Заземление насоса с электродвигателем

Заземление стационарного электрооборудования

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Прошу помощи у знатоков норм и правил. Суть в следующем:

Возник спор о способе заземления стационарных центробежных насосов стоящих на металлических станинах в цеху. Хочу доказать, что заземление необходимо выполнять стальной полосой или кругляком от контура заземления, а оппонент мой настаивает на том, что достаточно заземления по четвертой жиле питающего кабеля кабеля. Может кто-нибудь укажет пункт правил, который подтвердит (или опровергнет) мои слова?

Цитата
blastbeat написал:
о способе заземления стационарных центробежных насосов стоящих на металлических станинах в цеху

Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части, если они удовлетворяют требованиям 1.7.122 к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.

Цель уравнивания потенциалов — это исключения появления потенциала на корпусах и м/к оборудования отличного от нулевого потенциала Земли для системы заземления с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в ЭУ до 1000 кВ.

Цитата
blastbeat написал:
Спасибо за ответ, однако, как я упомянул сразу, мне нужны ссылки. При этом хочу отметить, что в наших цехах, которые работают с 90-го года, всюду в барно заходит четырехжильный провод и жила заземления садится на заземляющий болт и при этом ко всем станинам подходит стальная полоса от контура, а к двигателям вентиляторов помимо жилы кабеля подходит заземление кругляком.

Цитата
Квинтэссентор написал:
Поскольку Вы больше владеете информацией о технических особенностях своего оборудования, то рекомендую прочитать главу 1.7 Заземление и защитные меры электробезопасности. ПУЭ, выпуск седьмой (приказ Минэнерго от 08.07.2002 N 204).

Естественно, прежде чем задать вопрос здесь я освежил в памяти как нужный раздел ПУЭ, так и ГОСТы. Дело в то том, что всюду где я встречал стационарное электрооборудование (это порядка 10 промышленных предприятий разной величины советской постройки) – оно заземляется отдельно полосой, кругляком, тросом (или отдельным монтажным проводом для некрупных устройств): от полосы контура заземления, которая тянется по цеху, к оборудованию. Однако нигде таких конкретных предписаний в нтд я не нашел. Напротив, ПУЭ в п. 1.7.121 указывает, что в качестве защитного заземляющего проводника можно использовать как жилы многожильного кабеля, так и стационарно проложенные изолированные и неизолированные проводники . А п. 1.7 ГОСТ 12.1.030-81 гласит, что в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать специально предназначенные для этой цели проводники, а также металлические строительные, производственные и электромонтажные конструкции . не конкретизируя, какие именно проводники специально предназначены для таких целей. И нигде я не встретил, что стационарное электрооборудование (его корпуса, станины) должно заземляться не по четвертой или пятой жиле питающего кабеля, а отдельным проводником. Но на производстве такое встречаю повсеместно.

Пожалуй, если так никто и не подскажет, буду ссылаться на п. 542.3.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2013, который регламентирует минимальную площадь поперечного сечения заземляющего проводника в 6 мм2 по меди. К оборудованию, ставшему предметом спора, подходит 4х2,5. Однако на основании наблюдений могу сказать, что и на оборудование, которому подходит и 70 и 95 квадратов, отдельное заземление подводится.

Цитата
Шавдан Салатау написал:
Цель уравнивания потенциалов — это исключения появления потенциала на корпусах и м/к оборудования отличного от нулевого потенциала Земли для системы заземления с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в ЭУ до 1000 кВ.

В данном случае заземление рассматривается в плоскости его главного назначения – отвода аварийного потенциала в землю.

Цитата
Шавдан Салатау написал:
В принципе у вас все соответствует п. 1.7.83, при том, если стальная полоса на станине соответствует проводимости (сечение) и непрерывности и переходное сопротивление металлосвязи станина-электродвигатель не более 0,05 Ом. Иначе, или необходимо проверить круглую катанку на те же характеристики, либо достаточно от полосы или станины выполнить перемычку на корпус электродвигателя. В добавок необходимо устанавливать перемычки из мягкого проводника на фланцах воздуховодов и фланец изолирующего гибкого компенсатора на выходе вентилятора необходимо присоединить к станине. В этом случае считается, что работник, обслуживающий вентилятор, защищен от появления потенциала от других ЭУ.

С переходным сопротивлением всё в норме, учел сразу, спасибо.

Еще раз благодарю за попытку помочь, но искомые пункты правил так и не найдены. Может кто-то всё таки натыкался на такое?

Заземление электроустановок – как его делать правильно?

Работа электрических приборов всегда связана с таким опасным для человека явлением, как напряжение. Выход из строя оборудования часто сопровождается короткими замыканиями, либо возникновением перегрузок.

