Заземляющие устройства распределительных подстанций – назначение, конструктивные особенности, особенности эксплуатации

Характеристики заземляющих устройств.

При замыкании токоведущих частей на землю через место замыкания проходит электрический ток. В зависимости от величины этого тока различают электроустановки с малыми и большими токами замыкания на землю. Если в электроустановке напряжением выше 1000 В однофазный ток замыкания на землю равен или меньше 500 А, она считается установкой с малыми токами замыкания на землю. Если указанный ток больше 500 А, считается, что установка имеет большие токи замыкания на землю. Допустимая величина сопротивления заземляющих устройств для указанных установок принимается различной. Так, для установок с малыми токами замыкания на землю сопротивление заземляющего устройства в любое время года не должно превышать 10 Ом и, кроме того, быть не более величины Ом при использовании только для установки выше 1000 В и не более Ом при использовании заземляющего устройства также и для установок напряжением до 1000 В. В приведенных выражениях — расчетный ток замыкания на землю (А). В установках с большими токами замыкания на землю наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств равно 0,5 Ом. Норма для сопротивлений заземляющих устройств опор линий электропередачи напряжением выше 1000 В устанавливается в зависимости от удельного сопротивления земли. Эти нормы приведены ниже.

Для электроустановок напряжением до 1000 В, работающих с глухим заземлением нейтрали, у генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВА и менее сопротивление заземляющих устройств не должно быть больше 10 Ом, а при мощности последних выше 100 кВА — не более 4 Ом. При параллельной работе генераторов и трансформаторов учитывают их суммарную мощность. Заземляющие устройства воздушных линий напряжением до 1000 В, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений, должны иметь сопротивление заземления не выше 50 Ом.

• Назад
• Вперёд

Наша компания предлагает материалы для выполнения заземления различных видов подстанций. Основные нормативные ссылки для устройства заземления.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК, Издание седьмое Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью

«1.7.100. В электроустановках с глухозаземленной нейтралью нейтраль генератора или трансформатора трехфазного переменного тока, средняя точка источника постоянного тока, один из выводов источника однофазного тока должны быть присоединены к заземлителю при помощи заземляющего проводника. Искусственный заземлитель, предназначенный для заземления нейтрали, как правило, должен быть расположен вблизи генератора или трансформатора. Для внутрицеховых подстанций допускается располагать заземлитель около стены здания.»

«1.7.101. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.»

«1.7.111. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными»

Таблица 1.7.4

Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле

* Диаметр каждой проволоки.

Мы предлагает рассмотреть монтаж заземляющего устройства для КТП. Основной материал, он же вертикальный заземлитель — стальной стержень, покрытый слоем меди электрохиимическим способом. Слой меди не менее 250 мкм.

Стержень оснащен резьбой с двух сторон.

Вертикальный заземлитель забивается в грунт. Длина одного омедненного стержня 1,2 метра. При помощи латунной муфты, стержни механически соединяются, таким образом, увеличивая длину (глубину) заземлителя. Этот метод установки и данные материалы эффективны в ограниченных условиях монтажа. Данная технология позволяет добиться сопротивления растекания тока в диапазоне от 1 до 4 Ом.

Для монтажа заземления КТП понадобилось 10 стрежней, 10 соединительных муфт, наконечник на первый стержней, удароприемная головка для передачи удара от вибромолота к стержням. Заземляющий проводник — стальная полоса размером 40х4 мм, оцинкованная 3 метра.

Инструменты: — отбойный молоток с насадкой для забивания стержней; — перфоратор SDS-MAX с буром диаметром 26 мм и длиной 1 метр; — УШМ; — трубные ключи; — гаечные ключи на 13; — удлинитель 50 м для питания электроинсструмента.

Первое что требуется — определить место монтажа. Необходимо убедиться ,что в данном участке не проходят коммуникации, силовые кабели любые строительные конструкции (бетонные фунтдамент).

При помощи перфоратора SDS-MAX и бура диаметром 26 мм проходим асфальтовый слой и гравийную подложку.

Собираем первый стержень. Накручиваем на одну сторону наконечник для забивания, на вторую соединительную муфту. В соединительную муфту вкручиваем удароприемную головку. Вставляем собранный стержень в пробуренное отверстие.

