор с контактным шарниром
      3. Стальные опорные конструкции, устойчивые к атмосферным воздействиям
      4. Окрашенная сталь
      5. Воздушные провода заземления
      6. Основание основания конструкции
    2. Заземление на деревянных опорных конструкциях электропередач
    3. Концевые выключатели заземления линии передачи
    4. Заземление на распределительных линиях
    5. Наземное оборудование и заземление транспортных средств
      1. Воздушные устройства
      2. Контакт с заземленными транспортными средствами на рабочем месте
    6. Заземление изолированный силовой кабель

1.Заземление на металлических конструкциях электропередачи

1.1 Стальные конструкции с решетчатой ​​конструкцией

Предпочтительный метод установки заземления на конструкции стальных линий электропередачи с одноцепной решеткой с более высоким напряжением, где проводники расположены на большем расстоянии от конструкции, чем проводники на конструкциях с более низким напряжением, составляет установить их с перемычки над проводниками (см. рисунок 2).

Эта конфигурация сводит к минимуму индукционный контур заземления, образованный линейным рабочим органом, контактирующим со сталью башенного моста и линейным проводником (вдоль боковой гирлянды изолятора).Это также снижает напряжение воздействия линейного монтера.

В двухцепных решетчатых стальных передающих конструкциях фазные проводники должны быть заземлены на их верхних плечах конструкции, как показано на рисунке 2. Защитные заземления должны присоединяться от нижней фазы вверх и удаляться от верхней фазы вниз.

Обратите внимание, что OGW означает Воздушная линия заземления .

Рисунок 2 – Предпочтительный метод заземления проводов на стальных конструкциях одноконтурных высоковольтных линий

Пунктирные линии показывают альтернативную ориентацию защитных заземлений на меньших (более низкое напряжение) конструкциях.OGW обозначает провод заземления. OGW должны быть подключены к системе заземления на рабочем месте, если они находятся в пределах досягаемости линейных монтажников.

Вернуться к таблице содержания ↑

1.2 Конструкции стальных опор скользящего соединения

Конструкции скользящего соединения либо имеют соединительные кабели, постоянно прикрепленные к каждому стыку, либо сопротивление стыка должно измеряться на выбранных конструкциях после установки и периодически, по мнению обслуживающего персонала.

Поверхности, на которые должно быть нанесено защитное заземление, необходимо очистить перед подключением кабеля, чтобы обеспечить надлежащий электрический контакт.

Рисунок 3 – Конструкция стальной опоры скользящего соединения 110 кВ

Вернуться к таблице содержания ↑


1.3 Атмосферные стальные конструкции опор

Нельзя удалять высокопрочный защитный оксид на стали, подвергшейся атмосферному воздействию. Защитное заземление лучше всего выполнять путем приваривания медного или стального стержня или гайки из нержавеющей стали, в которую можно вставить медную шпильку с резьбой в каждом месте заземления.

Стальные опоры, устойчивые к атмосферным воздействиям, должны быть сконструированы с соединениями между поперечинами и полюсами, а также между соединениями скольжения, чтобы обеспечить электрическую непрерывность.Если соединительные ленты не являются частью конструкции, защитное заземление должно быть продлено до заземляющего стержня и воздушного провода заземления.

Рисунок 4 – Выветривающиеся стальные опоры, расположенные в линию где-то в Тусоне, США,

Вернуться к таблице содержания ↑

1.4 Окрашенная сталь

Заземление лучше всего выполнить путем создания точки крепления к земле , аналогичной описанной в разделе 1.3 выше. Соскабливание краски редко обеспечивает надлежащее электрическое соединение, и впоследствии потребуется перекраска.

Вернуться к таблице содержания ↑


1.5 Воздушные провода заземления

Воздушные заземляющие провода должны быть соединены с системой заземления рабочего места (конструкционная сталь) с помощью защитного заземления, если рабочие размещают линейных рабочих в пределах досягаемости.

С точки зрения безопасности нельзя полагаться на надежные подвесы для подвесных заземляющих проводов.

Преднамеренное соединение воздушных заземляющих проводов со структурой рабочего места также помогает отвести ток замыкания на землю от оснований конструкции к соседним конструкциям, если линия случайно повторно подана, что снижает ступенчатое и контактное напряжение на земле на рабочем месте.

Однако следует соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать воздействия возможных опасных ступенек и потенциалов прикосновения на соседних конструкциях.

При выполнении работ вблизи изолированных воздушных заземляющих проводов необходимо соблюдать указанное рабочее расстояние для цепи 15 кВ (Таблица 1) или применять защитное заземление.

Таблица 1 – Минимальное расстояние доступа переменного тока для электромонтажников

Примечание: Все расстояния в футах-дюймах, воздействие фаза-земля.Информацию о межфазном воздействии см. В OSHA CFR 29 1910.269, таблица R-6 .

Невозможно переоценить важность подключения воздушных проводов заземления к конструкции рабочего места для обеспечения электробезопасности. В противном случае смертельное переданное напряжение прикосновения может появиться между конструкционной сталью и проводом во время случайного включения заземленной линии или, в некоторых случаях, из-за связи с близлежащей линией, находящейся под напряжением.

Вернуться к таблице содержания ↑


1.6 Заземление опоры конструкции

Перед установкой защитного заземления необходимо проверить постоянное заземление фундаментов конструкции на предмет повреждений, пропусков или других признаков плохой непрерывности между конструкцией и заземляющим электродом фундамента.

В случае сомнений следует установить временный стержень заземления рядом с основанием и прикрепить его к системе заземления рабочего места (стальной).

Вернуться к таблице содержания ↑


2. Заземление на деревянных опорных передающих конструкциях

Предпочтительные применения трехфазного заземления на деревянных опорных конструкциях с использованием заземляющих групповых стержней показаны на рисунках 6 и 7. Заземляющие кластерные стержни должны быть расположены ровно ниже самой низкой отметки ступней линейного монтера для рабочей зоны (приблизительно на высоте фазных проводов) и должен быть соединен с заземляющими выводами опорной конструкции, если они предусмотрены.

Рисунок 5 – Шина заземления, прикрепленная к деревянной опоре

Шина обеспечивает удобную точку крепления для защитного заземления и соединения с заземляющим проводом опорной конструкции, если таковой имеется.

Положение полосы кластера определяет нижнюю границу эквипотенциальной рабочей зоны на опоре. На рисунке 5 показан пример установленной заземляющей кластерной шины.

Рисунок 6 – Установка перемычки защитного заземления для двухполюсных и трехполюсных конструкций (заземленных конструкций)

OGW обозначает контактный заземляющий провод.OGW должны быть подключены к системе заземления на рабочем месте, если они находятся в пределах досягаемости линейных монтажников. OGW могут быть присоединены к шинам кластера или к заземленным фазным проводам с защитным заземлением.

Перед установкой защитного заземления необходимо проверить постоянное заземление для опор полюсов на предмет повреждений, пропусков или других признаков плохой непрерывности между конструктивным оборудованием и заземляющим электродом полюса.

В случае сомнений следует установить временный заземляющий стержень рядом с опорой и прикрепить его к системе заземления рабочей площадки (см. Рисунок 5).

Рисунок 7 – Пример установки перемычки защитного заземления, показывающий использование заземляющего стержня для незаземленных конструкций или сооружений с сомнительной целостностью заземления

Вернуться к таблице содержания ↑


3. Выключатели заземления на клеммах линии передачи

Переключатели заземления на клеммах линии передачи могут быть замкнуты параллельно с защитными сооружениями на рабочем месте. Выключатели заземления на клеммах замкнутой линии могут помочь гарантировать, что защитные устройства (реле, предохранители) сработают в заданном соотношении время / ток, чтобы быстро изолировать источник случайного электрического напряжения.

Кроме того, во многих случаях замкнутые клеммные выключатели заземления уменьшают ток короткого замыкания в защитных заземлениях на рабочем месте, что снижает напряжение воздействия на рабочих.

