Все металлические нетоковедущие части

Обновлено: 14.05.2024

Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Защитное заземление —это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Цель защитного заземления —снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования, которые не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и, как следствие,- ток, проходящий через тело человека, при его прикосновении к корпусам.

При электрическом переменном токе промышленной частоты (50 герц) берут во внимание только активное сопротивление человека (его тела) и соотносят его с величиной равной 1 кОм. При длительном прохождении тока сопротивление тела снижается до 500 – 300 Ом.

Примечание: сопротивление тела человека постоянному току от 3 до 100 кОм.

Расчеты, приведенные на рисунках, весьма приблизительны, но показывают оценить эффективность защитного заземления.

Существенное влияние на ток, проходящий через человека, оказывает величина тока короткого замыкания и сопротивление системы заземления. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В: 10 Ом — при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее, 4 Ом — во всех остальных случаях.

Указанные нормы обосновываются допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1000 В не должна превышать 40 В.

Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше — с любым режимом нейтрали.

1. Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение нескольких заземляемых корпусов электроустановок в заземляющий проводник запрещается.

Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Заземлители

1.Естественные

- водопроводные трубы, проложенные в земле (ХВ)

- металлические конструкции здания и фундаменты, надежно соединенные с землей

- металлические оболочки кабелей

- обсадные трубы артезианских скважин

- газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями

- алюминиевые оболочки подземных кабелей

- трубы теплотрасс и горячего водоснабжения

Соединение с естественным заземлителем должно быть не менее чем в двух разных местах.

2. Искуственные

Контурные

При контурном заземлении обеспечивается выравнивание потенциалов в защищаемой зоне и уменьшается напряжение шага.

Выносные: групповые и одиночные

Позволяют выбрать место с минимальным сопротивлением грунта.

Традиционно, для искусственных заземлителей применяют угловую сталь толщиной полки не менее 4 мм, стальные полосы толщиной не менее 4 мм или прутковую сталь диаметром от 10 мм.

Широкое распространение в последнее время получили глубинные заземлители с омедненными или оцинкованными электродами, которые по долговечности и затратам на изготовление заземлителя существенно превосходят традиционные методы.

Особая проблема - создание качественного заземления в условиях вечной мерзлоты. Здесь стоит обратить внимание на системы электролитического заземления, позволяющие эффективно решить проблему.

Основная система уравнивания потенциалов.

Построение основной системы уравнивания потенциалов – создание эквипотенциальной зоны в пределах электроустановки с целью обеспечения безопасности персонала и самой электроустановки при срабатывании системы молниезащиты, заносе потенциала и коротких замыканиях.

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

1 ) нулевой защитный РЕ- или РЕN- проводник питающей линии в системе TN;

2 ) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;

3 ) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;

4)металлические трубы коммуникаций , входящих в здание…

5 ) металлические части каркаса здания;

6 ) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования….

7 ) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;

8 ) заземляющий проводник функционального ( рабочего ) заземления, если таковое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

9 ) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов. (ПУЭ п. 1.7.82)

Несоединенный с ГЗШ элемент конструкции, инженерной системы, независимой системы рабочего заземления ( FE ) и тд. – грубейшее нарушение целостности основной системы уравнивания потенциалов. Появление разности потенциалов ( возможность искры ) – угроза жизни персонала и безопасности объекта.

Примечание: разрядник, указанный на рисунке – специализированный искровой разрядник с малым напряжением срабатывания для систем уравнивания потенциалов. Например: серии «KFSU», «EXFS..» компании DEHN.

Система дополнительного уравнивания потенциалов

- должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток (ПУЭ п. 1.7.83).

Система дополнительного уравнивания потенциалов значительно улучшает уровень электробезопасности в помещении. Короткие проводники защитного заземления и уравнивания потенциалов, сведенные на шину, формируют эквипотенциальную зону по принципу аналогично основной системы уравнивания потенциалов.

Как видно из рисунков, схема электропитания претерпевает существенные изменения. Чрезвычайно важно обеспечить соединение контактов заземления розеток и клемм заземления стационарных приборов на шину дополнительного уравнивания потенциалов. При этом, даже если не будет выполнено соединение корпусов приборов с шиной ( безалаберная эксплуатация, особенно переносных приборов ) система сохранит свою эффективность по безопасности. Ситуация, когда земли розеток и приборов не подключены к шине, а сторонние проводящие части гарантированно соединены с шиной уравнивания потенциалов, в разы ухудшает электробезопасность в помещении даже по сравнению с классической схемой питания.

Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.

Если формально подходить к определению, то и металлическая дверная ручка и петли на деревянной двери в деревянном доме являются сторонними проводящими частями.

При формировании дополнительной системы уравнивания потенциалов возникает вопрос, что подключать, а что не подключать на шину дополнительного уравнивания потенциалов, чтобы добиться необходимого уровня электробезопасности и не делать систему слишком громоздкой. Здесь, с точки зрения здравой логики, можно руководствоваться двумя принципами:

Фактическая ( потенциальная ) возможность связи с «землей».
Возможность появления потенциала на сторонней проводящей части при аварии электрооборудования в процессе эксплуатации.

Примеры сторонних проводящих частей подключаемых / не подключаемых к шине дополнительного уравнивания потенциалов:

Сторонняя проводящая часть

Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала.

Металлическая полка, закрепленная на стене из железобетона.

(потенциальная связь с «землей» за счет крепежа к стене)

На полке расположен электроприбор.

(возможность появления потенциала при аварии прибора с классом изоляции I)

Металлическая тумбочка с резиновыми (пластиковыми) колесиками на бетонном полу.

Металлическая тумбочка с резиновыми колесиками на бетонном полу.

В помещении грязь и пыль в сочетании с повышенной влажностью.

(потенциальная связь с «землей» за счет загрязнения и повышенной влажности)

Некоторое количество вопросов с уравниванием потенциалов возникает по ванным и душевым помещениям. Современные требования и рекомендации по устройству системы дополнительного уравнивания потенциалов изложены в циркуляре № 23/2009.

Широкое применение пластиковых труб породило закономерный вопрос: является ли водопроводная вода сторонней проводящей частью и возможен ли занос потенциала через воду….

Ответ, содержащийся в циркуляре, несколько настораживает: « … Водопроводная вода нормального качества …не рассматривается как сторонняя проводящая часть . »

К сожалению, вода нормального качества из наших кранов течет не всегда и лучше перестраховаться, используя токопроводящие вставки на отводах от стояков водопровода подключив их к шине дополнительного уравнивания потенциалов, чтобы не подключать отдельно каждый кран. Этот метод в качестве рекомендуемого описан в этом же циркуляре.

Практика выполнения дополнительной системы уравнивания потенциалов.

Фактически наиболее распространены пять вариантов выполнения шин системы дополнительного уравнивания потенциалов:

Вариант 1. С использованием стандартных коробок уравнивания потенциалов ( КУП ).

Вариант 2. Стальная шина 4х40 ( 4х50 ) с приварными болтами опоясывающая помещение.

Вариант 3. Стальная шина, уложенная в стандартный пластиковый короб.

Вариант 4. Использование шины заземления в РЩ ( для небольших помещений ).

Вариант 5. С использованием специализированного щитка типа ЩРМ – ЩЗ

( встроенный щиток с шиной 100 мм 2 ( Cu ) со степенью защиты IP54 ).

Главные требования нормативов по устройству шины дополнительного уравнивания потенциалов содержат два требования:

- возможность осмотра соединения

- возможность индивидуального отключения

Длина проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов, соединяющих контакты штепсельных розеток, сторонние проводящие части и корпуса электрооборудования не должна превышать 2,5 м.( ? ). Сечение 4 мм 2 Сu ( ПВ-1, ПВ-3 ). См. ПУЭ 1.7.82 рис. 1.7.7.
Для электроустановки здания, где применяются негорючие ( ВВГ нг –FRLS…) кабеля, следует с осторожностью использовать кабеля марки ПВ-1, ПВ-3 ( проводники уравнивания потенциалов от дополнительной системы уравнивания потенциалов до ГЗШ или щитовой шины заземления ). Данный тип кабеля, будучи уложенным вместе с негорючими кабелями, формально превращает всю систему в распространяющую горение. В большинстве случаев контролирующие органы относятся к этому спокойно, но в некоторых случаях стоит применить негорючие одножильные кабеля той же марки с нанесением соответствующей маркировки.
Для зданий детских дошкольных учреждений, больниц, специальных домах престарелых и тд. применяемые пластиковые короба должны иметь сертификат о не выделении токсичных веществ при горении. Тоже касается линолеума. Поставляемые в Россию короба Legrand, ABB … таких сертификатов не имеют. Как вариант - короба фирмы DKC в которых в качестве отбеливающего вещества используется мел и есть все необходимые сертификаты.

