Вопрос №6. порядок установки и снятия переносного заземления

Требования к системам защиты от поражения электрическим током

Переносные системы защиты надежные в использовании. Они не доставляют проблем с монтажом и создают прочный и надежный барьер, не позволяющий возникновению риска для здоровья и жизни людей, работающих с электрическими сетями.

Это оборудование должно иметь следующие параметры:

Безукоризненную динамическую прочность. Нельзя, чтобы зажимы ломались от усилия, приложенного электромонтажниками.

Термическую устойчивость к вызываемому заземлением току короткого замыкания. Ни один из элементов устройства не должен быть подверженным обгоранию, плавлению, перегреванию в результате воздействия сверхвысокой температуры. В противном случае обгоревшие и оплавившиеся концы могут вызвать возникновение высокого напряжения.

Проводники в переносном заземлении соединяются с помощью сварки или опрессовки. Могут проводники соединяться и болтами. В этом случае крепление нужно продублировать для прочности, используя твердый припой.

Запрещается использовать заземление с пайкой, не имеющее дополнительной фиксации другими элементами, поскольку может произойти расплавление припоя. У медных проводов, используемых в переносных заземлениях, не бывает изоляции именно по причине, которая подразумевает перегрев при возникновении короткого замыкания (изоляционные материалы расплавляются под воздействием сверхвысокой температуры).

Как устроено переносное заземление

Переносное заземление является системой, состоящей из трех частей:

1. Токопроводящей составляющей.
2. Контактной части.
3. Изолирующего элемента (иногда из нескольких изолирующих элементов).

Существует три вида переносных заземляющих устройств, имеющих различные конструктивные особенности. Они бывают:

1. Бесштанговыми.
2. Штанговыми.
3. Штанговыми с металлическими звеньями.

Бесштанговые конструкции состоят из следующих элементов:

1. Гибкого провода, который является токопроводящей частью.
2. Контактной части, в состав которой входят струбцина и фазные зажимы с креплениями.
3. Изолирующей части, в состав которой входит гибкий управляющий и поддерживающий фал.

Штанговые заземляющие переносные конструкции состоят из:

1. Токопроводящей составляющей, для изготовления которой используется гибкий провод.
2. Контактных фазных зажимов, струбцин и наконечников.
3. Изолирующих штанг, для изготовления которых используется диэлектрический материал.

Способы использования переносного заземления.

Конструкция переносных устройств заземления, которая считается штанговой с металлическими звеньями, состоит из следующих элементов:

1. Токопроводящей штанги с металлическими звеньями, с которой соединяется электрический гибкий провод.
2. Контактного зажима, который соединяется со струбциной и металлическим звеном.
3. Изолирующей диэлектрической штанги, которая связана с проводящим ток компонентом системы и фалами.

Системы переносного заземления могут быть:

Трехфазными. Данное переносное устройство имеет один заземляющий проводник. Им осуществляется закорачивание и заземление одновременно трех фаз.

Однофазными. Этими устройствами защищается персонал, работающий на мощной электрической установке, напряжение на которой, будучи в рабочем состоянии, превышает 110 кВ. Это происходит из-за того, что между фазами большие расстояния, поэтому защитная система получается длинной и тяжелой.

Система для переносного заземления используется для того, чтобы защитить людей, которые заняты выполнением ремонтных и монтажных работ на воздушных линиях (ВЛ), по которым передается электрический ток, и в распределительной электрической установке (РУ).

Виды заземления

В классификации видов заземления присутствует два основных его вида:

• Рабочее.
• Защитное.

Есть и несколько подгрупп: радиозаземление, измерительное, инструментальное, контрольное.

Рабочее

Существует определенная категория электрических установок, которые не будут работать, если их не заземлить. То есть, основанная цель сооружения заземляющей системы – это необеспечение безопасности эксплуатации, это обеспечение самой эксплуатации. Поэтому в этой статье данный вид нас интересовать не будет.

Защитное

А вот этот вид специально устраивается с целью обеспечить безопасность работы электроустановок. Он делится на три категории в зависимости от назначения:

• Молниезащита.
• Защита от импульсного перенапряжения (перегруз линии потребления тока или короткое замыкание).
• Защита электросети от электромагнитных помех (чаще всего данный вид помех образуется от рядом работающего электрического оборудования).

Нас интересует именно импульсное перенапряжение. Назначение заземления данного типа – это безопасность обслуживающего персонала и самой установки в процессе аварии или поломки оборудования. Обычно такая поломка внутри электрического агрегата – это замыкание провода электрической схемы на корпус прибора. Замыкание может происходить непосредственно или через любой другой проводник, например, через воду. Человек, коснувшийся корпус установки, подвергается воздействия электрического тока, потому что становится его проводником в землю. По сути, он сам становится частью заземляющего контура.Схема заземления в частном доме

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Вот почему, чтобы устранить такие ситуации и устанавливается заземление корпуса на контур, расположенный в земле. При этом срабатывание заземляющей схемы – это толчок для системы автоматов, которые тут же отключают подачу электроэнергии к оборудованию. Все это располагается в специальных силовых и распределительных щитах.

Сопротивление заземлению

Есть такой термин, как сопротивление растеканию тока. Для простых обывателей легче будет воспринимать, как сопротивление заземлению. Вся суть этого термина заключается в том, что схема заземления должна работать корректно с определенными параметрами. Так вот сопротивление является основным из них.

Оптимальный вариант этого значения – ноль. То есть, лучше всего использовать материалы для сборки контура, у которых электропроводность самая высокая. Конечно, добиться идеала никак не получится, поэтому старайтесь выбирать именно те, у которых сопротивление самое низкое. К ним относятся все металлы.

Есть специальные коэффициенты, с помощью которых производится определение показателя сопротивления заземляющего контура, эксплуатируемого в разных условиях. К примеру:

в частном домостроение, где используются сети на 220 и 380 вольт (6 и 10 кВ), необходимо устанавливать контур с сопротивлением 30 Ом.

• монтируемая газопроводная система, входящая в дом, должна заземляться схемой в 10 Ом.
• молниезащита должна иметь сопротивление не более 10 Ом.
• Телекоммуникационное оборудование заземляется контуром 2 или 4 Ом.
• Подстанции от 10 кВ до 110 кВ – 0,5 Ом.

То есть, получается так, что чем больше мощность силы тока внутри оборудования или приборов, тем ниже должно быть сопротивление

Требования предъявляемые к переносным заземлениям

Основным требованием, предъявляемым к переносным заземлениям, является их термическая и динамическая устойчивость к току короткого замыкания. Зажимы, которыми проводники закрепляются на токоведущих частях, должны быть такими, чтобы динамическими усилиями они не могли быть сорваны. Кроме того, зажимы должны обеспечивать весьма надежный контакт. В противном случае они при коротком замыкании перегреются и обгорят.

При протекании тока короткого замыкания закорачивающие проводники сильно нагреваются. Поэтому они должны быть достаточно термически устойчивыми, чтобы оставаться целыми в течение времени отключения под действием релейной защиты закороченного участка. Надо иметь в виду, что медь плавится при температуре 1083° С. Термическая устойчивость проводников важна, потому что при нагреве и обрыве проводников на концах их может появиться рабочее напряжение электроустановки. Минимальное сечение из соображений механической прочности принимается: для электроустановок напряжением выше 1000 В — 25 мм2 и для электроустановок напряжением ниже 1 000 В — 16 мм2. Меньше этих сечений проводники применять нельзя. Для электроустановок напряжением 6 — 10 кВ при значительных токах короткого замыкания проводники переносных заземлений получаются очень большого сечения (120 — 185 мм2), тяжелые и ими трудно пользоваться. В таких случаях разрешается использовать два переносных заземления и более, устанавливая их параллельно одно непосредственно возле другого.

Сечения заземляющих проводников в электроустановках выше 1000 В

Расчет сечения проводников переносного заземления производится по упрощенной формуле:

S = ( Iуст √tф ) / 272,

где Iуст — установившийся ток короткого замыкания, А,

tф — фиктивное время, сек.

Для практических целей значение tф может быть принято равным выдержке времени основной релейной защиты присоединения электроустановки, выключатель которого должен отключать короткое замыкание в точке переносного заземления. Чтобы не изготовлять переносных заземлении различного сечения для распредустройства одного напряжения, за расчетную выдержку времени обычно принимается наибольшая.

В сетях с заземленной нейтралью сечение проводников рассчитывается по току однофазного короткого замыкания, в то время как в системе с изолированной нейтралью достаточно обеспечить термическую устойчивость при двухфазном коротком замыкании. Применять для заземляющих проводников изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил проводника, которое уменьшает его расчетное сечение и может привести к пережиганию током короткого замыкания.

Переносное заземление

Конструкция зажимов для присоединения проводников должна обеспечивать возможность их надежного и прочного закрепления на токоведущих частях с помощью специальной штанги для установки заземления. Закорачивающие проводники присоединяются к зажимам непосредственно без переходных наконечников. Это требование объясняется тем, что в наконечниках могут быть неудовлетворительные контакты, которые трудно обнаружить, но которые при протекании тока короткого замыкания могут выгореть. Соединение закорачивающих проводников трехфазного заземления между собой и к заземляющему проводнику выполняется прочно и надежно опрессовыванием или сваркой. Может быть выполнено и болтовое соединение, но, кроме болтов, соединение должно быть пропаяно твердым припоем. Соединение только пайкой не допускается, поскольку нагрев заземлений при протекании тока может достигать сотен градусов, при котором припой расплавится и соединение нарушится.

Охрана труда в электроэнергетике

Установка заземлений

Устанавливать заземления на токоведущие части и включать стационарные заземляющие ножи необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения.

Переносное заземление сначала нужно присоединить к заземляющему устройству, а затем, после проверки отсутствия напряжения, установить на токоведущие части. Снимать переносное заземление необходимо в обратной последовательности: сначала снять его с токоведущих частей, а затем отсоединить от заземляющего устройства.

Рисунок. Переносное защитное заземление

Установка и снятие переносных заземлений должны выполняться в электроизолирующих перчатках с применением в электроустановках выше 1000 В электроизолирующей штанги совместно со средствами защиты лица. Закреплять зажимы переносных заземлений следует электроизолирующей штангой или непосредственно руками в электроизолирующих перчатках. Установку и снятие набрасываемых переносных заземлений на ВЛ необходимо выполнять в электроизолирующих перчатках, применяя на ВЛ выше 1000 В электроизолирующие боты.

Установка заземлений на воздушных линиях электропередачи

Где устанавливается заземление?!

ВЛ напряжением выше 1000 В должны быть заземлены во всех РУ и у секционирующих коммутационных аппаратов, которыми отключена ВЛ.

На одноцепных ВЛ на рабочем месте необходимо устанавливать заземление на опоре, на которой проводится работа, или на соседней опоре. Разрешается установка заземлений с двух сторон участка ВЛ, на котором работает бригада, при расстоянии между заземлениями не более 2 км.

Переносные заземления следует присоединять:

• на металлических опорах – к их элементам;
• на железобетонных и деревянных опорах с заземляющими спусками – к этим спускам после проверки их целостности;
• на железобетонных и деревянных опорах, не имеющих заземляющих устройств, а также при установке переносного заземления в пролете ВЛ, переносное заземление на рабочем месте – к переносному заземлителю, погруженному вертикально в грунт на глубину не менее чем на 0,5 м. Запрещается установка заземлителей в случайные навалы грунта;
• в электрических сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью при наличии повторного заземления нулевого провода – к нулевому проводу.

Кто имеет право выполнять установку заземления?!

На ВЛ устанавливать, а затем снимать переносные заземления и включать имеющиеся на опорах заземляющие ножи должны работающие: один – имеющий группу по электробезопасности не ниже IV (на ВЛ напряжением выше 1000 В) или группу по электробезопасности не ниже III (на ВЛ напряжением до 1000 В), другой – группу по электробезопасности не ниже III.

Отключать заземляющие ножи разрешается одному работающему из оперативно-ремонтного персонала, имеющему группу по электробезопасности не ниже III.

Устройство

Переносное заземление является довольно простым приспособлением. Оно состоит из провода заземления, проводов, с помощью которых «коротится» фаза, и зажимных контактов, которыми выполняется крепление к заземляющей клемме и фазным проводам. Провода берутся медные многожильные большого сечения. Они могут быть как оголенными, так и в прозрачной изоляции для обеспечения осмотра и визуального контроля над их состоянием. Этими проводами соединяют между собой все зажимные контакты.

Соединение выполняется в обязательном порядке только сваркой или прессовкой. Обычная пайка недопустима, так как при протекании через переносное заземление больших токов происходит разогревание всех его элементов, и пайка может потечь. В результате нарушится контакт, что приведет к ситуации опасной для жизни ремонтного персонала.

Струбцина имеет специальное ушко, облегающее процесс по закреплению, и выполнена таким образом, чтобы можно было использовать специальную штангу. Эта штанга необходима для работы с теми токопроводящими конструкциями, до которых сложно дотянуться, с воздушными линиями электропередачи, при работе с механических подъемников, лестниц и тому подобного. Кроме струбцин могут использоваться пружинные зажимы. Образцами таких устройств являются ПЗРУ-1М, комплектуемое вытяжными штангами, ЗПЛ-10, рассчитанное для работы с сетями от 10 кВ, ЗПП-500, где цифры указывают, что устройство рассчитано на номинальное напряжение 500 кВ.

В некоторых случаях в комплект устройства может входить бур, которым выполнятся заземления. Он может понадобиться при использовании в полевых условиях. На зажимных контактах в обязательном порядке указывается сечение провода и величина рабочего напряжения, для работы с которым рассчитано устройство и заводской номер изготовителя.

Такое заземление имеет два вида исполнения: однофазное и трехфазное. Однофазное заземление переносного типа — самое простое и представляет собой два зажимных контакта соединенных общим заземляющим проводом. Может комплектоваться штангой или просто иметь ручки из диэлектрического материала.

Трехфазное исполнение имеет уже три зажимных контакта для каждой фазы с закорачивающими проводами и общим заземляющим проводом, идущим к земляному зажимному контакту.

Для работы на трехфазных воздушных ЛЭП напряжением выше 330 кВ использование трехфазных устройств является нецелесообразным. Это объясняется тем, что расстояние между фазовыми проводами в этом случае довольно большое. Поэтому вся конструкциями получилась бы слишком тяжелой, громоздкой и не приспособленной для работы. В таких случаях используют три однофазных устройства.

Конструктивные особенности

Переносные заземления подразделяются по напряжению:

• до 1000 вольт (1 кВ);
• от 1кВ до 10 кВ;
• от 35 до 110 кВ.

по количеству заземляемых фаз:

• трехфазным (для закорачиваний и заземления трех фаз);
• однофазным (для заземления токоведущих участков всех фаз по отдельности)

  .

Вариант на одну фазу применяется в электрических установках с напряжением не менее 110 кВ, где удаление между разными фазами максимальны, а проводники имеют увеличенные показатели длины и веса.

Переносные заземления до 1000 В, так же как и заземляющие устройства на более высокие напряжения состоит из зажимов (струбцины). Как правило их четыре, три на фазы и один на заземление, соединенных между собой гибким медным проводником. Приводы зажимов изготовлены из диэлектрического материала.

Переносное заземление до 1000В поставляется с проводами сечением 16 мм2, а 110 кВ сечением не менее 50 мм2. Типы переносных заземлений с учетом областей применения:

• ВЛ – нужны для проведения ремонта на отключенных зонах линий воздушных электрических передач, это маркировки ПЗТ и ЗПЛ;
• РУ – применяются при ремонте электрического оборудования распределительных установок подстанций, в целях заземления РУ устанавливают на ПЗРУ, ЗПП;
• ЗПМ – машинные устройства, незаменимы на пожарных автомобилях, станциях газозаправки;
• УЗП – для контактных железнодорожных сетей.

Маркировка переносных ПЗ состоит из первых букв — назначение переносного заземления, следующая цифра — максимальное напряжение работы ПЗ, следующая цыфра — количество фаз, и цифра в скобках — сечение провода заземления. Примеры маркировки ПЗ:

• тип заземления (ЗПЛ – заземление переносное линейное, КШЗ – комплект штанг заземления, ПЗТ – переносное заземление для грозозащитного троса, УНП – устройство наброса на провода);
• рабочее напряжение номинальное в кВ (ЗПЛ-1, ЗПЛ-10, ЗПЛ-35, ЗПЛ-110, ЗПЛ-220 и т.д.);
• количество изолирующих штанг, по количеству фаз 1 или 3 (ЗПЛ-35-3, ЗПЛ-10-1 и т.д.);
• сечение заземляющего провода в мм² (16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 мм²).

Маркировка переносных заземлений для воздушных линий (ВЛ):

• ЗПЛ-1 (16 мм2) — ПЗ для ВЛ напряжением до 1 кВ (с проводом 16 мм²);
• ЗПЛ-10 (35 мм2) — ПЗ для ВЛ напряжением 1-10 кВ (с проводом 35 мм²);
• ЗПЛ-10-3 (25 мм2) — ПЗ для ВЛ напряжением 1-10 кВ с 3-мя штангами, (с проводом 25 мм²);
• ЗПЛ-110-1 (50 мм2) — ПЗ для ВЛ напряжением от 35 до 110 кВ с одной штангой (с проводом 50 мм²);
• ЗПЛ-220-3 (25 мм2) – ПЗ для ВЛ напряжением от 110 до 220 кВ с 3-мя штангами (с проводом 25 мм²);
• ПЗТ 330-500 (120 мм²) – переносное заземление для грозозащитного троса напряжением 330-500 кВ (с проводом 120 мм²);
• УНП-10ВЛ Б «Бумеранг» — устройство наброса на провода напряжением 0,4-10 кВ (с проводом 25 мм²);
• КШЗ-10 – комплект штанг для заземления проводов ВЛ напряжением 6-10 кВ.

Маркировка переносных заземлений для распределительных устройств (РУ):

• ПЗРУ-1М (16 мм²) – ПЗ для распределительных устройств, U до 1 кВ, (с проводом 16 мм²);
• ПЗРУ-1 (25 мм²) — ПЗ для распределительных устройств U до 1 кВ (с проводом 25 мм²);
• ПЗРУ-2 (25 мм²) – ПЗ для распределительных устройств, U до 1 кВ, (с проводом 25 мм²);
• ЗПП-15-3 (25 мм²) – ПЗ для распределительных устройств U 1-15 кВ с тремя штангами (с проводом 25 мм²);
• ЗПП-220 (35 мм²) – ПЗ для распределительных устройств U до 220 кВ (с проводом 35 мм²);
• ЗПМ-1М – ПЗ машинное, U до 1,0 кВ (с проводом 25 мм², длина 8 м);
• ЗПС-1М – ПЗ для пожарных стволов, U до 1 кВ (с проводом 25 мм², длина 10 м).

Прокладка внутреннего контура

Электрооборудование, которое подлежит заземлению, размещено по всей площади производственных помещений. К системе заземления оно подключается путем прокладки внутри здания магистральных шин. Установка заземляющих проводников делается открыто, к ним всегда должен быть свободный доступ для контроля и осмотра. Исключение составляют металлические трубы скрытой электропроводки и взрывоопасные установки, где проемы заделываются легко выбиваемыми негорючими материалами.

Полосы заземления внутреннего контура положено прокладывать горизонтально или вертикально. Только если здание включает наклонные конструкции, разрешено прокладывать проводники параллельно им. Внутренний контур заземления монтируется с использованием стен и потолков, при необходимости прокладки по полу полоса заземления укладывается в каналы. Проводники прямоугольного сечения монтируют широкой плоскостью к стене. Крепление полосы к кирпичным и бетонным поверхностям производится забиванием гвоздей с помощью строительно-монтажного пистолета. Для фиксации на деревянных стенах используются шурупы.

Заземляющие проводники соединяют между собой при помощи сварки. При сильном нагреве защитное цинковое покрытие испаряется, при этом снижается сопротивляемость стали внешним воздействиям. Поэтому точки соединения обрабатываются цинковым спреем или эмалью. В местах, где предусмотрено измерение сопротивления заземляющего устройства, проводник крепится болтами. Он должен иметь возможность отсоединения, но только с помощью инструмента. Точки крепления полос заземления должны находиться на расстоянии от 650 мм до 1000 мм друг от друга. Они расположены тем чаще, чем больше поперечное сечение полосы.

Конструкция здания может включать температурные швы, предохраняющие его от деформации Пересекающая такой шов полоса заземления должна иметь компенсирующий изгиб. Через стены и перекрытия полосу заземления свободно проводят через проемы или заключают в стальную трубу.

Что это такое, и почему его называют временным (переносным)

Оборудование относится к типу защитных устройств, обеспечивающих безопасную работу в подключенных электроустановках. Кроме того, переносное заземление может (а точнее — должно) применяться при выполнении работ в полевых условиях: на временных объектах, которые штатного соединения с «землей» не имеют. Например, при проведении сварочных работ на территории, где нет энергоснабжения, и площадка не оборудована в соответствие с Правилами устройства электроустановок. В этом случае заземляется и генерирующее и рабочее оборудование.

Комплект временного заземления представляет собой набор гибких медных проводников (кабель без изоляции). На концах проводников расположены зажимы с постоянной фиксацией: типа струбцин.

Как правило, проводники соединены в три связанные линии (для трехфазного оборудования). При замыкании фаз между собой, повышается вероятность срабатывания защиты, если на линию случайно будет подано напряжение. Струбцины, которые подключаются к питающим контактам, оборудуются изолирующими штангами (при работе с напряжением свыше 1000 вольт). Если во время подключения, шина окажется под напряжением, поражение электротоком не произойдет.

Существуют комплекты и для однофазных электроустановок, состоящие из одного проводника с зажимами на концах.

Установка переносного заземления предусмотрена в случаях, когда выведенный в ремонт участок полностью отключается от каких-либо кабельных линий, включая «земляную» шину. При случайной подаче напряжения (а во время ремонта — это вполне возможно), устройство обеспечит короткое замыкание на физическую землю, и приведет к срабатыванию защитного автомата.

Еще одна функция переносного заземления — защита от наведенного напряжения. После обесточивания электроустановки, на питающем кабеле могут возникнуть наведенные токи, от проложенных рядом силовых линий. В обычном состоянии, этому препятствует рабочая «земля».

Похожие записи:

Ветрогенератор для частного дома Микроконтроллер arduino: описание платы, применение Пусковое устройство для автомобиля: 6 лучших моделей Люстры с птичками Зеркала с подсветкой: особенности и виды Томас мор