Для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции, должны быть применены меры защиты. К таким мерам защиты относятся: Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством, выполненное в целях электробезопасности выше 1 кВ и до 1 кВ с изолированной нейтралью (система IТ) и заземленной нейтралью (система ТТ). Защитное автоматическое отключение питания — автоматическое размыкания одной цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполненное в целях электробезопасности — в электроустановках до 1 кВ, при которой выполняется — присоединение всех открытых проводящих частей к заземляющему устройству, если применена IТ или ТТ, и к глухозаземленной нейтрали генератора или трансформатора в сетях трехфазного, с глухозаземленным выводом источника однофазного, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, если применена Т1Ч, а также выполнена основная и дополнительная система уравнивания потенциалов.
Соединения и присоединение заземляющих и защитных проводников к заземлителям, к открытым проводящим частям и сторонним проводящим частям должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи, которая проверяется измерением наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, а надежность разъемных контактных соединений измерением переходных сопротивлений между заземленной установкой и её элементами. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений. Присоединения заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к главному зажиму, открытым проводящим частям электроустановок и опорам ВЛ — болтовым соединением (для обеспечения возможности выполнения измерений). Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или подверженных сотрясению или вибрации, должны быть выполнены при помощи гибких проводников. Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.
Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений, для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения измерений за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и отпрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле.
Магистрали заземления и зануления, а также ответвления от них в закрытых помещениях и наружных установках должны быть доступны для осмотра, требование о доступности для осмотра не распространяются на нулевые жилы и оболочки кабелей, на арматуру железобетонных конструкций, на защитные проводники, проложенные в трубах и коробах, а также непосредственно в теле строительных конструкций.
Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного проводника. Последовательное соединение заземляющими и защитными проводниками открытых проводящих частей не допускается.
Сечения защитных проводников должны соответствовать значениям, указанным в таблице:
Сечение фазных проводников, мм2
Наименьшее сечение заземляющих и защитных проводников, мм2
Сечение защитных проводников, не входящих в состав кабеля или проложенных не в общей оболочке (трубе, коробе, на одном лотке), во всех случаях должно быть не менее: 2,5 мм медных — при наличии механической защиты; 4 мм2 медных — при отсутствии механической защиты; 16 мм2 алюминиевых.
В электроустановках напряжением выше 1000 В сечение заземляющих проводников должны быть выбраны таким образом, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного КЗ — с эффективно заземленной нейтралью или тока двухфазного КЗ — с изолированной нейтралью температура заземляющих проводников не превысила 400 °С.
В электроустановках напряжением выше 1кВ с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников сечением до 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов должна составлять не менее 1/3 проводимости фазных проводников. Как правило, не требуется применение заземляющих медных проводников сечением более:
Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее:
Сечения защитных проводников основной системы уравнивания потенциалов должны быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если оно при этом не превышает 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется.
Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее: 6 мм медных; 16 мм2 алюминиевых; 50 мм2 стальных.
Сечение проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее:
При визуальном осмотре следует проверить сечения, целостность и прочность защитных проводников и контактных соединений. Не должно быть обрывов и видимых дефектов. Контактные соединения проверяются осмотром и простукиванием, а разъемные контактные соединения, так же измерением переходных сопротивлений между заземлителями и заземляемыми элементами, заземленной установкой и элементами установки. Для проверки наличия цепи между заземлителем и заземляемыми элементами, заземленной установкой и элементами заземленной установки существует ряд приборов, различающихся областью применения, диапазонами измеряемых значений, схемами, помехоустойчивостью, частотой измерительного тока и др.
Измерения производятся приборами: Ф4104-М1; Р.ЗЗЗ; Ф4103-М1;МКИ-100;М1Ш-101;МКР- 200;М2Р-300 и др.
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, заземленной установкой и элементами заземленной установки должна проводиться после монтажа, реконструкции и ремонтов, а также:
Не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Переходное сопротивление должно быть не выше 0,05 Ом.
Эксплуатация силовой кабельной линии связана с повышенной опасностью для потребителя, в случае возникновения разрыва, короткого замыкания или наступления другой аварийной ситуации. Чтобы избежать проблем при использовании, сразу после монтажа, а также после регламентного периода, начала эксплуатации, проводятся испытания кабельной продукции электролабораторией. Одним из наиболее ответственных элементов токопроводящей цепи считается защитное оборудование, для обеспечения бесперебойной работы которого назначается проверка цепи между заземлителями и заземленными элементами.
Что такое экспертиза цепи между заземлителями и заземленными элементами
Проверка наличия цепи между заземлителями – это такой вид испытаний электротехнической продукции, в процессе которого выявляются нарушения при снятии заряда с корпуса оборудования. Как правило, обследованию подвергаются все металлические детали промышленных установок, электрических щитов, установленных на вводе, а также бытовых приборов и силовых розеток.
Назначение испытаний
Проверка соединений заземлителей с заземляемыми элементами осуществляется для обеспечения безопасной эксплуатации оборудования и достижения следующих целей:
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами осуществляется силами аккредитованной электролаборатории, имеющей соответствующий сертификат СРО, располагающей необходимым метрологическим оборудованием и штатом высококвалифицированных экспертов, располагающими допусками к осуществлению операций рассматриваемой категории.
Общие сведения о видах испытаний
Испытания проводятся в строгом соответствии с требованиями ПУЭ, которые регламентируют последовательность этапов, а также алгоритмы каждого вида обследования с применением специализированных инструментов. Все используемые на практике методы инспекции заземлителей подробно описываются ниже.
К защитным РЕ-проводникам
Для обеспечения безопасности при эксплуатации силовых электроустановок, в цепь включается защитный проводник PE, который выполняет ряд важных функций:
При проведении проверки наличия цепи, эксперт анализирует не только равномерность распределения электротока по проводнику, целостность, сопротивление изоляции, но также и корректность сопряжения нулевого кабеля с глухозаземлённой нейтралью в трёхфазных трансформаторах.
К совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим РЕN-проводникам
Меры по обеспечению защиты электроустановок также достигаются путём создания универсальной схемы заземления. Её суть состоит в совмещении нулевого PE-проводника, подробно описанного выше и рабочего нейтрального кабеля N. В результате сборки такой схемы, получается единый PEN-проводник, при испытаниях которого выполняются следующие регламентные требования:
Проверка цепи между заземлителями и заземляющими устройствами при подключении PEN-проводника подразумевает инспекцию обжимных элементов в случае их разделения на нулевой и защитный кабели.
К проложенным в земле заземляющим проводникам
На данном этапе, при проведении проверки наличия цепи между заземлителями и заземляющими устройствами, определяется фактическое сечение токопроводящих элементов, проложенных в земле для их дальнейшего сравнения с таблицей ПУЭ №1.7.4:
Металл или сплав, из которого изготовлен сердечник токопроводящего элемента
Конфигурация поперечного сечения кабельной жилы под ПВХ изоляцией
Диаметр металлического сердечника, мм
Площадь поперечного среза токопроводящей жилы, мм 2
Толщина диэлектрической изоляции из полимерных материалов, мм
Черная высокоуглеродистая сталь
Радиусная, для заземляющих устройств, расположенных ортогонально горизонтальной плоскости
Радиусная, для заземляющих устройств, расположенных в горизонтальной плоскости
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми частями и элементами электроустановок
1. Общие положения.
Данная методика предназначена для производства измерений сопротивлений защитных проводников и проводников выравнивания потенциалов при испытаниях электроустановок зданий и сооружений сотрудниками электролаборатории. Измерения производятся с целью определения целостности и непрерывности защитных проводников от измеряемого объекта до заземлителя или магистрали заземления и проводников выравнивания потенциалов, определения сопротивления измеряемого участка защитной цепи и с целью измерения (или отсутствия) напряжения на заземленных корпусах проверяемого оборудования в рабочем режиме.
Измерения сопротивления производятся между любой открытой проводящей частью и ближайшей точкой главного проводника системы уравнивания потенциалов. Защитные проводники включают металлические электротехнические трубы, металлические оболочки кабелей.
Согласно п. 28.5 ПТЭЭП сопротивление контакта заземляющих проводников не должно быть выше 0,05 Ом.
Измеренное сопротивление цепи защитных проводников не должно более чем в 1,2 раза превышать расчетное значение.
2. Метод измерений.
2.1. Метод измерения прибором MRU-101.
2.1.1 Условия проведения измерений и получения правильных результатов
Для правильного выполнения измерений необходимо выполнить несколько условий. Измеритель автоматически останавливает процедуру измерения в случае обнаружения следующих внештатных ситуаций:
Ситуация
Символы дисплея
Пояснения
Напряжение шума превышает 24В
LIMIT и UN
Напряжение шума превышает 40В
LIMIT и OFL издается издается продолжительный звуковой сигнал
Нет измерения текущего тока
-r- вместе с символом измерительного гнезда
Отсутствие подключения измерительных щупов требуемого сопротивления или измерительные провода не подключены к щупам
Сопротивление измерительных щупов превышает 50кОм
LIMIT вместе со значением сопротивления измерительного щупа в дополнительном поле дисплея
Уменьшить величину сопротивления измерительного щупа или увеличить влажность грунта вблизи щупа
Измерители вышли за диапазон
Дополнительно измеритель сообщает о ситуациях, в которых результат измерения не может быть признан правильным:
Ситуация
Символы дисплея
Пояснения
Ошибка измерений из-за отклонения сопротивления щупов более 30%
LIMIT
Элементы батареи разрядились
После включения измерителя клавишей R, а также после выбора функции поворотным переключателем на дисплее отображается величина напряжения шума.
Если напряжение шума превышает 24 В, то нет возможности выполнить измерение; в этой ситуации необходимо проверить подключены ли измерительные провода к прибору, подсоединен ли кабель питания к сети, нет ли короткого замыкания или нарушения электрической изоляции измерительных проводов, что может мешать измерениям.ВНИМАНИЕ! Измеритель предназначен для работы при напряжении шумов меньше чем 40 В. Подача на любые измерительные гнезда напряжения больше чем 40 В может повредить измеритель.
Измерение начинается после нажатия клавиши START.
Измеритель автоматически выбирает диапазон измерения для каждой функции.
2.1.2 Измерение сопротивления по двухполюсной схеме
Двухполюсная схема наиболее часто используется в измерении сопротивления. В этом случае процедура измерений следующая:
1. Подключить измерительные провода к измерительным гнездам с обозначениями „S» и „ES» соответственно (Рис.6).
2. Установить поворотный переключатель в положение RE 2р.
ВНИМАНИЕ! Измеритель предназначен для работы при напряжении шумов меньше чем 40 В. Подача на любые измерительные гнезда напряжения больше чем 40 В может повредить измеритель.
Рис.6. Двухполюсная схема для измерения сопротивления
2.1.3 Измерение сопротивления по четырехполюсной схеме
Прибор обеспечивает измерение сопротивления по четырехполюсной схеме. Это дает значительное уменьшение ошибки измерения из-за исключения из результата измерений сопротивления проводов, что является важным в случае, когда измеряемое сопротивление имеет малую величину, при этом процедура измерений следующая:
1. Подключить четыре измерительных провода к измерительным гнездам обозначенным „Н», „S», „ES», „E» соответственно.
2. Подключить измеряемое сопротивление к клеммам „Н» и „S» и клеммам „ES» и „Е» в соответствии с Рис.7.
3. Поворотный переключатель установить в положение RE 4р.
4. Нажать на клавишу START.
5. Считать результат измерения.
Рис.7. Четырехполюсная схема для измерения сопротивления
2.1.4 Безопасные приемы работы.
К работе с прибором по измерению сопротивлений защитных проводников и проводников выравнивания потенциалов при испытаниях электроустановок выполняется по наряду-допуску или по распоряжению. Вид оформления работ определяет работник, имеющий право выдачи нарядов и распоряжений.
К работе допускаются лица из электротехнического персонала не моложе 18 лет, обученные и аттестованные на знание ПТБ, и данной методики, обеспеченные инструментом, индивидуальными защитными средствами, спецодеждой.
Состав бригады должен быть не менее двух человек:
— производитель работ с группой по электробезопасности не ниже III;
— член бригады с группой по электробезопасности не ниже III.
Щуп измерительного прибора должен быть оборудован изолирующей ручкой. Изоляция проводов прибора должна быть не менее 1 МОм. Молоток должен быть надежно закреплен на ручке, осмотрен перед применением.
При наличии напряжения на электроустановке согласно ПТБ должны выполнятьсяорганизационные и технические мероприятия.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВЫПОЛНЯТЬ РАБОТЫ В ДОЖДЬ И ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ!
Проверка металлосвязи — это проверка наличия цепи заземления между защитными PE-проводниками и нетоковедущими проводящими частями заземляемого устройства и измерение переходного сопротивления в точках контакта.
Чтобы пояснить, что является нетоковедущей частью, обратимся за определением к государственному стандарту:
Проверка металлосвязи, ОСУП и ДСУП
Металлические предметы, которые способны, но не должны проводить электрический ток, должны быть заземлены. Электрический потенциал на таких предметах должен быть уравнен с потенциалом земли, то есть равняться нулю. Решить эту задачу призвана система уравнивания потенциалов (СУП). Различают основную систему уравнивания потенциалов (ОСУП) и дополнительную систему уравнивания потенциалов (ДСУП).
В соответствии с ПУЭ, п. 1.7.82 ОСУП соединяет приходящие магистральные заземляющие проводники, заземлители заземляющего устройства и системы молниезащиты, главную заземляющую шину, естественные заземлители, такие как металлоконструкции здания и трубопроводы газо- и водоснабжения, канализации и отопления, металлические части системы вентиляции и кондиционирования.
ДСУП включает в себя дверцы и корпуса металлических электрощитов, корпуса светильников, электродвигателей и другого электрооборудования, заземляющие контакты розеток и т.д. Все эти предметы подключаются защитными проводниками к PE-шине электрощита. Как правило, металлические предметы соединяются с PE-шинами коробок уравнивания потенциала, а те уже, в свою очередь, с PE-шиной щита.
Итак, поговорим про измерение сопротивления металлосвязи. Все нетоковедущие части должны быть соединены в одну цепь и иметь электрический потенциал, равный потенциалу земли. Наличие и непрерывность этой цепи необходимо регулярно проверять качественно и количественно, измеряя переходные сопротивления контактных соединений. Это и есть проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленных установок.
Для краткости специалисты называют наличие цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки металлосвязью, а проверку наличия цепи, соответственно, проверкой металлосвязи. Смысл проверки заключается в измерении переходных сопротивлений в местах соединения заземляемых элементов электроустановки с заземляющими проводниками.
В ходе измерения металлосвязи значение переходного сопротивления сравнивается с максимально допустимым. В соответствии с ПТЭЭП полученное значение не должно превышать 0,05 Ом:
Для проведения проверки подойдет микроомметр или омметр, обладающий достаточной чувствительностью, чтобы измерять значения с разрешением 0.01 Ом.
Со временем, под влиянием вибраций, температурных колебаний, коррозии, текучести металла (в большей степени алюминия) и других механических воздействий затяжка болтовых соединений ослабевает, что приводит к снижению площади соприкосновения и росту переходного сопротивления. Время от времени такие соединения необходимо проверять и подтягивать.
Помимо этого, переходные сопротивления увеличиваются по мере окисления контактов. Это объясняется тем, что окисные пленки имеют очень высокое удельное электрическое сопротивление. При прочих равных условиях, на поверхности алюминиевых проводников окисные пленки образуются быстрее, чем на медных. Нарушение непрерывности цепи заземления, а также рост переходных сопротивлений могут привести к поражению людей электрическим током, выводу оборудования из строя, увеличению риска возгораний, а также значительных энергетических потерь, за счет появления токов утечки, недостаточных для срабатывания защитной аппаратуры.