Электрический ток, в результате неисправности оборудования, может проходить через непредназначеннуюо для этого часть. От прикосновения к корпусу оборудования под напряжением человек получает удар электрическим током. Последствия могут нанести вред здоровью и поставить угрозу для жизни человека.

Для защиты электроустановок от поломок, а человека от опасного воздействия электрического тока применяют заземление. Заземление электроустановок осуществляется за счет электрического соединения с землей или иными элементами металлических частей, не предназначенных для проведения тока.

Заземление оборудования может быть двух видов:

  • Защитное заземление — специальное присоединение оборудования с устройством заземления. Целью этой меры является ограничение человека от опасного воздействия при контакте с корпусом прибора.
  • Зануление — подсоединение элементов оборудования с заземленной нейтралью с нулевым проводом. Зануление способствует отключению оборудования при возникновении неисправностей в его работе.

Защитное заземление включает в свою конструкцию сам заземлитель, а также проводники. В свою очередь заземлители могут быть естественными и искусственными. К первым относят металлические элементы в конструкции зданий, объектов, которые имеют соединение с землей.

Искусственными являются схема из металлических труб, штырей, уголков, ввинченных в землю и имеющие между собой соединение из полос или проволоки.

Заземляющими проводниками выступают шины из стали или меди, они создают соединение между оборудованием и непосредственно заземлителем. Крепят шины болтами или сварочным способом.

Заземление электродвигателя

Установка электродвигателя по всем нормам и правилам требует проведения работ по заземлению. Для этого проводят расчеты сопротивления тока, которое переходит с двигателя в землю.

После завершения монтажа оборудования, делают замеры сопротивления, на основе полученных данных определяется число заземляющих элементов.

К заземлению электродвигателя приваривают металлические пруты и углубляют в землю на 50 см. Соединительные элементы, электроводы, подключают параллельно. Заземляющий контур делают по периметру, так чтобы охватить двигатель.

Заземление электроустановок

Осуществление мер по созданию безопасных условий для эксплуатации оборудования и проведения заземляющих мероприятий регулируется сводом «Правила устройства электроустановок», утвержденное Министерством энергетики РФ от 8 июля 2002 года.

Документ определяет основные системы заземления. Рассмотрим варианты, установленные ПУЭ заземления установок подробно:

  • Заземление TN-C — применяются для трехфазных четырёхпроводных и двухпроводных сетей с одной фазой. Система заземления сетей осуществляется на давних сооружениях, отличается своей простотой и недорогим исполнением. Безопасность такой системы не высока.
  • Заземление TN-C-S — используют для реконструкции системы TN-C на старых зданиях. Благодаря такому типу заземления возможно установка компьютерного оборудования и телекоммуникаций. В системе TN-C-S нулевые и защитные проводники используется только на части общей системы, чаще всего на вводном приборе. Применение такой системы очень важно для переоборудования большого сектора устаревших сетей объектов и зданий.
  • Заземление TN-S — распространенная схема для европейских стран. В ней нулевые рабочие и защитные стержни размещены порознь. Все части электроустановок обладают собственными нулевыми проводниками для защиты. Такая комплектация понижает возможность появления электромагнитных помех. Если схема заземления оснащена пристроенным трансформатором, то это позволяет не применять повторное заземление и снизить к минимуму все возможные помехи.
  • Заземление TT — система предполагает прямую связь трансформаторной подстанции, необходимых частей для заземления с землей. Элементы электроустановки здания или объекта соединяется с землей напрямую через заземлитель. Он, в свою очередь, не зависит от заземляющих элементов нейтрали подстанции.
  • Заземление IT — система создает изоляцию для нейтрали источника питания от земли, а также может быть заземлена путем использования устройств с большим показателем сопротивления. Доступные части, способные к проведению напряжения, заземлены. Возможная утечка незначительна и не сказывается на функционировании всего оборудования. Схема применима для электроустановок объектов с высокими требованиями к уровню безопасности.

Данные системы заземления отличаются принципом построения и количественным применением заземляющих стержней. Буквы характеризует заземление источника питания и элементов оборудования.

Для источников обозначением является первая буква, для электроустановок вторая:

  • Т — соединение нейтрали источника питания с землей.
  • I — изоляция элементов пропускающих ток.
  • Т — для электроустановок, соединение частей с землей.
  • N — связь между частями установки и точек заземления источника питания.
  • Буквенное обозначение C характеризует принцип устройства проводников, которое создается объединяющим стержнем заземления.
  • S — способ устройства формируется отдельными проводниками.

По ПУЭ перечисленные способы заземления электроустановок применяется для устройств с напряжением до 1000 В. Для систем с выше 1000 В применяются иные системы заземления.

