Что такое заземление и защитное заземление: Что такое защитное заземление и зануление?

Что такое защитное заземление и зануление?

Для обеспечения защиты людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут по каким-либо причинам оказаться под напряжением, наряду с другими средствами применяются защитное заземление и зануление.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных.

Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Следует отметить, что в техническом кодексе установившейся практики «Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний», утвержденном постановлением Министерства энергетики Республики Беларусь от 23 августа 2011 г. № 44, дается определение не только термину «заземление», но и производным от него терминам:

заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;

заземление защитное — заземление, выполненное в целях электробезопасности;

заземление функциональное (рабочее, технологическое) — заземление точки или точек системы, или установки, или электрооборудования в целях, отличных от целей электробезопасности.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение зануления — устранение опасности поражения людей током при пробое на корпус.

Принцип действия зануления — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Занулению подлежат металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые должны быть заземлены: корпуса машин, аппаратов и др. В сети с занулением корпус приемника нельзя заземлять, не присоединив его к нулевому защитному проводу.

Рабочее заземление, отличие от защитного заземления

Заземляющими принято называть устройства, способные обеспечить надежные пути стекания аварийного тока в землю. Необходимость в этом может возникнуть по самым разным причинам, основные из которых – создать условия для нормального функционирования электроустановки или гарантировать безопасность работающих на ней людей. Эти функциональные различия следует четко усвоить. Они помогут понять, что называется рабочими заземлениями и в чем их отличие от защитных мер. В рассмотренных ранее причинных определениях в первом случае используется рабочее или функциональное заземление, а во втором – его аналог.

Рабочее заземление

Выдержка из ПУЭ-7, пункт 1.7.30. Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

В отличие от защитного заземления, используемого исключительно в целях безопасности людей, рабочее заземление предназначается для того, чтобы гарантировать нормальную работу электрических приборов и устройств.

Обратите внимание: Эта его функция должна выполняться независимо от того, в каких условиях работает электрооборудование: в нормальных штатных или в аварийных.

Реализуется функциональное заземление самым непосредственным образом – через подсоединение металлических токопроводящих частей к так называемому «заземлителю». В качестве этой разновидности ЗУ допускается использовать подключенные к заземляющей конструкции молниеотводы, защищающие предприятия и другие объекты от грозы. Эти же устройства помогают уберечь действующее оборудование от наведенных (или индуцированных) ЭДС, представляющих ничуть не меньшую угрозу для него.

Схема рабочего заземления через пробивной предохранитель в трехпроводной сети Схема рабочего заземления с глухозаземленной нейтралью в четырехпроводной сети

В ряде случаев функциональное заземление организуется для того, чтобы создать условия для срабатывания специальных приспособлений пробивного типа (предохранителей, резисторов и подобных им).

Хорошо усвоив, что называют рабочими заземлениями, пользователь сможет понять не только их отличие от защитного, но и то, что эффективность его действия зависит от параметров конструкции ЗУ. Под ним в первую очередь понимается сопротивление цепи стекания тока в землю, величина которого согласно требованиям ПУЭ не должна превышать нормируемого значения (25-30 Ом).

Защитное заземление

Защитным заземлением называют умышленное соединение металлических нетоковедущих частей с землей или же ее аналогом с целью защиты людей от удара током.

Дополнительная информация: Функцию заземлителя в этом случае могут выполнять и естественные ЗУ, под которыми понимаются уже проложенные в земле элементы строительных конструкций и коммуникаций.

Схема сети с заземленной нейтралью и защитным заземлением потребителя электроэнергии.

С помощью искусственных и естественных заземляющих конструкций удается предотвратить поражение человека током в ситуациях, когда корпус оборудования или бытового прибора случайно оказывается под напряжением. В этом случае срабатывает принцип шунтирования аварийной цепи более низким сопротивлением, по которому опасный ток «уходит» в землю.

Согласно этому рисунку через тело прикоснувшегося к корпусу человека протекает лишь малая доля общего тока, а большая его часть «стекает» в грунт через параллельную цепь.

Чем они отличаются

Разницу между двумя этими видами сможет уловить только основательно изучивший их особенности человек. Для непрофессионала они с трудом различимы, поскольку чаще всего организуются с привлечением одних и тех же технических средств.

Отличия между рабочим заземлением и защитным заземлением проявляется не столько в технической части, сколько в том, для каких конкретных целей они организуются. В обоих случаях для обустройства ЗУ используются специальные приспособления (конструкции), способные отводить опасные токи на землю. И там и там потребуется присоединить корпуса приборов через толстую медную жилу к тому сооружению, которое выбрано для надежной защиты электрооборудования и людей.

Хорошо различимое отличие рабочего заземления от своего аналога состоит в следующем:

  1. функциональное заземление делается с целью защиты оборудования и приборов, подключенных к данной электрической сети, от выхода их из строя;
  2. для его реализации допускается использовать молниеотводы и распределенные системы выравнивания потенциалов, подключенные к местному заземляющему контуру;
  3. оно в меньшей мере, чем защитное, обеспечивает безопасность работающего на линии персонала и простых людей.

Хороший пример такой разницы – так называемые «переносные» или временные конструкции, применяемые исключительно для защиты работающих на отключенном оборудовании специалистов. К защите электроустановок они никакого отношения не имеют (последние отключены) и даже при случайной подаче в линию стороннего напряжения представляют угрозу лишь для человека. То есть это – чисто защитная мера.

Другим характерным отличием защитного заземления является обязательное присоединение к заземлителю все металлические части корпусов оборудования, то есть каркасы, рамы, стальные ограждения и тому подобное. Функцию самого заземлителя в этом случае могут выполнять как искусственно созданные конструкции, так и уже проложенные в земле стальные элементы коммуникаций (включая различные виды металлических труб и кабельных экранов).

Важно! Исключение составляют элементы газовых и нефтяных трубопроводов.

К частям оборудования, подлежащим обязательному рабочему занулению и заземлению относятся:

  • Приводы всех без исключения электрических аппаратов.
  • Корпуса работающих на объекте электрических машин, а также понижающих трансформаторов, используемых для питания переносных светильников.
  • Обмотки измерительных преобразователей, относящихся к разряду вторичных.
  • Стальные остовы и корпуса передвижных (переносных) электрических приемников.
  • Все открытые части работающего в данный момент оборудования.

Во всех этих случаях при невозможности организации заземления для снижения опасности поражения людей согласно ПУЭ используют электроприемники, рассчитанные на напряжение не более, чем 42 Вольта.

В заключение еще раз отметим, что различия двух типов заземлений в основном проявляются в их назначении и касаются технической стороны лишь не в значительной мере.

Заземление и зануление: в чем разница

Для безопасной работы на различных электоустановках и проводниках используется соединение открытых металлических отводов с землей и подключение сети к нулевому кабелю. Но немногие начинающие мастера точно знают, чем отличается заземление и зануление электроустановок и электрооборудования.

Определение заземления

Заземление – это умышленное подключение открытых частей электрического оборудования, которые находятся под напряжением, к специальному заземляющему отводу, шине или другому защитному оборудованию. Это может быть арматура в земле, часть электроустановки и другие приспособления. Такой подход, согласно ПУЭ, является обязательной мерой преднамеренной защиты как жилого, так и нежилого фонда. Это же гласят правила и требования ГОСТ 12. 1.030-81 ССБТ (электробезопасность и система стандартов безопасности труда).

Фото — схема

Практически в каждом современном доме установлена схема заземления TN-C-S или TN-S. Но в зданиях старой постройки заземление зачастую вообще отсутствует, поэтому владельцам квартиры в таких постройках приходится своими силами организовывать землю. Такая система называется TN-C. Выполняется при помощи подключения отвода к заземляющему контуру, который может располагаться непосредственно в земле у здания или возле трансформаторной будки.

Рисунок TN-C

Теоретически, такую модернизацию проводки может организовать специальная монтажная компания, но практикуется это редко. Чаще к щитку на этаже (в многоквартирном доме) подводится земля, и уже к ней подключаются остальные провода.

  1. Если фаза попадает на открытый металлический отвод любого электрического устройства, то в нем появляется напряжение. Это же случается, если, к примеру, нарушена изоляция кабеля. Человеческое тело – отличный проводник тока, если Вы дотронетесь к такому отводу, то получите сильный удар током. Заземление поможет избежать это;
  2. Блуждающие токи уходят в заземляющий проводник, этим гарантируется охрана жизни;
  3. В особенности опасно напряжение, которое попадает на радиаторы отопления. В таком случае, все батареи в доме становятся проводниками тока. Но если установлена земля, то все напряжение уйдет по проводнику.

Фото — вариант земли

Если нет возможности провести полноценный заземляющий контур, тогда используются другие способы. К примеру, сейчас очень распространено подключение переносных заземляющих штырей (портативные шины). Их действие никак не отличается от стандартного стационарного отвода, но при этом они гораздо практичнее по своему функционалу.

Фото — переносная шина

Назначение зануления

Иногда зануление и заземление путают друг с другом, так в чем разница между ними? Зануление применяется по ПУЭ только для промышленных установок и не является гарантом безопасности. Если фаза попадает на открытую часть устройства, то ток не уходит. После этого происходит сопряжение двух фаз, и, как следствие, короткое замыкание. Нулевой проводник необходим для быстрого реагирования дифференциального защитного автомата на КЗ, но не для защиты человека от поражения током. Поэтому его принято использовать только на производстве, где требуется быстрое отключение питания в случае аварийной ситуации.

Фото — схема зануления

Нужно ли делать зануление в частном доме или квартиры? Нет, это необязательно, и даже чревато различными негативными последствиями. Скажем, если нулевой провод сгорит, то большее количество электрических устройств, к которым он был подключен, сломается из-за чрезвычайно высокого скачка напряжения. Стоит помнить, что Ваша безопасность не пострадает, если вместе с занулением обустроить также заземление, установить УЗО и защитный выключатель.

Фото — принцип работы зануления

Как установить зануление, чтобы устройство, подключенное к нему, не сгорело:

  1. Нужно использовать трехжильный провод с изоляцией. Одна жила отведена для фазы, вторая для нуля, третья для заземления;
  2. Земля подключается в самом конце электромонтажных работ на корпус безопасного проводника к заземляющему контуру и т. д. Наиболее практичен специальный заземляющий отвод у щита;
  3. В целях безопасности обязательно устанавливаются различные выключатели питания и прочие защитные установки.

Видео: в чем разница зануления и заземления

Главное отличие

Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).

Фото — отличие зануления и заземления

Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.

Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.

Понятие о заземлении и заземляющих устройствах

Заземление – это намеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Есть два вида заземлителей — естественные и искусственные.

К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединённые с землёй.

В качестве искусственных  заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединённых друг с другом стальными  полосами  или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.

Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество искусственных заземлителей.

Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое  должно  быть  значительно  меньше  сопротивления  фазных  проводников  и  которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ («Правила  устройства  электроустановок»).
В первую очередь условия работы устройства заземления  определяются удельным сопротивлением земли, а также электрическими параметрами защитных и заземляющих проводников. Сопротивление земли необходимо тщательно учитывать в каждом отдельном случае, так как разница на тех или иных участках может составлять до 100 тысяч раз.
В зависимости от целевого назначения, заземляющие устройства бывают рабочие, защитные и грозозащитные.
Защитные устройства  необходимы для защиты людей от поражающего действия электротока при непредвиденном замыкании фазы на нетоковедущие части электрической установки.
Рабочие устройства  предназначены для обеспечения необходимого режима функционирования электроустановки в любых условиях — как в нормальных, так и чрезвычайных.
Грозозащитные заземляющие устройства необходимы для заземления тросовых и стержневых громоотводов. Их задача – отвод тока молнии в землю.
Заземляющие устройства электроустановок во многих случаях могут выполнять одновременно несколько функций – к примеру, быть и рабочим и защитным.
При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажная организация должна предоставить всю необходимую документацию в соответствии с нормами и правилами. Основным документом является  паспорт заземляющего устройства  – документ, который содержит всю информацию о параметрах заземляющего  устройства  (ЗУ)  и в который впоследствии будут заноситься все изменения.
Такие изменения часто касаются результатов обслуживания, когда   осуществляется   проверка   ЗУ.
Результаты   осмотра  ЗУ   и   возможного   ремонта   заносятся   в паспорт заземляющего устройства. Также часто необходимо проведение проверки технического состояния устройства с осуществлением замеров сопротивления. По результатам  такого обследования составляется протокол заземляющего устройства.

Измерение   сопротивления   контура   заземления   проводится   нашей    электроизмериельной  лабораторией.

Подробные консультации и стоимость услуг Вы можете получить , связавшись с нами:

  • тел/факс: (8212)21-30-20

185. Защитное заземление. Назначение, принцип действия и область применения.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её
эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под
напряжением.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей
электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях
электрооборудования, т.е. при замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений
напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это
достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также
выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит
человек, до потенциала, близкого по назначению к потенциалу заземленного
оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные трехпроводные сети
напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом
нейтрали.

Рис.1 Принципиальные схемы защитного заземления:

а – в сети с изолированной нейтралью до 1000В и
выше

б – в сети с заземленной нейтралью выше 1000В

1 – заземленное оборудование;

2 – заземлитель защитного заземления

3 – заземлитель рабочего заземления

rв
и rо
– сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений

Iв
– ток замыкания на землю

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя – металлических
проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и
заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с
заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен
за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или
сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства применяют лишь при малых значениях тока
замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000В, где
потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения.
Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора
места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные
заземлители размещают по контуру площадки, на которой находится заземляемое
оборудование, или распределяют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечивается выравниванием потенциала
на защищаемой территории путем соответствующего размещения одиночных
заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через
металлические конструкции, трубопроводу, кабели и подобные им проводящие
предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования,
которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым
возможно прикосновение людей. При этом в помещениях  с повышенной опасностью и
особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных установках
заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки
выше 42В переменного и выше 110В постоянного тока, а в помещениях без повышенной
опасности – при напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного
тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от
назначения установки.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей
заземления, и естественные – находящиеся в земле металлические предметы для иных
целей.

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные
электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы
диаметром 3…5см и стальные уголки размером от 40*60 до 60*60мм и длиной 2,5…,м.

В
качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле
водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов
горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов,
покрытых изоляцией для защиты от коррозии. Естественные заземлители обладают,
как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их
для целей заземления дает большую экономую. Недостатками естественных
заземлителей является доступность их неэлектротехническому персоналу и
возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.

В начало

Защитное заземление и способы его выполнения

Многие части электроустановок, не находящиеся под напряжением (корпуса электрических машин, кожухи трансформаторов, осветительная арматура, приводы и кожухи электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных шкафов и щитов управления, металлические конструкции подстанций, металлические оболочки кабелей и кабельные муфты, стальные трубы электропроводок и т. п.) могут во время аварии оказаться под напряжением, что обусловливает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала. Обеспечить безопасность прикосновения к таким частям позволяет защитное заземление.

Рис. 1. Устройство заземления в трехфазной установке с изолированной (а) и глухозаземленной (б) нейтралью
Заземление снижает до безопасного значения потенциал по отношению к земле Металлических частей электроустановки, оказавшихся под напряжением при аварии.

Защитное действие заземления состоит в уменьшении тока, протекающего в теле человека при соприкосновении с корпусом машины, оказавшимся под напряжением (рис. 1, а). Человек включается в электрическую цепь параллельно заземлению; чем больше сопротивление человека гч по сравнению с сопротивлением заземления, тем меньше ток в теле человека /ч.
Сопротивление заземляющих устройств для электроустановок при различных напряжениях должно приниматься в соответствии с нормами ПУЭ.

Способы выполнения защитного заземления зависят от системы электроснабжающей сети и напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1 000 В с глухозаземленной нейтралью трансформаторов (или генераторов) защитное заземление выполняют присоединением заземляемых частей установки к заземленному нейтральному проводу электросети. В этом случае при повреждении изоляции и переходе напряжения на металлические части установки возникает короткое замыкание одной фазы трансформатора (или генератора) через нейтраль (рис. 1, б). В результате поврежденная часть электроустановки немедленно автоматически отключается (перегорает плавкая вставка предохранителя или отключается автомат).

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью трансформаторов (или генераторов), а также во всех установках напряжением свыше 1000 В, защитное заземление выполняют путем сооружения местного заземляющего устройства с малым сопротивлением, к которому присоединяют заземляемые части установки (см. рис. 1, а). Действие такого заземления состоит в том, что оно снижает до безопасного значения напряжение относительно земли, появляющееся на металлических частях установки при повреждении изоляции.
Значения сопротивления местного заземляющего устройства нормируются ПУЭ.

Для заземляющих устройств следует по возможности использовать естественные заземлители: водопроводные и другие металлические трубы, проложенные в земле без изоляции (кроме трубопроводов с горючими веществами), металлические конструкции зданий и сооружений, а также имеющие соединения с землей шпунты, свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей и т.п.
Искусственные заземлители, как правило, выполняют из вертикально забитых в фунт стальных стержней, соединяемых между собой стальными полосами. Полосы прокладывают в земле на глубине не менее 0,5 м и приваривают к верхним концам стержней.

Рис. 2. Правильная (f) и неправильная (б) схемы присоединения заземляемых элементов к заземляющей магистрали:
I — заземляемый элемент; 2 — ответвление;     3 — заземляющая магистраль

Каждый заземляемый элемент 1 установки следует присоединять к заземлителю или заземляющей магистрали 3 при помощи отдельного ответвления 2 (рис. 2, а). Заземляемые элементы нельзя включать последовательно в заземляющую магистраль (рис. 2, б). Присоединение заземляющих проводников к электрооборудованию выполняют при помощи болтов или сварки.
Заземляющие устройства начинают действовать только при повреждениях изоляции электроустановок.

Рис. 3. Схемы заземления однофазных (а) и трехфазных (б, в) понизительных трансформаторов

Передвижные механизмы, электроинструменты, понизительные трансформаторы и сварочные аппараты, работающие при напряжении до 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью, получают питание от питаюших пунктов (щит или силовой шкаф). Заземление корпусов указанных электроприемников осуществляют заземляющей жилой питающего шлангового кабеля, один конец которой присоединяют к заземляющему болту на корпусе устройства, а другой — к корпусу питающего пункта. Корпуса питающих пунктов через заземляющий зажим соединяют с нейтральным проводом сети и через него — с заземленной нейтралью источника питания (как правило, трансформатора). Все корпуса электроинструментов, работающих при напряжении свыше 40 В, подлежат заземлению (подсоединению к нейтральному проводу сети) с помощью специального проводника или заземляющей жилы шлангового провода (кабеля). Все корпуса и обмотки низшего напряжения понижающих трансформаторов для электроинструмента заземляют таким же образом (рис. 3).
Для выполнения повторных заземлений нейтрального провода на передвижных установках применяют переносные инвентарные заземлители, к которым присоединяют корпуса и металлические конструкции машин и механизмов.

Защитное заземление — это… Что такое Защитное заземление?