Однако, в зависимости от конфигурации системы и условий нагрузки, замкнутые клеммные выключатели заземления могут увеличивать наведенный циркулирующий ток в линии и множественные заземления из-за связи с близлежащими линиями, находящимися под напряжением. Этот циркулирующий ток может быть нежелательным при установке или удалении защитного заземления или создавать постоянные опасные уровни ступенчатого напряжения и напряжения прикосновения на заземленной рабочей площадке.

Таким образом, использование выключателей заземления оконечных устройств линии остается на усмотрение экипажа и региональной политики. Выключатели заземления линейных клемм не могут заменить защитное заземление на рабочем месте.

Вернуться к таблице содержания ↑


4. Заземление распределительных линий

Защитное заземление распределительных линий и концевых муфт воздушных кабелей должно выполняться, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 – Предпочтительный метод защитного заземления при более низком напряжении распределительные линии

Заземляющая шина кластера (см. фото, Рисунок 3) должна располагаться чуть ниже самой нижней отметки ступней линейного монтера для рабочей зоны и должна быть соединена с нейтральным проводом и проводом заземления полюса (не показан), если он предусмотрен. .

Положение кластерной шины определяет нижнюю границу эквипотенциальной рабочей зоны на опоре.

Подключение индивидуальных защитных заземлений от кластерной шины к каждому фазовому проводу является допустимой альтернативой, но может привести к немного более высокому напряжению воздействия.

Полюсные заземляющие провода, используемые для защитного заземления , должны быть проверены перед использованием, чтобы убедиться, что они не были разрезаны, повреждены или удалены. . Если полюса заземления нет, временный заземляющий стержень следует вбить или вкрутить в землю рядом с полюсом и прикрепить к шине кластера с помощью защитного заземления.

Любые растяжки в пределах досягаемости линейного мастера должны быть прикреплены к системе заземления рабочего места (групповой стержень). Наземная бригада должна оставаться на расстоянии (не менее 10 футов) от полюсов, заземляющих стержней и растяжек.

Вернуться к таблице содержания ↑


5. Заземление наземного оборудования и транспортных средств

Этот параграф применяется к заземлению и подключению оборудования и транспортных средств, участвующих в работах по техническому обслуживанию на линиях электропередач или вблизи них. Транспортные средства включают, помимо прочего, воздушные устройства, легковые грузовики, копатели столбов и краны.

Целью подключения оборудования и транспортных средств к системе заземления на рабочем месте (во время работы без напряжения) является контроль и минимизация передаваемых потенциалов прикосновения между конструкцией, оборудованием и транспортным средством во время случайного включения линии.

Площадки для транспортных средств и оборудования должны использоваться вместе с правильно установленными средствами индивидуальной защиты. Ни в коем случае нельзя использовать заземления для транспортных средств и оборудования вместо средств индивидуальной защиты.

Вернуться к таблице содержания ↑


5.1 Воздушные устройства

Воздушные устройства с изолированной или неизолированной стрелой и другие транспортные средства или оборудование для технического обслуживания, которые могут контактировать с заземленной рабочей площадкой или позволять рабочему контактировать с площадкой, должен быть подключен к системе заземления на рабочем месте.

Они должны быть прикреплены (заземлены) к конструкции в качестве первого шага в установке системы заземления.

Вернуться к таблице содержимого ↑


5.2 Контакт с заземленными транспортными средствами на рабочем месте

Транспортные средства и оборудование, подключенные к системе заземления рабочего места, могут представлять опасное переданное напряжение прикосновения к окружающей поверхности заземления.

Следовательно, любое транспортное средство или оборудование, подключенное к системе заземления рабочего места (включая токопроводящие стропы лебедки) и требующее постоянного контакта при стоянии на земле, должно быть оборудовано изолированной платформой или проводящим ковриком , прикрепленным к транспортному средству или оборудованию для оператор стоять на.

См. Рисунок 7 ниже.

Рисунок 7 – Применение токопроводящего мата для обеспечения безопасной рабочей зоны вдоль машины технического обслуживания (фото предоставлено idube.net)

Коврик и автомобиль прикреплены к системе заземления рабочего места, создавая эквипотенциальную зону между руками оператора (рама автомобиля) и ноги.

Рисунок 8 – Пример использования токопроводящего мата для обеспечения безопасной рабочей зоны вдоль машины технического обслуживания (фото: idube.net)

Вернуться к таблице содержания ↑


6.Заземление изолированного силового кабеля

Защитное заземление на рабочей площадке для изолированной концевой заделки силового кабеля должно выполняться аналогично заземлению конструкций линий электропередач. Фазовые клеммы кабеля (терминаторы, наконечники и т. Д.) И проводники экрана должны быть подключены к системе заземления на рабочем месте.

Удаленный (незаземленный) конец кабеля ДОЛЖЕН рассматриваться как находящийся под напряжением . Хотя фазовые жилы кабеля незаземлены (изолированы) на удаленном (нерабочем) конце кабеля, экраны кабеля заземлены там.

Следовательно, рабочие должны принимать необходимые меры предосторожности против опасных скачков или прикосновений, которые могут возникнуть на рабочем месте из-за замыкания на землю системы на удаленном конце .

Вернуться к таблице содержания ↑

Источники:

  1. Персональное защитное заземление для объектов электроэнергетики и линий электропередач Департаментом внутренних дел США Бюро мелиорации
  2. Работа и методы работы под высоким напряжением руководство Western Power Network

Применение средств индивидуальной защиты – охрана труда и безопасность

Применение средств индивидуальной защиты

Всегда проверяйте цепи на отсутствие напряжения перед установкой заземления.То, что вы знаете, что он обесточен, не означает, что это действительно так.

  • Джеймс Р. Уайт
  • 1 июня 2013 г.

Основания индивидуальной защиты в отрасли имеют несколько наименований: «временные защитные площадки», «наземные комплексы», «наземные кластеры» или просто «грунтовые площадки». Средства индивидуальной защиты используются всякий раз, когда рабочие выполняют работы с системами электроснабжения, которые по какой-либо причине могут быть повторно задействованы, например, повторным включением выключателей или автоматических выключателей, статическим напряжением, индуцированным напряжением на внешних подстанциях или линиях, а также емкостными разрядами.Хотя большинство технических специалистов думают об использовании средств индивидуальной защиты при работе с системами высокого напряжения, они также необходимы при работе с системами низкого напряжения, особенно когда в цепь могут быть подключены конденсаторы (системы ИБП и частотно-регулируемые приводы) или когда Схема может быть предметом одной из проблем, упомянутых ранее. Использование индивидуального защитного заземления регулируется OSHA 1910.269 (n), «Заземление для защиты сотрудников» и NFPA 70E, раздел 120.3, «Временное защитное заземление».«Оба источника содержат очень похожие требования.

NFPA 70E Раздел 120.3 (A) Размещение указывает, «Временные защитные площадки (средства индивидуальной защиты) должны быть размещены таким образом, чтобы они не подвергали сотрудников опасным перепадам потенциалов. Помещения нельзя размещать слишком близко к месту работы и должны быть размещены или закреплены так, чтобы они не могли контактировать с людьми.« Заземление должно быть размещено достаточно близко, чтобы защитить рабочих, но не настолько близко, чтобы они могли ударить по ним, если заземление снова включится, особенно из-за токов замыкания. Ток, протекающий через кабель заземления, может создать достаточно сильное магнитное поле. чтобы трос лопнул, как хлыст, возможно сломав кости или сбив рабочих с строений.

Линейщики должны быть осторожны с размещением средств индивидуальной защиты, поскольку они должны создавать эквипотенциальную зону и работать в пределах этой зоны.А.Б. Chance является одним из источников информации о средствах индивидуальной защиты, и у него есть несколько хороших буклетов и видеороликов, в которых подробно рассказывается об эффективном размещении территорий. На рис. 1 показан правильно спроектированный и правильно установленный комплект заземления на распределительном трансформаторе, установленном на площадках. Сравните это с рисунком 2, который очень похож на акт самоубийства.


Эта статья впервые появилась в июньском выпуске журнала «Охрана труда и безопасность» за 2013 год.

Применение и удаление защитного заземления

Средства индивидуальной защиты для защиты электротехнических работников в случае случайного включения оборудования.