Заземление электроустановок регламентируется ГОСТом, в зависимости от типа оборудования.

Для зданий применяется действующий стандарт от 2000 года «Электроустановки зданий», в котором сформулированы основные положения по проведению мер заземления оборудования. ГОСТ применим ко всем электроустановкам зданий, используемых во всех секторах экономики государства.

Заземление установок на промышленных предприятиях

Производственные предприятия сталкиваются с такой ситуацией, когда напряжение в корпусе поврежденного агрегата проявляется не только между открытыми частями и землей, но между корпусами разных приборов, корпусом и металлическими составляющими здания, трубопроводами из металлических материалов и другие соприкосновения.

В этом случае на промышленном предприятии должна быть установлена целая система заземления, охватывающая и связывающая между собой элементы оборудования, которые могут проводить ток, и металлические части технологических оборудований и здания в целом. Эти мероприятия позволят уровнять потенциалы всех элементов цехов.

Таким образом совершается заземление станков в цеху под одной системой. Также к заземлению подключаются технологическое оборудование, чтобы избежать аварийных ситуаций с нахождением их частей под напряжением.

Защитное заземление может не выполняться на приборах с номиналом напряжения 42 В для переменного тока, для постоянного тока показатель должен составлять 100 В.

Заземлению на промышленных предприятиях подлежат корпуса машин, станков, агрегата, обмотки, приводы, каркасы, конструкции из металла, оболочки силовых кабелей, проводов.

Защита передвижных установок

Рассматриваемые ранее методы применимы к стационарному оборудованию. Заземление передвижных электроустановок выполняет с учетом требований к сопротивлению или к напряжению. Заземлитель устанавливается за счет соблюдений значений сопротивления, которые не должны быть более 25 Ом.

В некоторых случаях возможно не использование местного заземляющего устройства для оборудования с автономным питанием с нейтралью изолированной от земли.

Чаще всего применяется для оборудования, которое не питает другие установки, а также когда источники питания имеют свои заземлители и все части электроустановки соединены с корпусом источника питания.

Оборудование с автономными источниками питания и изоляцией для нейтрали должны быть оснащены контролем сопротивления изоляции. Также необходим постоянный доступ для осуществления проверочных работ исправности функций изоляции.

Установка и безопасность

Разнообразие электроустановок и условий по их эксплуатации создает большое количество вариаций, связанных с монтажом оборудования, ремонта и правил по работе с приборами и агрегатами.

Использование электроустановок в работе промышленных предприятий, организаций, электросистем зданий и объектов должно соответствовать стандартам и правилам и давать гарантию электробезопасности.

Существующие меры позволяют избежать нежелательных пробоев, поломок оборудования, создания аварийных ситуаций, а также ситуаций с угрозой здоровью и жизни человека.

Заземление и применяемые защитные меры электробезопасности должны быть осуществлены в соответствии с требований нормативных актов, правил требований, стандартов.

Все существующие способы заземления электроустановок можно объединить выполнением условий по соединению частей и элементов электроустановок, которые могут проводить ток и быть под напряжением, с заземляющим проводником в виде шины и контуром заземления.

Заземление проводится для всех составных частей, которые могут при пробое изоляции оказаться под действием напряжения. Для различных зданий, предприятий может проводиться заземление одной установки, а в некоторых случаях объединение всех компонентов одного цеха для заземления.

Последний вариант используется, чтобы обезопасить от пробоя различные установки и станки, технологическое оборудование, которые могут соприкасаться и взаимодействовать.

Работы по осуществлению заземлений электроустановок должны совершаться высококвалифицированными специалистами. От правильности совершения работ по монтажу заземления зависит работа всех электроустановок, которая влияет на функционирование всего здания или предприятия.

Неправильное исполнение заземления приводит к появлению напряжения в тех частях устройств, на которых оно не предусмотрено по правилам эксплуатации. Такая небезопасная работа оборудования может привести к остановке, поломке, а также привести все устройство в непригодное состояние.

Ущерб может заключаться не только в поломке установок и выхода из строя, но и создания аварийных ситуаций, которые могут повлечь порчу имущества и иного оборудования. Самым опасным является воздействие напряжение на человека — от проблем со здоровьем до летального исхода.

ООО «ГОРИНКОМ» выполняет полный комплект услуг по заземлению электроустановок для зданий и предприятий. Опытные квалифицированные сотрудники обеспечат надежность работ по заземлению оборудования.

Заземление электродвигателя по ПУЭ

Важное правило

Согласно ПУЭ заземление двигателя делается отдельным проводником. При этом запрещается последовательное соединение электродвигателей с контуром, как показано на схеме снизу:

При повреждении контура, электродвигатели, подключенные после обрыва, становятся потенциально опасными из-за отсутствия заземления. Возникает опасность выхода оборудования из строя. А некорректная работа защиты подвергает персонал опасности. Поэтому такое соединение недопустимо.