  • защитное заземление — Заземление точки или точек системы, или установки, или оборудования в целях электробезопасности. [ГОСТ Р МЭК 60050 195 2005] [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] защитное заземление Заземление частей электроустановки с целью обеспечения… …   Справочник технического переводчика

  • Защитное заземление — заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. .. Источник: Постановление Госгортехнадзора РФ от 05.06.2003 N 65 Об утверждении Инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности… …   Официальная терминология

  • Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением …   Российская энциклопедия по охране труда

  • защитное заземление — 3.8.2 защитное заземление: Проводник, который имеет электрический контакт с Землей для целей обеспечения безопасности. Источник: ГОСТ Р 51841 2001: Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • защитное заземление — rus защитное заземление (с) eng protective earthing, protective grounding fra mise (f) à la terre de protection, mise (f) à la terre des masses deu Schutzerdung (f) spa conexión (f) a tierra, puesta (f) a tierra de protección …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

  • защитное заземление (необслуживаемого усилительного [регенерационного] пункта) — Заземление, защищающее контейнер НУП [НРП], оборудование электросвязи и технический персонал от поражения электрическим током, которое при нормальных условиях эксплуатации при отсутствии электромагнитных воздействий не обтекается электрическим… …   Справочник технического переводчика

  • защитное заземление (земля) — 3.22 защитное заземление (земля) (protective earth (ground))  МЭК 60417 5019:2002: Контактный зажим, к которому должны быть присоединены детали, заземляемые в целях безопасности. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 12.1.030-81: Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление — Терминология ГОСТ 12.1.030 81: Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление оригинал документа: 2. Естественный заземлитель Заземлитель, в качестве которого используют электропроводящие части… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • многократное защитное заземление — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия EN multiple protective grounding …   Справочник технического переводчика

  • Защитное разделение — По ГОСТ 12.1.030 Источник: ГОСТ 28298 89: Заземление шахтного электрооборудования. Технические требования и методы контроля …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Основы индивидуального защитного заземления

    Методы индивидуального защитного заземления (PPGB) обеспечивают защиту от поражения электрическим током работников, работающих с обесточенным оборудованием. Если все сделано правильно, PPGB на сегодняшний день является наиболее эффективным средством защиты рабочих от поражения электрическим током. Однако, если все сделано неправильно, это может вызвать вспышки дуги невообразимой силы.

    PPGB особенно важен для электриков, работающих с высоковольтным (HV) напряжением, поскольку оборудование может быть под напряжением вдали от места работы из-за ошибок переключения или индукции.Фактически, высоковольтные цепи могут наводить напряжение и ток на проводящие поверхности даже на расстоянии нескольких ярдов от проводников, находящихся под напряжением.

    Основной целью PPGB является быстрое срабатывание устройств защиты от сверхтоков (OCPD) при одновременном ограничении напряжения, действующему на рабочих, до безопасных уровней. Когда цепь должным образом заземлена для защиты рабочих — и она случайно оказывается под напряжением — напряжение в системе падает почти до нуля. Однако заземляющие кабели не могут выдерживать такой большой ток более доли секунды.Следовательно, жизни рабочих зависят от OCPD, которые защищают цепь (чтобы обесточить ее) до того, как заземляющие кабели расплавятся, и уровни напряжения вернутся к опасным уровням.

    Оборудование PPGB

    Этот тип оборудования фактически представляет собой систему соединений, в которой имеется ряд точек, в которых различные компоненты заземляющих кабелей должны подключаться к заземляемой системе и друг к другу. Жизненно важно понимать, что система заземления хороша только при самом слабом соединении.Другими словами, наличие высококачественных заземляющих кабелей, но меньшего размера заземляющих головок сделает систему неэффективной для защиты рабочих. При выборе оборудования PPGB следует помнить о нескольких ключевых моментах, в том числе:

    Заземляющие головки — Заземляющие головки — это единственное соединение между системой заземления и электрической цепью, в которой должны выполняться работы. Как и заземляющие кабели, заземляющие головки должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать имеющийся ток короткого замыкания в течение всего периода замыкания.Данные в таблице Table определяют номинальные характеристики заземления одного производителя.

    Заземляющие электроды — Заземляющие электроды являются другим концом системы заземления, поскольку электрод обеспечивает физический контакт с землей. Есть много разных способов подключения к земле. В распределительном устройстве питания в металлическом корпусе (MEPS) соединение с землей обычно осуществляется через заземляющую шину, которая представляет собой металлическую шину, которая, в свою очередь, подключается к другому заземляющему электроду.Необходимо позаботиться о том, чтобы заземляющая шина была надежно подключена к земле через эффективный заземляющий электрод.

    Тестеры напряжения

    — Перед установкой защитного заземления необходимо выполнить трехточечный тест любой цепи, подлежащей заземлению. Для этой задачи можно использовать несколько различных типов детекторов напряжения. Независимо от типа используемого тестера, главное помнить, что счетчик должен быть правильно рассчитан на напряжение системы, в которой он будет использоваться.

    Заземляющие маты — Заземляющие маты используются в PPGB, чтобы подавать рабочим такой же потенциал (т. Е. Напряжение), что и оборудование, на котором они работают. Заземляющий коврик представляет собой брезент с вплетенными в него алюминиевыми нитями в виде перекрестной штриховки. Алюминий присоединяется к «узлу» на краю мата, что позволяет установить соединение, которое затем подключается к заземляющим проводам системы, в которой должны выполняться работы. Алюминий устанавливается только с одной стороны мата, поэтому очевидно, что эта сторона должна быть обращена вверх, чтобы рабочий стоял на алюминиевой решетке.

    Заземляющие кабели — Заземляющие кабели обеспечивают путь с низким сопротивлением для прохождения тока короткого замыкания по правильно заземленной цепи. Проводники должны быть из многопроволочной меди и быть не менее 2 AWG. При выборе заземляющих кабелей в первую очередь следует учитывать их номинальную стойкость к току короткого замыкания и их длину. В таблице перечислены номинальные характеристики заземляющих кабелей типичных размеров.

    Важный момент, который следует отметить в таблице, заключается в том, что номинальные характеристики устойчивости являются функцией продолжительности неисправности. Обратите внимание, что самая длинная указанная продолжительность составляет ½ секунды. Как обсуждалось ранее, энергия, выделяемая при электрическом повреждении, настолько велика, что электрическая система может выдержать ее только в течение доли секунды. Следовательно, следует по возможности избегать всего, что делается с OCPD, что может привести к задержке устранения неисправности. Например, некоторые рабочие устанавливают плавкие предохранители немного большего размера при устранении неисправностей в цепи, когда они подозревают, что причиной прерывания обслуживания была перегрузка.Однако, увеличив номинал предохранителя, они фактически увеличили величину тока, который будет протекать в случае повторного повреждения цепи — и продолжительность неисправности также увеличится. Комбинация увеличенных потоков тока с увеличенной продолжительностью может значительно превысить номинальные характеристики заземляющих кабелей, которые будут плавиться, в результате чего рабочие подвергаются опасности поражения электрическим током в цепи.

    Последнее, о чем следует помнить при выборе заземляющих кабелей, — это делать кабели как можно короче.Когда по какой-либо цепи проходят сильноточные потоки, возникают сильные магнитные поля, которые заставляют кабели пытаться сильно раскачиваться в ответ на притягивающие или отталкивающие магнитные поля между фазовыми проводниками. Это колебательное движение может привести к тому, что заземляющие кабели будут перемещаться вперед и назад несколько раз за 1 секунду, что может привести к серьезным физическим травмам любого, кто находится поблизости от кабелей.

    Порядок установки и снятия

    Основные этапы установки и снятия оборудования PPGB следующие:

    1. Обесточьте электрооборудование, отключив от него все возможные источники электричества.

    2. Для высоковольтных систем необходимо обеспечить «визуальный разрыв» в цепи, чтобы рабочий мог визуализировать воздушный зазор в переключателях, используемых для изоляции цепи. Это может быть достигнуто либо путем размыкания переключателя со сплошными лезвиями, который можно визуализировать, «выкатывания» автоматического выключателя, отключив его от контакта с электрической шиной, либо любым другим способом, который надежно разделяет электрические контакты в устройстве изоляции энергии.

    3. Следуйте обычным процедурам блокировки / маркировки (LOTO) в соответствии с 29 CFR 1910.147 и 29 CFR 1910.269 (D&N).

    4. Требуется выполнить трехточечный тест с помощью чувствительных устройств измерения напряжения для проверки состояния нулевой энергии. Трехточечный тест состоит из тестирования тестера напряжения на известном источнике питания, чтобы убедиться, что он работает правильно (Тест № 1). Затем протестируйте цепь, на которой должны выполняться работы (Тест № 2). Наконец, протестируйте тестер напряжения на том же источнике питания, который использовался в тесте № 1, чтобы убедиться, что тестер все еще работает правильно (тест №3). 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.

    5. Одним из наиболее важных шагов в процессе заземления является правильная очистка проводов перед подключением к ним. Эта задача выполняется с помощью проволочной щетки, соединенной с изолированной палкой. Проволочные щетки бывают разных стилей, чтобы соответствовать разным типам оборудования, которое необходимо заземлить.Главное помнить, что вы должны удалить все окисления как с фазных проводов, так и с заземляющих электродов, прежде чем присоединять к ним заземляющие кабели.

    6. Как и при большинстве электромонтажных работ, заземляющие кабели необходимо устанавливать и снимать в определенном порядке. Всегда сначала подключайте заземленный конец заземляющего кабеля. Далее производим подключения к фазным проводам. По окончании работы снимите перемычки заземления в обратном порядке.Осторожно: имели место смертельные случаи, когда рабочие пытались переместить или удалить заземляющие соединения, когда перемычки все еще были подключены к фазным проводам.

    Кроме того, кабели следует размещать только в соответствующих точках электрической системы, чтобы обеспечить их правильную работу в случае подачи питания на оборудование. Многие несчастные случаи, связанные с вспышкой дуги, происходили, когда рабочие неправильно применяли заземляющие кабели и системы находились под напряжением.

    Методы заземления также различаются в зависимости от типа систем, на которых выполняются работы.Например, процедура установки заземления на подстанции с открытыми воздушными проводниками сильно отличается от установки заземления в линейке MEPS на промышленном объекте.

    Методы MEPS

    Для установок MEPS необходимо использовать заземляющий мат, чтобы создать плоскость уравнивания потенциалов. Заземляющий мат специально сконструирован так, чтобы быть проводящим, а не изолятором, таким как резиновый коврик. Хотя заземляющий коврик защищает стоящего на нем работника, он представляет потенциальную опасность для любого, кто наступит на коврик или выйдет с него.Если система, к которой подключен заземляющий мат, окажется под напряжением, вероятно, будет существовать разность потенциалов (напряжений) между ковриком и землей в непосредственной близости от мата. Хотя вероятность того, что система будет под напряжением, когда рабочий будет одной ногой на коврике, а другой — на земле, весьма мала, ее следует упомянуть здесь, потому что это законная опасность. Достаточно сказать, что следует проявлять осторожность, чтобы не работать с заземленным оборудованием, если только рабочий не стоит полностью на заземляющем коврике.

    Положение тела рабочего также важно, поэтому следует позаботиться о том, чтобы занять положение, в котором дверь ограждения защищает рабочего от дугового разряда (в случае его возникновения при установке площадки). Например, если дверь открывается влево, рабочий должен сначала установить заземление на крайний левый провод, затем заземлить центральный провод и, наконец, самый правый провод. Очевидно, процесс обратный, если дверь шкафа открывается вправо. На фотографии Фото выше показан рабочий, принимающий безопасное положение тела при установке защитного заземления на оборудование MEPS.На этом этапе необходимо понять несколько важных практических моментов.

    1. К системе небезопасно прикасаться, пока все три фазных провода не будут надежно соединены и заземлены.

    2. Кабели заземления должны быть проложены на полу так, чтобы рабочий мог поднимать их петлей, не касаясь проводов (по возможности).

    3. Соединение с нейтралью или заземляющим проводом нельзя отключать до тех пор, пока заземляющие перемычки не будут удалены со всех трех фазных проводов / узлов.

    Дополнительные рекомендации

    Вот еще несколько рекомендаций, которые помогут повысить шансы безопасного выполнения PPGB в большинстве учреждений.

    Убедитесь, что заземление устанавливают только квалифицированные электротехники. Как правило, электротехники должны пройти специальную подготовку под квалифицированным наблюдением, прежде чем им будет разрешено устанавливать заземление. Рабочие должны продемонстрировать профессиональное владение как техническими знаниями, так и надлежащими методами заземления, прежде чем им будет разрешено выступать в качестве ведущего человека на этом типе работы.

    Проконсультируйтесь с исследованиями по анализу опасности вспышки дуги перед заземлением оборудования — исследования по анализу опасности вспышки дуги и маркировка оборудования показывают значения SCC и уровни падающей энергии (тепла) в предполагаемом рабочем месте. Эта информация позволяет рабочему правильно выбрать размер заземляющих кабелей для выполняемой работы и носить огнестойкую одежду надлежащего уровня.

    Используйте письменные контрольные списки для переключения / заземления высокого напряжения — использование пошагового контрольного листа поможет обеспечить соблюдение правильной последовательности переключения и вести журнал установленных заземляющих кабелей, что в значительной степени предотвращает случайное повторное включение работниками. -питание ранее заземленных цепей.

    Отключить реле повторного включения в цепях, подлежащих заземлению — в любой цепи, которая включает реле повторного включения, это реле должно быть отключено до того, как произойдет какое-либо переключение или заземление на рассматриваемом оборудовании. Реле повторного включения могут быть физически отключены на самом переключателе (в основном в воздушных установках или на подстанции), или реле может находиться внутри релейного дома подстанции вместе с другими реле.

    При необходимости превышайте минимальные стандарты безопасности — Иногда целесообразно надевать резиновые перчатки высокого напряжения или принимать дополнительные меры предосторожности даже после установки защитных покрытий.

    Принять методологию «подумай дважды, действуй один раз» — Опасности, связанные с заземлением показывает, как пропуск одного шага (т. Е. Невозможность измерения напряжения) в процедуре заземления может привести к летальному исходу. Совершенно очевидно, что высоковольтные работы сурово наказываются тем, кто не полностью соблюдает безопасные рабочие процедуры.

    Используйте «систему напарника» при заземлении оборудования — Возможно, целесообразно назначить бригаду из двух квалифицированных электриков для выполнения PPGB.Вторая пара глаз может уловить пропущенный шаг в процессе. Кроме того, второй человек может выступить в роли спасателя, если произойдет что-то непредвиденное. Второй человек также должен занять положение за пределами защиты от дугового разряда, чтобы не получить травму в случае вспышки дуги.

    Использование методов PPGB для высоковольтных работ на сегодняшний день является наиболее эффективным средством защиты электромонтажников от поражения электрическим током. При правильной установке электромонтажники могут быть уверены, что они будут защищены, даже если схемы, на которых они работают, по какой-либо причине будут находиться под напряжением.Однако реальная опасность возникновения дугового разряда также связана с PPGB, поэтому только высококвалифицированные электротехники должны иметь право устанавливать временные заземления.

    Колак — президент Praxis Corp., фирмы, специализирующейся на электротехнике и обучении по электробезопасности, расположенной в Грэнбери, штат Техас. С ним можно связаться по адресу [email protected]

    Боковая панель: Опасности, связанные с временным заземлением

    Наиболее серьезная опасность, связанная с временным заземлением, — это возможность возникновения дугового разряда при попытке установить заземляющие кабели.Обычно это происходит в сочетании с человеческой ошибкой, потому что при соблюдении надлежащих процедур проверки цепей вероятность того, что цепь окажется под напряжением во время установки заземления, мала. Однако многие рабочие по ошибке установили заземление в цепях под напряжением, как показывает следующий пример из реальной аварии.

    Электрику высокого напряжения (ВН) было поручено выполнить техническое обслуживание цепи 7200 В / 12 470 В на промышленном предприятии, которая питалась от распределительного устройства в металлическом корпусе с шестью отдельными переключателями (сконфигурированными, как показано на фото A ). и B ).Электрик должен был выключить и заземлить выключатель № 2 для выполнения текущих работ. Он правильно определил переключатель № 2, открыл его и вытащил. Затем он установил свой личный замок и бирку и закрыл переднюю дверь переключателем. Его следующей задачей было обойти заднюю часть распределительного устройства, чтобы установить заземление, потому что проводники, подключенные к высоковольтным переключателям, были расположены на задней стороне распределительного устройства.

    Его роковая ошибка заключалась в том, что когда он обошел правую сторону линейки распределительного устройства и насчитал два отсека, он фактически считал с неправильного конца линейки распределительных устройств (щелкните здесь, чтобы увидеть рисунок ).Он открыл редуктор и, не проводя требуемого трехточечного испытания напряжения, попытался установить перемычки заземления на проводники выключателя №5 под напряжением. Возникшая дуга была настолько сильной, что выделяющееся тепло фактически расплавило его каску. Его ожоги усугубились тем, что распределительное устройство высокого напряжения питалось от устройства повторного включения, которое предназначено для автоматического перезапуска (т. Е. «Повторного включения»). Фактически реклоузер сработал всего три раза. Таким образом, рабочий фактически пострадал от трех дуговых разрядов, поскольку цепь неоднократно возобновляла подачу питания.

    Место происшествия было ужасающим. Вспышка, связанная с неисправностью, была настолько сильной, что очертания тела электрика были выжжены в стене примерно в шести футах позади того места, где он стоял. Он получил ожоги большей части тела третьей и четвертой степени и через три недели скончался в больнице.

    Аварии такого рода на удивление обычны. Это иллюстрирует одну из довольно уникальных проблем, связанных с работой высокого напряжения, а именно то, что выключатели высокого напряжения иногда имеют исполнительный механизм, расположенный на некотором расстоянии от места, где устанавливаются временные заземления.Это увеличивает вероятность неправильной идентификации цепи. Эта конфигурация обычно используется на подстанциях или в местах, где переключателями можно управлять с помощью систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA).

    Другая распространенная авария, связанная с временным заземлением, заключается в том, что рабочие иногда забывают отсоединить заземляющие кабели, которые они установили лично. Хотя это может показаться невероятно небрежной ошибкой, это происходит гораздо чаще, чем вы могли ожидать.

    Применение средств индивидуальной защиты — охрана труда и безопасность

    Применение средств индивидуальной защиты

    Перед установкой средств индивидуальной защиты всегда проверяйте цепи на отсутствие напряжения. 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», «заземляющие комплексы», «наземные кластеры» или просто обычные площадки.«Средства индивидуальной защиты используются всякий раз, когда рабочие выполняют работы в электроэнергетических системах, 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. В то время как большинство технических специалистов подумайте 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 цепь может быть повреждена. с учетом 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 гласит: «Временные защитные площадки (средства индивидуальной защиты) должны быть размещены таким образом, чтобы они не подвергали сотрудников опасным перепадам потенциалов.Земля не может быть размещена слишком близко к месту работы и должна быть размещена или закреплена таким образом, чтобы она не могла контактировать с людьми ». Земля должна быть размещена достаточно близко, чтобы защитить рабочих, но не настолько близко, чтобы они могли ударить по ним в случае возобновления подачи энергии на площадку. , особенно из-за токов аварийного уровня. Ток, протекающий через заземляющий кабель, может создать магнитное поле, достаточно сильное, чтобы кабель сломался, как хлыст, что может привести к поломке костей или сбиванию рабочих с строений.

    Линейщики должны быть осторожны с размещением средств индивидуальной защиты, потому что 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.

    Что такое заземление и зачем мы заземляем систему и оборудование?

    Что такое заземление?

    Термин «заземление» обычно используется в электротехнической промышленности для обозначения «заземления оборудования» и «заземления системы». Заземление оборудования означает соединение заземления с нетоковедущими проводящими материалами, такими как кабелепровод, кабельные лотки, распределительные коробки, кожухи и корпуса двигателей.

    Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование? (на фото: заземляющий электрод и проводник; кредит: nachi.org)

    Заземление системы означает соединение заземления с нейтральными точками токоведущих проводов, таких как нейтральная точка цепи, трансформатор, вращающееся оборудование или система, либо жестко, либо с устройством ограничения тока.

    На рисунке 1 показаны два типа заземления.

    Рисунок 1 — Система заземления (щелкните, чтобы развернуть диаграмму)

    Что такое система с заземлением?

    Это система, в которой по крайней мере один провод или точка (обычно средний провод или нейтральная точка обмоток трансформатора или генератора) намеренно заземлены либо жестко, либо через полное сопротивление (Стандарт IEEE 142-2007 1.2).

    Типы системного заземления, обычно используемые в промышленных и коммерческих энергосистемах: твердое заземление, заземление с низким сопротивлением, заземление с высоким сопротивлением и незаземление.

    Какова цель заземления системы?

    Заземление системы, или преднамеренное соединение фазного или нейтрального проводника с землей, предназначено для управления напряжением относительно земли или земли в предсказуемых пределах.Он также обеспечивает прохождение тока, что позволит обнаружить нежелательное соединение между проводниками системы и землей [замыкание на землю].

    Что такое замыкание на землю?

    Замыкание на землю — это нежелательное соединение между проводниками системы и землей. Неисправности заземления часто остаются незамеченными и наносят ущерб производственным процессам на предприятиях. Выключение питания и повреждение оборудования, замыкания на землю нарушают поток продукции, что приводит к часам или даже дням потери производительности.

    Необнаруженные замыкания на землю представляют потенциальную опасность для здоровья и безопасности персонала. Замыкания на землю могут привести к угрозам безопасности, таким как сбои в работе оборудования, возгорание и поражение электрическим током.

    Замыкания на землю вызывают серьезные повреждения оборудования и ваших процессов. Во время неисправности оборудование может быть повреждено, а процессы прекращены, что серьезно повлияет на вашу прибыль.

    Вопросы и ответы

    ВОПРОС №1 — У меня есть максимальная токовая защита.Нужна ли мне дополнительная защита от замыкания на землю?

    Защита от перегрузки по току прерывает цепь для токов, для которых она была разработана и настроена на работу. Однако некоторые замыкания на землю, особенно дуговые замыкания низкого уровня, вызовут значительные повреждения и создадут источник возгорания, даже не достигнув уровня, необходимого для срабатывания устройства защиты от сверхтока.

    ВОПРОС № 2 — Есть ли опасность при использовании 480-вольтовой незаземленной системы на старом производственном предприятии? Следует ли заземлить систему?

    Основная опасность при работе незаземленной системы на 480 В заключается в том, что при замыкании на землю единственной индикацией, которая у вас будет, являются три световых индикатора.Напряжение на незаземленных фазах увеличится до 480 В относительно земли, напряжение на заземленном проводе будет 0 В относительно земли.

    В этой системе единственный способ указать наличие замыкания на землю — это когда два индикатора имеют большую яркость, чем индикатор неисправности фазы. Чтобы определить место замыкания на землю, вы должны включить каждый выключатель фидера, пока все три индикатора снова не загорятся с одинаковой яркостью.

    Как только это будет сделано, продолжайте спуск по этому фидеру, пока не найдете неисправность.Звучит очень легко сделать, но в реальном мире оказывается очень сложно.

    Установка обычно не заземляется, потому что это постоянно работающая установка, и следует избегать изоляции из-за замыкания на землю! К сожалению, это означает определение места замыкания на землю. Единственный способ определить место замыкания на землю — это включить и выключить выключатели фидера.

    Это то, чего вы пытаетесь избежать. Таким образом, в конце концов, замыкание на землю остается в системе, потому что нет простого способа его локализовать.Это опасно, потому что любое обслуживание, выполняемое в системе в заземленном состоянии, зависит от полного линейного потенциала по отношению к земле.

    Хорошая новость в том, что решение есть! Незаземленные объекты можно легко преобразовать в объекты с заземлением с высоким сопротивлением, а обнаружение и определение места замыкания на землю может быть выполнено без прерывания подачи электроэнергии.

    ВОПРОС № 3 — Какое влияние, если таковое имеется, на движущееся оборудование, спроектированное для установки с плавающим заземлением или незаземленной вторичной обмоткой, на установку, имеющую систему с истинным заземлением? На мой взгляд, это не должно иметь значения, но я могу ошибаться.

    В вашем случае (от незаземленной системы до глухозаземленной) нет, не имеет значения. Однако, если бы вы пошли другим путем (от SG к системе UNG), то да, это имело бы значение. Во время нормальной работы это, скорее всего, не имеет значения.

    Однако при замыкании на землю это произойдет. В незаземленной системе напряжение поврежденной фазы падает до потенциала земли (или ~ 0 В), а в неисправных фазах повышается межфазное напряжение по отношению к земле.

    Например, система на 480 В будет иметь фазное напряжение ~ 277 В при нормальной работе, поэтому она должна работать нормально.Однако при замыкании на землю на одной фазе ее напряжение падает до 0 В, а на двух других фазах повышается с 277 В до 480 В, между фазой и землей.

    Поскольку этого не происходит в системе с глухим заземлением, все, что рассчитано только на 300 В между фазой и землей, взорвется, например TVSS, VFD, измерители и т. Д.

    ВОПРОС № 4 Какое напряжение вы бы прочитали, если бы разместили свой провода от L1, L2 или L3 к земле 460-вольтового переменного тока, трехфазной системы питания, Y-соединены?

    Если система с Y-соединением надежно заземлена, вы увидите 266 В от линии к земле.Если система с Y-соединением не заземлена или заземлена с высоким сопротивлением и в системе нет замыкания на землю, вы также читаете 266V. В случае неисправности одной фазы, неисправная фаза будет показывать низкое напряжение около 0, а две другие фазы будут показывать около 460 В.

    Справочная информация // Резистивное заземление — вопросы и ответы отраслевых экспертов от iGard

    Применение и удаление защитного заземления

    Средства индивидуальной защиты для защиты электротехников в случае случайного повторного включения питания.

    Индивидуальное защитное заземление для технического обслуживания электрооборудования включает 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 случайно снова под напряжением .

    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 временные защитные заземления 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, так как 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 с помощью горячих палочек 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 измерителя напряжения на известном источнике под напряжением, чтобы убедиться, что он работает правильно (Тест № 1).

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

    Наконец, протестируйте 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 дуговым разрядом соответствующего уровня.

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


    Шаг 3: Очистите все соединения.

    Следует 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.


    Шаг 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 рабочих требуются дополнительные средства индивидуальной защиты от ударов и дуги.


    Список литературы

    Предотвращение инцидентов — август 2011: Заземление средств индивидуальной защиты

    Воздушные распределительные и передающие системы

    Индивидуальное защитное заземление воздушных распределительных и передающих линий и оборудования является одним из трех общепринятых методов работы, которые позволяют квалифицированным сотрудникам работать с обесточенными линиями и оборудованием. Два других метода — изоляция и изоляция. Ниже приведены описания всех трех.

    Изоляция: Рабочие могут изолировать себя от любой возможной разницы потенциалов между линиями и оборудованием и землей, используя изолированные резиновые перчатки, изолированные инструменты или метод работы голыми руками под напряжением. Некоторые компании обесточивают свои линии и оборудование и вместо заземления используют метод изоляции.

    Изоляция: Рабочие могут использовать метод изоляции при работе на линиях и оборудовании, сначала отключив питание линий и оборудования, получив зазор, установив временное защитное заземляющее оборудование, а затем, наконец, сняв временное защитное заземляющее оборудование и запустив линию оборудование как изолированное.Для использования метода изоляции линии и оборудование должны иметь:
    • Обесточен в соответствии с положениями корпоративных процедур переключения и очистки
    • Нет возможности контакта с другим источником под напряжением
    • Отсутствие возможных опасностей индуцированного напряжения

    Следует отметить, что метод изоляции может быть приемлемым методом работы в некоторых случаях; тем не менее, этот метод работы следует использовать с особой осторожностью и только после рассмотрения руководством вашей компании, а также группой безопасности и инженерии, чтобы убедиться, что метод изоляции является безопасным вариантом.

    Индивидуальное защитное заземление: Рабочие могут установить систему индивидуального защитного заземления, иногда называемую эквипотенциальным заземлением (EPZ), на рабочем месте, чтобы ограничить разницу напряжений между любыми двумя доступными точками до безопасного значения на рабочем месте.

    В этой статье мы рассмотрим современные общепринятые методы установки системы индивидуального защитного заземления в воздушных распределительных и передающих системах. Я надеюсь, что после этой статьи я расскажу об индивидуальном защитном заземлении подземных распределительных и передающих сетей, а затем об опасностях индукционного и механического заземления оборудования.

    ОПРЕДЕЛЕНИЯ
    Определения терминов, связанных с индивидуальным защитным заземлением, вызывают многочисленные недоразумения. Начнем с определения ряда терминов, которые будут использоваться в этой статье.

    Заземление кронштейном: Метод заземления, при котором оборудование временного защитного заземления устанавливается с обеих сторон рабочего места.

    Допуск: подтверждение оператором системы или ответственным лицом, что указанная линия или часть оборудования обесточены от всех обычных источников электроэнергии; бирка разрешения была размещена на всех точках очистки; и передача полномочий от системного оператора или ответственного лица держателю разрешения завершена.

    Кластерная шина: клемма, временно прикрепленная к конструкции для поддержки и обеспечения точки соединения для размещения заземляющих кабелей. Его также можно использовать для создания эквипотенциальной зоны.

    Обесточен: отключен от всех преднамеренных источников электропитания путем размыкания переключателей, перемычек, кранов или других предметов. Обесточенные линии и оборудование могут быть электрически заряжены или запитаны различными способами, такими как индукция от цепей под напряжением, переносных генераторов или освещения.Линии и оборудование обесточивания не позволяют рабочим заходить на минимальные расстояния сближения, если рабочие не изолированы, изолированы или линии и оборудование не были должным образом заземлены.

    Индукция электрического поля (емкостная связь): процесс генерирования напряжения или тока в изолированном проводящем объекте или электрической цепи с помощью изменяющихся во времени электрических полей.

    Индукция электромагнитного поля (электромагнитная связь): процесс, в котором используются как электрические, так и магнитные поля для генерации циркулирующего тока между двумя заземленными участками линии из-за близости соседней или близлежащей линии, находящейся под напряжением.

    Под напряжением: электрически подключен к источнику разности потенциалов или электрически заряжен так, чтобы иметь потенциал, отличный от потенциала земли.

    Эквипотенциальная зона (EPZ): состояние поддержания почти идентичного электрического потенциала между двумя или более элементами по сравнению с имеющимся номинальным напряжением.

    Напряжение воздействия: Напряжение, приложенное к телу рабочего из рук в руки или из рук в руки, когда рабочий соприкасается с объектами на рабочем месте, которые не имеют одинакового потенциала.

    Земля (наземный источник): Земля или проводящее тело относительно большой протяженности, которое служит вместо земли. Заземление обычно обеспечивает ссылку на нулевое напряжение — отсутствие напряжения — для электрических цепей. В условиях неисправности заземление может повышать напряжение до уровня выше нуля вольт вблизи преднамеренного или случайного подключения электрической цепи к земле.

    Заземление (заземление): средство подключения электрической цепи или электрического оборудования к заземлению (см. Определение «заземления»), намеренное или случайное.

    Минимальное расстояние воздушной изоляции (MAID): Кратчайшее расстояние в воздухе между линией или оборудованием, находящимся под напряжением, и телом рабочего с различным потенциалом. Это расстояние не учитывает плавающий электрод в зазоре или какой-либо фактор непреднамеренного движения.

    Минимальное расстояние сближения (MAD): MAID плюс фактор непреднамеренного движения.

    Personal Grounds: Комбинация шины кластера и перемычки заземления от шины группы к заземляющим контактам.

    Индивидуальное защитное заземление: Комбинация заземляющих заземлений и заземлений, установленных таким способом, который связывает обесточенные линии и оборудование со всеми другими проводящими объектами на рабочем месте, включая конструкцию, ограничивая напряжение воздействия до безопасного значения.

    Квалифицированный работник (работник): специалист, обладающий знаниями в области строительства и эксплуатации задействованного оборудования для производства, передачи и распределения электроэнергии, а также связанных с ними опасностей.Сотрудник должен пройти обучение, требуемое OSHA 1910.269 (a) (2) (ii), чтобы считаться квалифицированным сотрудником.

    Оборудование для временного защитного заземления: Система заземляющих зажимов, наконечников, групповых шин и кабелей, разработанная и подходящая для проведения тока короткого замыкания, как указано в ASTM F855.

    Заземление срабатывания защиты: оборудование временного защитного заземления, установленное таким образом, чтобы соединять источник заземления и фазовый провод (и) вместе. Площадки отключения сами по себе не используются для защиты работников.

    Не так давно представители электротехнической промышленности считали, что установка «коротких замыканий» — более известных сегодня как площадки для отключения — между местом работы и источником энергии защищает рабочего от любого случайного повторного включения электропитания в линии и оборудование. Если линии или оборудование могли быть случайно повторно включены с любой стороны рабочего места, устанавливались кронштейны заземления. Считалось, что напряжение и ток будут проходить по линии к месту работы, но прежде, чем они достигнут рабочего места и рабочего, они будут шунтированы или отведены на землю через шорты.Таким образом, рабочий не увидит опасного напряжения или тока на своем рабочем месте. Звучит как разумное предположение до тех пор, пока к этой идее не будет применена базовая электрическая теория — вероятно, более правильно именуемая электрическим фактом. Теория электричества дает нам два простых факта:
    • Ток проходит через землю с наименьшим сопротивлением.
    • Ток ведет все пути к земле.

    Это правда, что заземление — это путь с очень низким сопротивлением к земле, и ток будет направлен на этот путь с низким сопротивлением на землю, как указано выше.Но ток также ведет все пути к земле. Если рабочий держит руку на проводе и работает, например, с деревянной опорой или стальной конструкцией, через тело рабочего есть путь к заземлению, а через конструкцию к земле. Кто-то может возразить, что путь имеет высокое сопротивление и будет течь очень небольшой ток. Действительно, путь имеет высокое сопротивление, но это путь, который необходимо учитывать.

    ЭКСПЕРТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
    Насколько опасно ток, попадающий в руку рабочего, проходя через его тело и вниз по этой конструкции? Эксперт по электротехнике Чарльз Далзил и «Руководство IEEE по безопасности при заземлении подстанций переменного тока» говорят нам всего лишь 82 В и 164 мА (0.164 ампер) ток и напряжение могут быть смертельными для человека. Может ли рабочий, стоящий на конструкции и контактирующий с воздушным проводом, который случайно оказывается под напряжением, увидеть смертельное напряжение и ток? Да, если конструкция вообще является проводящей, смертельные напряжения и токи могут легко проходить через тело рабочего. Деревянные конструкции могут иметь сопротивление от 3 миллионов Ом до 5000 Ом. Что может повлиять на сопротивление деревянной опоры или конструкции? Сопротивление можно значительно снизить за счет воздействия влаги, обработки и заземления на опорах.

    Как мы узнаем, что напряжение и ток будут продолжать выходить за пределы площадки отключения, чтобы попасть на рабочую площадку и, возможно, на тело рабочего? Результаты испытаний, датируемые 1954 годом, ясно показывают, что опасное напряжение и ток действительно проходят через площадки для отключения, установленные между рабочим местом и источником энергии, и попадают на рабочую площадку. Если рабочий контактирует с проводником в тот же момент, смертельный ток может протекать через тело рабочего и вниз по конструкции.

    Первыми, кто обнаружил, что площадки для отключения не обеспечивают защиту рабочих, были Э.Дж. Харрингтон и T.M.C. Мартин, который провел исследование и опубликовал «Размещение защитных площадок для безопасности линейных монтеров» в 1954 году. Харрингтон и Мартин обнаружили, что площадки для спотыкания и крепления не обеспечивают защиту рабочих, как когда-то считалось в отрасли. Их исследование ясно показало, что соединение конструкции с площадками для спуска создает ЗЭП. Харрингтон и Мартин окрестили свой новый метод «одноточечным заземлением». Идея одноточечного заземления заключалась в том, чтобы прикрепить все временное защитное заземляющее оборудование к одной точке — конструкции.Некоторые компании поддержали идею одноточечного заземления, и производители оборудования для заземления продвигали эту концепцию, но промышленность не спешила принимать теорию и ее применение. С 1954 года было проведено гораздо больше испытаний и исследований, подтверждающих первоначальные выводы Харрингтона и Мартина о том, что на самом деле заземляющие устройства, установленные между местом работы и источником, не защищают рабочего.

    Исследовательский проект, выполненный J.T. Боннер, Б. Эрга, В.В. Гиббс, В. Грегориус в 1985 году выпустил документ IEEE под названием «Результаты испытаний индивидуального защитного заземления на конструкции деревянных опор линии распределения», в котором подтвердил заземление EPZ и его способность работать при распределительном напряжении.Недавние тесты дали аналогичные результаты и в настоящее время рассматриваются отраслью.

    В 1994 году OSHA опубликовало 29 CFR 1910.269 «Производство, передача и распределение электроэнергии». Раздел 1910.269 (n) (3) гласит: «« Эквипотенциальная зона ». В таких местах должны быть размещены временные защитные заземления и организованы таким образом, чтобы каждый сотрудник не подвергался воздействию опасной разницы в электрическом потенциале».

    РАЗРАБОТКА ПРОЦЕДУРЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
    Принимая во внимание 57-летние отраслевые исследования в области средств индивидуальной защиты и требования OSHA 1910.269 ​​(n) (3), как лучше всего установить временное защитное заземляющее оборудование для защиты рабочего? Я участвовал в разработке процедур заземления для ряда коммунальных предприятий по всей отрасли, и я предлагаю следующие элементы — как и некоторые из многих — учитывать при разработке процедуры заземления:

    • Когда линии и оборудование, которые находятся или могут быть под напряжением при напряжении более 50 вольт снимаются с эксплуатации для эксплуатации, технического обслуживания или строительства, они должны считаться находящимися под напряжением до выдачи разрешения; линии и оборудование прошли испытания; установлено оборудование временного защитного заземления для создания системы индивидуального защитного заземления (СЗЗ).
    • Проводники и устройства должны быть проверены и заземлены только после того, как будут выполнены соответствующие зазоры.
    • Перед тем, как приступить к работе, необходимо провести инструктаж со всеми работниками, чтобы обсудить возможные опасности. Когда работа включает установку системы индивидуального защитного заземления, все участники рабочего процесса должны обсудить процесс заземления и понимать ценность и ограничения этого метода работы.
    • В зависимости от места работы линии и оборудование должны быть заземлены с использованием следующих источников в порядке убывания приоритета:
    * Мат заземления подстанции
    * Система с общей нейтралью с несколькими заземлениями
    * Многозаземленный статический провод (наземный заземляющий провод)
    * Строительное заземление (опорное заземление, опорное заземление, опорное основание)
    * Шток заземляющий с временным приводом
    • Оборудование временного защитного заземления необходимо ежедневно проверять визуально перед использованием.Это включает визуальную проверку заземляющих перемычек на предмет сломанных или ослабленных фитингов, а также потертостей или порезов изоляции. Зажимы зажима заземления должны быть чистыми, а кабельные наконечники должны быть затянуты каждый день. Зажимы заземляющего зажима следует очищать проволочной щеткой с ингибитором перед каждым использованием. При обнаружении повреждений отремонтируйте или замените оборудование.
    • Не заземляйте через предохранители, трансформаторы, силовые выключатели, переключатели, силовые трансформаторы или другие типы устройств.
    • Утвержденный датчик напряжения, рассчитанный на напряжение системы, должен использоваться для проверки того, что линия или оборудование обесточены.«Фаззинг» линии не является одобренным методом тестирования линий или оборудования. Детектор напряжения следует проверять до и после каждого использования, чтобы убедиться, что устройство работает должным образом.
    • Зажим заземления заземляющего кабеля всегда должен подключаться к земле в первую очередь и сниматься в последнюю. Конец заземляющего кабеля необходимо подключать и отключать с помощью инструментов горячей линии.
    • Работники на земле могут подвергаться воздействию ступенчатого и сенсорного потенциалов при использовании всех типов защитного заземления.Во время работы наземный персонал должен находиться на расстоянии не менее 10 футов от конструкции, над которой ведутся работы, и любого забитого стержня заземления. Если наземные рабочие должны контактировать с конструкцией, следует использовать одобренные изолированные резиновые перчатки, изолированные галоши или токопроводящие коврики.
    • Не вся работа позволяет использовать описанные ниже процедуры. Если работа требует применения альтернативных методов работы, ответственное лицо должно получить одобрение от руководства, инженерного отдела и отдела безопасности, прежде чем вносить какие-либо изменения в эти процедуры.

    Этапы установки системы индивидуального защитного заземления включают:
    • Получение разрешения, как указано в процедурах разрешения и замены
    вашей компании.
    • Проверка линии или устройства, чтобы убедиться, что они обесточены, с помощью одобренного детектора напряжения
    • Установка балки на стойку под рабочей зоной.
    • Прикрепите один конец заземляющей перемычки нужного размера и правильной длины к шине кластера, а другой конец — к утвержденному заземлению, как указано выше
    • Установка заземляющей перемычки подходящего размера и правильной длины от шины кластера или земли к ближайшему фазовому проводу с помощью инструментов горячей линии, затем соединение других фаз вместе, работая от ближайшего к самому дальнему
    • Удаление средств индивидуальной защиты после завершения работы в точном обратном порядке.