Индивидуальное защитное заземление для электрического обслуживания включает в себя кабель, подключенный к обесточенным линиям и оборудованию путем перемычки и соединения с соответствующими зажимами, чтобы ограничить разность напряжений между доступными точками на рабочем месте до безопасных значений, если линии или оборудование были случайно повторно включены. .

Должны быть размещены средства индивидуальной защиты для создания эквипотенциальной зоны на рабочем месте. Защитные заземления рассчитываются с учетом доступного тока короткого замыкания и продолжительности повреждения. Фото: USBR.

Защитные заземления рассчитаны на пропускание максимально доступного тока короткого замыкания на рабочем месте. Также называется перемычкой заземления, это преднамеренно низкоомный путь к земле.

Любой сотрудник, работающий с обесточенным высоковольтным оборудованием, несет ответственность за понимание требований и процедур защитного заземления.Только обученные и квалифицированные рабочие должны применять и удалять временные средства индивидуальной защиты.

Примечание: Необходимо разместить временное защитное заземление для создания эквипотенциальной зоны на рабочем месте. Защитные заземления рассчитываются с учетом доступного тока короткого замыкания и продолжительности повреждения. Основания безопасности не должны быть слишком длинными, потому что они могут начать резкое движение в случае неисправности и нанести кому-либо травму. Ссылка NFPA 70B Раздел 7.7.4.2.4


Шаг 1: Обесточьте линию в соответствии с процедурами.

Используйте задокументированную процедуру LOTO, чтобы убедиться, что цепь или оборудование обесточены и изолированы от всех источников опасной энергии. Желательно разместить временные защитные площадки для создания эквипотенциальной зоны в рабочей зоне на месте проведения работ.


Шаг 2: Проверить цепь на наличие напряжения.

Зажимы на концах проводов должны устанавливаться и отсоединяться горячими палками соответствующего номинала и длины.При нанесении грунта всегда используйте защитные средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током и дуговым разрядом соответствующего уровня.

Не думайте, что цепь была обесточена только потому, что она была выключена. Другие источники энергии, такие как индукция от близлежащих цепей, могут привести к смертельным ударам и другим травмам.

Требуется выполнить трехточечный тест с помощью чувствительных устройств измерения напряжения для проверки состояния нулевой энергии. Примеры чувствительных устройств для проверки напряжения включают в себя «бесконтактные» тестеры, такие как светящиеся палочки (похожие на световые ручки), тик-трассеры (они издают звук) или высоковольтные вольтметры с прямым считыванием.

Трехточечный тест состоит из проверки тестера напряжения на известном источнике питания, чтобы убедиться, что он работает правильно. (Тест № 1) .

Затем проверьте цепь, на которой должны выполняться работы (Тест № 2) .

Наконец, проверьте тестер напряжения на том же источнике питания, который использовался в тесте № 1, чтобы убедиться, что тестер все еще работает правильно. (Тест № 3) .

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: При нанесении грунта всегда используйте средства индивидуальной защиты, защищающие от поражения электрическим током и дугового разряда.

Рекомендовано: Обзор средств индивидуальной защиты от поражения электрическим током и дугового разряда


Шаг 3: Очистите все соединения.

Необходимо исключить дополнительное сопротивление, вызванное коррозией и грязью, чтобы поддерживать чрезвычайно низкое сопротивление заземления, в противном случае одноточечное заземление будет неэффективным.


Шаг 4: Сначала установите зажимы заземления и снимите их в последнюю очередь.

Это гарантирует, что во время установки не будет времени, в течение которого оператор может стать путем заземления с наименьшим сопротивлением.Механические соединения должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать силы, создаваемые электромагнитной индукцией.


Этап 5: Зажимы на концах проводника должны устанавливаться и отсоединяться горячими палками соответствующего номинала и длины.

Если физически невозможно использовать инструменты горячей линии для нанесения грунта, для защиты рабочего требуются дополнительные средства индивидуальной защиты от ударов и дуги.


Список литературы

Требования к временному (переносному) защитному заземлению • JM Test Systems

Для получения дополнительной информации о заземляющих элементах посетите нашу страницу с заземляющими кабелями.

Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам по телефону 1-800-353-3411.

Национальный кодекс электробезопасности® (NESC®) 2017

Раздел 12, Установка и техническое обслуживание оборудования, Параграф 123 Защитное заземление, в частности, гласит:

«Также должны быть предусмотрены условия для заземления во время технического обслуживания. Когда провод, секция шины или часть оборудования отключаются для обслуживания, они должны быть заземлены. Заземление может быть выполнено с помощью выключателей постоянного заземления или легкодоступных средств для подключения переносных перемычек заземления.Ссылка на правила работы части 4 для надлежащих процедур ».

Часть 4 Правил работы, Раздел 445 Защитные площадки

NFPA 70E 2018

Статья 100: Условия электробезопасности работы. Состояние, в котором электрический провод или часть цепи отключены от частей, находящихся под напряжением, заблокированы / помечены в соответствии с установленными стандартами, испытаны для проверки отсутствия напряжения и, при необходимости, временно заземлены для защиты персонала.

Заземлен (заземление). Подключается (подключается) к земле или к проводящему телу, расширяющему заземление. [70: 100]

120.4 Процедуры блокировки / маркировки

120,4 (B) (2) Накопленная энергия. Процедура должна включать требования по высвобождению накопленной электрической или механической энергии, которая может представлять опасность для персонала. Все конденсаторы должны быть разряжены, а элементы с высокой емкостью также должны быть замкнуты накоротко и заземлены перед тем, как прикасаться к соответствующему оборудованию или работать с ним.Пружины должны быть отпущены или должны быть применены физические ограничения, когда это необходимо для остановки механического оборудования и резервуаров с пневматическим и гидравлическим давлением. Другие источники накопленной энергии должны быть заблокированы или разряжены иным образом.

120,4 (В) (7) Заземление. Должны быть установлены требования к заземлению цепи, включая то, должно ли оборудование временного защитного заземления устанавливаться на время выполнения задачи или оно временно устанавливается процедурой.Потребности или требования к заземлению должны быть отражены в других правилах работы и не могут быть частью процедуры блокировки / маркировки.

120,4 (B) (13) Разрешение на возврат в эксплуатацию. Процедура должна определять шаги, которые необходимо предпринять, когда задание или задача, требующие блокировки / маркировки, завершены. Перед повторным включением электрических цепей или оборудования необходимо провести испытания и визуальный осмотр, чтобы убедиться, что все инструменты, механические ограничители и электрические перемычки, короткие замыкания и временное защитное заземляющее оборудование были удалены, так что цепи и оборудование находятся в исправном состоянии. состояние безопасного включения.В соответствующих случаях сотрудники, ответственные за эксплуатацию машин или процессов, должны быть уведомлены, когда цепи и оборудование готовы к включению питания, и такие сотрудники должны оказывать необходимую помощь для безопасного включения цепей и оборудования. Процедура должна содержать заявление, требующее осмотра участка, чтобы убедиться, что несущественные предметы были удалены. Один из таких шагов должен гарантировать, что весь персонал не подвергается воздействию опасных условий, возникающих в результате повторного включения службы, и что заблокированное механическое оборудование или заземленное оборудование очищено и подготовлено к возврату в эксплуатацию.

120,5 Процесс установления и проверки электробезопасных условий труда

120,5 (8) Если существует возможность возникновения наведенных напряжений или накопленной электрической энергии, заземлите фазные проводники или части схемы, прежде чем прикасаться к ним. Если можно разумно предположить, что обесточенные проводники или части схемы могут контактировать с другими незащищенными проводниками под напряжением или частями схемы, примените временное защитное заземляющее оборудование в соответствии со следующим:

  1. Размещение.Временное защитное заземляющее оборудование должно быть размещено в таких местах и ​​размещено таким образом, чтобы каждый сотрудник не подвергался опасности поражения электрическим током (т. Е. Опасной разницы в электрическом потенциале). Местоположение, размеры и применение оборудования временного защитного заземления должны быть определены в рамках рабочего планирования работодателя.
  2. Вместимость. Оборудование временного защитного заземления должно быть способно проводить максимальный ток короткого замыкания, который может протекать в точке заземления в течение времени, необходимого для устранения замыкания.

Информационное примечание: Стандартные технические условия ASTM F855, для временных защитных заземлений, которые будут использоваться на обесточенных линиях электропередач и оборудовании , является примером стандарта, который содержит информацию о мощности оборудования временного защитного заземления.

  1. Импеданс. Оборудование и соединения временного защитного заземления должны иметь достаточно низкий импеданс, чтобы вызвать немедленное срабатывание защитных устройств в случае непреднамеренного включения электропитания на электрические проводники или части цепи.

130,8 Работы в пределах ограниченного подхода или границы дугового разряда воздушных линий

(A) Без изоляции и под напряжением. Если работа выполняется в местах, где есть неизолированные воздушные линии под напряжением, которые не охраняются или не изолированы, должны быть приняты меры предосторожности, чтобы сотрудники не могли контактировать с такими линиями напрямую с любыми неохраняемыми частями своего тела или косвенно через токопроводящие материалы, инструменты или оборудование. Если выполняемая работа такова, что возможен контакт с неизолированными находящимися под напряжением воздушными линиями, линии должны быть обесточены и визуально заземлены в месте проведения работ или иметь соответствующую защиту.

(C) Обесточивание или охрана. Если линии должны быть обесточены, должны быть приняты меры с лицом или организацией, которые эксплуатируют или контролируют линии, чтобы обесточить их и визуально заземлить их во время работы. Если приняты меры для использования защитных мер, таких как защита, изоляция или изоляция, эти меры предосторожности должны предотвращать контакт каждого сотрудника с такими линиями напрямую с любой частью своего тела или косвенно через токопроводящие материалы, инструменты или оборудование.

Временные защитные заземления – Испытания в процессе эксплуатации: Стандартные технические условия ASTM F2249 для методов испытаний в процессе эксплуатации для узлов временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередач и оборудовании

Временные защитные заземления – Спецификация испытаний: ASTM F855 Стандартные технические условия для временных защитных заземлений, используемых на обесточенных линиях электропередач и оборудовании

130.8 (F) (3) (3) Заземление оборудования. Если какое-либо транспортное средство или механическое оборудование, части конструкции которого могут быть подняты рядом с находящимися под напряжением воздушными линиями, намеренно заземлены, сотрудники, работающие на земле рядом с точкой заземления, не должны стоять в месте заземления всякий раз, когда существует возможность контакта с воздушной линией. Дополнительные меры предосторожности, такие как использование заграждений, диэлектрической обуви или изоляции, должны быть приняты для защиты сотрудников от опасных потенциалов земли (ступенчатый и контактный потенциал).

СТАТЬЯ 250 Средства индивидуальной безопасности и защиты

250.1 Требования к техническому обслуживанию средств личной безопасности и средств защиты

Средства личной безопасности и защиты, такие как следующее, должны поддерживаться в безопасном рабочем состоянии:

(1) Заземляющее оборудование

(2) Горячие палочки

(3) Резиновые перчатки, рукава и кожаные протекторы

(4) Контрольно-измерительные приборы

(5) Одеяла и аналогичное изоляционное оборудование

(6) Изоляционные маты и аналогичное изоляционное оборудование

(7) Защитные ограждения

(8) Внешние выключающие устройства в стойке

(9) Переносные осветительные приборы

(10) Средства временного защитного заземления

(11) Обувь диэлектрическая

(12) Одежда защитная

(13) Перемычки байпаса

(14) Изолированный и изолирующий ручной инструмент

250.2 Проверка и испытание средств защиты и средств защиты

(A) Визуальный. Предохранительное и защитное оборудование и защитные инструменты должны подвергаться визуальному осмотру на предмет повреждений и дефектов перед первым использованием и через определенные интервалы после этого, как того требуют условия эксплуатации, но ни в коем случае этот интервал не должен превышать 1 год, если иное не указано соответствующим штатом, федеральным правительством или государством. местные нормы и стандарты.

(В) Тестирование. Изоляция средств защиты и средств защиты, таких как предметы, указанные в 250.1 (1) – 250.1 (14), которая используется в качестве первичной защиты от опасностей поражения электрическим током и требует наличия системы изоляции для обеспечения защиты персонала, должна быть проверена соответствующими испытаниями и визуальным осмотром, чтобы убедиться, что изоляционная способность сохраняется до первоначального использования, а затем через определенные промежутки времени в соответствии с условиями эксплуатации и применимыми стандартами и инструкциями, но ни в коем случае не должен превышать 3 года.

250.3 Оборудование для безопасного заземления

(A) Визуальный.Комплекты кабелей индивидуального защитного заземления следует проверять на предмет порезов в защитной оболочке и повреждений проводов. Зажимы и устройства для снятия натяжения соединителя должны быть проверены на герметичность. Эти проверки должны проводиться в дальнейшем с периодичностью, соответствующей условиям эксплуатации, но ни в коем случае не должны превышать 1 год.

(В) Тестирование. Перед возвратом в эксплуатацию отремонтированное или модифицированное временное защитное заземляющее оборудование должно быть испытано.

Информационное примечание: Руководство по проверке и тестированию заземления приводится в Стандартных технических условиях ASTM F2249, для методов испытаний в процессе эксплуатации для временных заземляющих перемычек в сборе, используемых на обесточенных электрических линиях и оборудовании.

(C) Заземляющие и испытательные устройства. Заземляющие и испытательные устройства следует хранить в чистом и сухом месте. Заземляющие и испытательные устройства должны быть должным образом проверены и испытаны перед каждым использованием.

Информационное примечание: Руководство по тестированию заземляющих и испытательных устройств приведено в Разделе 9.5 стандарта IEEE C37.20.6, для заземленных и испытательных устройств с номинальным напряжением от 4,76 до 38 кВ, используемых в корпусах.

Информационное приложение G Пример программы блокировки / маркировки

3.5 Если существует возможность наведенного напряжения или накопленной электрической энергии, перед тем, как прикасаться к ним, необходимо заземлить фазные проводники или части схемы.Если можно было разумно предположить, что возможен контакт с другими оголенными проводниками под напряжением или частями схемы, потребуйте применения заземляющих устройств.

5.9 При необходимости перед прикосновением к ним установите заземляющее оборудование / проводящее устройство на фазных проводниках или частях схемы, чтобы устранить наведенное напряжение или накопленную энергию. Если установлено, что возможен контакт с другими открытыми проводниками под напряжением или частями цепи, применяйте заземляющие устройства, рассчитанные на допустимую нагрузку на короткое замыкание.

13.0 Обучение блокировке / маркировке.

Рекомендуемое обучение может включать, помимо прочего, следующее:

(1) Распознавание устройств блокировки / маркировки

(2) Установка устройств блокировки / маркировки

(3) Обязанность работодателя в письменной форме

(4) Обязанность работника по исполнению процедур

(5) Обязанности ответственного лица

(6) Санкционированное и несанкционированное снятие замков / меток

(7) Обеспечение выполнения процедур блокировки / маркировки

(8) Простая блокировка / маркировка

(9) Комплексная блокировка / маркировка

(10) Использование однолинейных и схематических чертежей для определения источников энергии

(11) Методы оповещения

(12) Высвобождение накопленной энергии

(13) Методы кадрового учета

(14) Потребности и требования к оборудованию временного защитного заземления

(15) Безопасное использование контрольно-измерительных приборов

NFPA 70B 2000

3.3 Общие определения

3.3.7 Земля

3.3.7.3 Защитное заземление персонала. Связывающая перемычка, которая преднамеренно устанавливается на обесточенные, обычно незаземленные проводники цепи, когда с ними работает персонал, для минимизации разницы напряжений между различными частями оборудования и персонала, чтобы защитить от опасности поражения электрическим током и / или повреждения оборудования.

3.3.7.4 Безопасное заземление. См. 3.3.7.3, Защитное заземление персонала.

7.3 Безопасность персонала и оборудования.

7.3.4 Выключатели или автоматические выключатели должны быть заблокированы в разомкнутом положении и помечены бирками, чтобы предоставлять информацию о том, почему цепь разомкнута, и имя человека, у которого есть ключ от замка. Ссылка должна быть сделана на 29 CFR 1910, «Стандарты безопасности и гигиены труда». См. Раздел 1910.147 «Контроль за опасной энергией (блокировка / маркировка)» от 1 сентября 1989 г. и разделы 1910.331–1910.335, «Рабочие практики, связанные с безопасностью», от 6 августа 1990 г. ANSI Z244.1, Защита персонала – Блокировка / маркировка источников энергии – Минимальные требования безопасности и NFPA 70E, Стандарт для требований электробезопасности на рабочих местах сотрудников, также предлагаются в качестве руководства при разработке эффективной блокировки / маркировки для электрических и других источников энергии. Если применяется практика использования защитного заземления, в Разделе 23.3 подробно излагаются пять основных соображений по выбору заземляющего оборудования, включая кабели и зажимы защитного заземления.Все эти факторы следует учитывать, чтобы гарантировать, что защитное заземление облегчит работу защитного устройства в случае случайного включения цепи.

8.1.7 Разное оборудование.

8.1.7.1 Следует проверить доступность и состояние выдвижных устройств, подъемных или погрузочно-разгрузочных устройств, заземляющего оборудования, горячих стержней, резиновых перчаток, статоскопов и другого испытательного оборудования.

8.8 Подстанции с элегазовой изоляцией и оборудование с элегазовой изоляцией.

8.8.5 Техническое обслуживание и ремонт ГИС и ЭДД.

8.8.5.1.2 Безопасность во время технического обслуживания и ремонта требует, чтобы компоненты, над которыми должны выполняться работы, были электрически изолированы, обесточены, заземлены и заблокированы / помечены.

8.8.5.1.3 В оборудовании нельзя сбрасывать давление до тех пор, пока оно не будет отключено от питания и не заземлено.

9.2 Трансформаторы с жидкостным заполнением.

9.2.7.2 Если трансформатор подвергается внешнему визуальному осмотру, корпус трансформатора следует рассматривать как находящийся под напряжением до тех пор, пока заземление резервуара не будет осмотрено и не будет признано адекватным.Если должна быть выполнена какая-либо процедура, более обширная, чем внешний визуальный осмотр, первая мера предосторожности, которую всегда следует соблюдать, – это обесточить трансформатор. Обесточивание всегда должно сопровождаться утвержденными процедурами принудительной блокировки или блокировки / маркировки для защиты от неожиданного повторного включения и, как следствие, опасности для персонала или оборудования. После отключения питания следует немедленно провести испытание, чтобы убедиться, что оборудование обесточено. Перед началом любых работ оборудование необходимо заземлить. (См. Главу 23.)

21.3.13 Заземление от электростатического разряда (ESD).

21.3.13.1.1 (Отрывок) Медленно вращающиеся детали обычно надлежащим образом соединяются или заземляются через подшипники. Однако детали, вращающиеся с высокими оборотами, такие как корзины или центрифуги, должны быть соединены или заземлены с помощью дворников, угольных щеток или других устройств. Переносное оборудование можно временно заземлить, подключив к нему заземление от электростатического разряда.

Глава 23 Отключение и заземление оборудования для обеспечения защиты для электротехнического персонала

23.2 шага по обеспечению защиты.

(4) Пока они не заземлены, проводники следует считать находящимися под напряжением, и персонал не должен прикасаться к ним. Если испытание показывает, что на затронутых проводниках НЕТ НАПРЯЖЕНИЯ, они должны быть надлежащим образом заземлены в соответствии с установленными процедурами. Проводники должны быть заземлены для защиты персонала в случае, если, несмотря на все меры предосторожности, оборудование снова будет под напряжением. Когда речь идет о конденсаторах, они должны быть заземлены и закорочены для отвода накопленного заряда.

23.3 Способы и процедуры заземления. Несмотря на все меры предосторожности, обесточенные цепи могут случайно снова включиться. Когда это происходит, надлежащее заземление является единственной защитой для персонала, работающего с ними. По этой причине особенно важно установить и строго соблюдать соответствующие процедуры заземления.

23.3.1 Есть те, кто до сих пор придерживается старой ошибочной идеи, что заземление обесточенных силовых проводов цепью или проводом малого диаметра и зажимами батареи обеспечивает адекватную безопасность персонала.Такая практика была небезопасной 50 лет назад, когда энергосистемы были относительно небольшими, и, конечно же, они небезопасны для современных систем, которые намного больше и способны выдавать сотни тысяч ампер при повреждении. Такие токи могут легко испарять цепь или небольшие заземляющие проводники без перегорания предохранителей или размыкания прерывателя цепи, тем самым подвергая персонал воздействию опасного напряжения, испарения металла проводника и серьезных электрических дуг. В интересах защиты жизни необходимы соответствующие процедуры заземления и оборудование, обеспечивающие надежную защиту персонала.

23.3.2 Для обозначения заземления обесточенного электрооборудования используются различные термины, позволяющие персоналу безопасно выполнять с ним работу без использования специальных изолированных инструментов. Вот некоторые из этих терминов: защитное заземление, временное заземление, и заземление персонала . В этой главе слово заземление используется для обозначения этого вида деятельности; это не относится к постоянному заземлению нейтрали системы или нетоковедущих металлических частей электрооборудования.

23.3.3 Заземляющее оборудование состоит в основном из специальных зажимов для тяжелых условий эксплуатации, которые подключаются к кабелям достаточной мощности для тока короткого замыкания в системе. Этот ток вполне может превышать 100000 ампер, который будет протекать до тех пор, пока не сработают устройства защиты от сверхтока цепи, чтобы обесточить проводники. Заземляющее оборудование не должно быть больше, чем необходимо, потому что громоздкость и вес затрудняют подключение персонала к проводам, особенно при работе с стержнями горячей линии.При выборе заземляющего оборудования следует учитывать следующее:

(1) Заземляющие зажимы должны быть подходящего размера, чтобы подходить к проводникам, и иметь достаточную мощность для тока короткого замыкания. Неподходящий зажим может расплавиться или сломаться в условиях неисправности. Зажимы горячей линии не следует использовать для заземления обесточенных проводников, потому что они не предназначены для пропускания большого тока, который мог бы протекать, если бы цепь была непреднамеренно снова под напряжением. Они предназначены для использования только для подключения ответвлений к воздушным линиям под напряжением с помощью стержней горячей линии и рассчитаны на пропускание только нормального тока нагрузки.Если для заземления используются зажимы горячей линии, сильный ток короткого замыкания может расплавить или сдуть их без срабатывания защитных устройств от сверхтока для обесточивания проводов, тем самым подвергая персонал воздействию смертельного напряжения и дуговых ожогов.

(2) Заземляющие кабели должны иметь соответствующую пропускную способность, для чего в некоторых случаях может потребоваться параллельное соединение двух или более кабелей. Три фактора, которые способствуют адекватной емкости: (1) прочность клемм, которая в значительной степени зависит от наконечников, установленных на концах кабеля, (2) размер, позволяющий выдерживать максимальный ток без плавления, и (3) низкое сопротивление, позволяющее удерживать падение напряжения на концах кабеля. зоны, в которых персонал работает на безопасном уровне в любой период непреднамеренного повторного включения.

(3) Между заземляющими зажимами и обесточенными проводниками необходимы твердые соединения металл-металл. Проводники часто корродируют и иногда покрываются краской. Заземляющие зажимы должны иметь зубчатые губки, потому что часто нецелесообразно чистить проводники. Зажимы следует слегка затянуть на месте, слегка повернув проводники для обеспечения чистящего действия зубчатыми губками, а затем надежно затянуть. Зажимы заземления, которые крепятся к стальной опоре, распределительному устройству или заземляющей шине станции, оснащены остроконечными или полукруглыми установочными винтами, которые следует затягивать, чтобы обеспечить проникновение через коррозию и краску, чтобы обеспечить надлежащие соединения.

