Použití uzemnění pro ochranu osob při provozu elektrických instalací

K ochraně osob před úrazem elektrickým proudem při poškození izolace je třeba použít alespoň jedno z následujících ochranných opatření: uzemnění, uzemnění, ochranné vypnutí, izolační transformátor, nízké napětí, dvojitá izolace, vyrovnání potenciálu.

Uzemňovací zařízení sloužící k uzemnění elektrických instalací stejného nebo různého účelu a napětí musí splňovat všechny současné technické požadavky na ochranu osob před úrazem elektrickým proudem při poškození izolace elektrických vodičů, provozní podmínky elektrických sítí a ochranu elektrických zařízení před přepětím. .

POTŘEBA INSTALACE OCHRANNÉHO UZEMNĚNÍ (UZEMNĚNÍ) PRŮMYSLOVÝCH ELEKTRICKÝCH INSTALACÍ

Uzemnění nebo uzemnění elektrických instalací by mělo být provedeno:

– při napětí 380 V a vyšším střídavý proud a 440 V a více stejnosměrný proud – ve všech elektrických instalacích;
– při jmenovitých napětích nad 42 V, ale pod 380 V AC a nad 110 V, ale pod 440 V DC – pouze v prostorách se zvýšeným nebezpečím, zvláště nebezpečným a ve venkovních instalacích.

U jmenovitého napětí do 42 V AC a do 110 V DC není ve většině případů uzemnění nebo uzemnění elektrických instalací vyžadováno.

Uzemnění nebo uzemnění elektrického zařízení instalovaného na podpěrách vedení vysokého napětí (výkonové a přístrojové transformátory, odpojovače, pojistky, kondenzátory a další zařízení) musí být provedeno v souladu s aktuálními regulačními požadavky na elektrickou bezpečnost.

V třífázových sítích do 1 kV s pevně uzemněným neutrálem a v jednofázových sítích s uzemněným výstupem zdroje jednofázového proudu musí být elektrická zařízení instalovaná na podpěře vedení vysokého napětí uzemněna.

DESIGNOVÉ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH PROSTŘEDKŮ
ZÁKLADY

K uzemnění elektrických instalací je nutné použít především přirozené zemnící vodiče. Pokud má odpor uzemňovacích zařízení nebo dotykové napětí přijatelné hodnoty a jsou zajištěny i normalizované hodnoty napětí na uzemňovacím zařízení, měly by být umělé zemnící elektrody použity pouze v případě, že je nutné snížit hustotu protékajících proudů. přirozené uzemňovací elektrody nebo z nich proudící.

Pro uzemnění elektrických instalací pro různé účely a různá napětí, geograficky blízko sebe, se doporučuje použít jedno společné uzemňovací zařízení. Pro spojení uzemňovacích zařízení různých elektrických instalací do jednoho společného uzemňovacího zařízení by měly být použity všechny dostupné přirozené, zvláště dlouhé zemnící vodiče. Odpory uzemňovacích zařízení a dotyková napětí musí být zajištěny za nejnepříznivějších podmínek.

Doporučuje se provést ochranné odstavení (pro přenosné ruční elektrické nářadí, některé obytné a veřejné prostory nasycené kovovými konstrukcemi spojenými se zemí).

V elektrických instalacích do 1 kV AC s izolovanou nulovou nebo izolovanou svorkou zdroje jednofázového proudu musí být jako ochranné opatření provedeno uzemnění v kombinaci s hlídáním izolace sítě nebo ochranným odpojením. Pro elektrické instalace s napětím nad 1 kV s izolovaným neutrálem se používá ochranné uzemnění se schopností rychlé detekce zemních poruch. V případech, kdy je to nutné z bezpečnostních důvodů (pro vedení napájející mobilní trafostanice a strojní zařízení, těžba rašeliny apod.) musí být instalována zemní ochrana s odstávkou (přes celou elektricky připojenou síť).

POUŽITÍ BEZPEČNOSTNÍHO ODPOJENÍ
ELEKTROINSTALACE

Ochranné odpojení se doporučuje použít jako primární nebo doplňkové ochranné opatření, pokud nelze zajistit bezpečnost uzemněním nebo uzemněním, nebo pokud jejich použití způsobuje potíže z podmínek realizace nebo z ekonomických důvodů. Ochranné odstavení musí být provedeno zařízeními (přístroji), které splňují zvláštní technické podmínky spolehlivosti provozu.

Třífázová síť do 1 kV s izolovaným neutrálem nebo jednofázová síť do 1 kV s izolovaným výstupem, připojená přes transformátor do sítě nad 1 kV, musí být chráněna průraznou pojistkou před nebezpečím vznikajícím před poškozením izolace mezi vinutím vysokého a nízkého napětí transformátoru. V nulovém vodiči nebo fázi na nízkonapěťové straně každého transformátoru musí být instalována spouštěcí pojistka. V tomto případě musí být zajištěno monitorování neporušenosti průrazné pojistky.

V elektrických instalacích do 1 kV v místech, kde se jako ochranné opatření používají oddělovací nebo snižující transformátory, musí být sekundární napětí transformátorů: u oddělovacích transformátorů – ne více než 380 V, u snižujících transformátorů – ne více než 42 V. Tyto oddělovací transformátory musí splňovat zvláštní technické požadavky na zvýšenou spolehlivost konstrukce a zvýšená zkušební napětí. Zejména je povoleno napájet oddělovací transformátor pouze jeden elektrický přijímač jmenovitým proudem pojistkové vložky nebo spouště jističe na primární straně nejvýše 15 A.

Je také důležité mít na paměti, že uzemnění sekundárního vinutí oddělovacího transformátoru není povoleno. Skříň transformátoru, v závislosti na neutrálním režimu sítě napájející primární vinutí, musí být uzemněna nebo uzemněna. Není třeba uzemňovat skříň elektrického přijímače připojeného k takovému transformátoru. Snižovací transformátory se sekundárním napětím 42 V a nižším lze použít i jako oddělovací transformátory. V případech, kdy snižující transformátory nejsou izolující, je pak v závislosti na neutrálním režimu sítě napájející primární vinutí nutné uzemnit nebo vynulovat tělo transformátoru a také jednu ze svorek (jedna z fází) popř. nulový bod (střed) sekundárního vinutí.

Pokud není možné provést uzemnění, uzemnění nebo ochranné vypnutí, kdy to z technologických důvodů představuje značné potíže, lze povolit použití izolačních podložek. Musí být navrženy tak, aby se nebezpečných neuzemněných (nenulových) částí bylo možné dotknout pouze z plošin. Musí být vyloučena možnost současného kontaktu s elektrickým zařízením a částmi jiných zařízení, jakož i částmi budovy.

Které části elektrického zařízení musí být uzemněny nebo uzemněny? Seznam elektrických zařízení podléhajících ochrannému uzemnění nebo uzemnění zahrnuje:

— skříně elektrických strojů, transformátorů, přístrojů a lamp;
— průmyslové elektrické pohony;
— sekundární vinutí přístrojových transformátorů;
— rámy rozvodnic, ovládacích panelů, panelů a skříní;
— otevírací a odnímatelné části průmyslového zařízení pracujícího při napětí vyšším než 42 V AC nebo vyšším než 110 V DC;
— kovové konstrukce rozvaděčů;
— kovové kabelové konstrukce a spojky;
— kovové pláště a pancéřování ovládacích a napájecích kabelů;
— kovové pláště vodičů, kovové objímky a elektrické rozvodné trubky;
— ochranné kovové pláště a pancéřování ovládacích a silových kabelů a vodičů s napětím do 42 V AC a do 110 V DC, namontované na běžných kovových konstrukcích, včetně běžných trubek, krabic a žlabů;
— kovové skříně mobilních a přenosných elektrických přijímačů;
— elektrická zařízení umístěná na pohyblivých částech strojů, strojů a mechanismů.

Ochrannému uzemnění podléhají také pouzdra a nosné konstrukce přípojnic, žlabů, krabic, strun, kabelů a ocelových pásků, na kterých jsou kabely a vodiče upevněny (kromě strun, kabelů a pásků, podél kterých jsou kabely s uzemněným nebo neutralizovaným kovovým pláštěm popř. pancéřování jsou položeny ), stejně jako další kovové konstrukce, na kterých je instalováno elektrické zařízení.

Pokusme se zjistit, které části elektrického zařízení nemusí být uzemněny. V praxi se ochranné uzemnění (zemnění) nesmí používat:

– ve vztahu ke skříním elektrických zařízení, přístrojů a elektroinstalačních konstrukcí instalovaných na uzemněných (neutralizovaných) kovových konstrukcích, rozvaděčích, na rozvaděčích, skříních, štítech, rámech strojů, strojů a mechanismů, při spolehlivém elektrickém kontaktu s uzemněnými nebo uzemněnými základnami je zajištěno;
– podléhají spolehlivému elektrickému kontaktu s konstrukcemi a uzemněným nebo neutralizovaným elektrickým zařízením na nich instalovaným;
– ve vztahu k izolátorovým armaturám všech typů, kotevním drátům, konzolám a svítidlům při instalaci na dřevěné podpěry vedení vysokého napětí nebo na dřevěné konstrukce otevřených rozvoden, pokud to není vyžadováno pro ochranu před účinky atmosférické elektřiny.

Při pokládání kabelů s kovovým uzemněným pláštěm nebo vyrobeným z neizolovaného zemnícího vodiče na dřevěnou podpěru musí být uvedené části umístěné na této podpěře uzemněny nebo neutralizovány:

— odnímatelné nebo otevírací části kovových rámů skříní rozváděčů, skříní, plotů (pokud na odnímatelných (otevíracích) částech není instalováno elektrické zařízení nebo pokud napětí instalovaného elektrického zařízení nepřesahuje 42 V AC nebo 110 V DC) ;
— skříně elektrických přijímačů s dvojitou izolací;
– kovové konzoly, upevňovací prvky, úseky trubek pro mechanickou ochranu kabelů v místech, kde procházejí stěnami a stropy a další podobné díly, včetně trakčních a odbočných skříní.

OCHRANNÉ UZEMNĚNÍ VN ELEKTRICKÝCH INSTALACÍ

Při návrhu ochranného uzemnění elektrických instalací nad 1000 V musí být splněny požadavky na jejich odpor, provedení a omezení napětí na zemnícím zařízení.

Hodnota napětí na uzemňovacím zařízení, když z něj teče zemní poruchový proud, by neměla překročit 10 kV. Přítomnost napětí přesahujících 10000 XNUMX Voltů může být použita na ochranných zařízeních, aniž by došlo k přesunu potenciálů mimo budovy a vnější ploty elektroinstalace.

Při výskytu napětí od 5000 voltů do 10000 0,5 voltů jsou provedena ochranná opatření s ohledem na izolaci odchozích komunikačních a telemechanických kabelů a pro zamezení odstranění nebezpečných potenciálů mimo elektrickou instalaci. Použité uzemňovací zařízení musí mít v kteroukoli roční dobu odpor maximálně XNUMX Ohm (včetně odporu přirozených zemnících vodičů).

Pro vyrovnání elektrického potenciálu a zajištění připojení elektrického zařízení k zemnící elektrodě jsou položeny podélné a příčné horizontální zemnící elektrody, vzájemně spojené v zemnící mřížce. U otevřených elektrických instalací se síťovým napětím nad 1000 voltů a izolovaným neutrálem je položen uzavřený vodorovný zemnící vodič (obvod) kolem oblasti obsazené zařízením v hloubce nejméně 0,5 m. K tomuto obvodu je připojeno uzemněné zařízení.

OCHRANNÉ UZEMNĚNÍ PRO ELEKTRICKÉ INSTALACE DO 1000 V S PEVNĚ UZEMNĚNÝM NEUTRÁLEM

Neutrály generátorů a transformátoru na straně do 1 Voltů jsou připojeny k zemnicím vodičům pomocí zemnících vodičů. Je důležité si uvědomit, že není dovoleno používat nulový pracovní vodič přicházející z nuly generátoru nebo transformátoru do rozvaděče jako uzemnění. Tato zemnící elektroda je umístěna v těsné blízkosti generátoru nebo transformátoru. Někdy je přípustné vybudovat uzemnění přímo u stěny budov vnitropodnikových rozvoden.

OCHRANNÁ UZEMNĚNÍ PRO ELEKTRICKÉ INSTALACE DO 1000 VOLT
S IZOLOVANÝM NEUTRÁLEM

Efektivní odpor uzemňovacího zařízení používaného k uzemnění elektrického zařízení by neměl překročit jmenovitou hodnotu 4 ohmy. Když je výkon generátorů a transformátorů 10000 10 Volt*A nebo méně, musí mít uzemňovací zařízení jmenovitý odpor ne více než 10 ohmů. Při paralelním zapojení generátorů nebo transformátorů je povolen nominální odpor 100 Ohmů, pokud jejich celkový výkon nepřekročí 000 XNUMX Volt*A.

OCHRANNÉ UZEMNĚNÍ ELEKTRICKÝCH INSTALACÍ V OBLASTICH S VYSOKÝM UZEMNĚNÍM

Ochranná uzemňovací zařízení pro elektrické instalace s účinně uzemněným neutrálem, jehož napájecí napětí přesahuje 1000 voltů, v oblastech s vysokým zemním odporem (včetně zón permafrostu) musí splňovat požadavky na dotykové napětí.

Vodorovné zemnící vodiče ve skalních konstrukcích jsou uloženy v hloubce minimálně 0,15 m Bezpečnostní normy umožňují nepoužívat svislé zemnící vodiče na vjezdech a vjezdech. Při navrhování systémů umělého uzemnění v oblastech s vysokým zemním odporem se doporučuje provést opatření, jejichž seznam zahrnuje:

— použití svislých uzemňovacích vodičů se zvýšenou délkou v případech, kdy s rostoucí hloubkou půdy dochází k postupnému snižování odporu země a chybí přirozené hluboké uzemňovací vodiče (například studny s kovovými trubkami);
— použití vzdálených zemnících elektrod v případech, kdy se v blízkosti (do 2 km) od elektrické instalace nacházejí oblasti území s nižším odporem země;
— uložení do výkopů s následným zhutněním a zasypáním drceným kamenem na vrchol výkopu vodorovných zemnících vodičů ve skalních strukturách vlhké jílovité půdy;
— umělé ošetření půdy ke snížení jejího odporu, pokud nelze použít jiné metody nebo neposkytují požadovaný účinek.

V oblastech s permafrostem by měly být zemnící elektrody umístěny v nemrznoucích nádržích a rozmrazovaných zónách a měly by být použity trubky pro opláštění studní. Spolu s použitím hloubkových zemnících elektrod se v hloubce cca 0,5 m používají prodloužené zemnící elektrody, které jsou určeny pro provoz v létě, kdy povrchová vrstva země odtává. Speciální umělé rozmrazované zóny vznikají také překrytím půdy nad zemní elektrodou vrstvou rašeliny nebo jiného tepelně izolačního materiálu na zimní období a jejich otevřením na letní období.

KONSTRUKČNÍ VLASTNOSTI OCHRANNÝCH UZEMNÍCÍCH VEDENÍ

Zvažme, které prvky technologických struktur průmyslového podniku lze použít jako hlavní prvek přirozeného ochranného uzemnění. Jako hlavní prvek přirozeného ochranného uzemnění lze použít následující:

– vodovodní a jiná kovová potrubí uložená v zemi (kromě potrubí hořlavých kapalin, hořlavých nebo výbušných plynů a směsí);
— trubky pro pažnice studní;
– konstrukce budov a konstrukce z kovu a železobetonu, které jsou v kontaktu se zemí;
— bočníky hydraulických konstrukcí, vodovodních potrubí, vrat atd., vyrobené z kovu;
— olověná pouzdra pro kabely uložené v zemi.

Není dovoleno používat hliníkové kabelové pláště jako přirozené zemnící vodiče.

Jsou-li jako jediné uzemnění použity kabelové pláště, lze při návrhu takové ochrany vzít v úvahu alespoň dva takové kabely. V souladu s tím je povoleno používat jako uzemnění podpěry vedení vysokého napětí, připojené k uzemňovacímu zařízení elektrické instalace pomocí kabelu ochrany před bleskem, který není izolován od těchto podpěr.

Je povoleno používat hlavní neelektrifikované železnice a příjezdové komunikace jako přirozené uzemňovací zařízení pro kolejové tratě, pokud je mezi kolejemi záměrné uspořádání propojek. Zemnící elektrody musí být připojeny k zemnící síti alespoň dvěma vodiči, které jsou na různých místech připojeny k zemnící elektrodě.

NÁVRH UMĚLÉHO OCHRANNÉHO UZEMNĚNÍ ELEKTR

Při vytváření umělých ochranných uzemňovacích vodičů se používá ocel. Je důležité si uvědomit, že umělé zemnící elektrody by neměly být natřeny. Průřez vodorovných zemnících vodičů pro elektrické instalace s napětím nad 1000 Voltů se volí v souladu s tepelným odporem materiálu s přihlédnutím k dovolené teplotě ohřevu 400 °C.

Zemnící elektrody by neměly být umístěny v místech, kde dochází k vysušení země teplem z potrubí, včetně vedení tepláren.

Výkopy pro vodorovné zemnící vodiče je důležité vyplnit homogenní zeminou, která neobsahuje drť a stavební odpad. Při nebezpečí koroze zemnících vodičů se doporučuje zvětšit průřez zemničů s přihlédnutím k jejich předpokládané životnosti. Povoleno je také použití pozinkovaných zemnících vodičů a elektrické ochrany. Pro organizaci umělého uzemnění je možné použít zemnící vodiče z elektricky vodivého betonu.