Для забивания вертикальных стержней используем отбойный молоток, с силой удара от 20 Дж и переходником SDS-MAX. Другим концом вставляем насадку в удароприемную головку.

Забиваем первый стержень чтобы соединительная муфта была выше отверстия в асфальте. Отвинчиваем удароприемную головку. Заливаем токопроводящую жидкость. Устанавливаем следующий стержень. Закручиваем стержень в муфту, удерживая трубным ключом. Затяжка выполняется до характерного скрипа. На верхний конец устанавливаем удароприемную головку и продолжаем забивать.

Первые несколько стержней обычно забиваются с некоторой легкостью, т.к. верхний слой грунта не такой плотный. Забиваем все стрежни, у последнего оставляем 15 см для подключения зажима. Зажим выполнен из нержавеющей стали и затягивается на 4 болта.

10 стержней для этой КТП дали 3,37 Ом, что удовлетворяет требованиям.

Далее необходимо подключить заземляющий проводник в вертикальному заземлителю через зажим. По итогу всё соединение обматывается специальной изолирующей лентой, которая сформирует изолированный кокон для защиты от воды и грязи.

Время затраченное на весь монтаж заземляющее устройство КТП составило 1,5 часа с учетом электроизмерений и подключения к ГЗШ КТП. Стоимость такого комплекта составила 15 тысяч рублей.

Такой способ монтажа и оригинальные материалы применим в частности к подстанциям разного назначения, т.к. не всегда есть место для установки контура большого размера с несколькими заземлителями.

Ремонт быстродействующих аппаратов

Ремонт аппарата защиты быстродействующего типа любого вида необходимо выполнять в одной и той же последовательности. Быстродействующий выключатель, или БВ, продувается чистым сжатым воздухом под давлением не более 300 кПа (3кгс/см2). После этого прибор протирается салфетками. Далее необходимо снять такие элементы, как дугогасительная камера, блокировочное устройство, пневматический привод, якорь с подвижным контактом, индуктивный шунт и другие.

Непосредственно ремонт прибора осуществляется на специальном ремонтном стенде. Дугогасительная камера разбирается, ее стенки очищаются в специальной дробеструйной установке, после чего они протираются и осматриваются. В верхней части данной камеры могут быть допущены сколы, если их размеры не превышают показателей 50х50 мм.Толщина стенок в местах разрыва должна быть от 4 до 8 мм. Необходимо провести измерение сопротивления между рогами дугогасительной камеры. Для некоторых образцов показатель должен быть не менее 5 МОм, а для некоторых не менее 10 МОм.

Поврежденная перегородка должна быть срублена по всей ее длине. Все похожие места срубов должны быть тщательно зачищены. После этого смазывают склеиваемые поверхности при помощи клеящего раствора на основе эпоксидной смолы. Если были обнаружены изломанные веерные листы, то их заменяют. Если находятся изогнутые, то их необходимо выровнять и вернуть в эксплуатацию. Имеется также дугогасительная катушка, которая должна быть очищена от нагара и оплавлений, если таковые имеются.

Тепловое и токовое реле

На сегодняшний день среди аппаратов защиты электрических сетей имеется и множество разнообразных видов реле.

Тепловое реле — это одно из наиболее распространенных устройств, которое способно защищать электрические двигатели, нагреватели, любые силовые приборы от такой проблемы, как ток перегрузки. Принцип действия данного прибора очень прост, и основан он на том, что электрический ток способен нагревать проводник, по которому он протекает. Основная рабочая деталь любого теплового реле — это биметаллическая пластина. При нагреве до определенной температуры эта пластина изгибается, чем и разрывает электрический контакт в цепи. Естественно, что нагрев пластины будет происходить до тех пор, пока не достигнет критической точки.

Кроме тепловых, имеются и другие типы аппаратов защиты, к примеру токовое реле, которое контролирует величину тока в сети. Есть также реле напряжения, которое будет реагировать на изменение напряжения в сети и реле дифференциального тока. Последний прибор — это аппарат защиты от токов утечки

Здесь важно отметить, что автоматические выключатели, как и плавкие предохранители, не могут среагировать на возникновение утечки тока, так как это значение достаточно мало. Но при этом данного значения вполне хватит, чтобы убить человека при соприкосновении с корпусом прибора, подверженного такой неисправности

Если наблюдается большое количество электрических приборов, которые нуждаются в подключении реле дифференциального тока, то часто используются комбинированные автоматы, чтобы уменьшить габариты силового щита. Такими устройствами стали приспособления, сочетающие в себе автоматический выключатель и реле дифференциального тока — автоматы дифференциальной защиты, или же дифавтоматы. При использовании таких устройств не только снижается размер силового щита, но и сильно облегчается процесс установки аппарата защиты, что, в свою очередь, делает их более экономичными.

