Заземление насоса с электродвигателем

Проверка заземляющих устройств

Чтобы поддерживать заземляющие устройства в надлежащем техническом состоянии, необходимы регулярные проверки оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят следующие действия:

1. Внешний осмотр наземной части оборудования.
2. Тестирование наличия электроцепи между заземляющим устройствам и подзащитными компонентами.
3. Замер сопротивления контура.
4. Мониторинг пробивных трансформаторных предохранителей.
5. Тестирование надежности соединений с естественными заземлительными устройствами.
6. Замеры сопротивления петли фаза–ноль.
7. Измерение удельного сопротивления земли для опор линий электропередачи, если напряжение превышает 1 кВт.
8. Вскрытие почвы в отдельных местах для визуального контроля за элементами системы.

Проверка присутствия электроцепи между заземлением и защищаемым электрооборудованием осуществляется для подтверждения непрерывности и надежности системы. В ней недопустимы обрывы или некачественные контакты. В простых сетях (без больших разветвлений) сопротивление переходных контактов замеряют непосредственно между защитным и защищаемым элементом системы. Для сложных сетей используется другая тактика: вначале делается замер между заземлителем и отдельными частями магистрали, а уже затем — между участками и заземленными элементами.

Для измерений используют специальный аппарат — омметр (например, М-372). Также применяют измерительные мосты (типы приборов — УМВ, МMB, MBУ) или измерительное устройство типа МC-08. Непосредственно замеры сопротивления заземляющего контура выполняют измерителями М-416б ИСЗ-01, МС-08, М-1103.

Чтобы защитить электросети (до 1 кВт) с отведенной от земли нейтралью от перенапряжений, трансформаторы оснащают пробивными предохранителями. Надежность функционирования предохранителей зависит от правильности сборки и регулярного контроля за их техническим состоянием. В связи с этим проверка предохранителей проводится как при пусковых работах, так и при ремонте оборудования или перестановке данных устройств. Также предохранители проверяются при наличии предположения об их возможном срабатывании.

В случае повреждения участка и если показатель тока однофазного замыкания 1К соответствует следующему ниже условию, сеть отключается.

Чтобы определить ток однофазного замыкания, делают замер полного сопротивления электроцепи однофазного замыкания на корпус устройства или грунт. Самым простым способом измерения считается замер сопротивления петли ноль–фаза. Для этого используют вольтметр и амперметр.
Все устройства, используемые для измерений, должны иметь технический паспорт. В документе указывается схема заземления, результаты последних замеров и проверок состояния системы, данные о действиях, осуществленных при проведении ремонтных работ и внесенных изменениях.

Виды контуров заземления

Для быстрого «стекания» тока в землю наружная подсистема перераспределяет его на несколько электродов, расположенных в определенном порядке для увеличения площади рассеивания. Выделяются 2 основных вида соединения в контур.

Треугольник – замкнутый контур

В данном случае отвод тока реализуется при помощи трех штырей. Их жестко соединяют железными полосами, которые становятся ребрами равнобедренного треугольника. До того, как заземлить дом таким способом, необходимо разобраться в геометрических пропорциях. Действуют следующие правила:

1. Количество штырей, полос – по три.
2. Штыри монтируются в углах треугольника.
3. Длина каждой полосы равна длине прута.
4. Минимальное заглубление всей конструкции – о,5 м.

Конструкцию собирают до монтажа заземления на поверхности. Самое надежное соединение – сварное. Шина изготавливается из полосы достаточного сечения.

Линейный

Такой вариант составляется из нескольких электродов, расположенных в линию или полукругом. Используется разомкнутый контур в тех случаях, когда сформировать замкнутую геометрическую фигуру не позволяет площадь участка. Расстояние между штырями выбирается в пределах 1-1,5 глубины. Недостаток способа – увеличение количества электродов.

Указанные виды наиболее часто используются при обустройстве заземления частного дома. В принципе, замкнутый контур можно сформировать в форме прямоугольника, многоугольника или круга, но потребуется большее количество штырей. Главное преимущество замкнутых систем – продолжение функционирования в полном объеме при разрыве связки между электродами.

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).

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.

Прочие средства защиты для сетей до 1000В

Не все коллективные меры защиты поражения электрическим током являются оборудованием в цепи. Данные приспособления принято разделять на основные и дополнительные.

К разряду первых относят:

Штанга изолирующая

Изолирующая штанга – оборудование, которым можно касаться электроустановок во время их работы. Их корпус сделан из качественного диэлектрика, в зависимости от типа которого, эти приспособления можно применять в установках до 550кВ.

Клещи токоизмерительные

Токоизмерительные и изолирующие клещи – предназначены для замены предохранителей в установках, работающих под напряжением до 1000В, либо измерения тока в цепи. Применяется совместно с диэлектрическими перчатками и защитными очками.

Тестер Testboy Profy

Указатели напряжения или другими словами тестеры. Применяются для проверки текущего напряжения в электрической сети.

Инструмент с изоляцией

Изолированный инструмент и диэлектрические перчатки. Тут все предельно понятно, стоит упомянуть лишь, что к изолированному инструменту относятся любые монтажные приспособления с ручками покрытыми слоем диэлектрика, которые применяются при монтаже и ремонтных работах в электроустановках.

Дополнительные меры защиты отличает то, что они не в состоянии защитить от поражения током сами по себе, и могут применяться только совместно с основными. Служат они для защиты шага и прикосновения.

К ним относятся:

Резиновые галоши

Диэлектрические галоши;

Резиновый коврик

Ковры диэлектрические;

Резиновые накладки

Диэлектрические подставки и подкладки различной конфигурации;

Колпачки

Изолирующие колпаки.

Но и это далеко не все. Также при  работе с электроустановками иногда необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты в виде касок, очков и щитков, респираторов и противогазов, рукавиц и страховочных средств от падения с высоты.

Своевременное обеспечение персонала всеми средствами защиты, а также их надлежащее состояние – это залог безопасной работы.

543.1 Наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников должны быть:

— рассчитаны в соответствии
с
или

— выбраны в соответствии с .

В обоих случаях следует
учитывать требования .

Примечание — Заземляющий зажим оборудования установки должен
допускать возможность подключения защитных проводников.

543.1.1 Площадь поперечного сечения защитного проводника S, мм2, должна
быть не меньше значения, определяемого следующей формулой (применяется только
для времени отключения не более 5 с)

где I —
действующее значение тока короткого замыкания, протекающего через устройство
защиты при пренебрежимо малом переходном сопротивлении, А;

t — выдержка времени
отключающего устройства, с.

Примечание — Следует учитывать ограничение тока сопротивлением
цепи и ограничивающую способность (интеграл Джоуля) устройства защиты;

k — коэффициент, значение
которого зависит от материала защитного проводника, его изоляции и начальной и
конечной температур. (Формула для расчета k дана в приложении ).
Значение k для защитных проводников в
различных условиях указаны в таблицах — .

Если в результате применения
формулы получается нестандартное сечение, следует использовать проводники
ближайшего большего стандартного сечения.

Примечания

2
Значение максимальной температуры для электроустановок во взрывоопасных зонах
устанавливают по ГОСТ 22782.0.

Таблица
54В — Значения коэффициента k для изолированных защитных
проводников, не входящих в кабель, и для неизолированных проводников,
касающихся оболочки кабелей

Тип изоляции защитных проводников или кабелей

Поливинилхлорид (ПВХ)

Шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина

Бутиловая резина

Конечная
температура, °С

160

250

220

Коэффициентk для
проводника:

—
медного

143

176

166

—
алюминиевого

95

116

110

—
стального

52

64

60

Примечание —
Начальная температура проводника принята равной 30 °С

Таблица 54С — Значение коэффициента k для защитного проводника,
входящего в многожильный кабель

Материал изоляции

Поливинилхлорид (ПВХ)

Шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина

Бутиловая резина

Начальная
температура, °С

70

90

85

Конечная
температура, °С

160

250

220

Коэффициентk для
проводника:

—
медного

115

143

134

—
алюминиевого

76

94

89

Таблица 54D — Значение коэффициента k при использовании в качестве
защитного проводника оболочки или брони кабеля

Материал изоляции

Поливинилхлорид (ПВХ)

Шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина

Бутиловая резина

Начальная
температура, °С

60

80

75

Конечная
температура, °С

160

250

220

Коэффициентk*
для проводника:

—
медного

81

98

93

—
алюминиевого

22

27

26

—
стального

44

54

51

* Значения коэффициента k для проводников, изготовленных
из алюминия, свинца или стали, которые в МЭК 364-5-54-80 не указаны.

Таблица 54Е — Значение коэффициента k для неизолированных
проводников для условий, когда указанные температуры не создают опасности
повреждения близлежащих материалов

Условия

Проводники

проложенные

эксплуатируемые в

открыто и в специально отведенных местах

нормальной среде

пожароопасной среде

Медь

Максимальная
температура, °С

500*

200

150

k

228

159

138

Алюминий

Максимальная
температура, °С

300*

200

150

k

125

105

91

Сталь

Максимальная
температура, °С

500*

200

150

k

82

58

50

* Указанные температуры допускаются только при
условии, что они не ухудшают качество соединений.

Примечание — Начальная температура проводника принята равной 30
°С.

543.1.2 Сечение защитных проводников должно быть не менее значений,
приведенных в таблице . В этом случае не требуется проверять сечение на соответствие .

Если при расчете получают
значение сечения, отличное от приведенного в таблице, следует
выбирать из таблицы ближайшее большее значение.

Таблица 54F

В
миллиметрах в квадрате

Наименьшее сечение защитных проводников

S ≤ 16

S

16 S ≤ 35

16

S > 35

S/2

Значения таблицы
действительны только в случае, если защитные проводники изготовлены из того же
материала, что и фазные проводники. В противном случае сечения защитных
проводников выбирают таким образом, чтобы их проводимость была равной
проводимости, получаемой в результате применения таблицы.

543.1.3 Во всех случаях сечение защитных проводников, не входящих в состав
кабеля, должно быть не менее:

,5 мм2 — при наличии механической защиты;

мм2 — при отсутствии механической защиты.

Примечание — При выборе и прокладке защитных проводников следует
учитывать внешние воздействующие факторы по ГОСТ Р
50571.2.

Тонкости заземления из ПУЭ, о которых все забывают

Заземление в квартирах выполняется централизованно, поэтому владельцам такого жилья нет необходимости что-то придумывать и ломать голову, где взять заземления в многоквартирном доме. Совсем по-другому дела обстоят с частным жильём, где обустройство заземлительного контура полностью ложится на его владельца.

Правило №1

Однако не стоит переживать по этому поводу, ведь вполне достаточно прочитать пункт 1.7 из ПУЭ, чтобы понять, что в качестве заземления могут служить, как естественные, так и искусственные заземлители. Что это значит?

Допустим, с вашим домом где-то рядом есть бетонная или стальная конструкция, которая обладает достаточно площадью, чтобы служить в качестве заземлителя. Вот именно её и можно использовать для защиты электроприборов.

Кроме того, для надежности можно произвести замер заземления, чтобы понять, насколько конструкция хорошо выполняет свою задачу

При замере заземления важно чтобы его сопротивление не превышало 30 Ом. В противном случае заземление будет плохо справляться с защитой электроустановок

Правило №2

При этом само собой разумеется, что использовать в качестве заземлителей трубы, водопроводные или газовые, это не очень хорошая идея. Об этом так прямо и сказано в ПУЭ (раздел 1.7.110). «Не допускается применять трубопроводы в качестве заземлителей, в том числе центрального отопления и канализации».

Другое дело если это старый трубопровод, который находится без давления и уже давно не используется. Также многие используют в качестве заземлителей обсадную трубу скважины, которая уходит в землю на 10 и более метров. В любом случае это должен быть неиспользуемый трубопровод, поскольку заземление приводит к порче металла со временем.

Правило №3

Также, многие при монтаже заземления задаются вопросом о том, а каким именно должно быть сечение проводников идущих от заземлителей. Правила устройства электроустановок дает ответ и на этот вопрос.

Так, допускается использовать медные защитные проводники сечением 2,5 и 4 мм². Если кабель не имеет механической защиты, то его сечение должно быть не менее 4 квадратов. При наличии механической защиты от повреждения, допускается использовать медный проводник, толщиной в 2,5 мм².

Правило №4

Оно гласит, что заземление никак не связывается с рабочим нулём. То есть, ноль это ноль, а заземление это заземление. Недопустимо соединять эти два проводника вместе, ноль и земля идут раздельно.

Для подключения заземления к электроприбору, в данном случае, используется либо корпус, либо специальный разъем на клемме в самом электроприборе. Совсем другое дело зануление электроприборов, когда негде взять заземление, о чем уже не раз рассказывалось на сайте elektriksam.ru.

Основные термины

Для лучшего понимания разберемся с основными терминами, ведь это важно для правильного выбора и монтажа заземляющего проводника. Рассмотрим базовые определения:

Рассмотрим базовые определения:

1. Заземление — соединение металлических деталей электрической установки или оборудования с заземляющим устройством. Иными словами, это комплекс мероприятий, направленных на повышение безопасности человека при пользовании электрическими приборами.
2. Заземляющее устройство представляет собой группу элементов, обеспечивающих отвод напряжения (потенциала) в землю для защиты человека от негативного действия электрического тока. В его состав входит заземлитель и провод или шинка, соединяющая с нетоковедущей частью.
3. Заземлитель — конструкция, представляющая собой несколько сваренных металлических шинок, погруженных в землю на определенную глубину для обеспечения быстрого отвода потенциала. Главной характеристикой заземлителя является сопротивление, которое не должно превышать 4 Ом.
4. Заземляющий провод — изделие, соединяющее металлическую нетоковедущую часть оборудования с заземлителем. Фиксируется с помощью сварки или болтового соединения. От правильности выбора этой части конструкции напрямую зависит степень безопасности.
5. Заземляющая шина — элемент распределительных щитов, предназначенный для подключения PE-проводников, нулевого рабочего провода и заземлителя. Главным отличием от провода являются конструктивные особенности, позволяющие крепить к шине другие заземляющие провода.

Сегодня часто встречается такой термин, как контур заземления. Это название заземлителя, используемое в обиходе. Здесь также подразумевается конструкция, состояния из нескольких электродов или металлических уголков, находящихся в земле и смонтированных в форме треугольника. Именно к этой конструкции подключается заземляющая шинка.

Разберем ситуацию со схемами

С точки зрения протекания электрического тока, отличия между заземлением от занулением нет. Нулевой провод в любом случае имеет электрический контакт с физической землей.

Соответственно, при замыкании фазы на корпус, произойдет то самое короткое замыкание, и сработает отключение защитного автомата. Разумеется, (при условии правильного подключения: розетка должна иметь третий земляной контакт, как и электроприбор. По этой причине, электрики, нарушая требования Правил устройства электроустановок, часто разводят земляную шину от нулевого контакта вводного щитка.

Представим ситуацию, когда нулевой провод по какой-то причине разорван:

• потеря контакта по причине коррозии (в старых многоэтажках это рабочая ситуация);
• механический разрыв кабеля вследствие ремонтных работ с нарушениями технологии (к сожалению, тоже не редкость);
• несанкционированное вмешательство доморощенного «электрика»;
• авария на подстанции (возможно отключение только нулевой шины).

На схеме это выглядит следующим образом:

При организации защитного зануления, электрическая цепь между физической «землей» и контактом заземления электроприбора разрывается. Установка становится беззащитной. Кроме того, свободная фаза без нагрузки может создать потенциал, равный входному напряжению на ближайшей подстанции. Как правило, это 600 вольт. Можно представить, какой ущерб будет нанесен включенному в этот момент электрооборудованию. При этом утечки тока на физическую землю нет, и защитный автомат не сработает.

Представьте, что в этот момент, вы одновременно коснетесь фазы (пробой на корпус электроустановки), и металлического предмета, имеющего физическую связь с грунтом (водопроводный кран или батарея отопления). Можно получить поражение электротоком при напряжении 600 вольт.

А теперь посмотрим, в чем разница между заземлением и занулением (на нашей схеме). При разрыве нулевой шины, просто пропадет питание на всех электроустановках в этой цепи. Поражения электротоком не будет, ни при каких обстоятельствах: электрическая цепь между физической землей и контактом заземления электроприборов не нарушена. Здоровье мы уже сохранили. Теперь посмотрим, что произойдет с электроустановками. Максимум ущерба — это перегоревшая лампа накаливания, ближайшая к вводному щитку. Причем неприятность произойдет лишь в случае повышения напряжения на фазном проводе. Сила тока возрастет (согласно закону Ома), сработает автомат защиты, и возможно, остальные электроприборы не пострадают.

Именно по этой причине, ПУЭ жестко предписывают: защитное заземление и зануление электроустановок должно быть организовано независимо друг от друга, с помощью разных линий.

Для справки: Обычно используется цветовая маркировка проводов:

1. Фаза — коричневого или белого цвета.
2. Рабочий ноль — синего цвета.
3. Защитное заземление — желто-зеленая оболочка.

Если у вас жилье современной постройки, значит зануление и заземление выполнено согласно Правилам устройства электроустановок. Это легко проверить, взглянув на вводной кабель в щитке. Кроме того, вы сами можете проверить правильность подключения.

Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

К таким системам относятся:

• TN-C;
• TN-S;
• TNC-S;
• TT.

Согласно п. 1.7.3 ПУЭ TN-система — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.

TN включает в себя такие элементы, как:

• заземлитель средней точки, которая относится к источнику питания;
• внешние проводящие части устройства;
• проводник нейтрального типа;
• совмещенные проводники.

Нейтраль источника глухо заземлена, а внешние проводники установки подключены к глухозаземленной средней точке источника при помощи проводников защитного типа.

Сделать заземляющий контур можно только в электроустановках, мощность которых не превышает 1 кВ.

Система TN-C

В данной системе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник. Они совмещены на всем протяжении системы. Полное название — Terre-Neutre-Combine.

Среди преимуществ TN-C можно выделить только легкий монтаж системы, который не требует больших усилий и денежных затрат. Для монтажа не требуется улучшение уже установленных кабельных и воздушных линий электропередачи, у которых есть всего 4 проводящих устройства.

Недостатки:

• возрастает вероятность получения удара током;
• возможно появление линейного напряжения на корпусе электрической установки во время обрыва электрической цепи;
• высокая вероятность потери заземляющей цепи в случае повреждения проводящего устройства;
• такая система защищает только от короткого замыкания.

Система TN-S

Особенность системы заключается в том, что электричество поставляется к потребителям через 5 проводников в трехфазной сети и через 3 проводника в однофазной сети.

Всего от сети отходит 5 проводящих источников, 3 из которых выполняют функцию силовой фазы, а оставшиеся 2 — это нейтральные проводники, подсоединенные к нулевой точке.

Конструкция:

1. PN — нейтральный механизм, который задействован в схеме электрического оборудования.
2. PE — глухозаземленный проводник, выполняющий защитную функцию.

Преимущества:

• легкость монтажа;
• низкая стоимость покупки и содержания системы;
• высокая степень электробезопасности;
• не требуется создание контура;
• возможность использовать систему в качестве устройства от защиты утечки тока.

Система TN-C-S

TN-C-S система предполагает разделение проводника PEN на PE и N в каком-то участке цепи. Обычно разделение происходит в щитке в доме, а до этого они совмещены.

Достоинства:

• простое устройство защитного механизма от попадания молний;
• наличие защиты от короткого замыкания.

Минусы использования:

• слабый уровень защиты от сгорания нулевого проводника;
• возможность появления фазного напряжения;
• высокая стоимость монтажа и содержания;
• напряжение не может быть отключено автоматикой;
• отсутствует защита от тока на открытом воздухе.

Система TT

TT разработана для обеспечения высокого уровня безопасности. Устанавливается на электростанциях с низким уровнем технического состояния, например, где используются оголенные провода, электроустановки, которые расположены на открытом воздухе или закреплены на опорах.

TT монтируется по схеме четырех проводников:

• 3 фазы, подающие напряжение, смещаются под углом 120° между собой;
• 1 общий ноль выполняет совмещенные функции рабочего и защитного проводника.

Преимущества TT:

• высокий уровень устойчивости к деформации провода, ведущего к потребителю;
• защита от КЗ;
• возможность использования на электроустановках высокого напряжения.

Недостатки:

• сложное устройство защиты от молний;
• невозможность отследить фазы короткого замыкания электрической цепи.

Классификация систем заземления

Общепринятая классификация систем заземления осуществляется по следующим основным признакам:

• Состояние нейтрали электросети (заземленное или изолированное).
• Способ ее прокладки от подстанции с понижающим трансформатором до конечной электроустановки потребителя.
• Особенности подключения нагрузки к нейтральной жиле.

Основным документом, согласно которому производится классификация этих систем, являются ПУЭ (правила устройства электроустановок). В них подробно рассматриваются характерные признаки, согласно которым принято различать действующие защитные системы. Для их обозначения применяются английские буквенные символы T, N, I, C и S, которые расшифровываются как «заземление», «нейтраль», «изолированное», «общая» и «раздельная».

Действующие системы заземления

• TN-C, из обозначения которой следует, что на всем протяжении трассы нулевой рабочий N и защитный PE проводники объединены в общую шину PEN (C – это «common»).
• TN-S, означающая раздельную прокладку упоминавшихся выше проводников («Select»).
• TN-C-S, из названия которой следует, что на части трассы проводники PE и N объединены, а начиная с какого-то места они прокладываются раздельно.

На практике также встречаются редко используемые системы TT и IT, применяемые только в исключительных случаях. Такой уникальный способ построения заземляющей структуры как система с изолированным нулем, например, востребован при электроснабжении сооружений, где необходимо обеспечить высокий уровень безопасности. В частности, это касается электрооборудования, устанавливаемого на горнодобывающих шахтных предприятиях. Объясняется это тем, что при подземных работах нередки случаи скопления взрывоопасных газов, а система IT, особенностью которой является пониженное искрообразование, в этом случае является самой безопасной.