Какие системы заземления существуют

Существующие системы, позволяют эффективно защитить электродвигатели, другое оборудование и обслуживающий персонал в аварийной ситуации. Они различаются количеством проводников и схемой соединения. Регламентирующим документом является ПУЭ гл. 1.7. правил устройства электроустановок. Системы заземления отличаются схемой соединения и количеством проводников.

По ПУЭ они обозначаются латинскими буквами:

  • Т – заземление;
  • N – подключение к нейтрали;
  • I – изолирование;
  • С – объединение функционального и защитного проводов;
  • S – разделение по всей сети функционального и защитного проводников.

Согласно ГОСТ Р50571.2-94 нулевым проводам присвоены латинские буквы. Они имеют значения:

  • N – функциональный ноль;
  • PE – защитный ноль;
  • PEN – объединение защитного и функционального ноля.

Выделяют основные системы заземления. Это TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT:

  • В трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных линиях используется TN-C. Характеризуется объединенным нулевым проводником с заземляющим. Т.е. от трансформатора до потребителя они идут одним проводником. Это является существенным недостатком. Применялась в старых постройках. В новостройках не применяется.
  • TN-C-S система отличается тем, что защитный и нейтральный проводники идут одним совмещенным проводом от трансформатора до распределительного щита, где происходит их разделение. Согласно ПУЭ, монтируется дополнительное устройство заземления.
  • В схеме TN-S защитные и нулевые проводники от трансформатора до потребителя идут раздельными проводами.
  • ТТ отличается тем, что трансформатор подстанции и потребитель имеют собственную систему заземления, которые не связаны друг с другом. Применяют для подключения мобильных электроустановок.
  • IT – особенностью данной системы является изолирование нейтрали от земли или ее соединение через элементы с высоким сопротивлением. Позволяет существенно уменьшить токи утечки на корпус. Применяется в электроустановках, работающих в условиях повышенной опасности. Например, во взрывоопасной зоне.

На принципиальной схеме снизу показаны описанные заземляющие системы.

ПУЭ (глава 1.7 часть 1 общие требования пункт 1.7.33) обязывает заземлять оборудование, питающиеся от сети переменного тока напряжением 42 В и выше, а также электродвигатели постоянного тока напряжением 110 В и выше, в обязательном порядке.

Обслуживающий персонал должен знать, как осуществляется заземление корпусов электродвигателей и для чего оно выполняется.

На рисунке снизу показан двигатель и место подключения заземления:

Отсутствие или неправильно смонтированная система заземления приводит к поражению электрическим током обслуживающий персонал или выход оборудования из строя. Это иллюстрирует рисунок снизу:

Рисунок показывает, как протекает ток через тело человека при наличии заземлителя и при его отсутствии.

В случае пробоя обмотки двигателя (рисунок справа), происходит короткое замыкание, в результате чего на корпусе появляется напряжение, которое не превышает допустимого. Срабатывает схема защиты, и оборудование обесточивается.

При отсутствии заземлителя, на корпусе появляется опасное напряжение, что приводит к летальному исходу обслуживающего персонала (рисунок слева).

Электрикам следует знать, как правильно заземлить электродвигатель. Для этого проводник подключают к заземлителю. Только после этого его соединяют с оборудованием. Нарушать эту последовательность запрещено.

Место установки заземления при работе на электродвигателе

Не менее важно монтировать переносные заземлители на электродвигатель при выполнении ремонтных или профилактических работ. Они монтируются на стационарном и передвижном оборудовании.

При этом обслуживающий персонал обязан:

  1. Монтировать заземлители, если работы выполняются на электроприводе или оборудовании, приводимом им в движение, на котором возможно появление напряжения. Обслуживающий персонал обязан отключить его от питающей сети. Обеспечить защиту от повторного или ошибочного включения, соблюдая правила технических мероприятий. А у двухскоростных двигателей отключают и разбирают обе цепи обмоток.
  2. При отключении питания допускается установка переносного заземлителя в любом месте, подводящего кабеля от РУ, щита управления, сборкой. Это должно быть видимое заземление.
  3. Перед началом работ на оборудовании, способном вращаться за счет подсоединенных механизмов (вентиляторов, дымососов, насосов и т.д.), запорной арматуры (задвижек, шиберов и т.п.), механизмы запираются на замок. Или принимаются меры по их механической фиксации, а также затормаживаются роторы электродвигателей или рассоединяются сцепные муфты, например, конвейеров.
  4. Вывешиваются соответствующие таблички, а персонал обязан использовать индивидуальные меры защиты.

На фото снизу показано переносные заземлители:

При отсутствии стандартного устройства, допускается использовать провода в качестве переносного заземлителя, сечение которых не должно быть меньше питающего кабеля.

Организации производящие ремонтные работы имеют подробные инструкции по технике безопасности, в которых детально изложены этапы подготовки рабочего места и методы проведения ремонта, учитывающих специфику оборудования и производства.

Заключение

Заземление электродвигателя должно находиться в видимой зоне, т.е. оно должно быть видимым. Это необходимо для периодического визуального осмотра. В сухих помещениях шина заземления монтируется по полу.

В помещениях с повышенной влажностью шина устанавливается на изоляторы (держатели) на расстоянии 10 мм от основания.

К монтажу электродвигателей и контура заземления допускаются квалифицированные специалисты. Они должны знать, как осуществляется монтаж оборудования. И как сделать квалифицированно систему заземления. Кроме этого у них должен иметься опыт и допуск на проведение аналогичных работ.

Теперь вы знаете, как выполняется заземление электродвигателя и что об этом указано в ПУЭ. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Электрооборудование насосных, компрессорных станций и нефтебаз — Защитные зануление и заземление

Содержание материала

  • Электрооборудование насосных, компрессорных станций и нефтебаз
  • Пожаро- и взрывоопасность
  • Техническая характеристика применяемого электрооборудования
  • Выбор электрооборудования условиям окружающей среды
  • Механические характеристики и свойства синхронных электродвигателей
  • Механические характеристики и свойства электродвигателей постоянного тока
  • Режимы работы электродвигателей
  • Типы и исполнения электродвигателей
  • Выбор электродвигателей по номинальным данным
  • Муфты для соединения электродвигателя с механизмом
  • Аппараты ручного и автоматического управления
  • Реле управления
  • Аппараты защиты
  • Пусковые и регулировочные сопротивления
  • Станции и щиты управления
  • Условные графические обозначения в электрических схемах
  • Основы автоматического управления
  • Электрообезвоживающие и электрообессоливающие установки
  • Электрический привод насосов
  • Электрический привод компрессоров
  • Электрический привод задвижек
  • Электрический привод вентиляторов
  • Электрическое освещение
  • Светильники
  • Расчет электрического освещения
  • Внутреннее и наружное освещение
  • Виды и способы электропроводок
  • Электропроводки во взрывоопасных зонах
  • Электропроводки в помещениях с невзрывоопасными зонами
  • Кабели и кабельные линии
  • Присоединение проводов и кабелей к электрооборудованию
  • Воздушные электрические линии
  • Гибкие и жесткие токопроводы
  • Трансформаторные подстанции и РУ
  • Выключатели
  • Разъединители, короткозамыкатели и отделители
  • Измерительные трансформаторы
  • Шины распределительных устройств. Изоляторы
  • Источники постоянного тока
  • Комплектные распределительные устройства 6-10 кВ
  • КТП, компоновка подстанций
  • Источники электроснабжения, категории электроприемников
  • Понизительные подстанции и распределительные устройства
  • Источники аварийного электроснабжения
  • Релейная защита
  • Автоматизация электроснабжения
  • Автоматическое включение резерва
  • Защитные зануление и заземление
  • Молниезащита
  • Защита от статического электричества
  • Эксплуатация и ремонт электрооборудования
  • Экономичность эксплуатации электроустановок
  • Ремонт электрооборудования и электросетей
  • Сведения по технике безопасности

Глава 13
Защитные зануление и заземление. Молниезащита. Защита от статического электричества
Защитные зануление и заземление
Электрические сети напряжением до 1000 В могут быть как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью.

Рис. 93. Схема защитного зануления (а) и заземления (б):
1 — нейтраль обмотки трансформатора; 2 — заземлитель; 3 — зануляющий проводник; 4,5 — заземляющий болт; 6 —пробивной предохранитель; 7 —заземляющий проводник
В системе с глухозаземленной нейтралью нулевая точка (нейтраль) обмотки трансформатора, соединенной в звезду, наглухо соединена с землей через металлический заземлитель (рис. 93,а). В системе с изолированной нейтралью нейтраль обмотки трансформатора и соединенной в звезду изолирована от земли или соединена с землей через пробивной предохранитель 6, установленный в нейтрали или в одной из фаз трансформатора (рис. 93,б).
Как в системе с глухозаземленной нейтралью, так и в системе с изолированной нейтралью при случайном замыкании одной из фаз сети на корпус электрооборудования или другие конструктивные нетоковедущие части электроустановок последние могут оказаться под полным или частичным напряжением, и прикосновение к ним вызывает поражение электрическим током. Для предохранения обслуживающего персонала от поражения электрическим током при прикосновении к частям электроустановок, случайно оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции токоведущих проводников или по другим причинам, в сетях с глухозаземленной нейтралью применяют защитное зануление, а в сетях с изолированной нейтралью — защитное заземление.
Защитным занулением называется преднамеренное соединение с нейтралью трансформатора в сетях с глухозаземленной нейтралью всех металлических частей электроустановок, которые по тем или иным причинам могут случайно оказаться под напряжением. Соединение это выполняют проводником, который называется зануляющим или нулевым защитным проводником (в отличие от нулевого рабочего проводника, по которому проходит рабочий ток при неравномерной нагрузке в четырехпроводной силовой сети или двухпроводной осветительной сети). При замыкании одной из фаз сети на корпус электрооборудования, имеющего соединение нулевым защитным (зануляющим) проводником с глухозаземленной нейтралью трансформатора, возникает однофазное короткое замыкание, которое вызывает срабатывание соответствующего защитного аппарата (предохранителя, автомата, реле), автоматически отключающего поврежденный участок.
Защитное зануление служит для автоматического отключения поврежденного участка сети в минимально возможное короткое время, т. е. для того, чтобы значительно уменьшить время прикосновения к поврежденному оборудованию и уменьшить опасность поражения электрическим током.
Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с землей в сетях с изолированной нейтралью всех металлических частей электроустановок, которые могут случайно оказаться под напряжением по тем или иным причинам. Соединение это выполняется проводником, который называется заземляющим, и металлическим заземлителем, имеющим непосредственное соединение с землей. При случайном замыкании фазы сети на корпус электрооборудования большая часть тока замыкания пойдет через заземляющий проводник в землю, а меньшая часть — через тело человека, прикоснувшегося к электрооборудованию, так как сопротивление металлического заземляющего проводника во много раа меньше, чем сопротивление тела человека.
Защитное заземление служит для уменьшения проходящего через тело человека тока замыкания на землю до безопасного для человека значения.
Поскольку сети с изолированной нейтралью не отключаются при замыкании на землю, в них необходим тщательный контроль за состоянием изоляции и своевременным устранением возникших повреждений.
Во взрывоопасных зонах в результате появления разности потенциалов между частями электрооборудования, случайно оказавшимися под напряжением, и землей возникает искра, которая может послужить причиной взрыва. Таким образом, во взрывоопасных зонах зануление и заземление служат не только для защиты людей от поражения электрическим током, но и для предотвращения возникновения взрывов.
Занулению и заземлению подлежат все металлические части электроустановок, которые могут случайно сказаться под напряжением. К таким частям относятся корпусы электрических машин, пусковых аппаратов, светильников и трансформаторов, а также каркасы щитов и камер распределительных устройств, шкафы силовых пунктов, металлические муфты и оболочки кабелей, трубы электропроводки и т. п. Для присоединения зануляющего (заземляющего) проводника на корпусе электрооборудования и на каркасе электроконструкций предусматривается заземляющий болт или винт, снабженный знаком «земля».
Устройство, состоящее из заземлителей (металлических электродов, закладываемых в землю) и соединенных с ним зануляющих (заземляющих) проводников, называется заземляющим устройством.
Зануляющим (заземляющим) проводником обычно служит полосовая сталь толщиной 3—4 мм и шириной 25—40 мм или круглая сталь диаметром 8—12 мм. Допускается использовать в качестве зануляющих и заземляющих проводников стальные трубы электропроводки, алюминиевую оболочку кабеля, а также различные металлические конструкции, связанные с землей и составляющие непрерывную электрическую цепь. Исключение составляют взрывоопасные зоны, в которых для зануления (заземления) необходимо прокладывать специальный проводник — стальную полосу, четвертый провод при электропроводках в стальных трубах или использовать четвертую жилу кабеля при кабельных проводках.
Зануляющие (заземляющие) проводники внутри помещений прокладывают таким образом, чтобы они были видны и доступны для контроля их целостности.

Рис. 94. Заземлитель из угловой стали

Во взрывоопасных помещениях зануляющие (заземляющие) проводники прокладывают в виде контура (внутри помещения или снаружи) и присоединяют их к заземлителям по меньшей мере в двух разных местах, по возможности с противоположных сторон помещения. Зануление (заземление) электрооборудования осуществляют присоединением к ответвлению от этого контура. Снаружи помещений зануляющие и заземляющие проводники прокладывают в земле (в траншеях) на глубине 0,5—0,7 м.
В сетях с глухозаземленной нейтралью проводимость зануляющих проводников должна быть не менее 50% проводимости фазных проводников. При одинаковом материале требование выполняется, если сечение зануляющего проводника будет не меньше половины сечения фазного проводника. В сетях с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников должна быть не меньше 1/3 проводимости фазных проводников. Сечение заземляющих медных проводников должно быть не более 25 мм2, алюминиевых не более 35 мм2 и стальных не более 120 мм2.
Заземлители (рис. 94), к которым присоединяют зануляющие (заземляющие) проводники, представляют собой вертикальные металлические стержни длиной до 5 м из круглой стали диаметром 12—16 мм или из угловой стали длиной 2,5—5 м с толщиной стенки не менее 4 мм. Допускается использовать в качестве заземлителей некондиционные или отбракованные трубы с толщиной стенки не менее 3,5 мм. Заземлитель закладывают в землю в вертикальном положении с таким расчетом, чтобы его верхний конец находился на глубине 0,5—0,7 м от уровня земли. Число заземлителей определяется проектом. Соединение зануляющих (заземляющих) проводников с заземлителем выполняется сваркой. Заземлители обычно располагают вблизи от трансформаторов. Однако, если в этом месте грунт оказался плохо проводящим, засоренным строительным мусором или залитым нефтепродуктами, для закладки заземлителей выбирают другое место (можно за пределами подстанции).


Рис. 95. Зануление (заземление) электрооборудования: электродвигателя (а) и пускового аппарата (б)


Рис. 96. Зануление (заземление) светильников

Общее сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. Значение сопротивления контролируют испытателем заземления МС-07 или МС-08, который состоит из встроенного в корпус генератора постоянного тока с рукояткой для вращения генератора и измерительного прибора со шкалой и стрелкой, показывающей значение сопротивления.
На рис. 95,а показан пример выполнения зануления (заземления) электродвигателя, питание которого осуществляется проводами, проложенными в стальной трубе. Труба присоединяется к заземляющим болту 1 и к стальной полосе 3 перемычкой 2. У взрывозащищенных электродвигателей, кроме болта на корпусе, имеется еще один болт внутри вводной коробки для присоединения четвертого провода или четвертой жилы кабеля.
На рис. 95,б показан пример зануления (заземления) пускового аппарата, подвод к которому выполнен бронированным кабелем. Броня кабеля и кабельные муфты присоединены к болту заземления 1 перемычкой 2. Корпусы электрических машин и аппаратов, а также конструкций, на которых они установлены, присоединяют к общей системе зануления (заземления) стальной полосой 3.
Светильники с металлическим корпусом при электропроводках в стальных трубах в сетях с изолированной нейтралью заземляют с помощью перемычки 3 (рис. 96,а), проложенной между заземляющим винтом 4 на корпусе светильника и флажком 2 на трубе 1. В сетях с глухозаземленной нейтралью (рис. 96,б) перемычку 3 устанавливают между зануляющим винтом 4 и нулевым рабочим проводом 5. Если же трубу 1 вводят в горловину светильника, то зануление осуществляется соединением на резьбе металлического корпуса светильника с зануленными трубами электропроводки. Взрывозащищенные светильники (рис. 96,в) во взрывоопасных зонах всех классов, кроме класса В-I, зануляют присоединением нулевого рабочего провода 5 к зануляющему винту 4 внутри светильника, а в установках класса В-1 — присоединением к винту 4 отдельного (третьего) зануляющего провода.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей

Раздел 2. Электрооборудование и электроустановки общего назначения

Глава 2.7. Заземляющие устройства

2.7.1. Настоящая глава распространяется на все виды заземляющих устройств, системы уравнивания потенциалов и т.п. (далее — заземляющие устройства). ¶

2.7.2. Заземляющие устройства должны соответствовать требованиям государственных стандартов, правил устройства электроустановок, строительных норм и правил и других нормативно-технических документов, обеспечивать условия безопасности людей, эксплутационные режимы работы и защиту электроустановок. ¶

2.7.3. Допуск в эксплуатацию заземляющих устройств осуществляется в соответствии с установленными требованиями. ¶

При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажной организацией должна быть предъявлена документация в соответствии с установленными требованиями и правилами. ¶

2.7.4. Присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к главному заземляющему зажиму, корпусам аппаратов, машин и опорам ВЛ — болтовым соединением (для обеспечения возможности производства измерений). Контактные соединения должны отвечать требованиям государственных стандартов. ¶

2.7.5. Монтаж заземлителей, заземляющих проводников, присоединение заземляющих проводников к заземлителям и оборудованию должен соответствовать установленным требованиям. ¶

2.7.6. Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления с помощью отдельного проводника. Последовательное соединение заземляющими (зануляющими) проводниками нескольких элементов электроустановки не допускается. ¶