МЕД. ГОСТ Р 50571.28 п. 710.413.1.6.3 « Шина уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. В каждом распределительном шкафу или в непосредственной близости от него должны быть расположена шина системы дополнительного уравнивания потенциалов, к которой должны быть подключены проводники…»

Для учреждений здравоохранения в помещениях гр.1 и особенно в помещениях гр.2 (чистые помещения) удобно воспользоваться вариантом № 5, схема которого представлена на рисунке.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Состояние заземления металлических нетоковедущих частей электрооборудования электрических кранов ( корпусов электродвигателей, контроллеров, каркасов, щитов, ящиков сопротивления и др.), проверяется замером и осмотром. Если в качестве заземляющего проводника применяется провод ( заземление металлического корпуса кнопочного аппарата электротали), следует убедиться, что он не имеет обрывов. [17]

Состояние заземления металлических нетоковедущих частей электрооборудования электрических кранов ( корпусов электродвигателей, контроллеров, каркасов, щитов, ящиков сопротивления и др.), проверяется замером и осмотром. Если в качестве заземляющего проводника применяется провод ( заземление металлического корпуса кнопочного аппарата электроталн), следует убедиться, что он не имеет обрывов. [18]

Состояние заземления металлических нетоковедущих частей электрооборудования электрических кранов ( корпусов электродвигателей, контроллеров, каркасов, щитов, ящиков сопротивления и др.) проверяется замером и осмотром. В случае применения в качестве заземляющего проводника провода ( заземление металлического корпуса кнопочного аппарата электротали) следует убедиться в отсутствии обрывов в нем. [20]

При занулении все металлические нетоковедущие части , которые могут оказаться под напряжением, связываются электрически с нулевым защитным проводником. Благодаря такой связи любое замыкание на корпус или металлоконструкцию переходит в однофазное короткое замыкание, сгорает ближайший предохранитель или срабатывает автомат и поврежденный участок отключается. [22]

При защите занулением металлические нетоковедущие части электроустановок , которые могут случайно оказаться под напря жением, присоединяют к неоднократно заземленному нулевому проводу. Зануление применяют вместо защитного заземления в электроустановках напряжением до 1000 В с глухрзаземленной нейтралью, а также в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной средней точкой. [23]

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования , которые вследствие неисправности могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных устройствах заземление обязательно при номинальном напряжении электроустановок выше 36 В переменного тока и 110 В постоянного тока; при напряжении 500 В и выше переменного и постоянного тока - во всех случаях; при всех напряжениях переменного и постоянного тока - во взрывоопасных помещениях. [24]

Проверяется надежность заземления металлических нетоковедущих частей электрооборудования в соответствии с Правилами устройства электроустановок. [25]

Преднамеренное, соединение металлических нетоковедущих частей электрических двигателей и аппаратов с заземленным нулевым проводом иногда называют занулением. [27]

В, то все металлические нетоковедущие части оборудования и оболочка кабеля должны быть надежно заземлены. [29]

Занулением называется намеренное соединение металлических нетоковедущих частей , которые могут случайно оказаться под напряжением, с многократно заземленным нулевым проводом. Зануление применяется в четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью. [31]

Присоединение к заземляющему устройству металлических нетоковедущих частей установки , изолированных от частей, находящихся под напряжением, выполненное для защиты людей от опасных напряжений прикосновения и шага, называется защитным заземлением. [32]

Занулением называется электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с заземленной нейтралью вторичной обмотки трехфазного понижающего трансформатора или генератора, с заземленным выводом источника однофазного тока, с заземление и средней точкой в сетях постоянного тока. [33]

Правила устройства электроустановок требуют заземлять металлические нетоковедущие части электроустановок и оборудования при напряжении выше 42 В переменного и ПО В постоянного тока во всех производственных помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках. [34]

Правила устройства электроустановок требуют заземлять металлические нетоковедущие части электроустановок и оборудования при напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока во всех производственных помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках. [35]

Занулению согласно ПУЭ подлежат те же металлические нетоковедущие части электрооборудования , что и в сетях с изолированной нейтралью, которые подлежат защитному заземлению. [36]