(4) Кабели заземления не должны быть длиннее, чем это необходимо, чтобы поддерживать как можно более низкое сопротивление и сводить к минимуму провисание кабелей, чтобы предотвратить их резкое движение в условиях неисправности. В случае непреднамеренного повторного включения в цепь ток короткого замыкания и возникающие магнитные силы могут вызвать серьезное и опасное перемещение провисших заземляющих кабелей в зоне, где работает персонал. Правильная прокладка заземляющих кабелей во избежание чрезмерного провисания имеет важное значение для безопасности персонала.

(5) Кабели заземления должны быть подключены между фазами к заземленной конструкции и к нейтрали системы (при ее наличии), чтобы минимизировать падение напряжения в рабочей зоне в случае непреднамеренного повторного включения. Предпочтительное расположение показано на рисунке 23.3.3 с эквивалентной электрической схемой.

29.1.3 Во время технического обслуживания или строительства обесточенные незаземленные проводники также временно заземляются для защиты персонала от подачи напряжения на проводники цепи.Следовательно, заземление также является временной защитной мерой, включающей подключение обесточенных линий и оборудования к земле через проводники.

29.2.45 Зона безопасности. См. 3.3.7.3, Защитное заземление персонала.

OSHA

1926.962 – Заземление для защиты сотрудников.

Для получения дополнительной информации о заземляющих элементах посетите нашу страницу с заземляющими кабелями.

Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам по телефону 1-800-353-3411.

Эквипотенциальное заземление: уроки, полученные в полевых условиях

Когда первые линейные монтеры впервые начали заземлять линии для защиты рабочих, они прикрепили к проводникам небольшую цепь – известную как цепь заземления – концом, опущенным на землю. Когда я начал работать линейной бригадой, мне грустно сказать, что мои методы заземления были не намного лучше, чем те, которые использовались в первые дни. Я бы хотел, чтобы кто-нибудь лучше объяснил мне ситуации, которые могут возникнуть, способы заземления, которые могут защитить меня, и лучшие методы для этого.Итак, чтобы помочь другим линейным работникам в электроэнергетической отрасли, я хочу поделиться на следующих страницах некоторыми важными аспектами заземления, которым я научился на протяжении своей карьеры.

Защита рабочих
С момента вступления в силу 29 CFR 1910.269 в 1994 году OSHA требует заземления, которое защитит сотрудников в случае повторного включения линии или оборудования, на котором они работают. Эквипотенциальная зона, или EPZ, предназначена именно для этого.

Если вы прочитаете параграф 1910.269 (n) (3), обсуждение преамбулы и Приложение C к 1910.269, озаглавленное «Защита от опасной разницы в электрическом потенциале», намерения OSHA кажутся ясными. Подводя итог, установите временные заземления и соединения на рабочем месте таким образом, чтобы поддерживать на рабочем месте одинаковый потенциал и предотвращать нанесение вреда рабочим, даже если линия была случайно повторно включена или подвергнута наведенному напряжению. Вы можете следовать Приложению C как универсальный подход или выполнить собственный инженерный анализ для создания процедур.Но имейте в виду, что если вы создаете свои собственные процедуры, вы должны быть в состоянии продемонстрировать, что они защитят ваших сотрудников.

Важно понимать, что эквипотенциальное заземление состоит из двух компонентов:
1. Заземление рабочего места с низким импедансом для ограничения повышения напряжения в цепи при одновременном повышении тока короткого замыкания, достаточного для срабатывания защитного устройства.
2. Связывание на рабочем месте (EPZ) для устранения различий в потенциале, которым может подвергаться рабочий, тем самым ограничивая прохождение тока через тело рабочего.

Заземление может быть связано с системой заземления или храниться отдельно от нее. В любом случае функция заземления имеет решающее значение. Если он «перегорает» или выходит из строя, рабочий подвергается смертельной опасности поражения электрическим током.

Склеивание на рабочем месте
Склеивающий механизм – это устройство, которое эффективно соединяет между собой все токопроводящие объекты на рабочем месте. На него не распространяются те же требования к размерам, что и для защитного заземления, поскольку оно не предназначено для проведения тока короткого замыкания, когда оно не соединено напрямую в качестве одного из токоведущих компонентов.Он просто устанавливает и поддерживает на рабочем месте равный потенциал, помогая обеспечить безопасность рабочего независимо от уровня напряжения в ноль или 5000 вольт.

Электропроводность компонентов рабочего места имеет значение. Стальная конструкция создает естественный связующий элемент для рабочего. В статье Джима Вона, опубликованной в августе 2015 г., о заземлении для индивидуальной защиты (см. Www.incident-prevention.com/ip-articles/equipment-operations/train-the-trainer-101-practical-personal-protective-grounding) описывается, как каждый проводящий элемент, введенный в рабочая зона должна быть объединена в одну и ту же систему, чтобы предотвратить несчастные случаи со смертельным исходом в системах передачи.Подземные маты обеспечивают прочное соединение с подземными системами.

Полупроводящий материал, такой как дерево, более проблематичен из-за различий в материалах и постоянно меняющихся значений сопротивления. При наличии рабочих багров на шесте необходимо учитывать как внешний, так и внутренний вид. Наилучшее соединение обеспечивает хороший путь для электронов, перемещающихся по внешней и внутренней сторонам столба в месте расположения ног рабочего до глубины багров. Несмотря на то, что было проведено много отраслевых испытаний, споры по поводу механизмов соединения, таких как кластерные стержни и полюсные заземления, не ушли.Каждому коммунальному предприятию и подрядчику необходимо следовать принципам, изложенным в Приложении C к 1910.269, или создавать свои собственные процедуры с помощью собственного инженерного анализа.

Заземленные линии под напряжением
OSHA использует термин «заземленные под напряжением» для обозначения повышения напряжения в заземленной линии. В Приложении C к 1910.269 говорится, что при работе с заземленной линией без использования EPZ нет необходимости производить изоляцию в соответствии с полным напряжением системы, а только с тем уровнем, до которого линия может быть под напряжением.

Основываясь на моем обзоре исследования, проведенного Национальным центром испытаний, исследований и приложений электроэнергетики, а также из бесед с отраслевыми экспертами, я узнал, что в результате некоторых испытаний было снято 17-24% напряжения, что произвело впечатление на заземленный объект. Одна коммунальная компания, принадлежащая инвестору, заявила, что в результате на эффективно заземленную линию будет подаваться почти половина напряжения. Поскольку уязвимый рабочий никогда не будет держаться за заземленную линию, которая достигает 1700 вольт (24 процента от источника 7200 вольт), почему тот же рабочий не решается защитить от этого? Многие линейные мастера, которые так усердно устанавливают основание для строительной площадки, либо не понимают этого, как я это делал в прошлом, либо просто полагают, что с ними такого никогда не случится.

Протекание тока через тело
Разность напряжений через тело создает ток, протекающий через тело. Системы передачи и распределения имеют ток короткого замыкания в тысячи раз больше, чем смертельный порог. Ток, протекающий через тело человека во время электрического контакта, равен разности напряжений на теле, деленной на сопротивление тела. При доступном токе короткого замыкания 2000 ампер, даже если параллельное заземление с низким сопротивлением поглощает 99,9%, остается 2000 мА для неравномерного резистора (рабочего) на параллельном пути, что значительно превышает смертельное значение и даже приводит к остановке сердца. порог.

Эффективная EPZ позволяет большему току проходить через защитное заземление, уменьшая ток, протекающий через тело, до приемлемого уровня. Изоляция, эффективно используемая в качестве приемлемой замены EPZ, полностью устранит любой ток, протекающий через рабочего.

Как показали исследования Чарльза Далзиэля, длительность шока имеет большое значение. Многие коммунальные предприятия основывают свои безопасные пороги на быстрой блокировке. Одна известная мне утилита – это ошибочно предполагаемая быстрая блокировка до тех пор, пока не произойдет подача напряжения на заземленную линию через резистор, и рабочий, производящий ремонт, не сможет отпустить ее во время длительного электрошока.«Безопасный» порог в 50 миллиампер был недостаточным, потому что ток 20 миллиампер на устойчивом уровне вызывает летальный паралич дыхания.

Защита рабочих и деревянные столбы
По мере того, как окружающая среда меняется с сухой на влажную и наоборот, значения сопротивления деревянного столба, а также линейного мастера постоянно смещаются по шкале от высокого до низкого. Безопасность работников обратно пропорциональна этим постоянно меняющимся значениям. Если хотя бы одно из значений становится низким, незащищенный работник подвергается серьезному риску.Если оба значения сопротивления становятся низкими, создается наихудший сценарий, в результате которого работник подвергается чрезвычайному риску, если линия будет под напряжением без EPZ или использования изоляции.

Возраст, обработка и влажность – все это влияет на прочность деревянной опоры. Чем ниже значение сопротивления, тем выше проводимость. При отсутствии EPZ повышенная проводимость увеличивает разницу потенциалов между ногами и руками, когда линия находится под напряжением. Однако, когда создается EPZ, такое же низкое сопротивление может фактически усилить EPZ и повысить безопасность рабочих.Чем ближе крепежный механизм к ногам рабочего, тем он прочнее и безопаснее.

NIOSH утверждает, что сухое человеческое тело может оказывать сопротивление до 100000 Ом, но пот, вода, влажность, дождь и поврежденная кожа могут снизить его до 1000 Ом. При сопротивлении 1000 Ом постоянный ток в 120 вольт может быть столь же фатальным, как скачок тока в 120 миллиампер через тело. Хотя напряжение низкое, возникающий устойчивый ток может вызвать фибрилляцию желудочков.

NIOSH также заявляет, что электрический контакт с напряжением более 600 вольт проткнет кожу в точках входа и выхода, еще больше снизив сопротивление тела до 500 Ом, позволяя току свободно проходить через внутреннюю влажную ткань.По этой причине, как указано в преамбуле к окончательному правилу 2014 г., касающемуся 1910.269 и 1926 г., подраздел V, «OSHA посчитал, что минимальное сопротивление сотрудника составляет 500 Ом, а не 1000 Ом, как указано в документе (59 FR 4406). . »

Низкое сопротивление деревянного столба может создавать разницу между руками и ногами более 600 вольт без EPZ. Во время электрического контакта точки входа и выхода с сопротивлением 500 Ом могут нанести смертельный удар. Например, разница в 600 вольт приведет к сильному разряду в 1200 миллиампер, способному вызвать фибрилляцию желудочков всего за несколько циклов.

Защита наземных рабочих
Поскольку создание ЗЭП не является вариантом для наземных рабочих при ремонте сбитых проводов, необходимо изучить другие методы защиты.

OSHA устанавливает в Приложении C к 1910.269, что сотрудники не должны работать с заземленными проводниками или оборудованием, которое может оказаться под напряжением до опасного напряжения, если только сотрудники не находятся в пределах EPZ или не защищены изоляционным оборудованием.

По сути, если EPZ нецелесообразно, используйте изоляцию.

Рабочие должны защищать себя с помощью изоляционного оборудования, рассчитанного на напряжение, которое может быть приложено к эффективно заземленной линии. Изоляция не устраняет необходимость в заземлении рабочего места, если не выполняются все требования 1910.269 (l) «Работа на открытых частях под напряжением или вблизи них».

Диэлектрическая обувь
Поскольку проводники могут случайно контактировать с телом во время борьбы с ним на земле, эффективность резиновых перчаток может быть ограничена.Это подводит нас к диэлектрической обуви как дополнительной форме изоляции.

В преамбуле к окончательному правилу 2014 г., касающемуся 1910.269 и 1926, подраздела V, OSHA заявило, что агентство «пересматривает свой общий отраслевой стандарт защиты ног, 29 CFR 1910.136, чтобы требовать от работодателей, чтобы каждый пострадавший сотрудник использовал защитную обувь, когда Использование защитной обуви защитит пострадавшего работника от поражения электрическим током, например, статического разряда или поражения электрическим током, которое сохраняется после того, как работодатель примет другие необходимые меры защиты.”

Вот пример применения: вышедший из строя проводник заземляется на рабочем месте как основная форма защиты рабочего. На земле рабочий одет в резиновые перчатки для защиты от напряжения, которое может вызвать напряжение в линии, но проводник может контактировать с неизолированными частями тела. Высоковольтная диэлектрическая обувь теперь становится дополнительной формой защиты, необходимой для устранения остающейся опасности поражения электрическим током.

Целостность оболочки и передача потенциала
Необходимо поддерживать непрерывность на концентрической нейтрали даже при разрезании однофазного промежуточного участка кабеля.Как вы можете соединиться через нейтраль, а также создать EPZ с грунтовым покрытием в канаве, полной грязи и воды?

Полная изоляция всех источников энергии и заземления может быть лучшим вариантом, но она должна соответствовать всем критериям, указанным в 1910.269 (n) (2) – 1910.269 (n) (2) (iii), и обычно требует кабеля с оболочкой. Полная изоляция устраняет необходимость в EPZ и устраняет возможность передачи потенциала. Работник должен использовать систематический процесс, чтобы свести к минимуму человеческую ошибку, поскольку эта процедура выходит за рамки традиционного заземления.

Резюме
EPZ – важная, необходимая часть индивидуального защитного заземления. Если это нецелесообразно, альтернативная форма защиты также может спасти вашу жизнь, если заземленная линия, над которой вы работаете, окажется под напряжением. С тобой такое когда-нибудь случится? Только Бог знает, но вашей семье нужно, чтобы вы вернулись домой, даже если это произойдет, и EPZ и приемлемые альтернативы могут помочь в этом.

Об авторе: Дуайт Миллер начал работать с линейными бригадами 32 года назад и последние 10 лет посвятил безопасности и обучению.В настоящее время он служит в компании Ohio Electric Cooperatives в качестве директора по безопасности и контролю за потерями, где он стремится продвигать культуру, в которой линейные рабочие думают, добросовестность поддерживается на высоком уровне, а безопасность не подлежит обсуждению.

% PDF-1.4 % 452 0 obj> эндобдж xref 452 79 0000000016 00000 н. 0000002685 00000 н. 0000001876 00000 н. 0000002876 00000 н. 0000002902 00000 н. 0000002948 00000 н. 0000002983 00000 н. 0000003184 00000 п. 0000003262 00000 н. 0000003338 00000 н. 0000003416 00000 н. 0000003494 00000 н. 0000003572 00000 н. 0000003650 00000 н. 0000003728 00000 н. 0000003805 00000 н. 0000003882 00000 н. 0000003959 00000 н. 0000004036 00000 н. 0000004113 00000 п. 0000004190 00000 п. 0000004267 00000 н. 0000004344 00000 п. 0000004421 00000 н. 0000004498 00000 н. 0000004575 00000 п. 0000004652 00000 п. 0000004729 00000 н. 0000004806 00000 п. 0000004883 00000 н. 0000004960 00000 н. 0000005037 00000 н. 0000005114 00000 п. 0000005191 00000 п. 0000005268 00000 н. 0000005345 00000 н. 0000005422 00000 н. 0000005499 00000 н. 0000005575 00000 н. 0000005651 00000 п. 0000005775 00000 н. 0000006399 00000 н. 0000006911 00000 п. 0000006947 00000 н. 0000007132 00000 н. 0000007209 00000 н. 0000007399 00000 н. 0000008046 00000 н. 0000008724 00000 н. 0000009416 00000 н. 0000010102 00000 п. 0000010871 00000 п. 0000011469 00000 п. 0000012145 00000 п. 0000012316 00000 п. 0000014986 00000 п. 0000015043 00000 п. 0000015146 00000 п. 0000015238 00000 п. 0000015323 00000 п. 0000015418 00000 п. 0000015519 00000 п. 0000015651 00000 п. 0000015740 00000 п. 0000015832 00000 п. 0000015993 00000 п. 0000016154 00000 п. 0000016281 00000 п. 0000016449 00000 п. 0000016554 00000 п. 0000016685 00000 п. 0000016795 00000 п. 0000016902 00000 п. 0000016999 00000 н. 0000017107 00000 п. 0000017198 00000 п. 0000017287 00000 п. 0000017401 00000 п. 0000017515 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 454 0 obj> поток xb“f`f` cg`a8Ġ! `

Классы функционального заземления и защиты в источниках питания

При выборе источника питания необходимо учитывать множество технических характеристик и требований.В частности, вам необходимо учитывать необходимый вам класс защиты и может ли потребоваться функциональное заземление для уменьшения электромагнитных помех (EMI). В этом руководстве мы обсудим классы защиты Международной электротехнической комиссии (МЭК) и объясним, чем они отличаются друг от друга. Мы также подробно рассмотрим, чем функциональное заземление отличается от заземления и как оно влияет на электрические устройства, особенно на медицинском рынке.

КЛАССЫ ЗАЩИТЫ IEC

IEC установил три класса защиты для электронного оборудования: класс I, класс II и класс III.В этом руководстве мы в первую очередь обсудим классы I и II, которые обеспечивают защиту пользователя от поражения электрическим током.

Классы I и II IEC предотвращают поражение электрическим током за счет использования двух типов защиты. Они могут обеспечивать защиту от опасного напряжения с помощью одного или нескольких типов систем изоляции. Базовая система изоляции и система усиленной изоляции. Базовая изоляция – это одно из средств защиты, а усиленная изоляция – это усиленная система изоляции, эквивалентная двойной основной изоляции.В дополнение к изоляции предусмотрено защитное заземление для отвода энергии короткого замыкания в случае случайного пробоя основной изоляции. Наличие двух типов защиты обеспечивает резервное копирование. Второй уровень защищает пользователя, если уровень напряжения становится настолько опасным, что первый уровень выходит из строя. В классе III вход подключается к цепи безопасного сверхнизкого напряжения (SELV), после чего дополнительная защита не требуется.

Соединение защитного заземления, заземления или защитного заземления использует защитный провод для безопасного направления тока короткого замыкания в землю и вдали от человека, с которым контактирует.Он также имеет защитное устройство – предохранитель или автоматический выключатель – для прерывания электрического тока в неисправной цепи. В изоляции, с другой стороны, обычно используется пластик в качестве изоляционного барьера, чтобы помочь сохранить электрический ток в правильной цепи и предотвратить утечку, не требуя этого заземления.

Успех каждой из этих систем зависит от напряжения изоляции – испытательного напряжения, используемого для оценки целостности изоляции. . Большинство изоляторов имеют очень высокий импеданс, поэтому они могут блокировать ток.Однако, когда напряжение на системе изоляции становится достаточно высоким и если напряжение напряжения сохраняется достаточно долго, это может разрушить изоляцию, потенциально вызывая поражение электрическим током человека, с которым происходит контакт. Следовательно, изоляционные системы должны обладать достаточной выдерживающей целостностью или выдерживаемым диэлектрическим напряжением, чтобы гарантировать, что они навсегда сохранят свои изоляционные свойства.

КЛАСС I

IEC класс I защищает от поражения электрическим током за счет комбинации безопасного заземления и основной изоляции.Прибор класса I имеет проводящее шасси, подключенное к защитному заземлению. Эти устройства должны иметь трехжильный шнур питания, одобренный для обеспечения безопасности, который содержит провод защитного заземления. Этот заземляющий провод прикреплен к металлическому листу прибора или прикручен болтами. T Вместо того, чтобы передавать его лицу, контактирующему с устройством. Электрохирургические аппараты, катетеры артериального давления и системы электрокардиограммы (ЭКГ) часто относятся к оборудованию класса I.

КЛАСС II

Защита источника питания IEC Class II предотвращает поражение электрическим током за счет двух уровней изоляции: основной изоляции и дополнительной изоляции.Примером базовой изоляции является однослойная пластиковая изоляция, которая оборачивается вокруг проводника шнура питания и защищает пользователя от ударов при нормальных условиях. Примером дополнительной изоляции является второй слой, который защищает пользователей от опасных уровней напряжения, если основной слой не может этого сделать. Например, в устройстве с жестким пластиковым корпусом защитный корпус обычно является дополнительной изоляцией.

Устройства класса II должны иметь усиленную систему изоляции, также называемую усиленной изоляцией.Система усиленной изоляции может состоять из двух слоев базовой изоляции или одного слоя толщиной и достаточной прочности, чтобы соответствовать двум основным слоям. Поскольку он равен двум слоям основной изоляции, его также называют двойной изоляцией. Устройства класса II не нуждаются в защитном заземлении. В устройствах класса II используется двухжильный шнур питания, поэтому у них нет средств для подключения корпуса устройства к защитному заземлению. Поскольку физическое защитное заземление отсутствует, приборам класса II требуется двойная или усиленная изоляция.Медицинские адаптеры питания, предназначенные для домашнего медицинского оборудования, часто являются устройствами класса II, на самом деле, чтобы соответствовать стандарту IEC60601-1-11, источник питания для домашнего здравоохранения должен быть класса II и работать с двухпроводным шнуром питания.


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ В УСТРОЙСТВАХ КЛАССА II

В некоторых случаях устройства класса II могут иметь функциональное заземление. Хотя устройства класса II не требуют защитного заземления, иногда им требуется функциональное заземление для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС).Как и в случае защитного заземления, трансформатор блокирует прохождение силового тока на землю, но позволяет любому переходному току или утечке течь на землю.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ VS. ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Функциональное заземление отличается от защитного заземления тем, что оно не обеспечивает защиты от поражения электрическим током от опасного напряжения. Однако это помогает уменьшить электромагнитный шум или EMI. Эта защита может иметь первостепенное значение на медицинском рынке. Функциональное заземление снижает электромагнитные помехи. Обеспечивает правильную работу устройств, не создавая помех для расположенного поблизости электронного оборудования.

Какое значение имеет функциональное заземление по сравнению с заземлением для медицинских устройств? Хотя для медицинского оборудования может не требоваться заземление, для снижения электромагнитных помех может потребоваться функциональное заземление. Функциональное заземление помогает обеспечить высокую производительность медицинских устройств критического класса II даже в клинической среде, содержащей радиопередатчики, беспроводные радиочастотные устройства и оборудование, такое как МРТ и компьютерные томографы.

При изоляции медицинского устройства класса II устройству не требуется безопасное соединение с заземлением, поскольку его двойная изоляция означает, что пользователи не будут соприкасаться с какими-либо частями, находящимися под напряжением.Напомним, что прибор класса II не может подключаться к защитному заземлению из-за двойной изоляции, необходимой между доступными частями и частями под напряжением. Однако для оборудования класса II может потребоваться функциональное заземление для снижения электромагнитных помех и шума, а также завершения цепи. Требования к заземлению медицинского устройства класса II могут требовать, чтобы устройство было привязано к функциональному заземлению по причинам ЭМС.

ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВ КЛАССА II

Многие приборы, предназначенные для домашнего использования, нуждаются в защите класса II.Медицинские клиники, но не больницы, также начинают требовать класса II для двойного слоя защитной изоляции. Больницам нужен только класс I, поскольку они имеют заземляющие вилки для дополнительной защиты.

СВЯЗАТЬСЯ С ASTRODYNE TDI ПО ЛЮБОМУ ИСТОЧНИКУ ПИТАНИЯ

Если вам нужна защита электронного оборудования класса I или класса II, обратитесь к специалистам Astrodyne TDI, чтобы найти идеальное решение. Мы предлагаем различные источники питания для удовлетворения ваших потребностей в заземлении и изоляции, а наши качественные фильтры электромагнитных помех могут помочь вашему предприятию достичь и поддерживать электромагнитную совместимость.

В Astrodyne TDI мы имеем обширный опыт работы с особыми требованиями клиентов к сертификации, поэтому мы можем помочь вам ориентироваться в требованиях к защитному заземлению класса I, требованиям к функциональному заземлению класса II и помочь вам удовлетворить сложные требования к электрическому медицинскому оборудованию. Если вам нужно индивидуальное решение, мы будем рады работать с вами, чтобы помочь вам удовлетворить ваши потребности в электроэнергии.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх