Заземление дэс: требования, схемы и полезные рекомендации

требования, схемы и полезные рекомендации

Чтобы обеспечить безопасность эксплуатации дизельных генераторов, необходимо выполнить заземление ДГУ в соответствии с требованиями ПУЭ, ГОСТ Р 53174-2008, ГОСТ 12.2.007.0-75 и других действующих нормативных документов. Выполнение этих мероприятий необходимо для предотвращения возможного поражения обслуживающего персонала электрическим током и предупреждения возникновения аварийных ситуаций. На практике применяют несколько разных схем.

Схемы заземления дизельных электростанций

Дизельный генератор и дополнительное оборудование, необходимое для обеспечения его работы, относят к электроустановкам, выходное напряжение которых не превышает 1000 В, работающим в системах электроснабжения с глухозаземленной и изолированной нейтралью. Исходя из этого на практике нейтраль ДГУ выполняется по одному из следующих способов:

Для установок, работающих исключительно в автономном режиме допускается реализация изолированной нейтрали.
При эксплуатации в режиме резервирования центральной сети с глухозаземленной нейтралью, нейтраль установки соединяется с заземляющим устройством.

Во втором случае заземление ДЭС выполняется по одной из следующих схем:

IT — при такой системе реализуется изолированная нейтраль установки с дополнительным заземлением открытых токопроводящих частей.
ТТ — отличается глухозаземленной нейтралью источника и заземлением агрегата при помощи независимого контура или фундамента здания, в котором размещена ДГУ.
TN — система применяется для работы с сетью с глухозаземленной нейтралью. При таком решении все открытые токопроводящие части ДГУ соединяются с глухозаземленной нейтралью генератора при помощи защитных нулевых проводников. На практике применяют схемы TN-C, у который рабочий и защитный проводник объединены, TN-S с раздельными линиями, TN-C-S, представляющая комбинацию двух первых вариантов на отдельных участках.

У каждого резервного дизель-генератора заземление должно быть выполнено по одной из приведенных схем, в противном случае обеспечить безопасную эксплуатацию не удастся.

Требования ПУЭ к заземлению ДГУ

Основной документ, регламентирующий заземление ДГУ, ПУЭ требует выполнения следующих условий при обустройстве системы защиты от поражения электрическим током:

Заземляющий контур представляет собой комбинацию заземлителей (проводников, имеющих непосредственный контакт с землей) и заземляющих проводников, при помощи которых осуществляется соединение с оборудованием.
Заземляющий проводник стыкуют с заземлителем при помощи сварки, а к ДГУ он подключается на болтовое соединение, причем для этого нельзя использовать штатный крепеж оборудования.
Оптимальным решением считается обустройство отдельного контура. Но если агрегат установлен в помещении с собственным контуром, о допускается подсоединение к нему.
Кроме того, в качестве заземлителя разрешено использовать фундаменты зданий, трубопроводы, за исключением сетей, предназначенных для горючих или взрывоопасных сред.

В любом случае необходимо обеспечить сопротивление заземляющих устройств в пределах до 4 Ом, только так можно гарантировать безопасность работы ДГУ.

Комплекс мероприятий по заземлению дизельных электростанций

Можно обустроить контур заземления ДГУ совместно с молниезащитой, для этого потребуется выполнение следующих работ:

На противоположных стенах дизель-генераторной крепят две мачты-молниеприемника, высота которых не должна быть менее 1,5 метров.
Для соединения молниеприемников с заземлителями прокладываю токоотводы, сечение которых определяется расчетом.

Вокруг здания на расстоянии 1 метра на глубину не менее 0,5–0,7 метров укладывают основной заземляющий контур из металлической полосы расчетного сечения.
В точках подсоединения токоотводов от молниезащиты, защищаемого оборудования монтируют вертикальные электроды, длиной не менее 3 метров.
Соединение всех элементов осуществляется при помощи спецзажимов.

Подобное решение позволяет обеспечить эффективное заземление ДГУ и молниезащиту, при этом занимает минимум пространства, может быть реализовано на участках с небольшой площадью.

Как выполнить заземление и молниезащиту дизель-генераторной установки?

Все новости

18.05.16

Дизель-генераторные установки (ДГУ), размещаемые в морском контейнере, получили широкое распространение для электроснабжения временных объектов, а также в качестве резервного источника питания. Генераторы в этом исполнении требуют такое же заземляющее устройство, как все другие источники напряжением 380 В. Давайте выясним, каким образом выполнить для них заземление и молниезащиту?

Пример дизель-генераторной установки

В соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7, сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Контур может быть проложен вокруг контейнера, а при установке молниезащиты, также использоваться и для растекания молниевых токов. Решение, отражающее цели этих систем, не требует большой площади – заземлитель располагается по периметру контейнера на удалении одного метра и дополняется вертикальными электродами. Ниже подробно рассмотрен расчет и расположение заземления и молниезащиты для контейнера с дизель-генераторной установкой, расположенного в Сколково.

Комплекс мероприятий для молниезащиты:

Выполняется установка двух молниеприёмников-мачт для крепления к вертикальным поверхностям высотой 1,5 м, крепление которого осуществляется к стене контейнера. Учтено, что 0,3 м длины стержня уходит на крепление.
От каждого молниеприемника проложено два токоотвода с применением омедненной проволоки D=8 мм, которые соединяются с искусственным заземлителем. Крепление токоотводов к стене производится с помощью зажимов GL-11704A (шаг установки 0,6-1 м). Крепление токоотводов на крыше осуществляется с помощью зажимов GL-11747A.

Комплекс мероприятий для заземления:

Прокладывается горизонтальный заземлитель вокруг контейнера. Заземлитель выполнен из коррозионностойкой полосы стальной омедненной сечением 4х30 мм (GL-11075), глубина заложения 0,5 м, расстояние до стены здания 1 м.
В местах спуска токоотвода выполняется установка четырех вертикальных электродов длиной 3 м.
Соединение горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажима ZZ-005-064.
Соединение токоотвода с выводом омеднённой полосы из земли осуществляется с помощью контрольного зажима GL-11562A.

Расположение элементов системы молниезащиты и заземляющего устройства показано на рисунках 1 и 2.

Зона защиты, соответствующая зоне Б РД, показана на рисунке 3.

Рисунок 1 – План расположения элементов молниезащиты и заземляющего устройства

Рисунок 2 – Эскиз с расположением элементов молниезащиты и заземляющего устройства

Рисунок 3 – Зона защиты, соответствующая зоне Б РД

Расчёт молниезащиты:

Для расчёта приняты следующие исходные данные:

Плотность разрядов молнии в землю – 4 уд/кв. км в год для г. Московской области;
Число ударов в незащищённый объект – 0,0014 1/год, период — раз в 714 лет.

Результаты расчёта молниезащиты, проведённого с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского»(ОАО «ЭНИН») приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты расчёта молниезащиты

№	Объект	Высота молние-приемника, м	Надежность защиты	Число ударов в объект, год — 1	Число прорывов в объект, год — 1
				Период ударов, год	Период прорывов, год
1	Контейнер	1,5	0,949	0,0024	0,00012
				раз в 416 лет	раз в 8333 года

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Расчётное значение удельного сопротивления вечномерзлого грунта глина принято равным 60 Ом∙м.

Как было сказано ранее, в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7.101 сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока.

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,88 Ом, что меньше требуемого значения 4 Ом.

Перечень необходимых материалов приведен в таблице 2

Таблица 2 – Перечень потребности материалов

Защита энергетических установок крайне важна. Их область применения обширна, включая использование в резервных и аварийных источниках электроэнергии. Если вам необходима помощь в расчёте, обратитесь в наш Технический центр ZANDZ.ru!

Смотрите также:

[ Код новостного блока для вставки на Ваш сайт ] [ RSS лента для подписки на новости ]

Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.

Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]

Смотрите также:

Зачем необходимо заземлять дизельный генератор?

Компания «Cистемотехника» занимается производством и продажей энергетического оборудования.

Оказываем комплексные услуги по поставке, монтажу и обслуживанию систем бесперебойного электроснабжения по оптимальным ценам в Москве.

Большинство людей знает, что для обеспечения электробезопасности при установке генератора необходима система заземления. При этом они имеют достаточно общее представление о том, что заземление – это специальное соединение электросети либо электроприборов с заземляющим механизмом в определенной точке. Возникает вопрос, как же правильно заземлять дизельный генератор?

Относительно мер по обеспечению электробезопасности, часто используемые дизельные электростанции и сопутствующие им приборы (пульт управления, система переключения питания, устройство для автоматического ввода резерва, распределители и т.п.), которые включает в себя комплектация дизельгенератора, относят к электрооборудованию с напряжением не более 1 кВ.

Данные электростанции применяются в электросетях, где нейтраль трансформатора либо генератора соединяется с заземляющим механизмом:

напрямую
через сопротивление приборов
не соединяется вовсе

Следовательно, первый вариант нейтрали можно назвать глухозаземленным, а второй – изолированным. Нейтраль второго типа обычно применяется в случае использования дизельгенератора в роли дополнительного источника электропитания, обеспечивающего его автономную доставку, а при резервировании основной электросети, нейтраль которой относится к глухозаземленному типу, генератор соединяют с заземляющим механизмом через сопротивление либо не соединяют вообще. Назовем такие механизмы:

IT – это заземляющая система, у которой нейтраль генератора питания относится к изолированному типу и имеется заземление открытых проводящих участков электрооборудования.

Рисунок 1

TT — это механизм, имеющий глухозаземленную нейтраль генератора электропитания и заземление электрооборудования посредством автономного заземляющего прибора.

Рисунок 2

TN — существуют различные варианты этого механизма, предназначенные для электрооборудования в сетях, имеющих нейтраль глухозаземленного типа. При всех них открытые проводящие части соединены с глухозаземленной нейтралью генератора электропитания нулевыми защитными проводниками. Защитный и рабочий нулевые проводники системы TN-C соединены в общий проводник по всей ее длине, а соответствующие элементы системы TN-S расположены раздельно. В системе TN-C-S происходит совмещение нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в одном на определенном промежутке с последующим их разделением на обособленные устройства.