Назначение заземления и основные определения.

При работе сельских электроустановок (станций, подстанций и линий электропередачи) возможны случаи прикосновения людей и животных к токоведущим частям установок, находящимся под напряжением. Не исключены прикосновения и к частям, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под ним вследствие пробоя изоляции этих частей. В обоих случаях через тело людей и животных будет проходить электрический ток, который может вызвать смертельный исход. Для защиты людей и животных от опасности поражения электрическим током предусматривают заземление, т. е. соединение оснований и металлических корпусов электрооборудования с землей. Заземления выполняют также для обеспечения нормальных условий работы электроустановки и для отвода грозовых разрядов в землю. По назначению различают защитное, рабочее и грозозащитное заземления. Защитное заземление выполняют для того, чтобы обеспечить соответствующую безопасность людей и сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током при нарушениях изоляции элементов электроустановки. Рабочее заземление (например, заземление нейтрали трансформаторов напряжением 110 кВ) обеспечивает определенный режим работы электроустановки, а грозозащитное— отвод тока молнии от стержневых и тросовых молниеотводов и разрядников. В общем случае под заземлением понимают преднамеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством, состоящим из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу электрически соединенных проводников, непосредственно соприкасающихся с землей. Их назначение — обеспечить электрическое соединение с землей. Заземлители бывают естественными и искусственными. Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки и корпуса оборудования с заземлителем. В качестве естественных заземлителей в установках напряжением до 1000 В могут быть использованы подземные водопроводные трубы, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие хорошее соединение с землей. Искусственные заземлители выполняют в виде стальных стержней круглого или плоского сечения. Материалом для одиночных стержневых заземлителей может быть также угловая сталь. Повреждение изоляции электроустановки может вызвать замыкание на землю и замыкание на корпус. Замыканием на землю называют случайное замыкание (соединение) находящихся под напряжением токоведущих частей установки непосредственно с землей. Замыканием на корпус называется электрическое соединение токоведущих частей электроустановки с заземленными основаниями и корпусами электрооборудования. Заземлению подлежат все корпуса электрических машин, трансформаторов, выключателей, аппараты и приводы к ним, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, шкафов и щитов управления, металлические конструкции подстанций и распределительных устройств, металлические оболочки силовых кабелей и корпусов кабельных муфт, разрядники, искровые промежутки, молниеотводы и тросы на каждой опоре.

TN-C

Системой заземления TN-S сегодня оборудуются все современные жилые и нежилые объекты. К сожалению, такая схема применяется только на объектах, введенных в строй не раньше, чем 15–20 лет назад. Подавляющее большинство жилого фонда, построенного во времена СССР, оборудованы системой TN-C. Это не значит, что все эти объекты построены с нарушениями СНиП. Просто в те времена, стандарты (включая ПУЭ) были иными.

В идеале, необходимо переоснастить все существующие сети до стандарта TN-S. Но это потребует огромных капиталовложений. К тому-же, прокладка дополнительных линий «земли» от питающих подстанций не всегда возможна технически. А значит, в некоторых местах придется менять всю сеть силовых кабелей.

Заземление TN-C не обеспечивает полной безопасности по следующей причине:

«Земля» и рабочий нуль представляют собой одну линию, которая расположена в силовом кабеле от источника питания, до потребителя. Заземлитель (контур заземления, физически соединенный с грунтом), расположен в непосредственной близости от питающей подстанции. Такой способ организации заземления называется глухозаземленной нейтралью. Силовой кабель состоит из четырех жил: три фазы (L1, L2, L3), и рабочий нуль, совмещенный с рабочим заземлением (PEN).

Поскольку рабочий нуль находится под нагрузкой (через него протекает активный электрический ток), он находится в так называемой зоне риска. Нередки случаи, когда от перегрева этот проводник просто отгорал. Что происходит при этом с конечными потребителями, оставим за скобками — напряжение может скакнуть до 600 вольт. Главная опасность в том, что все электроустановки в этом случае теряют защитное заземление. Прикоснувшись к корпусу, на котором может оказаться потенциал фазы, человек гарантированно будет поражен электротоком. Особую опасность при такой аварии, представляет одновременное прикосновение к электроустановке, находящейся под напряжением, и металлическим конструкциям, имеющим физический контакт с грунтом: системы отопления, водопровода, арматура в стенах. Даже влажный цементный пол, соединенный с арматурой в стяжке, может стать причиной трагедии.

В многоквартирных домах, и других объектах, оборудованных системой TN-C, вообще отсутствует защитное заземление в привычном понимании. Все знают, как выглядят розетки советского образца: в них нет контактов заземления. Даже если владельцы производят замену на трех контактные современные розетки, клемма защитного заземления остается невостребованной: ее просто не к чему подключить.

По этой причине, на объектах, оснащенных заземлением TN-C, в помещениях с повышенной влажностью (санузлы, бани, прачечные), запрещено использовать незаземленные электроприборы. Если вы устанавливаете бойлер, или стиральную машину — подводить к ней заземление (или организовывать систему дополнительного уравнивания потенциалов) на основе рабочей нейтрали, запрещено!

Необходимо организовать заземлитель (полноценный контур, имеющий физический контакт с грунтом). Причем параметры такого заземлителя должны соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок.

Металлический уголок длиной 50 см, забитый в палисадник у подъезда, заземлителем не является!

Затем в квартиру заводится заземляющий проводник (сечением не менее 2.5 мм², и не имеющий разъединителей на всей протяженности), который соединяется непосредственно с электроустановкой. Разумеется, необходимо установить щиток или клеммную колодку заземления, завести на нее розетки и корпуса опасных электроприборов.

Виды ЗУ

В роли заземляющих устройств могут быть использованы объекты как искусственного, так и естественного происхождения. Первые из них представлены:

• стальными обрезками труб и рельс;
• металлическими тросами и цепями;
• длинными стальными прутьями (диаметр – 1 см);
• стальными полосами или угловой сталью длиной не менее 2 метров;
• стальными трубами диаметром от 3 см.

Стоит заметить, что сопротивление заземляющих устройств можно определить, только проведя контрольные замеры. Если естественный элемент покажет приемлемый показатель значения R, то дополнительные конструкции не понадобятся. Естественные объекты представлены:

• оболочками свинцового кабеля;
• подземными трубами жилых помещений, которые соединяются с землей;
• железобетонным фундаментом, если вокруг влажный грунт (суглинок или глина);
• подземными трубами (исключением являются только теплотрассы и те, по которым транспортируют горючие материалы).

Обустройство в частном доме

Отдельные владельцы загородного жилья нередко задаются вопросом о том, а нужно ли заземление в деревянном доме? Ответ на него можно найти в основных положениях действующих нормативов (в ПУЭ, например), где указанная защитная мера оговаривается как обязательная.

Более того, оказывается, что изготовить надёжную заземляющую конструкцию в частном доме намного проще, чем в городском многоквартирном строении.

И действительно, для обустройства заземления в загородной местности достаточно выбрать неподалёку от дома удобное для размещения заземлителя место и подвести к нему медную шину.

Сделать это в городских условиях не представляется возможным, поскольку наличие надёжного заземлителя в границах дома не предусматривается строительными нормативами (СНиП).

В указанной ситуации остаётся довольствоваться заземлением на стороне питающей подстанции, удалённой на значительные расстояния и не обеспечивающей по этой причине требуемой эффективности защиты.

Довольно часто в загородных хозяйствах используется силовое оборудование, работающее от трёхфазного источника питания, эффективное заземление питающих цепей которого считается обязательным.

Из чего сделать контур заземления?

• 24 мая 2021 09:08:49

На вопросы о том, что такое заземление, заземляющий контур и заземляющее устройство, ответы дает ПУЭ 7. Этот свод правил, которым руководствуются в своей работе инженеры-проектировщики, определяет искусственное заземление

как специально организованное электрическое соединение заземляющего устройства и определенной точки сети, оборудования или электроустановки. Электрический ток отводится в грунт и рассеивается в нем, не нанося вреда людям – значение напряжения прикосновения благодаря заземлителю снижается до безопасного для человека. Безопасность условий эксплуатации электрического оборудования определяется наличием действующего работоспособного заземления.
Заземляющее устройство
включает в себя непосредственно заземлитель и проводник.
Заземлитель
проводит электрический ток в землю, а заземляющий проводник соединяет его и объект защиты. Несмотря на единую цель, особенности конструкции и механизмы работы заземляющих устройств разного типа существенно отличаются.

Недостатки разных видов защитных устройств

Плавкие предохранители, которые ранее широко применялись в качестве аппаратов защиты распределительных устройств, обладают следующим рядом недостатков:

• довольно ограниченная возможность для применения в качестве защиты от тока перегрузки, так как отстройка от пусковых токов достаточно сложна;
• электродвигатель продолжит работу на двух фазах, даже если третью отключит предохранитель, из-за чего двигатель часто выходит из строя;
• в определенных случаях отключаемая предельная мощность является недостаточной;
• отсутствует возможность быстро восстановить подачу питания после отключения.

Что касается воздушных типов автоматов, то они более совершенны, чем плавкие предохранители, но и они не лишены недостатков. Основная проблема использования электрических аппаратов защиты заключается в том, что они не избирательны в плане действия. Особенно это заметно, если возникает нерегулируемый ток отсечки у установочного автомата.

Есть установочные автоматы, в которых защита от перегрузки осуществляется при помощи тепловых расцепителей. Чувствительность и задержка у них хуже, чем у тепловых реле, но при этом они действую на все три фазы сразу. Что касается универсальных автоматов для защиты, то здесь она еще хуже. Это обосновано тем, что в наличии имеются только электромагнитные расцепители.

Часто используются магнитные пускатели, в которые встроены реле теплового типа. Такие защитные средства способны защитить электрическую цепь от тока перегрузки в двух фазах. Но так как тепловые реле обладают большой инерционностью, они не способны обеспечить защиту от короткого замыкания. Если установить в пускатель удерживающую катушку, то можно обеспечить защиту от минимального напряжения.

Качественную защиту и от тока перегрузки, и от короткого замыкания могут обеспечить лишь индукционные реле или же электромагнитные реле. Однако они способны работать лишь через отключающий аппарат, из-за чего схема с их подключением получается более сложной.

Если подвести краткий итог вышесказанному, то можно сделать два следующих вывода:

Для защиты электрических двигателей, чья мощность не превышает 55 кВт, от тока перегрузки чаще всего используются именно магнитные пускатели с плавкими предохранителями или же с воздушными аппаратами. Если мощность электрического двигателя более 55 кВт, то для их защиты используются электромагнитные контакторы с воздушными аппаратами или защитными реле

Здесь очень важно помнить о том, что контактор не допустит разрыва цепи при возникновении короткого замыкания

При подборе нужного устройства очень важно проводить расчет аппаратов защиты. Наиболее важная формула — это расчет номинального тока двигателя, которая позволит подобрать средство защиты с подходящими показателями

Формула имеет следующий вид:

Iн=Рдв ÷(√3*Uн*cos ц*n), где:

Iн — это номинальный ток двигателя, который будет иметь размерность в А;

Рдв — это мощность двигателя, которая представляется в кВт;

Uн — это номинальное напряжение в В;

cos ц — это коэффициент активной мощности;

n — это коэффициент полезного действия.

Зная эти данные, можно без труда рассчитать номинальный ток двигателя, а далее без труда подобрать подходящий по назначению аппарат защиты.

Технология монтажа электродвигателей

На место установки двигатель может поступать прямо с предприятия изготовителя, со склада и после проведения ремонтных работ. Устанавливаться он может на плиту стальную или чугунную, металлическую раму сварной конструкции, специальные салазки или кронштейн. Все эти элементы должны быть выверены по осям установки двигателя в горизонтальной плоскости и закреплены при помощи фундаментных болтов. Отверстия под них обычно выполняют при осуществлении строительных работ, если это предусмотрено рабочим проектом. В этом случае заблаговременно в необходимых местах оставляют пробки, изготовленные из дерева.

Если это не предусмотрено проектом, то выполняют вначале разметку, согласно монтажно-установочных размеров, которые указаны в инструкции компании производителя. Затем выполняют пробивку отверстий необходимого диаметра с помощью пневмо- или электромолотков. Также необходимо замерить высоту до оси вала двигателя, чтобы определиться с толщиной подкладки, устанавливаемой под лапы. Она не должна превышать 5 мм. Только так может быть обеспечена правильная центровка электродвигателя. От этого показателя зависит надежность работы изделия. В настоящее время центровку валов выполняют с помощью лазерных систем, что позволяет отцентрировать с большой степенью точности, что отразится на сроке эксплуатации.

При наличии клиноременной или ременной передачи у двигателей необходимым условием их правильной эксплуатации является соблюдение 2 факторов – параллельность валов и совпадение средних линий шкивов. Только при таких условиях ремень не будет соскакивать. Здесь необходимо с помощью выверочной линейки проверить расстояние между центрами валов и ширину шкивов. Линейка при этом должна касаться двух шкивов в 4 точках. Но такую выверку можно выполнять, когда расстояние между осями валов не превышает 1,5 м. При превышении этого размера для этого понадобится стальная струна и скобы, которые временно устанавливаются на шкивы. Выверка может осуществляться с применением тонкого шнура. Он натягивается между шкивами.

При разной ширине шкивов должно соблюдаться условие одинакового расстояния от средних линий шкивов до выверочной линейки, струны или шнурка.

После выверки электродвигатель надежно и прочно закрепляется к основанию болтами. Затем опять проверяют выверку – она не должна нарушаться.

Двигатели массой до 50 кг устанавливают вручную, выше этой цифры – с помощью грузоподъемных механизмов.

Перед монтажом электродвигателя необходимо замерить сопротивление изоляции. У изделий постоянного тока такой замер выполняют между якорем и катушками возбуждения, а также проверяют сопротивление изоляции щеток, катушек возбуждения и якоря по отношению к корпусу.

У электродвигателя с короткозамкнутым ротором сопротивление изоляции измеряют обмоток статора к корпусу и по отношению друг к другу и к корпусу. Но это зависит от количества выведенных обмоток. Если их 3, то измеряют только по отношению к корпусу, если 6 – то добавляется измерение обмоток статора.

У изделий с фазным ротором измеряют еще 2 вида сопротивления изоляции:

1. между статором и ротором;
2. щеток по отношению к корпусу.

При соответствии результатов измерения нормам электродвигатели включаются в работу. Если имеются отклонения, то должна быть выполнена сушка изоляции обмоток.

После установки электродвигателя проводится его пуск в работу. По существующим регламентам изделия проверяются на приработку – мощные через 72 час. после пуска, остальные через 24 ÷ 48 час. Для этого выполняют техническую диагностику параметров вибрации и температуры соответствующими приборами (виброанализатором, тепловизором). Кроме того, контролируют параметры смазок и масел с использованием специальной мини лаборатории.

Контроль состояния защитных устройств

Правила устройства электроустановок предписывают проводить периодическую проверку работоспособности системы заземления. Она позволяет установить соответствие параметров сопротивления стеканию тока заземляющих контуров нормативным. Проверка происходит с использованием специальных измерительных приборов, подключаемых к заземляющим устройствам по определенным схемам.

Правилами также регламентируется периодичность проведения проверки. Она зависит от класса обследования, конструкции заземляющих устройств, типа и мощности используемого оборудования. Визуальный осмотр состояния системы заземления должен проводиться каждые полгода. Проверки, сопровождаемые вскрытием грунта в местах, связанных с повышенным риском – раз в 12 лет или чаще.

Грамотный подход к организации системы заземления электроустановок, четкое понимание структуры и особенностей разных типов УЗ, а также своевременный контроль их состояния, в соответствии с действующими регламентами, обеспечит безопасность сотрудников предприятия, сохранность оборудования и зданий.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели играют ту же роль, что и плавкие предохранители, но при этом их конструкция более сложная. Однако это компенсируется тем, что использовать выключатели гораздо удобнее, чем предохранители. К примеру, если в сети появится короткое замыкание по причине старения изоляции, то выключатель способен отключить от питания поврежденный участок электрической цепи. При этом же аппарат управления и защиты сам по себе достаточно легко восстанавливается, после срабатывания он не требует замены на новый, а после проведения ремонтных работ способен снова надежно защищать подконтрольный ему участок цепи. Использовать такого рода выключатели очень удобно, если необходимо провести какие-либо регламентные ремонтные работы.

Что касается производства данных приборов, то основной показатель — это номинальный ток, на который рассчитан прибор. В этом плане наблюдается огромный выбор, что позволяет подобрать под каждую цепь наиболее подходящее устройство. Если говорить о рабочем напряжении, то они, как и предохранители, делятся на два вида: с напряжением до 1 кВ и высоковольтные с рабочим напряжением выше 1 кВ

Здесь важно добавить, что высоковольтные аппараты защиты электрооборудования и электрических цепей производятся вакуумными, с инертным газом или маслонаполненными. Такое исполнение позволяет на более высоком уровне осуществлять расцепление цепи при возникновении такой необходимости

Еще одно существенное отличие автоматических выключателей от предохранителей состоит в том, что они изготавливаются для эксплуатации не только в однофазных, но и в трехфазных цепях.

К примеру, при возникновении короткого замыкания на землю одной из жил электрического двигателя автоматический выключатель отключит все три фазы, а не одну поврежденную. Это существенное и ключевое отличие, так как, если отключить лишь одну фазу, то двигатель будет продолжать функционировать на двух фазах. Такой режим работы является аварийным и сильно снижает срок эксплуатации прибора, а может и вовсе привести к аварийному выходу из строя оборудования. Кроме того, выключатели автоматического типа производятся для работы как с переменным, так и с постоянным напряжением.

Назначение и контролируемые параметры

Основное назначение заземления – обеспечение надёжного соединения электропроводящих частей устройств и приборов с металлической конструкцией особой формы, имеющей надёжный контакт с грунтом.

Профессионалы называют это сооружение заземлителем. Он представляет собой набор металлических заготовок (труб, отрезков арматуры или профилей), соединённых между собой методом сварки.

Надёжность функционирования такой системы зависит от общего сопротивления цепочки заземления, образуемой соединительными шинами и самой конструкцией заземлителя. Чем меньше значение этой величины – тем более безопасной будет эксплуатация оборудования или приборов, для которых предусматривается защита.

В процессе обустройства заземляющего контура подбором соответствующей формы конструкции стараются искусственно увеличить площадь контакта её элементов с землёй.

Того же эффекта удаётся достичь, если умышленно повысить процентное содержание солей в почвах, имеющих непосредственный контакт с металлическими частями заземлителя. Указанные меры способствуют снижению сопротивления стеканию тока в землю, что гарантирует надёжность работы всего контура заземления в целом.

С целью контроля значения этого показателя организуется техническое обслуживание заземляющих систем, предполагающее обязательный замер указанного параметра.

При обнаружении значительных отклонений от требований ПУЭ производится изъятие и ремонт заземляющих устройств, по окончании которого сопротивление растеканию проверяется повторно.

Подобные же действия предпринимаются и в тех случаях, когда необходимо повысить эффективность защиты особо опасных участков электрооборудования.

Техника безопасности при замере контура заземления КТП

Если проведение исследовательских работ на территории небольшого дома или городской квартиры не представляет особенной опасности для специалиста, то трансформаторные подстанции и другие источники питания представляют собой совсем иные обстоятельства. Замер контура заземления КТП производится вблизи высоковольтного оборудования, которое может быть рассчитано на очень большую мощность, а также напряжение, достигающее 1-110 кВ.
В связи с этим угроза для жизни человека будет максимальной, и необходимо принимать соответствующие меры к ее устранению. В частности, нужно использовать диэлектрические средства защиты – перчатки, специализированный инструмент, а также коврики, укладываемые под ноги работников. Если замер выполняется при включенном оборудовании, то получение показателя сопротивления лучше осуществлять с помощью специальных токовых клещей, исключающих непосредственный контакт с контуром заземления.

Нюансы монтажа

Электромонтажные работы начинаются с планирования. Основной задачей при этом является нахождение рационального варианта осуществления монтажа. Сложный объем работ начинается с составления сетевого графика. В нем указывается перечень работ, которые необходимо выполнить, последовательность и продолжительность выполнения, их взаимосвязь. После утверждения сетевого графика, к работе приступают монтажники электрооборудования.

В случае осуществления работ по электроснабжению квартиры, частного дома, офиса или других объектов, в первую очередь изучается принципиальная схема. Далее закупают и доставляют к месту выполнения работ все необходимые компоненты системы, выбирается технология монтажа электрооборудования, необходимый инструмент и приборы контроля.

В квартире или частном доме бытовое оборудование подключается с учетом его энергопотребления. Кроме того, необходимо придерживаться таких основных правил:

• провода прокладываются только горизонтально и вертикально;
• счетчики электроэнергии, выключатели, розетки, коробки разветвительные и оборудование должны устанавливаться так, чтобы их легко было обслуживать;
• количество розеток должно быть не менее 1 на каждые 6 м2 помещения, в кухне –не менее 3 в независимости от ее площади;
• соединения и ответвления проводов должны монтироваться в соединительных и ответвительных коробках;
• для питания мощного электрооборудования выполняется отдельная линия.

TN-C-S

Для минимизации проблем со схемой TN-C, введена система заземления TN C S. Это некий компромисс, переходный вариант от старой C к современной S.

Как она устроена, и в чем отличие от TN-S?

В произвольном месте, глухозаземленная нейтраль объединяется с защитным заземлением. Точнее, от рабочего нуля выполняется ответвление. Как правило, такая точка организуется на входе силового кабеля в объект.

На вводном щитке потребителя (обычно, это общий ввод на объекте: многоквартирный дом, офисное здание и прочее) имеются уже две шины: рабочий нуль, и защитное заземление. Далее к потребителям идут привычные и безопасные силовые кабели: трехжильный к однофазным электроустановкам, и пятижильный к трехфазным.

В каждый вводной щиток квартиры, или обособленного помещения внутри объекта, линии защитного заземления и нуля заходят уже в разделенном виде. Для конечного потребителя, система заземления по схеме TN-C-S выглядит, как обычная и безопасная TN-S. На самом деле, уровень безопасности далеко не 100%.

Почему система TN-C-S не обеспечивает полную защиту от поражения электротоком? Слабое место находится на участке от питающей подстанции до точки объединения нуля и защитного заземления. Если на пути от подстанции, где глухозаземленная нейтраль соединена с заземлителем, до вводного распределительного устройства на объекте, произойдет разрыв линии PEN, все потребители останутся без контура заземления.

При проведении капитального ремонта на объектах жилого фонда советской постройки, обязательно организуется система заземления. Для экономии средств, выполняется она по схеме TN-C-S. В лучшем случае, при объединении линии PEN с вновь проложенной шиной защитного заземления, производится электрическое подключение к реальному контуру заземления. В большинстве домов присутствует основная система уравнивания потенциалов, имеющая надежный контакт с грунтом. Но зачастую, чтобы упростить себе задачу, бригады ремонтников просто устанавливают перемычку между новой шиной заземления и рабочей нейтралью, внутри вводного распределительного устройства.

Совет. При заключении договора с исполнителем работ по капитальному ремонту, необходимо заранее оговаривать вопрос заземления.

Как быть, если ваш дом подключен по системе TN-C, а до ближайшего капремонта еще много лет? Организовывать индивидуальное заземление в квартире, или объединяться хотя бы с соседями по подъезду. Иначе использование современных электроприборов (бойлеры, электрические духовки, стиральные машинки и пр.) станет источником повышенной опасности.

Есть горе мастера, немного разбирающиеся в электротехнике, но не понимающие ответственности за нарушение ПУЭ. Зачастую, вместо организации контура заземления по ГОСТу, шина защитного заземления соединяется с металлическими элементами инфраструктуры. В лучшем случае, со стояками холодной или горячей воды, в худшем — с системой отопления.

Действительно, при строительстве дома, эти трубы соединялись с контуром основной системы уравнивания потенциалов. Изначально был организован физический контакт с «землей». Но в процессе эксплуатации (особенно если вашему дому несколько десятков лет), целые участки трубопроводов заменены на полипропилен. Разумеется, ни о каком заземлении в этом случае не может быть и речи.

Организовав такое подключение, владелец квартиры пребывает в ложной уверенности, что у него с безопасностью полный порядок. Мало того, при появлении на корпусе электроустановки опасного потенциала (достаточно напряжения более 42 вольт), опасности подвергаются все соседи.