Сечение заземляющих и нулевых защитных проводников должно соответствовать правилам устройства электроустановок. ¶

2.7.7. Открыто проложенные заземляющие проводники должны быть предохранены от коррозии и окрашены в черный цвет. ¶

2.7.8. Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования (Приложение 3). ¶

2.7.9. Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником им уполномоченным. ¶

При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов. ¶

Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства. ¶

2.7.10. Осмотры с выборочным вскрытием грунта в местах наиболее подверженных коррозии, а также вблизи мест заземления нейтралей силовых трансформаторов, присоединений разрядников и ограничителей перенапряжений должны производиться в соответствии с графиком планово-профилактических работ (далее — ППР), но не реже одного раза в 12 лет. Величина участка заземляющего устройства, подвергающегося выборочному вскрытию грунта (кроме ВЛ в населенной местности — см. п.2.7.11), определяется решением технического руководителя Потребителя. ¶

2.7.11. Выборочное вскрытие грунта осуществляется на всех заземляющих устройствах электроустановок Потребителя; для ВЛ в населенной местности вскрытие производится выборочно у 2% опор, имеющих заземляющие устройства. ¶

2.7.12. В местности с высокой агрессивностью грунта по решению технического руководителя Потребителя может быть установлена более частная периодичность осмотра с выборочным вскрытием грунта. ¶

При вскрытии фунта должна производиться инструментальная оценка состояния заземлителей и оценка степени коррозии контактных соединений. Элемент заземлителя должен быть заменен, если разрушено более 50% его сечения. ¶

Результаты осмотров должны оформляться актами. ¶

2.7.13. Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3) должны производиться: ¶

  • измерение сопротивления заземляющего устройства;
  • измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
  • измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей;
  • измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства.

Для ВЛ измерения производятся ежегодно у опор, имеющих разъединители, защитные промежутки, разрядники, повторное заземление нулевого провода, а также выборочно у 2% железобетонных и металлических опор в населенной местности. ¶

Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты — в период наибольшего промерзания грунта). ¶

Результаты измерений оформляются протоколами. ¶

На главных понизительных подстанциях и трансформаторных подстанциях, где отсоединение заземляющих проводников от оборудования невозможно по условиям обеспечения категорийности электроснабжения, техническое состояние заземляющего устройства должно оцениваться по результатам измерений и в соответствии с п.п.2.7.9-11. ¶

2.7.14. Измерения параметров заземляющих устройств — сопротивление заземляющего устройства, напряжение прикосновение, проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами — производится также после реконструкции и ремонта заземляющих устройств, при обнаружении разрушения или перекрытия изоляторов ВЛ электрической дугой. ¶

При необходимости должны приниматься меры по доведению параметров заземляющих устройств до нормативных. ¶

2.7.15. На каждое, находящееся в эксплуатации, заземляющее устройство должен быть заведен паспорт, содержащий: ¶

  • исполнительную схему устройства с привязками к капитальным сооружениям;
  • указана связь с надземными и подземными коммуникациями и с другими заземляющими устройствами;
  • дату ввода в эксплуатацию;
  • основные параметры заземлителей (материал, профиль, линейные размеры);
  • величина сопротивления растеканию тока заземляющего устройства;
  • удельное сопротивление грунта;
  • данные по напряжению прикосновения (при необходимости);
  • данные по степени коррозии искусственных заземлителей;
  • данные по сопротивлению металлосвязи оборудования с заземляющим устройством;
  • ведомость осмотров и выявленных дефектов;
  • информация по устранению замечаний и дефектов.

К паспорту должны быть приложены результаты визуальных осмотров, осмотров со вскрытием грунта, протоколы измерения параметров заземляющего устройства, данные о характере ремонтов и изменениях, внесенных в конструкцию устройства. ¶

2.7.16. Для проверки соответствия токов плавления предохранителей или уставок расцепителей автоматических выключателей току короткого замыкания в электроустановках должна проводиться проверка срабатывания защиты. ¶

2.7.17. После каждой перестановки электрооборудования и монтажа нового (в электроустановках до 1000 В) перед его включением необходимо проверить срабатывание защиты при коротком замыкании. ¶

2.7.18. Использование земли в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках до 1000 В не допускается. ¶

2.7.19. При использовании в электроустановке устройств защитного отключения (далее — УЗО) должна осуществляться его проверка в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя и нормами испытаний электрооборудования (Приложение 3). ¶

2.7.20. Сети до 1000 В с изолированной нейтралью должны быть защищены пробивным предохранителем. Предохранитель может быть установлен в нейтрали или фазе на стороне низшего напряжения трансформатора. При этом должен быть предусмотрен контроль за его целостностью. ¶