Рисунок 3 — Система заземления TN-S (рис.a) и TN-C (рис.б)

Важно помнить, что организация заземления дизельных электростанций является необходимой мерой, обеспечивающей безопасное использование данного оборудования. Именно поэтому при установке системы заземления следует строго руководствоваться специально разработанным правилам (ПЭУ-7).

Это утверждение верно для абсолютно всех моделей, которые можно увидеть в разделе дизельные генераторы >>>

Для организации заземления потребуется заземляющие устройства:

Заземлитель — представляет собой одиночный проводник (электрод) либо систему таких электродов, которые электрически контактируют с землей.
Заземляющий проводник — устройство, которое соединяет заземляющую точку и заземлитель. Для присоединения заземляющего проводника к заземлителю понадобится сварочный аппарат, а для его подключения к электрогенератору – болтовое соединение.

В роли естественных заземлителей могут выступать железобетонные фундаменты построек, изготовленные из металла трубы и т.п. Правда, в силу разных причин, при их применении полученное сопротивление может быть недостаточно низким. К тому же, запрещается использовать трубопроводы для взрывчатых и легко воспламеняющихся соединений. В том случае, когда дизельгенератор размещен в постройке, снабженной заземляющим контуром, разрешается заземлять его через данный контур. Оптимальный же вариант для дизельной станции – это создание индивидуального контура заземления.

Важно знать! С учетом основных положений ПЭУ-7 для электросетей с нейтралью глухозаземленного типа и значением линейного напряжения 380 В, сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом. Оптимальным считается наименьшее значение показателя сопротивления заземляющей цепи, что объясняется большей величиной тока пробоя на землю и более быстрой реакции защитного коммутатора цепи.

Cопротивление, в первую очередь, определяется:

величиной поверхности электродов
глубиной заземления
удельным сопротивлением земли

При этом последний показатель является основным, потому что он в большей степени определяет величину сопротивления. Удельное сопротивление грунта также зависит от ряда параметров: температуры, влажности почвы, концентрации католитов и обладающих электропроводностью минеральных соединений. Из этого следует, что данный показатель отличается в зависимости от времени года и местности.

Чтобы качественно заземлить электрогенератор и создать безопасные условия труда для работников, следует выполнить весь перечень требований, которые предъявляются ко всем составляющим заземляющего механизма, а также провести тщательный расчет его максимального допустимого сопротивления. Данный расчет можно произвести только при известном показателе удельного сопротивления грунта, который измеряется посредством специального прибора прямо в зоне проведения работ. При этом следует помнить о сезонных коэффициентах. В норме полученное значение сопротивления должно быть не больше расчетного норматива.

Не вызывает сомнения, что такие работы должны проводиться только квалифицированными кадрами с использованием электролабаротории. За годы работы наша компания приобрела огромный объем знаний в области установки контуров заземления для электрогенераторов. Технологии проведения всех работ всецело соответствуют ПУЭ и ПТЭЭП. После их проведения мы гарантированно выдаем паспорт на установленное оборудование.

Заземление дизель-генераторов

В дизельных генераторах много вращающихся деталей, а законы физики гласят, что трение вызывает появление статического электричества. Поэтому в целях безопасности (избавления появления искры от статики и возгорания) их необходимо заземлять перед началом эксплуатации.

Устройство для заземления

В систему для заземления входят:

Зажим (к нему присоединяются все проводники), он находится возле основного прерывателя цепи дизельного устройства.
Проводник. Он объединяет заземляющий зажим со всеми металлическими частями, которые под напряжением не находятся.
Электрод, представляющий стержень из стали, покрытый медным сплавом. Он закапывается в землю. Электродов может быть несколько.
Провод из меди определенного сечения, объединяющий зажим с электродом. Место, в котором они соединяются, должно быть защищенным от повреждений, однако для осмотра – свободным. Здесь требуется установить табличку, предупреждающую о расположении заземляющей системы «Не трогать. Заземление электрическое».

На территориях, где имеется электросеть (общая), а хозяин – один-единственный потребитель, подсоединенный к питающему общественному трансформатору, на присоединение к электроду (муниципальному) разрешение нужно брать у властей. Если дозволения дано не будет, то нужно установить отдельный электрод заземления.

Проводник с генератором соединяется при помощи болтов, находящихся на его корпусе, с электродами – путем сварки. Элементы системы заземления вкапываются на 2,5 – 3 метра.

В зависимости от сопротивления грунта определяется количество стержней для лучшего заземления дизельного агрегата. Чтобы защитные устройства могли срабатывать (в случае с возникновением неполадок), должно быть достаточным петлевое соединение (но не излишним).

Если при неисправности происходит утечка тока, ее уровень высчитывают по формуле, приведенной в требовании I . E . E . Regulations.

Соединенные с нейтралью и проводником заземляющие электроды должна иметь каждая установка с передвижным (установленным на тягаче или прицепным) генератором.

Что использовать для заземления

Для заземления можно использовать один из этих заземлителей:

Оцинкованное железо (лист). Его размер 50 см х 100 см.
Стержень из металла 1,5 – 1,6 см – в диаметре, длиной не меньше 150 см.
Трубу металлическую (длина не менее 150 см, диаметр – 5 см).

Важно: для заземления запрещено использование трубопроводов для воды и газа.

Надежное контактное соединение заземлителя с проводом заземления должны обеспечивать специальные зажимы. Другой конец провода подсоединяется к клемме заземления дизельного генератора. 4 Ом и не более – таково сопротивление контура заземления, который должен находиться близко от дизельного устройства.

Заземлитель погружается в землю до влажных грунтовых слоев.

Системы заземления

Для дизельных генераторов, работающих в качестве автономных источников питания, используется изолированное заземление нейтрали. Для центральной сети применяется глухозаземленная нейтраль. Системы заземления бывают такие:

TT	Электростанция заземлена с помощью независимого аппарата заземления и нейтрали (глухозаземленной) источника тока.
TN-S	На всем протяжении система состоит из нулевых проводников (защитных и рабочих).
TN-C-S	Вначале нулевые проводники совмещаются в один, а затем разделяются на автономные.
TN-C	Всего один нулевой проводник входит в систему. В нем (на всем протяжении) совмещены проводники (защитный и рабочий).
IT	Состоит из заземленных проводников электрической установки и изолированной нейтрали источника электротока.
TN	Используют там, где имеются сети с нейтралью (глухозаземленной). Здесь проводящие ток открытые части соединяются нулевыми проводниками с нейтралью источника тока.

Важно: только специалист (в соответствии с нормативами) должен заземлять оборудование и проводить расчет допустимого максимального сопротивления. Осуществление этих действий требует, помимо высокого профессионализма, наличия специального оснащения.

Заземление передвижных электроустановок в стиле «10 основных правил»

Параметр	Пояснение	Пункт НТД
1. Нейтраль	Передвижные электроустановки могут получать питание от стационарных или автономных передвижных источников электроэнергии. Питание от стационарной электрической сети должно, как правило, выполняться от источника с глухозаземленной нейтралью с применением систем TN-S или TN-C-S. Объединение функций нулевого защитного проводника РЕ и нулевого рабочего проводника N в одном общем проводнике PEN внутри передвижной электроустановки не допускается. Разделение PEN проводника питающей линии на РЕ и N проводники должно быть выполнено в точке подключения установки к источнику питания. При питании от автономного передвижного источника его нейтраль, как правило, должна быть изолирована. При питании стационарных электроприемников от автономных передвижных источников питания режим нейтрали источника питания и меры защиты должны соответствовать режиму нейтрали и мерам защиты, принятым для стационарных электроприемников. В случае питания передвижной электроустановки от стационарного источника питания для защиты при косвенном прикосновении должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1. 7.79 с применением устройства защиты от сверхтоков. При этом время отключения, приведенное в табл. 1.7.1, должно быть уменьшено вдвое либо дополнительно к устройству защиты от сверхтоков должно быть применено устройство защитного отключения, реагирующее на дифференциальный ток. В специальных электроустановках допускается применение УЗО, реагирующих на потенциал корпуса относительно земли.	1.7.157., 1.7.158., 1.7.159., ПУЭ
2. УЗО в точке подключения	В точке подключения передвижной электроустановки к источнику питания должно быть установлено устройство защиты от сверхтоков и УЗО, реагирующее на дифференциальный ток, номинальный отключающий дифференциальный ток которого должен быть на 1—2 ступени больше соответствующего тока УЗО, установленного на вводе в передвижную электроустановку. При необходимости на вводе в передвижную электроустановку может быть применено защитное электрическое разделение цепей в соответствии с 1.7.85. При этом разделительный трансформатор, а также вводное защитное устройство должны быть помещены в изолирующую оболочку. Устройство присоединения ввода питания в передвижную электроустановку должно иметь двойную изоляцию.
3. Автоматическое отключение питания в системе IT	При применении автоматического отключения питания в системе IT для защиты при косвенном прикосновении должны быть выполнены: защитное заземление в сочетании с непрерывным контролем изоляции, действующим на сигнал; автоматическое отключение питания, обеспечивающее время отключения при двухфазном замыкании на открытые проводящие части в соответствии с табл. 1.7.10. Для обеспечения автоматического отключения питания должно быть применено: устройство защиты от сверхтоков в сочетании с УЗО, реагирующим на дифференциальный ток, или устройством непрерывного контроля изоляции, действующим на отключение, или, в соответствии с 1.7.159, УЗО, реагирующим на потенциал корпуса относительно земли.
4. Главная шина уравнивания потенциалов	На вводе в передвижную электроустановку должна быть предусмотрена главная шина уравнивания потенциалов, соответствующая требованиям 1. 7.119 к главной заземляющей шине, к которой должны быть присоединены: нулевой защитный проводник РЕ или защитный проводник РЕ питающей линии; защитный проводник передвижной электроустановки с присоединенными к нему защитными проводниками открытых проводящих частей; проводники уравнивания потенциалов корпуса и других сторонних проводящих частей передвижной электроустановки; заземляющий проводник, присоединенный к местному заземлителю передвижной электроустановки (при его наличии). При необходимости открытые и сторонние проводящие части должны быть соединены между собой посредством проводников дополнительного уравнивания потенциалов.
5. Защитное заземление	Защитное заземление передвижной электроустановки в системе IT должно быть выполнено с соблюдением требований либо к его сопротивлению, либо к напряжению прикосновения при однофазном замыкании на открытые проводящие части. При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к его сопротивлению значение его сопротивления не должно превышать 25 Ом. Допускается повышение указанного сопротивления в соответствии с 1.7.108. При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований к напряжению прикосновения сопротивление заземляющего устройства не нормируется. В этом случае должно быть выполнено условие: Rз ≤ 25/Iз, где Rз — сопротивление заземляющего устройства передвижной электроустановки, Ом; Iз — полный ток однофазного замыкания на открытые проводящие части передвижной электроустановки, А.
6. Необходимость установки заземлителя	Допускается не выполнять местный заземлитель для защитного заземления передвижной электроустановки, питающейся от автономного передвижного источника питания с изолированной нейтралью, в следующих случаях: 1) автономный источник питания и электроприемники расположены непосредственно на передвижной электроустановке, их корпуса соединены между собой при помощи защитного проводника, а от источника не питаются другие электроустановки; 2) автономный передвижной источник питания имеет свое заземляющее устройство для защитного заземления, все открытые проводящие части передвижной электроустановки, ее корпус и другие сторонние проводящие части надежно соединены с корпусом автономного передвижного источника при помощи защитного проводника, а при двухфазном замыкании на разные корпуса электрооборудования в передвижной электроустановке обеспечивается время автоматического отключения питания в соответствии с табл. 1.7.10.
7. Защита от прямого прикосновения	Защита от прямого прикосновения в передвижных электроустановках должна быть обеспечена применением изоляции токоведущих частей, ограждений и оболочек со степенью защиты не менее IP 2X. Применение барьеров и размещение вне пределов досягаемости не допускается. В цепях, питающих штепсельные розетки для подключения электрооборудования, используемого вне помещения передвижной установки, должна быть выполнена дополнительная защита в соответствии с 1.7.151.
8. Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов	Защитные и заземляющие проводники и проводники уравнивания потенциалов должны быть медными, гибкими, как правило, находиться в общей оболочке с фазными проводниками. Сечение проводников должно соответствовать требованиям: защитных — 1.7.126—1.7.127; заземляющих — 1.7.113; уравнивания потенциалов — 1.7.136—1.7.138. При применении системы IT допускается прокладка защитных и заземляющих проводников и проводников уравнивания потенциалов отдельно от фазных проводников.
9. Отключение питания	Допускается одновременное отключение всех проводников линии, питающей передвижную электроустановку, включая защитный проводник при помощи одного коммутационного аппарата (разъема).
10. Подключение при помощи штепсельной вилки	Если передвижная электроустановка питается с использованием штепсельных соединителей, вилка штепсельного соединителя должна быть подключена со стороны передвижной электроустановки и иметь оболочку из изолирующего материала.

Заземление электростанции или зануление. Что лучше выбрать? Заземление электростанции Заземление дэс

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7.

Рассмотрим случай, когда объектом установки защитного заземления является контейнер ДГУ (дизель генераторная установка). В соответствии с данными заказчика, грунт в предполагаемом месте установки заземляющего устройства ИГЭ-4 (суглинок аллювиальный песчанистый серого цвета мягкопластичный) и ИГЭ-3 (суглинок аллювиальный-делювиальный коричневого цвета тугопластиный), грунтовые воды на глубине 2,5м.

Удельное сопротивление грунта примем равным 100 Ом∙м.

В соответствии с ПУЭ п.1.7.101 сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 4 Ом соответственно при линейных напряжениях 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.

Контейнер ДГУ относится к обычным с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 3-ей категории согласно РД.

Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприемника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты представлен следующими решениями:

Выполняется установка одного молниеприемника-мачты на 3-х бетонных основаниях высотой 4 метра. Установка производится на крыше контейнера;

Устройство двух токоотводов с применением омедненной проволоки D=8 мм. Токоотводы следует располагать не ближе чем в 3 м от входов или в местах недоступных для прикосновения людей. Крепление токоотводов на крыше осуществляется с помощью зажимов GL-11706 . Крепление токоотвода к вертикальным поверхностям здания производится с помощью зажимов GL-11704A .

Монтаж заземляющего устройства, состоящего из пяти вертикальных электродов (омедненных штырей диаметром 14 мм.) длиной 4,5 м, объединенных горизонтальным электродом (полоса омедненная 30×4мм). Расстояние между вертикальными электродами не менее 5 метров, расстояние от горизонтального электрода до стен контейнера 1 м, глубина 0,5 метра.

Соединение токоотвода с выводом омедненной полосы из земли осуществляется с помощью контрольного зажима GL-11562A .

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом·м;

b — ширина полосы горизонтального электрода, м;

h — глубина заложения горизонтальной сетки, м;

L гор — длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

где ρ экв — эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м;

L — длина вертикального электрода, м;

d — диаметр вертикального электрода, м;

T — заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

где t — заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n — количество комплектов;

k исп — коэффициент использования;

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,89 Ом.

Рисунок 1 — Зона защиты Б согласно РД

Рисунок 2 — Схема расположения элементов заземления и молниезащиты

Перечень необходимых материалов приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень потребности материалов

№ п/п	Код	Наименование	Количество
1.	GL-21121	GALMAR Молниеприемник-мачта (4,0 м; на 3х бетонных основаниях; одноступенчатая тросовая поддержка; оцинкованная сталь)	1 шт.
2.	GL-11149-50	GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 50 метров)	10 шт.
3.	GL-11706	GALMAR Держатель на плоскую крышу для токоотвода (D8 мм; для приклеивания; пластик)	4 шт.
4.	GL-11707	GALMAR Крышка декоративная защитная для держателя GL-11706	4 шт.
5.	GL-11704A	GALMAR Зажим к фасаду для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	6 шт.
6.	GL-11562A	GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь)	2 шт.
7.	GL-11075-50	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров)	1 шт.
8.	GL-11075-10	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров)	1 шт.
9.	ZZ-005-064

6. Режим нейтрали.

Нейтралями электроустановок называют общие точки трехфазных обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.

В зависимости от режима нейтрали электрические сети разделяют на четыре группы:

1) сети с незаземленными (изолированными) нейтралями;
2) сети с резонансно-заземленными (компенсированными) нейтралями;
3) сети с эффективно заземленными нейтралями;
4) сети с глухозаземленными нейтралями.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ, гл. 1.2).

Сети с номинальным напряжением до 1 кВ, питающиеся от понижающих трансформаторов, присоединенных к сетям с Uном > 1 кВ, выполняются с глухим заземлением нейтрали.
Сети с Uном до 1 кВ, питающиеся от автономного источника или разделительного трансформатора (по условию обеспечения максимальной электробезопасности при замыканиях на землю), выполняются с незаземленной нейтралью.
Сети с Uном = 110 кВ и выше выполняются с эффективным заземлением нейтрали (нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление).
Сети 3 — 35 кВ, выполненные кабелями, при любых токах замыкания на землю выполняются с заземлением нейтрали через резистор.
Сети 3-35 кВ, имеющие воздушные линии, при токе замыкания не более 30 А выполняются с заземлением нейтрали через резистор.

Компенсация емкостного тока на землю необходима при значениях этого тока в нормальных условиях:

В сетях 3 — 20 кВ с железобетонными и металлическими опорами ВЛ и во всех сетях 35 кВ — более 10 А;

В сетях, не имеющих железобетонных или металлических опор ВЛ:
при напряжении 3 — 6 кВ — более 30 А;
при 10 кВ — более 20 А;
при 15 — 20 кВ — более 15 А;

В схемах 6 — 20 кВ блоков генератор — трансформатор — более 5А.

Электротехнические установки напряжением выше 1 кВ согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) разделяются на установки с большими токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю превышает 500 А) и установки с малыми токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю меньше или равна 500 А).

В установках с большими токами замыкания на землю нейтрали присоединены к заземляющим устройствам непосредственно или через малые сопротивления. Такие установки называются установками с глухозаземленной нейтралью .

В установках, имеющих малые токи замыкания на землю, нейтрали присоединены к заземляющим устройствам через элементы с большими сопротивлениями. Такие установки называются установками с изолированной нейтралью .

В установках с глухозаземленной нейтралью всякое замыкание на землю является коротким замыканием и сопровождается большим током.
В установках с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз на землю не является коротким замыканием (КЗ).

Прохождение тока через место замыкания обусловлено проводимостями (в основном, емкостными) фаз относительно земли.
Выбор режима нейтрали в установках напряжением выше 1 кВ производится при учете следующих факторов: экономических, возможности перехода однофазного замыкания в междуфазное, влияние на отключающую способность выключателей, возможности повреждения оборудования током замыкания на землю, релейной защиты и др.

В электрических сетях РАО ЕЭС России приняты следующие режимы работы нейтрали:

электрические сети с номинальными напряжениями 6…35 кВ работают с малыми токами
замыкания на землю;
при небольших емкостных токах замыкания на землю — с изолированными нейтралями;
при определенных превышениях значений емкостных токов — с нейтралью, заземленной
через дугогасящий реактор.

Если в одной из фаз трехфазной системы, работающей с изолированной нейтралью , произошло замыкание на землю, то напряжение ее по отношению к земле станет равным нулю, а напряжение остальных фаз по отношению к земле станет равным линейному, т. е. увеличится в 3 раз. Ток замыкания на землю будет небольшим, поскольку вследствие изоляции нейтрали отсутствует замкнутый контур для его прохождения. Ток замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью будет небольшим и не вызовет аварийного отключения линии. Таким образом, изоляция нейтрали источника питания обеспечивает надежность электроснабжения, так как не отражается на работе потребителей.

Однако в сетях с большими емкостными токами на землю (особенно в кабельных сетях) в месте замыкания возникает перемежающаяся дуга, которая периодически гаснет и вновь зажигается, что наводит в контуре с активными, индуктивными и емкостными элементами э.д.с, превышающие номинальные напряжения в 2,5…3 раза. Такие напряжения в системе при однофазном замыкании на землю недопустимы. Чтобы предотвратить возникновение перемежающихся дуг между нейтралью и землей включают индуктивную катушку с регулируемым сопротивлением.

Повышение напряжения по отношению к земле в неповрежденных фазах при наличии слабых мест в изоляции этих фаз может вызвать междуфазное короткое замыкание,. Кроме того, напряжение в неповрежденных фазах повышается в 3 раз, следовательно, требуется выполнять изоляцию всех фаз на линейное напряжение, что приводит к удорожанию машин и аппаратов. Поэтому, хотя и разрешается работа сети с изолированной нейтралью при замыкании фазы на землю, его требуется немедленно обнаружить и устранить.
Электрические сети с номинальным напряжением 110 кВ и выше работают с большими токами замыкания на землю (с эффективно заземленными нейтралями).

Для автономных передвижных установок нейтраль выбирается изолированной.

Согласно «Правил устройств электроустановок» при питании стационарных электроприемников от автономных источников питания режим нейтрали источника питания и защитные меры должны соответствовать режиму нейтрали и защитным мерам, принятым в сетях стационарных электроприемников. Поэтому, для дизель-генераторов, используемых в качестве «резерва промышленной сети», нейтраль выбирается глухозаземленной.

Купил генератор 1 фаза. Нейтраль отделена от земли. В доме ввод 3-х фазный. На вводном щитке в доме ноль и земля на одной колодке, т. е соединены.
Подключение генератора планирую через реверсивный 4-х полюсной переключатель, т. е фазы и ноль в разрыве. А что делать с заземлением генератора? Можно ли кинуть на землю дома?
Не можно, а по умолчанию станина генератора питающим кабелем должна быть соединена с ЗУ дома. В общем, возможны и более худшие, бюджетные, допускаемые нормами и здравым смыслом варианты и более лучшие варианты, когда станина генератора не соединена с ЗУ дома. В любом случае станина генератора должна быть заземлена.
Помимо того что в 1-но фазных генераторах нет нуля по умолчанию какой либо силовой вывод заземлять нельзя!
ГОСТ Р 50783-95 сказал(а):
ЭЛЕКТРОАГРЕГАТЫ И ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ДВИГАТЕЛЯМИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
10 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
10.3 Схема электрических соединений передвижных электроагрегатов и электростанций переменного трехфазного тока должна иметь изолированную нейтраль. Не допускается применять какие-либо устройства, создающие электрическую связь фазных и (или) нулевых проводов или нейтрали с корпусом или нулевых проводов или нейтрали с корпусом или землей непосредственно или через искусственную нулевую точку , кроме устройств для подавления помех радиоприему.
10.4 В передвижных электроагрегатах и электростанциях мощностью 1 кВт и выше номинальным напряжением от 115 В и выше должно иметься устройство для постоянного контроля изоляции , позволяющее измерять (оценивать) сопротивление изоляции относительно корпуса (земли) токопроводящих частей электроагрегата и электростанции, находящихся под напряжением. Для эксплуатации совместно с местной электрической сетью в передвижных электроагрегатах и электростанциях должно иметься автоматическое отключающее устройство. Должен быть предусмотрен контроль исправности этих устройств.
Не допускается применять устройства постоянного контроля изоляции, работающие по принципу асимметрии напряжения.
К сожалению про это указывают только некоторые производители источников автономного энергоснабжения.
Инструкция генератора ЭНЕРГО сказал(а):
Данное руководство действительно для бензиновых электроагрегатов фирмы:
SAWAFUJI ELECTRIC COMPANY (Япония)
ЭА 6500 (SH 6500 EX)
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБ ОПАСНОСТИ
Не подключать к местной электросети без разъединителя, установ-ленного квалифицированным электриком. …
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
― не допускать работы электроагрегата при замыкании на корпус …
При эксплуатации агрегата ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
заземлять нейтраль или соединять ее с корпусом;
Безграмотные в электробезопасности владельцы автономных источников энергоснабжения, сами не выполняющие и советующие другим не выполнять эти нормы аргументируют свою правоту заявляя, что переносных и копотного типа генераторов и других автономных источников электроснабжения 220/380 вольт при энергоснабжении от них дома это не касается, так как они постоянно стоят на одном месте.
Это же надо додуматься такое утверждать, вроде от того, что генератор называется переносным, то его во время работы носят или от того что генератор постоянно стоит на одном месте электричество вырабатываемое им становится безопасным!
Так же безграмотные в электробезопасности продавцы-установщики, в том числе и некоторые сертифицированные сервисные центры осуществляющие подключение генераторов, или просто халтурщики, соединяют наглухо один из выводов генератора с нейтральным проводом питающей сети так как без переключения нейтрального провода проще схема, монтаж, дешевле и проще найти комплектующие, а так же для обдуривания корявой схемы контроля пламени некоторых котлов, аргументируя что мол они делают правильно так как много раз так делали и как бы работает, что сравнимо с безграмотным заявлением, что достаточно проводку делать без ВДТ, заземления так как в миллионах домов нет ВДТ, 2-х проводка и миллионы не поубивало, поэтому ставить дифзащиту и использовать проводку с РЕ не нужно.
Даже если автономный источник электроэнергии по глупости подключен по системе питания с типом заземления TN, то как либо соединять один из силовых выводов автономного источника электроэнергии с нейтральным проводом питающей сети нельзя!
ГОСТ Р 50571-4-44-2011 (МЭК 60364-4-44:2007) сказал(а):
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ. ЗАЩИТА ОТ ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ.
444.4.7 Переключение источников питания
В системах TN переключение питания с одного источника на другой источник должно выполняться при помощи коммутационного устройства, переключающего одновременно линейные проводники и нейтральный проводник , если он имеется в электроустановке (см. рисунки 44. R9A, 44. R9B, 44. R9C).
Не соблюдение выше упомянутых норм электробезопасности представляет с каждым днем всё большую опасность для тех, кто нарушает эти нормы, животных, а так же для монтажников ремонтирующих питающую сеть, так как с каждым днем автономных источников энергоснабжения и их мощность у безграмотного в электробезопасности населения становится больше!
Это не говоря, что не соблюдение выше упомянутых норм повышает вероятность выхода из строя генератора, вплоть до не возможности ремонта, например из-за мелочной утечки в изоляции генератора, даже если генератор не работает, так как автомат от такой неисправности не защищает, а при таком опасном подключении применить ВДТ не получится!
Так же следует иметь в виду, если делается схема, что во время отсутствия питания в сети от автономного источника электроэнергии 220/380 вольт питается только часть проводки дома, а остальная проводка остается подключенной к питающей сети, что лучше не делать, то монтаж линий в щите и в проводке питаемых от автономного источника электроэнергии и подключенных к питающей сети, которые расположены вместе, должны быть с расчетом на 660 вольт! Это относится и к линиям находящимся рядом питаемых от разных автономных источников энергоснабжения 220/380 вольт!

Компания СТЕН: монтаж контуров заземления по всем правилам, полный комплекс электроизмерений

Очень многие слышали о такой необходимой мере электробезопасности, как заземление и в общем представляют себе, что заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети или электрооборудования с заземляющим устройством. Что же такое заземление применительно к дизельным электростанциям?

В отношении мер электробезопасности, широко применяемые дизельные генераторы и сопутствующее им оборудование (панель управления, панель переключения нагрузки,АВР, распределительные устройства и т.д.), входящие в состав дизельной электростанции, относятся к электроустановкам напряжением до 1 кВ, работающим в сетях с изолированной и глухозаземленной нейтралью. Соответственно, нейтраль дизельного генератора может быть как изолированной, так и присоединенной к заземляющему устройству. Первый вариант чаще встречается при использовании дизель электростанции в качестве автономного источника электропитания, а второй — при резервировании централизованной сети с глухозаземленной нейтралью. Во втором случае в обязательном порядке нейтраль дизель генератора должна быть глухо заземлена, а система заземления электростанции должна соответствовать системе заземления существующей электроустановки в этой сети. Перечислим эти системы.

IT-это система с изолированной нейтралью источника питания и заземлением открытых проводящих частей электроустановок.

ТТ- система с глухозаземленной нейтралью источника питания и заземлением электроустановок с помощью независимого заземляющего устройства. Для электроустановок в сетях с глухозаземленной нейтралью применяются несколько систем заземления TN, в которых открытые проводящие части присоединяются к глухозаземленной нейтрали источника питания нулевыми защитными проводниками.

В системе TN-С в одном нулевом проводнике на всем ее протяжении совмещены защитный и рабочий нулевые проводники. В системе TN-S защитный и рабочий нулевые проводники разделены на всем ее протяжении.

В системе TN-С-S нулевой защитный и нулевой рабочий проводники сначала совмещаются в одном, а затем разделяются на самостоятельные.

Понятно, что в любом случае при эксплуатации дизельных электростанций без заземляющего устройства не обойтись.

На рисунке показано применение системы заземления TN-S для электростанции, используемой в качестве резервного источника питания и работающей совместно с четырехполюсными АВР.

Не нужно забывать, что заземление дизель электростанции — это мера, применяемая для безопасности людей, и поэтому, осуществляемая в строгом соответствии с действующими правилами(ПУЭ-7). Выполняется оно с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителей и заземляющих проводников.

Заземлитель — это проводник (электрод) или совокупность проводников, которые имеют электрический контакт с землей, а заземляющий проводник — это проводник для соединения заземляющей точки с заземлителем.

Соединение заземляющего проводника с заземлителем выполняется сваркой, а его присоединение к электростанции — болтовым соединением. В качестве естественных заземлителей можно применять железобетонные фундаменты зданий, металлические трубопроводы и т.д. Однако, по разным причинам,в этом случае не всегда возможно добиться достаточно низкого сопротивления заземляющего устройства. Кроме того, недопустимо использование трубопроводов для взрывоопасных и горючих веществ. Если дизельный генератор находится в здании, имеющем контур заземления, допускается его заземление через этот контур. Наилучшее же решение для электростанции- собственный контур заземления. Согласно ПУЭ-7, в сетях с глухозаземленной нейтралью с линейным напряжением 380В, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 ом. Чем меньше сопротивление цепи заземления, тем лучше, так как в этом случае больше ток пробоя на землю и скорость срабатывания реле защиты. Зависит оно в основном от площади поверхности электродов, глубины их заземления, удельного сопротивления грунта. Причем, последнее является главным фактором, определяющим сопротивление заземления. В свою очередь, удельное сопротивление грунта определяется температурой, содержанием в нём влаги, электролитов и электропроводящих минералов, а следовательно, изменяется в зависимости от места и времени года. На рисунке показано стандартное устройство контура заземления, где 3,4,5 — варианты вертикальных заземлителей из соответственно угловой стали, трубы и круглой стали, 2 — горизонтальный заземлитель из полосовой стали, который соединяет все вертикальные заземлители и к которому приварен заземляющий проводник 6 из круглой стали. К нему с помощью болтового соединения 1 присоединён заземляющий проводник из медного провода 8, который другим концом соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) в вводно-распределительном устройстве (ВРУ).

Для эффективного заземления электростанции и обеспечения безопасности персонала, необходимо выполнение всех требований, предъявляемых к элементам заземляющего устройства, точный расчёт его наибольшего допустимого сопротивления. Такой расчёт возможен только после измерения удельного сопротивления грунта с помощью прибора непосредственно на месте проведения работ и должен учитывать сезонные коэффициенты. Измеренное сопротивление правильного заземляющего устройства не должно превышать расчётной нормы. В дальнейшем, в процессе эксплуатации, в разное время года, должны проводиться необходимые проверки и измерения для контроля состояния заземления электростанции.

Очевидно, что эти работы необходимо производить силами квалифицированных специалистов с привлечением электролаборатории.

Наша компания имеет большой опыт в монтаже контуров заземления для электростанций. Работы проводятся в полном соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП, с выдачей паспорта на контур заземления. Электролаборатория компании СТЕН выполняет весь комплекс необходимых измерений и проверок, таких, как: проверка состояния элементов заземляющего устройства; проверка наличия цепи и измерение переходного сопротивления между заземляющим проводником, заземлителями и заземляемыми элементами; измерение удельного сопротивления земли; измерение сопротивления любого заземляющего устройства; проверка устройств защитного отключения; измерение тока петли «фаза — нуль» и др. Все результаты фиксируются в протоколе.

Чтобы сделать заказ на выполнение работ, узнать их стоимость Вам достаточно связаться с менеджером, воспользовавшись телефоном или электронной почтой.

напрямую
через сопротивление приборов
не соединяется вовсе

Рисунок 3 — Система заземления TN-S (рис.a) и TN-C (рис.б)

Это утверждение верно для абсолютно всех моделей, которые можно увидеть в разделе дизельные генераторы >>>

Для организации заземления потребуется заземляющие устройства:

Заземлитель — представляет собой одиночный проводник (электрод) либо систему таких электродов, которые электрически контактируют с землей.
Заземляющий проводник — устройство, которое соединяет заземляющую точку и заземлитель. Для присоединения заземляющего проводника к заземлителю понадобится сварочный аппарат, а для его подключения к электрогенератору – болтовое соединение.

Cопротивление, в первую очередь, определяется:

величиной поверхности электродов
глубиной заземления
удельным сопротивлением земли

Тематические материалы:

Обновлено: 14.08.2019

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Заземление дизель генератора, нейтрали генератора

Дизельные электростанции — это установки, находящиеся под электрическим напряжением. Для обеспечения безопасности людей необходимо организовать заземление электроустановки. Заземление дизель генератора выполняется с использованием специально заземляющего устройства. В состав такого устройства входят заземлители (электроды, имеющие электрический контакт с землей) и заземляющие проводники (соединители заземлителя и заземляющей точки).

Дизель генераторные установки работают в сетях с изолированной или глухозаземленной нейтралью. Изолированное заземление нейтрали генератора используется чаще всего для ДГУ, работающих в режиме автономных источников питания. Глухозаземленная нейтраль генератора выполняется в системе, соответствующей одной из систем заземления, актуальных для имеющейся центральной сети. Основные системы заземления:

IT — система состоит из изолированной нейтрали источника тока и заземленных проводников электроустановки.
TT — система предполагает наличие глухозаземленной нейтрали источника электричества и заземления электростанции с использованием независимого заземляющего аппарата.
TN системы применяются для заземления электростанций в сетях с глухозаземленной нейтралью. В таких системах открытые части, проводящие ток, соединяются с нейтралью источника питания нулевыми проводниками.
TN-C — система состоит из одного нулевого проводника, в котором совмещены защитный и рабочий проводники на протяжении всей системы.
TN-S система на всем протяжении состоит из разделенных рабочих и защитных нулевых проводников.
TN-C-S — в данной системе нулевой рабочий проводник сначала совмещается в один с нулевым защитным, а затем оба проводника разделяются на автономные.

Так как речь идет о безопасности людей, необходимо помнить, что заземление установок должно выполняться профессионалами, в соответствии с существующими нормативами — в данном случае ПУЭ-7. При этом проводится точный расчет допустимого максимального сопротивления, с учетом сезонных коэффициентов. Осуществление такого расчета, равно как и проведение регулярных сезонных контрольных проверок в процессе эксплуатации, требует не только высокого профессионализма, но и наличия специального оборудования.

Анализ системы заземления и рекомендации по проектированию для большой гидроэлектростанции

[1] Дж. Ма и Ф. Давалиби, Анализ систем заземления в почвах с конечными объемами разного удельного сопротивления, IEEE / PES Trans. по PWRD, Vol. 17, No. 2, апрель 2002 г., стр.596-602.

DOI: 10.1109 / 61.997944

[2] Н.Мицкевич, Дж. Ма и Ф. П. Давалиби, Исследование аспектов безопасности системы заземления при наличии конечных неоднородностей, Семинар IEEE / IAS по электробезопасности в промышленности, Нью-Дели, 14-15 апреля (2000).

DOI: 10.1109 / esw.2000.848332

[3] Ф.П. Давалиби, Н. Мицкевич и Дж. Аллард, Анализ заземления крупного гидроэнергетического генерирующего комплекса с использованием структуры почвы, содержащей неоднородные объемы, 17-я конференция отрасли электроснабжения (CEPSI), Макао, 27–31 октября (2008 г.).

[4] W.Руан, Р. Саути и Ф. Давалиби, Д. Чарномски и Г. Фарра Эффект циркулирующего тока от местных генераторов при исследовании заземления большой электростанции, семинар IEEE / IAS по электробезопасности в промышленности, Нью-Дели, 14 апреля -15, (2000).

DOI: 10.1109 / esw.2000.848331

[5] Ю.Ли и Ф. П. Давалиби, Практические и реалистичные аспекты анализа тока короткого замыкания, Международная конференция по электротехнике (ICEE 2011), Гонконг, 10–14 июля (2011 г.).

[6] Р.Д. Саути и Ф. П. Давалиби, Повышение надежности энергосистем с помощью более точных оценок сопротивления системы заземления, Труды Международной конференции IEEE-PES / CSEE по технологиям энергосистем, PowerCon 2002, Куньмин, Китай, 13-17 октября 2002 г., Vol. 1. С. 98-105.

DOI: 10.1109 / icpst.2002.1053512

[7] IEEE Std.80-2000, Руководство IEEE по безопасности при заземлении подстанций переменного тока, IEEE, (2000).