Оборудование, подлежащее заземлению - это металлические нетоковедущие части электрооборудования , которые вследствие неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных. При этом в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных заземление яиляетсл обязательным при напряжении электроустановки выше 36 в переменного и НО в постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности - при напряжении 500 в и выше; лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется при всех напряжениях электроустановки. [38]

Элементами для заземления должны быть оборудованы следующие металлические нетоковедущие части изделий , подлежащих заземлению: оболочки, корпусы, шкафы; каркасы, рамы, обоймы, стойки, шасси, основания, панели, плиты и другие части изделий, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции. [39]

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с землей или ее эквивалентом. [40]

Защитное заземление необходимо для создания между металлическими нетоковедущими частями электромедицинской аппаратуры и землей электрического соединения достаточно малого ( по сравнению с телом человека) сопротивления. Безопасность человека, коснувшегося этих частей при замыкании на корпус, обеспечивается как понижением напряжения прикосновения, которое не должно превышать 24 В, так и автоматическим отключением сети с наименьшим временем с помощью предохранителей или автоматических выключателей. [41]

Защитное заземление необходимо для создания между металлическими нетоковедущими частями электромедицинской аппаратуры и землей электрического соединения достаточно малого ( по сравнению с телом человека) сопротивления. Безопасность человека, коснувшегося этих частей, при, замыкании на корпус обеспечивается как понижением напряжения прикосновения, которое не должно превышать 24 В, так и автоматическим отключением сети в минимальное время с помощью предохранителей или автоматических выключателей. [42]

Потенциально опасные части - доступные прикосновению человека металлические нетоковедущие части электроустановок , между которыми ( или между ними и землей) при нарушении изоляции токоведущих частей относительно земли может возникнуть напряжение, превышающее предельно допустимое для людей значение напряжения прикосновения. [43]

Зануление-преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей , которые могут оказаться под напряжением. [44]

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей , которые могут оказаться под напряжением. [45]

Рабочее, технологическое и защитное заземления

В данной статье мы постараемся объяснить, что такое рабочее и технологическое заземление, и чем они отличаются от защитного.

Рабочим называют заземление, предназначенное для отвода нежелательных токов, также оно является возвратным контуром фазных токов.
Технологическое заземление нельзя использовать в качестве возвратного контура, его функция — защита чувствительного оборудования. Технологическое заземление — резервный низкоомный токовый контур.
Защитное заземление используется для безопасности при аварии (короткое замыкание).
Рабочее же заземление служит исключительно для защиты силового оборудования.
Технологическое заземление служит для защиты оборудования, однако, в некоторых случаях, может также использоваться в качестве защитного.

Защитное заземление

Защитное заземление выполняют, присоединяя все металлические нетоковедущие части оборудования (элементы, по которым в нормальном рабочем состоянии не протекают электрические токи) к земле. Это могут быть корпуса, стойки, станины и т.д.
Задача защитного заземления — минимизировать риск поражения электрическим током при касании оборудования персоналом во время короткого замыкания (КЗ).
При КЗ на нетоковедущих частях оборудования может оказаться электрический потенциал большой величины (относительно земли). При касании данных частей человеком, его тело может оказаться под воздействием электрического тока.
Чтобы избежать этого все нетоковедущие части оборудования присоединяют к системе заземления. Таким образом, все аварийные токи будут отведены через заземляющее устройство в землю.

Рабочее заземление

Рабочее заземление выполняют присоединяя к системе заземления токоведущие части (токопроводы, по которым в нормальном рабочем состоянии протекают электрические токи). Например, заземление нейтрали силового трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда».
Данный вид заземления служит для защиты оборудования электрических систем и обеспечения надежного контура для возврата фазных токов от электрооборудования до источника электроэнергии.

Технологическое заземление

Технологическим называют заземление, обусловленное требованиями технологического процесса. Оно может выполнять множество функций: защита оборудования, безопасность персонала, обеспечение точности измерений и т.п.
Функциональное назначение технологического заземления в каждом случае индивидуально и зависит от используемого оборудования.

Проверка металлосвязи

В этой статье расскажем, что такое проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленных установок, зачем нужно измерять переходные сопротивления в цепях защитного заземления и какие нормативные требования предъявляются к этим величинам

Проверка металлосвязи — это проверка наличия цепи заземления между защитными PE-проводниками и нетоковедущими проводящими частями заземляемого устройства и измерение переходного сопротивления в точках контакта.

Чтобы пояснить, что является нетоковедущей частью, обратимся за определением к государственному стандарту:

Нетоковедущая часть — часть (элемент, деталь и т.д.) оборудования (установки, прибора и т.д.), не предназначенная для пропускания тока при нормальной эксплуатации. Может являться проводящей частью как в аварийном, так и в нормальном режимах работы.

Проверка металлосвязи, ОСУП и ДСУП

Металлические предметы, которые способны, но не должны проводить электрический ток, должны быть заземлены. Электрический потенциал на таких предметах должен быть уравнен с потенциалом земли, то есть равняться нулю.
Решить эту задачу призвана система уравнивания потенциалов (СУП). Различают основную систему уравнивания потенциалов (ОСУП) и дополнительную систему уравнивания потенциалов (ДСУП).

В соответствии с ПУЭ, п. 1.7.82 ОСУП соединяет приходящие магистральные заземляющие проводники, заземлители заземляющего устройства и системы молниезащиты, главную заземляющую шину, естественные заземлители, такие как металлоконструкции здания и трубопроводы газо- и водоснабжения, канализации и отопления, металлические части системы вентиляции и кондиционирования.

В соответствии с ПУЭ, п. 1.7.83 ДСУП соединяет между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах TT и IT , включая защитные проводники штепсельных розеток.

ДСУП включает в себя дверцы и корпуса металлических электрощитов, корпуса светильников, электродвигателей и другого электрооборудования, заземляющие контакты розеток и т.д. Все эти предметы подключаются защитными проводниками к PE-шине электрощита. Как правило, металлические предметы соединяются с PE-шинами коробок уравнивания потенциала, а те уже, в свою очередь, с PE-шиной щита.

Итак, поговорим про измерение сопротивления металлосвязи. Все нетоковедущие части должны быть соединены в одну цепь и иметь электрический потенциал, равный потенциалу земли. Наличие и непрерывность этой цепи необходимо регулярно проверять качественно и количественно, измеряя переходные сопротивления контактных соединений. Это и есть проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленных установок.

Для краткости специалисты называют наличие цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки металлосвязью, а проверку наличия цепи, соответственно, проверкой металлосвязи. Смысл проверки заключается в измерении переходных сопротивлений в местах соединения заземляемых элементов электроустановки с заземляющими проводниками.

В ходе измерения металлосвязи значение переходного сопротивления сравнивается с максимально допустимым. В соответствии с ПТЭЭП полученное значение не должно превышать 0,05 Ом:

Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки: Не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Переходное сопротивление контактов должно быть не выше 0,05 Ом.

Для проведения проверки подойдет микроомметр или омметр, обладающий достаточной чувствительностью, чтобы измерять значения с разрешением 0.01 Ом.

Контактное соединение — это две сцепленные металлические поверхности. Даже если они тщательно обработаны, отшлифованы и отполированы, между ними есть микроскопические шероховатости. Площадь соприкосновения поверхностей определяется множеством точек, а их количество зависит от силы прижатия контактов, температуры, наличия загрязнений, геометрической формы контактов и т.д. Также встречаются случаи небрежного, неквалифицированного монтажа - отсутствия наконечников или опайки многожильных проводов, гроверных шайб, подсоединения нескольких проводников на один контакт, присоединение алюминиевых проводников к медной шине и т.п.

Со временем, под влиянием вибраций, температурных колебаний, коррозии, текучести металла (в большей степени алюминия) и других механических воздействий затяжка болтовых соединений ослабевает, что приводит к снижению площади соприкосновения и росту переходного сопротивления. Время от времени такие соединения необходимо проверять и подтягивать.

Помимо этого, переходные сопротивления увеличиваются по мере окисления контактов. Это объясняется тем, что окисные пленки имеют очень высокое удельное электрическое сопротивление. При прочих равных условиях, на поверхности алюминиевых проводников окисные пленки образуются быстрее, чем на медных. Нарушение непрерывности цепи заземления, а также рост переходных сопротивлений могут привести к поражению людей электрическим током, выводу оборудования из строя, увеличению риска возгораний, а также значительных энергетических потерь, за счет появления токов утечки, недостаточных для срабатывания защитной аппаратуры.

Читайте также: