Классификация систем заземления

Системы заземления электроустановок классифицируют по таким признакам:

• как спроектирована нейтраль электрической сети (заземлена или изолирована).
• как проложена нейтраль от подстанции с понижающим трансформатором до конечной электроустановки;
• как подключена нагрузка к нейтральной жиле.

Классификацию проводят по ПУЭ (правила заземления электроустановок). В этом документе рассматривают все признаки, по которым отличаются защитные системы. Их обозначают буквами английского алфавита:

• T — заземление;
• N — нейтраль;
• I — изолированное;
• C — общая;
• S — раздельная.

По маркировке узнают, каким способом защищен источник тока в системе и какие схемы заземления можно использовать на стороне потребителя.

В России для обустройства линий энергоснабжения применяют такие системы прокладки нулевого рабочего (N) и защитного (PE) проводников:

1. TN-C — на всей трассе проводники объединяются в общую шину PEN;
2. TN-S — прокладка раздельная;
3. TN-C-S — на части трассы проводники идут вместе, а начиная с определенно точки их разделяют.

Редко используют системы TT и IT, они подходят лишь в исключительных ситуациях. Так, система с изолированным нулем IT нужна для электрификации сооружений, где обязателен высокий уровень безопасности. Она имеет пониженное искрообразование, и подойдет, чтобы оборудовать горнодобывающие шахты. Там ведь часто скапливаются взрывоопасные газы.

Требования к заземлению электроустановок до 1000 Вольт

Процесс заземления обеспечивает надежное электросоединение между землей и корпусами электроустановок, которые нужно защитить. Главная цель — защитить персонал от случайного поражения током.

По требованиям ГОСТ 12.1.030-81 заземление электроустановки нужно:

• всегда:
  • при номинальном напряжении от 380 В, если ток переменный;
  • от 440 В, если постоянный;
• только при работах повышенной опасности и опасных (согласно ГОСТ 12.1.013-78):
  • при номинальном напряжении от 42 В до 380 В, если ток переменный;
  • от 110 В до 440 В постоянного тока

Человеку вообще не повредит опасный потенциал, который случайно попал на корпус установки, если заземление организовать правильно. Потому что при пробое изоляционного покрытия львиная доля тока уйдет по шине заземления в защитный контур, а его сопротивление ниже, чем у человеческого тела.

Виды и правила заземления электроустановок

Чтобы заземление выполняло свои функции, важно его правильно рассчитать. С помощью расчета определяют параметры контура заземления:

• тип;
• форму;
• площадь;
• размеры;
• количество заземлителей;
• расстояние между заземлителями.

Все это и значение токопроводимости грунта, прямо влияют на величину сопротивления системы.

Рассчитывать параметры устройств обязательно перед монтажом. Особо важна здесь величина показателя удельного сопротивления грунта. Для расчетов берут значение, которое необходимо обеспечить в самых сложных погодных условиям.

Важно также правильно подойти к монтажу переносных заземляющих устройств. Их устанавливают, если нужно провести обслуживание или ремонту электрического оборудования, и работы временные. Монтаж проводят после того, как проверили, что в цепи нет напряжения.

Чтобы защитить работников линии от тока при неправильном включении напряжения, заземлить нужно со всех сторон все отключенные фазы.

Устанавливать переносные заземляющие устройства в оборудовании с напряжением от 1000 Вольт можно персоналу с группой электробезопасности от четвертой, а в установках до 1000 Вольт – от третей.

Нельзя как части заземляющих устройств использовать те вещи, предназначение которых другое. Не разрешено также соединение деталей методом скручивания.

Важность сопротивления

Самое важное свойство заземления оборудования до 1000 Вольт – создание надежной цепочки для перехода в землю пробойных зарядов. Ее эффективность измеряют показателем сопротивления, которое должны преодолеть токи замыкания на грунт.

Согласно ПУЭ сопротивление заземления (растеканию тока) должно быть:

• не выше 30 Ом — в домах с напряжением электропитания 220 и 380 В;
• не более 4 Ом — для электроустановок промышленности (трансформаторов, генераторов, сварочных аппаратов и пр.);
• не выше 2, 4 и 8 Ом — для генераторов или трансформаторов при междуфазных напряжениях источников питания:
  • трехфазного соответственно на 660, 380 и 220 В;
  • однофазного — 380, 220 и 127 В.

Достигнуть нормативных величин сопротивления не так просто. Для этого нужно провести следующие процедуры:

• увеличить площадь, по которой соприкасаются элементы заземляющих установок с землей;
• улучшить контакты в сочленениях частей и соединительных шин;
• повысить проводимость почвы (можно регулярно увлажнять или добавлять раствор соли).

В этом же документе рекомендуют не реже раза в шестилетку тестировать сопротивление контура заземления. Важно чтобы его величина соответствовала нормам.

Защита электроприборов

Чтобы достичь нужного уровня защиты при работе с электрическими приборами, необходимо:

• надежно защитить токоведущие части, которые открыты для общего доступа;
• нарастить защитное изоляционное покрытие;
• уменьшить доступ к корпусам.

Можно применять все эти меры или только некоторые. Это зависит от типа оборудования. Справка! Если конструкция позволяет, то используют метод пониженных напряжений.

Чтобы изоляцию реже пробивало и опасное напряжение не попадало на корпуса электрических приборов, рекомендуют:

• сделать защитное заземление.
• создать систему выравнивания потенциалов;
• усилить изоляцию токоведущих элементов.

В сильно запыленных или влажных помещениях электроустройства иногда просто запрещают использовать.

Чтобы уберечь от сильного тока пользователей, можно одновременно заземлять приборы и использовать альтернативные способы защиты. Важно чтобы дополнительные меры не уменьшали качество уже работающей защиты.

Естественные заземлители разрешено применять тогда, когда нет риска повредить подземные конструкции, например, протеканием аварийного тока.