Анализ заземления для фотоэлектрической электростанции промышленного масштаба

Вопрос	Ответ (Дэвид Льюис, ЧП в EasyPower)
Может ли XGSLab работать с британскими единицами измерения?	XGSLab используется во всем мире, и пользователи могут выполнять свою работу в британских или метрических единицах измерения.
Не могли бы вы рассказать нам, какова продолжительность моделирования такой солнечной фермы со всеми смоделированными стальными опорами?	Программное обеспечение XGSLab вычисляет металлический потенциал, а затем пользователь может выбрать расчет площади для оценки касаний / шагов. Для представленных тематических исследований первый этап завершился за 20-30 минут, а расчет площади занял 20-30 минут. Последняя версия XGSLab выполнила такой же расчет площади за 2 минуты. Обратите внимание, что время моделирования зависит от конфигурации компьютера, размера системы и размера шага, и для данной презентации в тематических исследованиях выполняется расчет на ноутбуке i5 с объемом памяти 6 ГБ.
Обычно сторона постоянного тока инвертора изолирована от земли. Сторона переменного тока инвертора также подключена кабелем к трансформатору. В этом случае отсутствует ток замыкания на землю через почву, который создает потенциалы STEP & TOUCH и GPR. Поэтому действительно ли вам нужна такая большая сеть заземления для фотоэлектрической станции?	Неисправности, которые обычно оцениваются на фотоэлектрической площадке энергосистемы общего пользования, как и в презентации, находятся на среднем напряжении (12-34 кВ) в блоке питания инвертора.Как вы заметили, локальная неисправность на стороне низкого напряжения GSU не приведет к созданию георадара, поскольку они имеют металлическое соединение с источником. Одна из проблем проектирования заземления фотоэлектрических систем — понять, как на самом деле подключена анализируемая система, поскольку существуют разные конфигурации. Во многих фотоэлектрических системах общего назначения система заземления является общей из заземляющих проводов постоянного тока и заземляющих проводов переменного тока.
Является ли эта программа заземления дополнением к Easy Power? Или совершенно отдельная программа?	XGSLab — это отдельное программное обеспечение от Easypower.Он специально разработан для анализа исследований заземления, молний и электромагнитных помех. Сообщите нам, если вы хотите узнать больше, и посетите страницу https://www.easypower.com/products/xgslab-grounding
Не могли бы вы напомнить мне, с какого уровня ступенчатое напряжение и напряжение прикосновения вызывают беспокойство в установке.	В соответствии со стандартом IEEE Std 80 допустимое напряжение шага и напряжения прикосновения зависит от роста человека, характеристик почвы, материала покрытия и времени устранения неисправности.
Должны ли мы прикрепить зажим заземления забора к сети фотоэлектрической установки?	Это зависит от сценария, но если ваше ограждение по периметру не подверглось отказу от электросети, вы можете передавать опасное напряжение на ограждение по периметру при прямом подключении к сети фотоэлектрической станции.
Можно ли в модели учесть стальные трубы?	Да, вы можете рассматривать стальные трубы в модели, и если вы можете даже смоделировать путь поврежденных проводников, чтобы учесть взаимное сопротивление на трубе.
Есть ли разница в характеристиках заземления, если для столбов массива будет выбрано бетонное основание вместо свайного?	Бетон часто имеет удельное сопротивление, аналогичное характеристике удельного сопротивления естественного грунта, поэтому моделирование бетона может не дать результатов, отличных от результатов вспомогательного заземляющего электрода. Тем не менее, это зависит от других факторов, определяющих удельное сопротивление почвы.
Можно ли моделировать некоторые элементы без подключения к основной сети? Например, самостоятельное ограждение объекта.	Программное обеспечение XGSLab может моделировать несколько систем заземления, и это часто требуется для оценки напряжений, передаваемых от системы заземления под напряжением через почву к соседним металлическим объектам.
Как моделировать полюса трекеров?	Столбы трекеров смоделированы как стальной проводник, уходящий в землю, чтобы соответствовать проектной глубине заглубления опорных столбов. Я использовал модуль GSA_FD, который ограничивает моделирование ниже уровня земли, поэтому смоделировал мое соединение опорной дорожки PV как изолированный провод.С помощью XGSA_FD инженер мог моделировать систему над и под поверхностью земли.
Как мы можем обнаружить влияние стороны постоянного тока в фотоэлектрических системах, учитывая, что обе стороны постоянного / переменного тока могут быть подключены к одной и той же системе заземления.	В программном обеспечении XGSLab инженер мог смоделировать систему заземления, подключенную в проекте, чтобы оценить общую производительность системы заземления. В конце вебинара показан пример использования фотоэлектрических столбов для уменьшения георадара и улучшения результатов измерения напряжения прикосновения / шага.
Что касается моделирования опорных столбов, что вы делаете, если элементов слишком много. Вы уменьшаете количество?	Да, если вы столкнетесь с проблемами с количеством элементов, вы можете смоделировать меньшее количество постов и ожидать более консервативного результата. Инженер, выполняющий эти исследования, должен понимать влияние включения или исключения вспомогательных компонентов заземления и действовать на основе наилучшей инженерной оценки.
На каком большем расстоянии мы можем рассматривать эквипотенциальную модель?	Это зависит от удельного сопротивления почвы и плотности системы заземления.Руководство пользователя XGSLab включает «Область применения GSA и GSA_FD», которая дает диаграмму пределов применения эквипотенциальной модели.
Следует ли учитывать сезонные колебания удельного сопротивления почвы?	Эта тема может быть отдельным веб-семинаром, но при базовом анализе следует учитывать сезонные колебания, дающие более консервативные результаты. Значительное увеличение удельного сопротивления почвы происходит в условиях промерзания, но насколько это влияет на анализ, зависит от глубины заземляющих электродов и глубины промерзания.Например, неглубокое промерзание может не повлиять на сопротивление сетки и действовать как изолирующий слой. В зависимости от того, когда были выполнены измерения, вам может потребоваться более низкое удельное сопротивление из-за более теплой почвы. XGSLab будет включать новый инструмент в следующую версию программного обеспечения, чтобы помочь пользователям ориентироваться в сезонных воздействиях на почву.
Можно ли импортировать график из файла CAD dwg?	Да, XGSLab может импортировать dxf для быстрой разработки модели. Он также может экспортировать систему в dxf и экспортировать георадар, контуры касания / шага в dxf, чтобы помочь пользователям в оценке производительности их систем и корректировке проектов, как определено в исследовании.
Можете ли вы избежать установки заземляющей сетки, если ваши опорные стойки забиты достаточно глубоко?	Мы показываем в тематическом исследовании, что заземляющий провод может быть уменьшен с учетом вспомогательных систем заземления, таких как столбы, но система заземления по-прежнему требуется.
Остается ли проблема с ступенчатым напряжением, если у вас изолированная обувь?	С учетом сопротивления обуви увеличивается допустимое ступенчатое напряжение, которое может выдержать персонал.Часто при исследовании заземления не учитывается сопротивление обуви, учитывая области, которые могут быть доступны для публики, например, внешняя часть забора. Инженер может учитывать сопротивление обуви в контролируемой зоне, но учитывать условия окружающей среды или методы работы, которые могут значительно снизить сопротивление обуви.
Имитирует ли программа постоянный ток?	XGSLab может моделировать системы постоянного тока и до 100 МГц.
Какой ток неисправности впрыска вы используете в этой модели?	В показанных примерах неисправности вводятся в конце линий среднего напряжения, где он подключается к инвертору-GSU, а на коллекторной подстанции находится провод под напряжением, устраняющий местный вклад дельты.
Можно ли использовать это программное обеспечение для любого типа объекта?	Программное обеспечение можно использовать для оценки характеристик системы заземления для подстанций, промышленных объектов, объектов генерации и многих других систем. Если у вас есть конкретное приложение, о котором вы думаете, сообщите мне, и я помогу внести ясность в ваше приложение.
Как узнать о проблеме с заземлением?	Что касается анализа заземления для обеспечения безопасности персонала / общественной безопасности, инженер может использовать программное обеспечение XGSLab для оценки опасности прикосновения и ступенчатого напряжения.Посмотрите наше видео о заземлении 101 https://www.easypower.com/products/xgslab-grounding или позвоните нам для обсуждения.
Существуют ли другие подходы к анализу, которые не требуют моделирования постов PV?	Существуют и другие подходящие инженерные решения для проведения исследований такого типа. Например, моделирование сосредоточенных сопротивлений частей системы заземления или просто моделирование заземляющего проводника. При любом подходе инженер должен понимать влияние своего процесса и действовать с максимальной инженерной оценкой.

Методы анализа систем заземления подстанций. Том I. Методология проектирования и тесты. Заключительный отчет (технический отчет)

Джой, Э. Б., Мелиопулос, А. П., и Уэбб, Р. П. Методы анализа систем заземления силовых подстанций. Том I. Методология проектирования и тесты. Итоговый отчет . США: Н. П., 1982. Интернет. DOI: 10,2172 / 6873252.

Джой, Э.Б., Мелиопулос, А. П., и Уэбб, Р. П. Методы анализа систем заземления силовых подстанций. Том I. Методология проектирования и тесты. Итоговый отчет . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6873252

Джой, Э. Б., Мелиопулос, А. П., и Уэбб, Р. П. Пт. «Методы анализа систем заземления электрических подстанций. Том I. Методология проектирования и испытания.Заключительный отчет ". США. Https://doi.org/10.2172/6873252. Https://www.osti.gov/servlets/purl/6873252.

@article {osti_6873252, title = {Методы анализа систем заземления подстанций. Том I. Методология проектирования и тесты. Заключительный отчет}, author = {Джой, Э. Б. и Мелиопулос, А. П. и Уэбб, Р. П.}, abstractNote = {Приведены процедуры анализа работоспособности сложных заземляющих сетей.Включены как комплексные компьютеризированные процедуры анализа, применимые к общим системам заземления, так и упрощенные графические процедуры, которые дают точные результаты для простых структур сетки и которые могут использоваться для предварительного анализа более сложных систем. Компьютеризированные процедуры анализа включают две компьютерные программы: одну, которая вычисляет сопротивление сети заземления, а также ступенчатый и контактный потенциалы вблизи системы заземления в процентах от повышения потенциала системы заземления; и тот, который вычисляет максимальный ток, исходящий от системы заземления и протекающий в землю.Для данной конфигурации заземления определяется место повреждения на подстанции или на соединительных линиях, которое приведет к максимальному току заземления, и вычислены ступенчатый и контактный потенциалы. Требования к подготовке данных и вычислениям для программ были тщательно рассмотрены и являются разумными. Проверка процедур путем сравнения с реальными системными тестами была проведена и включена в отчет. Упрощенные процедуры анализа включали использование графических результатов компьютерного анализа.Также включены некоторые упрощенные алгебраические процедуры для анализа сетки. Эти процедуры представляют собой альтернативу методам, определенным стандартом IEEE Standard 80. Ограничения и точность упрощенных процедур определены в отчете. Руководство пользователя предоставляется в качестве дополнения к отчету. Это руководство предоставляет полную пользовательскую документацию для компьютерных программ и подробный пример, иллюстрирующий их использование.}, doi = {10.2172 / 6873252}, url = {https: // www.osti.gov/biblio/6873252}, журнал = {}, номер =, объем =, place = {United States}, год = {1982}, месяц = {10} }

Способы заземления коммерческих генераторов

| Низко- и высокоимпедансный и гибридный

Заземление генератора Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA) требует, чтобы все генераторы с двигателями внутреннего сгорания были заземлены на землю.Сюда входят как стационарные, так и портативные модели, обслуживающие аварийные, основные и непрерывные приложения.

Полное сопротивление, заземляющее генератор, имеет как безопасность, так и преимущества оборудования, перечисленные ниже:

Снижение эффектов горения и плавления в электрическом оборудовании (распределительное устройство, трансформаторы, кабели и вращающиеся машины) во время замыкания на землю
Снижение механических ударов в компонентах и цепях, подверженных замыканию на землю
Снижение опасности поражения электрическим током персонала, вызвавшего или находящегося в непосредственной близости от замыкания на землю
Уменьшить провал линейного напряжения, который может возникнуть при устранении замыкания на землю
Обеспечивает контроль над переходными перенапряжениями, избегая остановки предприятия

В этой статье описаны некоторые распространенные методы заземления генератора.Конфигурации трансформатора и конденсатора используются в схемах импедансного заземления. Приведена конфигурация трансформатора. Это общее руководство, вы всегда должны проконсультироваться с сертифицированным электриком или подрядчиком по электрике, чтобы убедиться, что у вас есть безопасная и должным образом заземленная генераторная установка, прежде чем приступить к работе.

Метод прямого заземления — самый простой метод. В этом методе заземляющий провод или браслет прикрепляется к генератору с одного конца и к заземлению с другого конца.Этот метод используется в небольших портативных генераторах.

Конфигурации импедансного заземления обычно используются для более крупных приложений. Импеданс определяется как полное сопротивление, которое цепь предлагает при включении. Компоненты, обеспечивающие сопротивление в цепях заземления, — это трансформаторы, проводники, заземляющие стержни и электронные компоненты.

Заземление с низким сопротивлением Между генератором и заземляющим стержнем устанавливается резистор.Этот резистор называется резистором заземления нейтрали. Резистор заземления ограничивает ток короткого замыкания, когда одна фаза цепи замыкается или замыкается на землю.

Резисторы обычно ограничивают ток от 200 до 400 ампер. Многие производители резисторов относят любой резистор, ограничивающий ток до 25 ампер или выше, к категории низкого сопротивления. Пример спецификации резистора: 1200 В L-N, 200 А 10 секунд. Импеданс этого резистора допускает 1200 вольт при токе 200 ампер в течение 10 секунд до перегрева.

Резисторы заземления могут непрерывно выдерживать 10% своей номинальной нагрузки. Резистор на 200 ампер может непрерывно выдерживать 20 ампер без перегрева. В цепи могут быть установлены устройства защиты от перегрузки по току, чтобы предотвратить тепловое повреждение резистора.

Некоторые соображения при проектировании цепи заземления с низким сопротивлением:

Ограничение тока между фазой и землей от 200 до 400 ампер
Снижает опасность искривления дуги и искривления дуги, связанную с заземлением фазы
Уменьшает повреждение ротатора и статора
Не препятствует срабатыванию устройств перегрузки по току
Система обнаружения замыкания на землю не требуется
Может использоваться в сетях среднего или высокого напряжения

Заземление с высоким сопротивлением В цепях заземления с высоким сопротивлением используется трансформатор заземления нейтрали для защиты генератора.Заземление генератора подключается к входу первичной обмотки трансформатора заземления нейтрали с выходом на землю.

Резистор заземления нейтрали подключается к вторичным обмоткам трансформатора заземления нейтрали. Конфигурация использует принцип отраженного импеданса, который защищает генератор.

Первичная обмотка трансформатора заземления системы подключена к генератору. Вторичные обмотки питают распределительный щит и цепь питания на землю в случае неисправности системы.

Некоторые соображения при проектировании цепи заземления с высоким сопротивлением:

Ограничение тока между фазой и землей от 5 до 10 ампер
Снижает опасность искривления дуги и дуги, связанного с заземлением
Устраняет повреждение ротатора и статора
Предотвратить срабатывание устройств перегрузки по току до обнаружения неисправности
Требуется система обнаружения замыкания на землю
Может использоваться в системах низкого или среднего напряжения

Компенсированное заземление Компенсированные системы заземления также могут называться реактивными или резонансными системами.Эта система устроена так же, как и система с высоким сопротивлением.

Первичная обмотка заземляющего трансформатора подключена к генератору. Вторичные обмотки питают распределительный щит и цепь питания на землю в случае замыкания на землю системы.

Реактор заземления нейтрали заменяет трансформатор заземления нейтрали и резистор, используемые в цепях заземления с высоким сопротивлением. Реактор представляет собой комбинацию трансформатора с катушкой Петерсона, присоединенной к заземляющему трансформатору.Катушка Петерсона позволяет настраивать систему.

Когда индуктивность и емкость системы совпадают, система настроена на 100% или полностью скомпенсирована. Если полное сопротивление реактора не соответствует емкости, система отключается.

Некоторые соображения при проектировании компенсированной цепи заземления:

Более дорогая система с высоким или низким импедансом из-за добавления реактора заземления нейтрали
Использует трансформатор заземления системы для заземления системы
Использует конструкцию с отраженным импедансом в качестве систем с высоким импедансом
Отсутствие повреждения генератора от замыканий на землю
Реактор настроен относительно емкости генератора относительно земли.Токи замыкания на землю могут быть менее 1 А

Гибридное заземление Гибридные системы заземления разработаны с учетом преимуществ систем заземления как с высоким, так и с низким сопротивлением. Замыкания на землю приводят к минимальному повреждению компонентов генератора и системы.

В случае короткого замыкания генератора на землю, система будет использовать заземляющую часть цепи с высоким импедансом, чтобы минимизировать повреждение генератора. Эта система более безопасна для генератора, поскольку ее никогда не оставляют в незаземленном состоянии, как в случае систем с низким импедансом.

Эта конфигурация обеспечивает преимущества систем с низким импедансом, поскольку все замыкания на землю будут иметь избирательную координацию, обеспечивающую минимальное повреждение в точке замыкания. Ток замыкания на землю ограничен суммой для системы с низким импедансом.

Защита системы:

15 G — это резервная защита для системных машин, подключенных к шине заземления. Если машина не подключена к основной шине заземления, она не будет защищена
15 G не обеспечивает резервной защиты генератора из-за синхронизации

Защита генератора:

Неисправность обнаружена 78 GD
Заземляющий контур с низким сопротивлением размыкается переключателем (вакуумным или воздушным)
Имеется только один путь с высоким сопротивлением к земле

Дополнительные ресурсы:

Требования NEC применяются к резервным генераторам, стационарно установленным в зданиях, см. Эту статью о заземлении от директора по стандартам NECA здесь.
OSHA также имеет хороший информационный бюллетень по требованиям к заземлению портативных генераторов и безопасности.

Резюме Все генераторные установки с приводом от двигателя должны быть надлежащим образом заземлены. Переносные комплекты меньшего размера могут иметь простое заземление. Защита генератора или устройств с помощью простого заземления отсутствует. Импеданс
заземление популярно в средних и больших системах. Это может быть заземление от низкого до высокого импеданса, при этом гибрид включает в себя возможности обоих.Компенсированное заземление — самое дорогое, но может быть настроено на схему с реактором. После выбора подходящей системы выберите компоненты для разработки системы, которые достаточно надежны, чтобы справиться с конфигурацией.
>> Вернуться к статьям и информации <<

Введение в заземление энергосистем и подстанций

Если вы планируете посещать курс по междисциплинарным профессиональным программам, оплата требуется во время регистрации. Ниже представлены варианты оплаты:

Оплата кредитной картой

Зарегистрируйтесь онлайн и оплатите кредитной картой.

Найдите курс на веб-сайте и затем нажмите кнопку «Зарегистрироваться сейчас» на веб-странице курса.
Введите всю необходимую информацию о слушателях курса и информацию об оплате на странице записи на курс.
Вы получите электронное письмо с подтверждением успешной регистрации и оплаты.

Запишитесь по телефону и оплатите кредитной картой.

Позвоните в центр регистрации конференций UW по телефону 608-262-2451.
Предоставить представителю по регистрации конференц-центра:
- название курса, даты и / или номер курса.
- необходимая информация о слушателях курса и информация об оплате.
Вы получите документ по почте или электронное письмо с подтверждением успешной оплаты зачисления.

Оплата чеком

Отправьте заполненную регистрационную форму по почте и чек на имя UW Madison.

Заполните регистрационную форму (ее можно найти либо на обратной стороне брошюры курса, которую вы получили по почте, либо здесь).
Подготовьте чек, выписанный на UW Madison.
Отправьте регистрационную форму по почте и проверьте по адресу: Отдел регистрации attn: Engineering Specialist 702 Langdon Street Madison, WI 53706
Вы получите документ по почте или электронное письмо с подтверждением успешной регистрации и оплаты.

Военный

Если вы используете форму SF-182, позвоните по нашему регистрационному номеру 608-262-2451 или напишите по адресу [email protected] для получения подробностей и инструкций.

Отмена события

Мы оставляем за собой право отменить курс из-за недостаточной регистрации или непредвиденных событий.Если мы отменяем курс, участники будут уведомлены по электронной почте или по телефону, и им будет предоставлена возможность полностью вернуть деньги или перенести свою регистрацию и все уплаченные взносы на другой курс. Мы не несем ответственности за невозвращаемые билеты на самолет, бронирование гостиниц и другие расходы, связанные с поездкой. Информацию об отмене курса для зачисленных участников см. В примечаниях на странице курса.

Важность наземных испытаний при техническом обслуживании электрооборудования

Есть два типа наземных испытаний, которые следует проводить на вашем предприятии.Первое делается в процессе строительства, чтобы убедиться, что электрическая система установлена правильно. Второй — это плановые наземные испытания, которые необходимо завершить, чтобы убедиться, что система заземления продолжает работать так, как она была спроектирована. Это наземное испытание должно быть выполнено правильно, поскольку ошибки могут быть опасными и дорогостоящими.

Общие сведения о заземлении и соединении

Заземляющий путь обеспечивает прохождение электричества по пути с низким сопротивлением. Электроэнергия должна проходить от источника через нагрузку, а затем возвращаться к источнику через нейтральное соединение.Заземление предлагает дополнительный путь для безопасности. Этот обратный путь должен обеспечивать наименьшее сопротивление току. Общее требование Национального электротехнического кодекса (NEC) — сопротивление не более 25 Ом.

Соединение обеспечивает соединение со всеми заземляющими проводниками электрической системы. Системы замыкания на землю в первую очередь защищают оборудование, а защита цепи замыкания на землю обеспечивает безопасность людей. Однако лучшая в мире система заземления не обеспечит никакой защиты, если электрические компоненты вашего предприятия не подключены к ней.Точно так же облигации не будут обеспечивать защиту без заземления.

Последствия аварий на земле

Отсутствие надежно заземленной системы может привести к потере дорогостоящего оборудования, важных данных и даже к человеческим жертвам. На оборудовании без надлежащего заземления могут возникать опасные скачки напряжения или скачки напряжения. Потеря заземления может привести к потере данных чувствительным оборудованием или их неправильной обработке.

Периодические сбои также могут создавать проблемы от случайных поражений электрическим током до отказов оборудования, которые трудно обнаружить.Часто в отказе винят оборудование, хотя на самом деле это отсутствие прочного заземления. Например, когда случайные электрические разряды произошли в зоне душа пожарного депо, после обширных испытаний было определено, что часть здания работает как конденсатор. Статическое электричество накапливалось, и без надлежащего заземления электричество разряжалось через человека, использующего оборудование. Проблема была прерывистой, потому что требовалось время, чтобы накопилось достаточно энергии и достигло разрядного потенциала.

Причины сбоев заземления или соединения

Со временем связи или узы могут ослабнуть. Неправильные материалы, использованные для создания начального соединения, могут выйти из строя даже после того, как ранее были подходящими. Коррозия может повредить разъемы и заземляющие стержни. В одном крайнем случае химические вещества содержались в растворенных в почве стержнях заземления, которые были полностью протестированы при установке. Хотя вершины заземляющих стержней присутствовали и были видны, оставалось всего несколько дюймов материала.

Профессиональные наземные испытания

Для получения правильных данных для вашей системы заземления необходимо использовать правильные методы и оборудование. Например, тест с фиксацией или без использования колышков позволяет проводить тестирование быстрее и проще. Однако его не следует использовать для измерения сопротивления почвы. Этот метод также не рекомендуется для сложных систем заземления с металлической петлей.

Все факторы системы заземления необходимо правильно рассчитать.Например, после сильных дождей тестируемая почва может иметь гораздо меньшее сопротивление, чем при нормальных условиях.

Тщательные наземные испытания должны быть частью полного плана обслуживания электрооборудования вашего предприятия. Издание 2015 года стандарта 70E Национальной ассоциации противопожарной защиты включает новые требования к электробезопасности. Убедитесь, что ваш объект соответствует требованиям.

Об авторе

Боб Шеппард — основатель, президент и генеральный менеджер Southwest Energy Systems, испытательной и инженерной фирмы, аккредитованной Международной ассоциацией электрических испытаний.

Общие сведения об электрическом заземлении и принципах его работы

Заземление — это принцип электричества, который иногда ставит в тупик домовладельцев. Чтобы понять его важность для домашней системы электропроводки, важно знать кое-что о природе потока электроэнергии.

Что такое электрическое заземление?

Заземление предлагает наиболее эффективный и безопасный путь избыточного электричества от устройства к земле через электрическую панель.Электрическое заземление — это резервный путь, который обычно используется только в случае неисправности в системе электропроводки.

Некоторые основы электричества

Электрический ток в системе электропроводки вашего дома состоит из потока электронов в металлических проводах цепи. Ток имеет две формы: отрицательный и положительный заряд, и это заряженное электрическое поле создается огромными генераторами, эксплуатируемыми коммунальной компанией, иногда за много сотен миль от них. Именно этот поляризованный заряд фактически составляет поток электрического тока, и он достигает вашего дома через обширную сеть высоковольтных служебных проводов, подстанций и трансформаторов, покрывающих ландшафт.

Отрицательная половина заряда — это «горячий» ток. В системе электропроводки вашего дома горячий ток обычно передается по черным проводам, а белые нейтральные провода несут положительный заряд. Оба набора проводов входят в ваш дом через основные служебные провода коммунального предприятия, проходят через вашу электрическую панель обслуживания и проходят бок о бок через каждую цепь в вашем доме.

Физика электрического потока сложнее, чем можно передать большинством простых объяснений, но по сути, электричество стремится вернуть свои электроны на «землю», то есть разрядить свою отрицательную энергию и вернуться в состояние равновесия.Обычно ток возвращается на землю через нейтральные провода в электрической системе. Но если произойдет какой-то сбой в пути, горячий ток может вместо этого протекать через другие материалы, такие как металлические или деревянные конструкции, металлические трубы или легковоспламеняющиеся материалы в вашем доме. Это то, что может произойти в ситуации короткого замыкания, из-за которой возникает большинство электрических пожаров и ударов. Короткое замыкание — это когда электричество выходит за пределы проводов, по которым оно должно протекать, другими словами, когда оно проходит по более короткому пути к земле.

Домашняя система заземления

Чтобы предотвратить эту опасность, электрическая система вашего дома включает в себя запасной план — систему заземляющих проводов, которые проходят параллельно горячему и нейтральному проводу. Он обеспечивает альтернативный путь прохождения электрического тока в случае выхода из строя системы горячих и нейтральных проводов, по которым обычно протекает ток. Если, например, проводное соединение ослабнет или грызун прогрызет провод, система заземления направит паразитный ток обратно на землю по этому альтернативному пути, прежде чем он может вызвать пожар или поражение электрическим током.

Заземляющий путь обычно образован системой неизолированных медных проводов, которые подключаются к каждому устройству и каждой металлической электрической коробке в вашем доме. В стандартном кабеле NM с оболочкой этот неизолированный медный провод включен вместе с изолированными проводящими проводами внутри кабеля. Оголенные медные заземляющие провода заканчиваются заземляющей шиной на вашей главной сервисной панели, и эта заземляющая шина, в свою очередь, подключается к заземляющему стержню, вбитому глубоко в землю за пределами вашего дома. Эта система заземления обеспечивает путь с наименьшим сопротивлением, по которому электричество возвращается обратно к земле, если разрыв в системе электропроводки позволяет электричеству «просачиваться» из предпочтительной системы черных и белых проводов цепи.

В большинстве домашних систем электропроводки доказательство наличия системы заземления можно увидеть на каждой розетке, где третья круглая прорезь на лицевой стороне розетки представляет собой заземляющее соединение. Когда заземленный прибор подключается к такой розетке, его круглый заземляющий штырь теперь напрямую подключается к системе неизолированных медных заземляющих проводов внутри электрических цепей дома.

Не во всех домах есть эта тщательно продуманная и полная система заземления, образованная сетью неизолированных медных проводов.Хотя такая система заземления является стандартной в домах с автоматическими выключателями, которые соединены кабелем NM с оболочкой, старые системы проводки, установленные до 1965 года, могут быть заземлены через металлический кабелепровод или металлический кабель, а не через оголенные медные заземляющие провода. И даже более старые системы, установленные до 1940 года, могут вообще не иметь заземления. Так обстоит дело с проводкой с ручкой и трубкой, где нет никаких путей заземления. Многие старые системы уже были обновлены, и это хорошая идея, если ваша проводка относится к более старому поколению.Одним из признаков того, что ваша проводка устарела, является то, что в розетках есть два разъема, а не три. Это означает, что розетки могут быть не заземлены.

Встроенная защита

Ваша домашняя электропроводка также включает в себя другие защитные устройства, которые помогут предотвратить катастрофу. Автоматические выключатели или предохранители защищают и контролируют каждую отдельную цепь. Автоматические выключатели или предохранители выполняют две функции: они защищают провода от перегрева в случае их перегрузки из-за протекания через них слишком большого электрического тока; они также обнаруживают короткое замыкание и срабатывают или «взрывают», чтобы мгновенно остановить прохождение тока при возникновении проблем.В случае короткого замыкания или замыкания на землю внезапное снижение сопротивления вызывает неконтролируемое протекание тока, и автоматический выключатель реагирует на это отключением.

Наконец, довольно часто металлические водопроводные трубы в вашем доме также подключаются к заземляющей дорожке. Это обеспечивает дополнительную защиту в случае контакта электричества с этими металлическими трубами. Часто это заземление обеспечивается заземляющим проводом, прикрепленным к металлической водопроводной трубе рядом с водонагревателем или там, где водопровод общего пользования входит в ваш дом.

Заземление прибора

Мало того, что ваша домашняя электропроводка имеет систему заземления для безопасности, но и многие съемные приборы и устройства тоже. Электроинструменты, пылесосы и многие другие устройства намного безопаснее, если у них есть третий контакт на вилке шнура, форма которого соответствует круглому отверстию заземления на розетке. Наличие этого третьего контакта указывает на то, что в приборе есть система заземления, и важно, чтобы они были подключены к заземленным розеткам.Известно, что некоторые люди отрезали заземляющий штырь на вилке прибора, чтобы он подходил к розетке или удлинителю, не имеющим гнезда для заземления. Это чрезвычайно опасная практика, которая может привести к поражению электрическим током в случае короткого замыкания внутренней проводки устройства.

Переходники для вилок

Большинство людей знакомы с переходниками вилки, чем позволяют вставлять вилки с тремя контактами в розетки с двумя гнездами. Важно отметить, что они обеспечивают защиту от заземления. ТОЛЬКО , если гибкий провод или металлическая петля на адаптере правильно прикреплены к крепежному винту на выходной крышке, И , если этот винт крышки присоединен к металлической коробке. И , если этот металлический ящик правильно заземлен.Это ни в коем случае нельзя с уверенностью сказать, поэтому адаптеры с тремя на два слота следует использовать с большой осторожностью, если вообще использовать. Лучшее решение — вставлять вилки с тремя контактами только в заземленные розетки с тремя гнездами.

Если заземленная розетка невозможна, как в старой проводке, некоторая защита обеспечивается путем установки розетки GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) в этом месте. GFCI обнаружит замыкания на землю и отключит питание до того, как утечка тока может вызвать проблемы.Однако важно отметить, что использование GFCI на самом деле не создает пути заземления; это просто делает незаземленную розетку более безопасной.

Конечно, не все приборы и съемные устройства имеют трехконтактную вилку с заземлением, и они по-прежнему безопасны в использовании, поскольку обычно имеют конструкцию с двойной изоляцией, которая сводит к минимуму риск коротких замыканий.