    При разработке системы заземления средств индивидуальной защиты для линий электропередачи и оборудования обязательно, чтобы линии и оборудование были заземлены на наилучшее доступное заземление, как указано выше.Источник заземления с низким сопротивлением значительно снизит индукцию электрического поля, воздействующего на линию передачи. Процесс, аналогичный описанному выше для распределительных линий и оборудования, следует использовать при установке системы индивидуального защитного заземления.

    Убедитесь, что средства индивидуальной защиты установлены как можно ближе к месту работы. Когда рабочий контактирует с проводником, находясь на конструкции, образуется токопроводящая петля, и генерируемые напряжения могут в три раза превышать напряжение, развиваемое на оборудовании временного защитного заземления.

    Воздушные линии электропередачи следует рассматривать как имеющие опасные уровни индукции электрического поля и индукции магнитного поля до тех пор, пока они не будут тщательно оценены, испытаны и признаны безопасными, или пока не будут применены надлежащие методы работы для устранения опасности индукции.

    ВЛИЯНИЕ ИНДУКЦИИ
    Давайте кратко обсудим то, что обычно называют индукцией в электроэнергетике, технически определяемое как индукция электрического поля и индукция магнитного поля, а также влияние, которое она оказывает на близлежащие обесточенные линии.

    Электрические и магнитные поля создаются при протекании тока в системе переменного тока, находящейся под напряжением. Электрические и магнитные поля, создаваемые этой системой переменного тока под напряжением, могут наводить заряд в соседние обесточенные проводники посредством так называемой емкостной связи и индуктивной связи. Напряженность электрического и магнитного полей напрямую зависит от уровня напряжения в системе переменного тока под напряжением, протекания тока и близости обесточенных линий к системе переменного тока, находящейся под напряжением.Часто считается, что рабочие могут безопасно контактировать с обесточенной линией, расположенной поблизости от находящейся под напряжением системы переменного тока, если обесточенный проводник был заземлен. Фактически, процесс заземления обесточенной линии может увеличить опасность для рабочих, если процедуры заземления применяются неправильно.

    Индукция электрического поля может присутствовать в любое время, когда два проводящих объекта разделены диэлектрической средой, такой как воздух, образуя простой конденсатор. Когда обесточенная линия отделяется воздухом от соседней находящейся под напряжением линии, процесс, называемый емкостной связью, вызывает емкостное напряжение в обесточенной линии.

    Любая линия, на которую подается напряжение переменного тока, создает электрическое поле между проводником под напряжением и всеми другими объектами с различным потенциалом. Электрическое поле будет присутствовать из-за напряжения на линии, находящейся под напряжением, независимо от того, течет ли ток в проводнике под напряжением. Это электрическое поле измеряется в вольтах на метр.

    Когда обесточенный проводящий объект, такой как контактный провод, кабель, экранирующий провод, транспортное средство, инструмент, оборудование или тело рабочего, находится рядом с проводником под напряжением, электрическое поле индуцирует напряжение на обесточенном объекте через процесс, называемый индукцией электрического поля.

    Когда линия передачи переменного тока под напряжением проводит ток, вокруг линии передачи переменного тока создается магнитное поле (поток). Когда вторая линия передачи, параллельная первой линии передачи переменного тока, находящаяся под напряжением и находящаяся относительно близко друг к другу, обесточивается и заземляется в двух удаленных местах, создается токопроводящая петля. Переменный магнитный поток, создаваемый переменным током в линии передачи, создает индуцированное напряжение на обесточенной и многозаземленной линии передачи.Это напряжение, в свою очередь, создаст ток в проводящей петле. Этот процесс наведения тока и напряжения в обесточенную и многозаземленную линию передачи также называется индукцией магнитного поля или индуктивной связью.

    РЕКОМЕНДАЦИИ НА БУДУЩЕЕ
    Приведенная выше информация о индивидуальном защитном заземлении представляет собой краткое описание того, что должна включать процедура временного заземления. Он не охватывает множество исключений и настроек, которые могут потребоваться для соответствия вашей системе.Рекомендуется, чтобы ваша компания ознакомилась со всеми принятыми и опубликованными в отрасли стандартами, руководствами и документами, относящимися к индивидуальному защитному заземлению, при рассмотрении и пересмотре процедуры заземления. Вы также можете подумать о том, чтобы нанять специалиста по вопросам личного защитного заземления, который поможет вам в вашем обзоре.

    Кроме того, размер и номинальные характеристики оборудования временного защитного заземления, используемого в вашей системе, должны быть рассчитаны на максимальный доступный ток короткого замыкания и продолжительность.См. ASTM F855 — 09, «Стандартные спецификации для временных защитных заземлений, которые должны использоваться на обесточенных линиях электропередач и оборудовании», для получения подробной информации о применении оборудования временного защитного заземления.

    После того, как я недавно провел тренинг по заземлению для группы электротехников, их специалист по безопасности встал и сказал группе, что утверждение «Если он не заземлен, он не мертв», необходимо изменить на « Если он не заземлен эквипотенциально, вы можете умереть.«Когда я оглядываюсь назад на все несчастные случаи со смертельным исходом, в которых я участвовал за последние 26 лет в процессе создания ЗЭП, это пересмотренное заявление является очень верным.

    Обучение инструктора 101: Практическое индивидуальное защитное заземление — предотвращение инцидентов

    За последние 10 лет я консультировал по десяткам инцидентов, связанных с индукцией, восемь из которых закончились смертельным исходом. В каждом было что-то общее. Практически каждый читатель программы «Предотвращение инцидентов» согласится с тем, что одна из тем, которой уделяется наибольшее внимание в электроэнергетике — в письменной форме, в обучении и в беседе, — это индивидуальное защитное заземление (PPG).Не проходит и недели, чтобы я не писал по электронной почте и не разговаривал с кем-нибудь о PPG и, в частности, о работе с индукцией.

    В iP мы обсуждаем и делимся информацией, а также новостями об инцидентах, связанных с индукцией, и да, они действительно происходят с угрожающей скоростью. Я не могу указать на какие-либо эмпирические доказательства, но я и мои коллеги думаем, что мы, как отрасль, являемся причиной путаницы по вопросам PPG. Мы медленно эволюционировали от заземления для стабилизации электрических систем и защиты оборудования к заземлению для защиты рабочих.Некоторым даже язык стандарта OSHA кажется расплывчатым, противоречивым или слишком техническим. Стандарты ANSI устанавливают надежные процедуры для защитных мер, но они не являются учебными ресурсами для рабочих. Теперь, когда нагрузка на инфраструктуру и напряжение в системе продолжают расти, возникают соответствующие опасности, которые даже не обсуждались всего лишь поколение назад. Эти опасности приводят к инцидентам и, что еще хуже, инцидентам, которые можно предотвратить, которые ставят под угрозу жизнь работников, работающих на линиях электропередач.

    Шесть принципов
    Мы с коллегами консультировались с компаниями, у которых есть учебные курсы и 300-страничные руководства по процедурам заземления, которые не предотвращают индукционные несчастные случаи.Общей чертой среди погибших было то, что задействованные экипажи просто не видели опасностей, обычно потому, что они не понимали задействованных простых принципов, которые могли их предотвратить. Я считаю, что если квалифицированные работники поймут следующие шесть принципов о текущем потоке, включая информацию о заземленных системах, они смогут принять соответствующие решения о том, как защитить себя в сотнях сценариев, с которыми они могут столкнуться в своей карьере.

    Принцип 1
    В заземленных системах ток течет так же, как и в незаземленных цепях.

    Принцип 2
    Ток в параллельных системах проходит по каждому доступному пути обратно пропорционально сопротивлению пути. Это означает, что соединенные системы будут иметь ток на каждом пути, а пути с низким сопротивлением будут иметь больше тока, чем пути с высоким сопротивлением.

    Принцип 3
    Если вы не можете дать количественную оценку, вы должны предположить, что это смертельно опасно, и соответственно защитить себя. Это означает, что вы не можете делать предположений относительно уровня индукции. Если вы не можете рассчитать или измерить его, вы должны предположить, что он будет там, и принять необходимые меры предосторожности, такие как соединение для создания областей с равным потенциалом.

    Принцип 4
    Чтобы сломать электрическое сопротивление вашей кожи, требуется около 50 вольт. Напряжение, необходимое для нарушения электрического сопротивления вашего тела, увеличивается, когда вы надеваете неэлектрические барьеры, такие как обувь или перчатки. При использовании резиновых перчаток необходимое напряжение существенно возрастает.

    Принцип 5
    Этот принцип касается силы тока, необходимой, чтобы причинить вам вред. Эмпирические данные Чарльза Далзиэля из его экспериментов в 1950-х и 1960-х годах показали нам, что 155-фунтовая линейная машина может выдержать 91 миллиампер в течение 3 секунд до фибрилляции желудочков (см.hubbellpowersystems.com/literature/encyclopedia-grounding/pdfs/07-0801-02.pdf). По этой причине широко принято и используется здесь, что 50 миллиампер тока — это порог воздействия, который повышается до уровня опасности для рабочих. Здесь следует отметить, что OSHA в примечании к 29 CFR 1926.964 (b) (4) использует ток 1 мА (порог восприятия), предполагая, что воспринимаемый шок (т. Е. Ток выше 1 мА) может вызвать непроизвольная реакция, приводящая к неэлектрической травме.

    Принцип 6
    Этот принцип нацелен на разницу между заземляющими и эквипотенциальными заземлениями.Заземление, установленное для отключения обесточенной системы во время непреднамеренного включения, не защитит рабочего, потенциал которого не равен потенциалу пути системы. Заземления, установленные для отключения цепи, или заземляющие заземления также могут использоваться для защиты рабочего. Однако, если они не расположены или не установлены для создания зоны уравнивания потенциалов, они не защитят работника от травм в результате непреднамеренного включения питания или индукции.

    Эти шесть принципов не кодифицированы и не записаны ни в одном учебном пособии.Это вещи, которые я усвоил за годы, как важные для распознавания и снижения риска инцидентов и травм, связанных с индукцией. Но наиболее частая проблема связана с первыми двумя принципами. В PPG больше не всегда лучше. Проблема с заземлением заключается в том, что существует множество соединений, которые мы добавляем либо намеренно, либо посредством соединения.

    Тестовый пример
    Давайте рассмотрим пример, основанный на неправильном понимании бригадой строительства трансмиссии сопротивлений в цепи, который, кстати, очень похож на три из восьми смертельных инцидентов, о которых я упоминал в начале этой статьи.В данном конкретном случае бригады закрепляли три пучка 1590 на новой конструкции 500 кВ на стальных монополях. Бригада правильно знала, что корзина должна быть прикреплена к связке, прежде чем связать связку для подъема. Они использовали цепную лебедку и стальную стропу, прикрепленную к стреле башни, чтобы поднять узел. Связка соединялась с подъемником нейлоновыми стропами. Их корзина для людей, установленная на кране, была заземлена в основании башни. Ошибка экипажа заключалась в том, что, прикрепив корзину к жгуту, провод был подключен к тому же потенциалу, что и подъемник и мачта через соединение с корзиной и краном.Это предположение было неверным, но нередким. Как только команда изучила принципы PPG, они поняли, какую ловушку строили для себя.

    Применение принципов 1 и 2
    Ток течет в заземленной цепи точно так же, как и в незаземленной, и ток течет по каждому доступному пути, обратно пропорциональному сопротивлению пути. Источником в примере, который я только что описал, была индукция от линии 500 кВ, параллельной строению бригады. На жгуте был неизвестный уровень тока, но напряжение не было обнаружено.Это произошло из-за заземленных блоков связки, которые остались на новой конструкции, и площадки, расположенной на каждом конце двухмильного участка, который команда отсекала. Когда корзина прикреплена к проводу, индукционный ток течет от проводника через стрелу в башню и землю через заземление башни. Вверху на проводе имеется электрический зазор между непроводящими нейлоновыми стропами, используемыми для закрепления проводника к стальному подъемнику, соединенному с вышкой. Если человек, соприкасающийся с узлом, схватится за подъемник, он закроет эту брешь.Башня имеет очень низкое сопротивление по сравнению с корзиной и краном. У башни будет больше тока, протекающего через это меньшее сопротивление, чем у крана. Другими словами, два пути к земле — один через кран, другой через башню — не имеют равного потенциала. Мужчина в этом промежутке подвергается риску. Единственный способ создать на обоих путях одинаковый или почти равный потенциал — это прикрепить проводник к опоре.

    Применение принципа 3
    Если вы не можете дать количественную оценку, вы должны предположить, что это смертельно опасно, и соответствующим образом защитить себя.Многие линейные мастера, возможно, работали по сценарию, аналогичному вышеупомянутому примеру, и сказали бы, что они делали это сотни раз и никогда ничего не чувствовали. И это может быть правдой, особенно если они работали в кожаных перчатках. В их случае возможно, что напряжение на открытом промежутке между тросом и лебедкой составляло всего 25 вольт, но предположим, что оно составляет 1800 вольт. Что, если бы в то утро было 25 вольт, потому что на соседней линии было только 80 ампер, а затем они переключили его на 10 А.м. и через долю секунды на нем было 300 ампер? Вы не можете количественно оценить риск и убедиться, что его нет, поэтому вы должны предположить, что он смертельный, и преодолеть разрыв.

    Применение принципов 4 и 5
    Для нарушения электрического сопротивления кожи требуется около 50 вольт, а сила тока более 50 миллиампер опасна для рабочих. Это правда, что когда корзина была прикреплена к башне, по ней протекал ток в точке заземления. Мы уже знаем о сопротивлениях и протекании тока.Заземление опоры имеет очень низкое сопротивление, а заземление крана подключено к клеммной шпильке для заземления опоры. Большая часть тока на кране уходит в землю. Напряжение опоры в этой точке можно измерить между заземлением клеммы и удаленной землей. Удаленная земля — ​​это некоторая точка на земле, удаленная от проводника заземляющего электрода от башни к заземляющим стержням. Это напряжение возникает на сопротивлении земли. Есть еще одно сопротивление, на котором теперь можно измерить напряжение.Это промежуток между проводом и башней. В этом промежутке легко может быть 20 вольт или 1500 вольт или более в зависимости от тока, протекающего в этом заземленном пучке. И если блок пучка на этой конструкции заземлен, возникает еще один разрыв, который появляется, как только проводники поднимаются из блока пучка. Между прочим, я знаю два случая, когда индукционный ток был настолько велик, что веревочные стропы — а в другом случае — нейлоновые стропы — загорелись.

    Применение принципа 6
    Хотя это случается, мы редко слышим о том, чтобы кто-то замыкался на заземленной линии.В строительстве наиболее вероятным сценарием является потеря тягового провисания или такелажа, в результате чего ваши новые проводники попадут в линию под напряжением. Если это произойдет, ваши заземленные путешественники будут делать свою работу при условии, что линейный мастер, установивший их, почистил зажимы и соединения. Приземленных путешественников часто упускают из виду. Несколько наборов заземленных путешественников обеспечивают несколько путей к земле, помогая управлять током короткого замыкания и уменьшая нарастание тока на рабочем месте. Но единственные основания, которые будут защищать сотрудников, — это те, которые приспособлены к тому, чтобы мост или прыгать вокруг них, предотвращая повышение напряжения на их телах, где они находятся между потенциалами, такими как путешественники и вышка, буксиры и земля или проводники и прицепы с катушкой.

    Работодатели изо всех сил стараются выявлять риски и обучать процедурам. В этой статье нет места для рассмотрения всех существующих сценариев заземления, и вы можете найти некоторые дополнительные базовые принципы, которые здесь не обсуждаются. Присылайте нам свои комментарии и идеи по обучению. Мы надеемся, что понимание и принципы предоставят вашим линейным мастерам больше инструментов для выявления и снижения индукционных рисков.

    Об авторе: Проработав 25 лет линейным мастером и мастером по распределению передач, Джим Вон последние 17 лет посвятил безопасности и обучению.Известный автор, тренер и преподаватель, он является директором по безопасности Atkinson Power. С ним можно связаться по этому адресу электронной почты, защищенному от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

    Примечание редактора: «Обучение инструктора 101» — это обычная функция, предназначенная для помощи инструкторам, решая сложные технические вопросы в нетехническом формате. Если у вас есть комментарии к этой статье или идея темы для будущего выпуска, свяжитесь с Кейт Уэйд по адресу: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов.У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

    Важность индивидуального защитного заземления

    Линейщики, работающие на линиях электропередач и опорах, выполняют опасную работу. Они часто работают высоко над землей и обеспечивают обслуживание цепей и линий электропередач с опасными электрическими токами. Линейным мастерам важно защищать себя во время работы, используя подходящее оборудование и средства индивидуальной защиты.

    Что такое защитное заземление?

    Защитное заземление — это то, что линейные и другие коммунальные работники используют для защиты от возможного поражения электрическим током при работе с линиями электропередач и цепями.Линейщики строят защитные заземления, используя кабели и зажимы, которые эффективно заземляют любой электрический ток, который может проходить по линиям электропередач и работающей цепи. Это сделано для защиты линейных монтеров в случае, если линии электропередач не обесточены или не будут снова запитаны из-за одного из нескольких возможных факторов.

    Как заземление электросети защищает линейных

    Когда линейные работают на коммунальном оборудовании, через оборудование всегда проходит электрический ток. Защитное заземление не убивает ток, а вместо этого обеспечивает путь для заземления тока.

    Оборудование защитного заземления не устанавливается до тех пор, пока цепь не будет проверена на отсутствие напряжения. В случае повторного включения силовых линий или цепи защитное заземление позволит максимальному току короткого замыкания в системе.

    Выбор подходящего средства индивидуального защитного заземления

    Средства индивидуального защитного заземления должны быть установлены правильно, и очень важно использовать правильное оборудование для конкретной ситуации.Плохое соединение может привести к неисправности защитного заземления, что подвергнет опасности линейных.

    При выборе кабелей заземления высокого напряжения для использования в качестве защитного заземления необходимо учитывать номинальную стойкость кабеля и длину. Рейтинг устойчивости показывает, какой ток могут выдерживать кабели и как долго.

    Проверка и очистка защитного заземления

    Перед установкой оборудования защитного заземления необходимо убедиться, что оно находится в безупречном рабочем состоянии для эффективной защиты линейных гонщиков.Это оборудование необходимо тщательно осмотреть перед установкой и очистить, чтобы оно работало должным образом.

    Проверка защитного заземления

    Убедитесь, что вы проверили кабели и зажимы на наличие следующих проблем. Если вы обнаружите, что оборудование повреждено одним из следующих способов, вам следует немедленно прекратить его использование.

    • Проверьте, нет ли плоских, обрезанных или перекрученных участков кабеля.
    • Поищите в точках подключения оборванные жилы кабеля.
    • Обратите внимание на вздутие оболочки кабеля или мягкие пятна, которые могут указывать на коррозию.
    • Поищите трещины, трещины и другие повреждения зажимов.
    • Проверить зажимные губки на износ.
    • Проверить на износ резьбы стяжных болтов хомута.
    • Обратите внимание на неплотные соединения между зажимами и кабелями и наконечниками.
    • Убедитесь, что резьбовой зажимной механизм работает плавно.

    Очистка защитного заземления

    Фазовые проводники и электроды не должны иметь окисления перед присоединением к заземляющим кабелям.Убедитесь, что вы очистили эти детали жесткой проволочной щеткой, чтобы удалить окисление.

    Тестирование защитного заземления

    Последнее, что вам нужно сделать перед началом работы, — это проверить заземление. Тестирование важно, чтобы убедиться, что средства индивидуальной защиты защитят линейных игроков. После того, как вы установили защитное заземление, лучше всего будет нанять профессионала, который проверит защитное заземление за вас.

    Divergent Alliance предоставляет комплексные услуги по наземным испытаниям средств индивидуальной защиты.Мы проверим кабели, наконечники и зажимы, чтобы убедиться, что они правильно подключены.