Шкаф за автоматизация. Методи за заземяване

Днес ще говорим за заземяване в трансформаторна подстанция и промишленост, чиито основни цели са поддържащ персонал и стабилна работа. Много хора разбират погрешно темата за заземяването в индустриални системи, а неправилното му свързване води до лоши последствия, аварии и дори скъпи престои поради нарушение и повреда. Смущенията са произволна променлива, която е много трудна за откриване без специално оборудване.

Източници на смущения на земната шина

Източници и причини за смущения могат да бъдат мълния, статично електричество, електромагнитно излъчване, "шумно" оборудване, захранваща мрежа 220 V с честота 50 Hz, комутирани натоварвания на мрежата, трибоелектричество, галванични двойки, термоелектричен ефект, електролит, движение на проводника в магнитно поле и др. В индустрията има много смущения, свързани с неизправности или използване на несертифицирано оборудване. В Русия смущенията се регулират от стандарти - R 51318.14.1, GOST R 51318.14.2, GOST R 51317.3.2, GOST R 51317.3.3, GOST R 51317.4.2, GOST R 51317.4.51, GOST R 51317.4.51, GOST R 51317.3.3 R 51522, GOST R 50648. За проектиране на промишлено оборудване, за да се намали нивото на смущения, те използват елементна база с ниска мощност с минимална скорост и се опитват да намалят дължината на проводниците и екранирането.

Основни дефиниции по темата "Общо заземяване"

Защитна земя- свързване на проводящите части на оборудването със земята на Земята чрез заземително устройство, за да се предпази човек от токов удар.
Устройство за заземяване- набор от заземяващи проводници (тоест проводник в контакт със земята) и заземяващи проводници.
Общ проводник - проводник в системата, спрямо който се измерват потенциалите, например общият проводник на PSU и устройството.
Сигнална маса- свързване към земята на общия проводник на веригите за предаване на сигнал.
Заземяването на сигнала е разделено на дигиталенземя и аналогов. Сигналната аналогова маса понякога се разделя на аналогова входна маса и аналогова изходна маса.
сила земята- общ проводник в системата, свързан към защитно заземяване, през който протича голям ток.
Солидно заземен неутрален b - неутралата на трансформатора или генератора, свързана към заземяващия електрод директно или чрез ниско съпротивление.
Нулев проводник- проводник, свързан към солидно заземена неутрала.
Изолирана неутрална b - неутрала на трансформатора или генератора, която не е свързана към заземяващото устройство.
Нулиране- свързване на оборудване със стабилно заземена неутра на трансформатор или генератор в мрежи с трифазен ток или със стабилно заземен изход на еднофазен източник на ток.

Заземяването на APCS обикновено се подразделя на:

Защитно заземяване.
Работно място, или FE.

Цели за заземяване

Необходимо е защитно заземяване за защита на хората от токов удар за оборудване със захранващо напрежение 42 V AC или 110 V DC, с изключение на опасни зони. Но в същото време защитното заземяване често води до повишаване на нивото на смущения в системата за управление на процеса.

Електрическите мрежи с изолирана неутрала се използват, за да се избегнат прекъсвания в електрозахранването на консуматора с единична повреда на изолацията, тъй като в случай на повреда на изолацията до земята в мрежи с мъртво заземяване неутралата се задейства защитата и захранването към мрежата е прекъсната.
Заземяването на сигнала служи за опростяване на електрическата верига и намаляване на разходите за промишлени устройства и системи.

В зависимост от предназначението на приложението, сигналните заземления могат да бъдат разделени на основни и екранни. Референтното заземяване се използва за еталон и предаване на сигнал в електронната схема, а щитовата маса се използва за заземяване на екраните. Екранното заземяване се използва за заземяване на кабелни екрани, екраниране, корпуси на инструменти, както и за премахване на статични заряди от триещи се части на конвейерни ленти, електрически задвижващи ремъци.

Видове заземяване

Един от начините за смекчаване на вредното въздействие на заземените вериги върху системите за автоматизация е отделното внедряване на заземителни системи за устройства, които имат различна чувствителност към смущения или са източници на смущения с различна мощност. Отделната конструкция на заземителите позволява свързването им към защитното заземяване в една точка. В същото време различни земни системи представляват лъчите на звезда, чийто център е контактът със защитната заземителна шина на сградата. Поради тази топология, мръсният заземен шум не преминава през чистите заземяващи проводници. По този начин, въпреки че земните системи са отделни и имат различни имена, в крайна сметка всички те са свързани със Земята чрез защитна земна система. Единственото изключение е "плаващата" земя.

Силово заземяване

Системите за автоматизация могат да използват електромагнитни релета, микросилови серводвигатели, електромагнитни клапани и други устройства, чиято консумация на ток значително надвишава консумацията на ток на I/O модули и контролери. Силовите вериги на такива устройства са направени с отделна двойка усукани проводници (за намаляване на излъчените смущения), една от които е свързана към шината за защита на заземяването. Общият проводник на такава система (обикновено проводникът, свързан към отрицателния извод на захранването) е захранващата маса.

Аналогово и цифрово заземяване

Системите за промишлена автоматизация са аналогово-цифрови. Следователно, един от източниците на аналоговата част са смущенията, създавани от цифровата част на системата. За да се предотврати преминаването на смущения през земните вериги, цифровото и аналоговото заземяване са направени под формата на несвързани проводници, свързани заедно само в една обща точка. I/O модулите и индустриалните контролери имат отделни изходи за това. аналогово заземяване(A.GND) и дигитален(D.GND).

"Плаваща" земя

"Плаващо" заземяване възниква, когато общият проводник на малка част от системата не е електрически свързан към шината за защитно заземяване (тоест към Земята). Типични примери за такива системи са измервателите на батерии, системите за автоматизация на автомобили, бордови системи на самолети или космически кораби. Плаващият терен се използва по-често в технологиите за измерване на малки сигнали и по-рядко в системите за индустриална автоматизация.

Галванична изолация

Галваничната изолация решава много проблеми със заземяването и нейното използване всъщност се превърна в системи за управление на процеса. За осъществяване на галванична изолация (изолация) е необходимо да се подава енергия от изолационен трансформатор и да се предава сигнал към изолирана част от веригата чрез оптрони и трансформатори, елементи с магнитна връзка, кондензатори или оптично влакно. В електрическата верига пътят, през който е възможно предаването на кондуктивни смущения, е напълно елиминиран.

Методи за заземяване

Заземяването на галванично свързани вериги е много различно от заземяването на разединените вериги.

Заземяване на галванично свързани вериги

Препоръчваме да избягвате използването на галванично свързани вериги и ако няма друга опция, е желателно тези вериги да бъдат оразмерени така, че
възможности са малки и че са разположени в рамките на един и същи кабинет.

Пример за неправилно заземяване на източника и приемника на стандартен сигнал 0 ... 5 V

Ето следните грешки:

Токът при голямо натоварване (DC мотор) протича по същата заземителна шина като сигнала, създавайки спад на напрежението на земята;
използвано еднополярно включване на приемника на сигнала, а не диференциално;
използван е входен модул без галванична изолация на цифровата и аналоговата част, така че захранващият ток на цифровата част, съдържащ смущения, протича през изхода AGNDи създава допълнителен интерференционен спад на напрежението в съпротивлението R1

Тези грешки водят до факта, че напрежението на входа на приемника Винравно на сумата от напрежението на сигнала Voutи напрежение на смущения VGrounds = R1 (Ipit + IM)
За да се преодолее този недостатък, като заземяващ проводник може да се използва голяма медна шина, но е по-добре да се направи заземяването, както е показано по-долу.

Трябва да направите:

свържете всички заземителни вериги в една точка (в този случай интерференционният ток АЗ СЪМ R1);
свържете заземяващия проводник на приемника на сигнал към същата обща точка (в този случай токът Ipitвече не преминава през съпротивление R1, но
спад на напрежението в съпротивлението на проводника R2не добавя към изходното напрежение на източника на сигнал Vout)

Пример за правилно заземяване на източника и приемника на стандартен сигнал 0…5 V

Общото правило за отслабване на връзката чрез общ заземяващ проводник е земите да се разделят на аналогов, дигитален, мощностИ защитнопоследвано от свързването им само в една точка.

При разделяне на заземяването на галванично свързани вериги се използва общият принцип: заземителните вериги с високо ниво на шум трябва да се извършват отделно от вериги с ниско ниво на шум и те трябва да бъдат свързани само в една обща точка. Може да има няколко точки на заземяване, ако топологията на такава верига не води до появата на "мръсни" земни зони във веригата, включително източника и приемника на сигнала, както и ако не се образуват затворени контури, които получават електромагнитни смущения в земната верига.

Заземяване на галванично изолирани вериги

Радикално решение на описаните проблеми е използването на галванична изолация с отделно заземяване на цифровата, аналоговата и силовата част на системата.

Силовата секция обикновено е заземена чрез защитна заземителна шина. Използването на галванична изолация ви позволява да разделите аналоговата и цифровата маса, а това от своя страна елиминира потока на интерференционни токове през аналоговата маса от захранващата и цифровата маса. Аналоговото заземяване може да бъде свързано към защитно заземяване чрез резистор. RAGND.

Заземяване на екраните на сигналните кабели в системите за управление на процеса

Пример за неправилно ( от двете страни) заземяване на екрана на кабела при ниски честоти, ако честотата на смущения не надвишава 1 MHz, тогава кабелът трябва да бъде заземен от едната страна, в противен случай се образува затворен контур, който ще работи като антена.

Пример за неправилно (от страната на приемника на сигнала) заземяване на екрана на кабела. Кабелната обвивка трябва да бъде заземена от страната на източника на сигнал. Ако заземяването е направено от страната на приемника, тогава интерференционният ток ще протича през капацитета между жилата на кабела, създавайки напрежение на смущения върху него и следователно между диференциалните входове.

Следователно е необходимо да заземите оплетката от страната на източника на сигнал, в този случай няма път за преминаване на интерференционния ток.

Правилно заземяване на екрана (допълнително заземяване вдясно се използва за високочестотен сигнал). Ако източникът на сигнала не е заземен (например термодвойка), тогава щитът може да бъде заземен от всяка страна, тъй като в този случай не се образува затворен контур за интерференционния ток.

При честоти над 1 MHz индуктивното съпротивление на екрана се увеличава и капацитивните токове на улавяне създават голям спад на напрежението върху него, който може да се предаде към вътрешните проводници чрез капацитета между оплетката и проводниците. Освен това, с дължина на кабела, сравнима с дължината на вълната на интерференцията (дължината на вълната на смущения при честота от 1 MHz е 300 m, при честота от 10 MHz - 30 m), съпротивлението на оплетката се увеличава, което рязко увеличава напрежението на смущения на плитка. Следователно при високи честоти кабелната оплетка трябва да бъде заземена не само от двете страни, но и в няколко точки между тях.

Тези точки се избират на разстояние 1/10 от дължината на вълната на интерференцията една от друга. В този случай част от тока ще тече през кабелната оплетка аз Земята, който предава смущения към централното ядро чрез взаимна индуктивност.

Капацитивният ток също ще тече по пътя, показан на фиг. 21, обаче, високочестотният компонент на смущенията ще бъде отслабен. Изборът на броя на точките за заземяване на кабела зависи от разликата в напреженията на смущения в краищата на екрана, честотата на смущенията, изискванията за защита срещу удари от мълния или величината на токовете, протичащи през екрана, ако е заземен.

Като междинна опция можете да използвате второ заземяване на екрана през капацитета. В същото време, при висока честота, екранът се оказва заземен от две страни, при ниска честота - от едната страна. Това има смисъл в случай, когато честотата на смущенията надвишава 1 MHz, а дължината на кабела е 10 ... 20 пъти по-малка от дължината на вълната на смущения, тоест когато все още не е необходимо да се заземява в няколко междинни точки.

Вътрешният щит е заземен от едната страна - страната на източника на сигнала, за да се изключи преминаването на капацитивни смущения по показания път, а външният екран намалява високочестотните смущения. Във всички случаи екранът трябва да бъде изолиран, за да се предотврати случаен контакт с метални предмети и земята. За предаване на сигнал на дълги разстояния или с повишени изисквания за точност на измерване е необходимо сигналът да се предава в цифров вид или, още по-добре, чрез оптичен кабел.

Заземяване на кабелни екрани на системи за автоматизация в ел. подстанции

При електрически подстанции, върху оплетката (екранът) на сигналния кабел на системата за автоматизация, положен под високоволтови проводници на нивото на земята и заземен от едната страна, може да се индуцира напрежение от стотици волта по време на превключване на тока от превключвателя. Следователно, с цел електрическа безопасност, оплетката на кабела е заземена от двете страни. За защита от електромагнитни полета с честота 50 Hz, екранът на кабела също е заземен от двете страни. Това е оправдано в случаите, когато е известно, че електромагнитното улавяне с честота 50 Hz е по-голямо от улавянето, причинено от потока на изравнителен ток през оплетката.

Заземяващи кабелни екрани за мълниезащита

За защита от магнитното поле на мълния сигналните кабели (със заземен екран) на системата за управление на процеса, преминаващи през откритото пространство, трябва да бъдат положени в метални тръби, изработени от стомана, т.нар. магнитен щит. По-добре под земята, иначе земята на всеки 3 метра. Магнитното поле има малък ефект вътре в стоманобетонна сграда, за разлика от други материали.

Заземяване за диференциални измервания

Ако източникът на сигнал няма съпротивление към земята, диференциалното измерване произвежда плаващ вход. Плаващият вход може да бъде статично зареден от атмосферно електричество или от входния ток на утечка на операционния усилвател. За източване на заряда и тока към земята, потенциалните входове на аналоговите входни модули обикновено съдържат вътрешни резистори от 1 до 20 MΩ, които свързват аналоговите входове към земята. Въпреки това, при високо ниво на смущения или голям източник на сигнал, дори съпротивление от 20 MΩ може да не е достатъчно и тогава е необходимо допълнително да се използват външни резистори със стойност от десетки kΩ до 1 MΩ или кондензатори със същите съпротивление при интерференционната честота.

Интелигентни сензори за заземяване

В днешно време т.нар интелигентни сензорис микроконтролер вътре за линеаризиране на изхода от сензора, като дава сигнал в цифров или аналогов вид. Поради факта, че цифровата част на сензора е комбинирана с аналоговата част, изходният сигнал има повишено ниво на шум, ако земята е неправилна. Някои сензори имат DAC с токов изход и следователно изискват външно съпротивление на натоварване от порядъка на 20 kΩ, така че полезният сигнал в тях се получава под формата на спад на напрежението върху товарния резистор при протичане на изходния ток на сензора.

Напрежението на натоварване е:

Vload = Vout – Iload R1+ I2 R2,

тоест зависи от тока I2, което включва цифровия земен ток. Цифровият земен ток съдържа шум и влияе върху напрежението в товара. За да се елиминира този ефект, заземяващите вериги трябва да бъдат направени, както е показано по-долу. Тук цифровият земен ток не преминава през съпротивлението R21и не внася шум в сигнала при натоварване.

Правилно заземяване на интелигентни сензори:

Заземяване на шкафове с оборудване на системи за автоматизация

Монтажът на шкафовете за АСУ ТП трябва да вземе предвид цялата по-горе посочена информация. Следните примери за заземяващи контролни шкафове са разделени условнона правилно, което дава по-ниско ниво на шума, и погрешно.

Ето един пример (неправилните връзки са подчертани в червено; GND е щифт за свързване на заземен захранващ щифт), при който всяка разлика от следващата фигура влошава цифровите повреди и увеличава аналоговата грешка. Тук се правят следните "грешни" връзки:

шкафовете са заземени в различни точки, така че потенциалите на техните основания са различни;
шкафовете са свързани помежду си, което създава затворена верига в заземяващата верига;
проводниците на аналогово и цифрово заземяване в левия шкаф се движат паралелно върху голяма площ, така че индуктивни и капацитивни пикапи от цифрово заземяване могат да се появят на аналогова земя;
изход GNDзахранващият блок е свързан към корпуса на шкафа в най-близката точка, а не в заземяващия терминал, следователно, интерференционният ток протича през тялото на шкафа, прониквайки през захранващия трансформатор;
за два шкафа се използва едно захранване, което увеличава дължината и индуктивността на заземяващия проводник;
в десния шкаф клемите за заземяване не са свързани към заземяващата клема, а директно към корпуса на шкафа, докато тялото на шкафа става източник на индуктивни смущения за всички проводници, минаващи по стените му;
в десния шкаф в средния ред аналоговите и цифровите заземления са свързани директно на изхода на блоковете.

Изброените недостатъци се елиминират чрез примера за правилно заземяване на шкафове със системи за индустриална автоматизация:

Добавете. Предимството на окабеляването в този пример би било да се използва отделен заземяващ проводник за най-чувствителните аналогови входни модули. В рамките на шкаф (стелаж) е желателно аналоговите модули да се групират отделно, а цифровите модули отделно, така че при полагане на проводници в кабелен канал дължината на участъците на паралелно преминаване на цифрови и аналогови заземителни вериги да се намали.

Заземяване в системи за дистанционно управление

В системи, разпределени на определена територия с характерни размери от десетки и стотици метри, е невъзможно да се използват входни модули без галванична изолация. Само галваничната изолация ви позволява да свързвате вериги, заземени в точки с различни потенциали. Най-доброто решение за предаване на сигнал е оптичното влакно и използването на сензори с вграден АЦП и цифров интерфейс.

Заземяване на задвижващо оборудване и задвижвания на АСУ ТП

Захранващите вериги за импулсно управлявани двигатели, серво двигатели и PWM-контролирани задвижващи механизми трябва да бъдат усукана двойка, за да се намали магнитното поле, и екранирани, за да се намали електрическата компонента на излъчените смущения. Екранът на кабела трябва да бъде заземен от едната страна. Веригите за свързване на сензорите на такива системи трябва да бъдат поставени в отделен екран и по възможност пространствено отдалечени от задействащите устройства.

Заземяване в промишлени мрежи RS-485, Modbus

Базираната на интерфейс индустриална мрежа е екранирана усукана двойкасъс задължителна употреба модули за галванична изолация.

За къси разстояния (около 15 м) и при липса на близки източници на шум екранът не може да се използва. При големи дължини от порядъка на 1,2 km разликата в земните потенциали в точки, отдалечени една от друга, може да достигне няколко десетки волта. За да предотвратите протичането на тока през екрана, екранът на кабела трябва да бъде заземен само в ВСЯКАКВА една точка. При използване на неекраниран кабел върху него може да се индуцира голям статичен заряд (няколко киловолта) поради атмосферно електричество, което може да деактивира елементите за галванична изолация. За да се предотврати този ефект, изолираната част на устройството за галванична изолация трябва да бъде заземена чрез съпротивление, например 0,1 ... 1 MΩ. Съпротивлението, показано от пунктираната линия, също така намалява възможността от повреда поради земни повреди или високо съпротивление на галванична изолация в случай на екраниран кабел. При Ethernet мрежи с ниска честотна лента (10 Mbps) щитът трябва да бъде заземен само в една точка. За Fast Ethernet (100 Mbps) и Gigabit Ethernet (1 Gbps), щитът трябва да бъде заземен в няколко точки.

Заземяване на експлозивни промишлени съоръжения

При експлозивни предмети, когато се монтира заземяване с многожилен проводник, не е позволено да се използва запояване за запояване на сърцевината заедно, тъй като поради студения поток на спойката местата на контактно налягане в винтовите клеми могат да бъдат отслабени.

Екранът на интерфейсния кабел е заземен в една точка извън опасната зона. В опасната зона той трябва да бъде защитен от случаен контакт със заземени проводници. искробезопасни веригине трябва да бъде заземен, освен ако това не се изисква от условията на работа на електрическото оборудване ( GOST R 51330.10, p6.3.5.2). И те трябва да бъдат инсталирани по такъв начин, че смущенията от външни електромагнитни полета (например от радиопредавател, разположен на покрива на сграда, от въздушни електропроводи или близки кабели с висока мощност) да не създава напрежение или ток във вътрешно безопасни вериги. Това може да се постигне чрез екраниране или премахване на искробезопасни вериги от източника на електромагнитни смущения.

При полагане в общ сноп или канал кабелите с искробезопасни и искробезопасни вериги трябва да бъдат разделени от междинен слой от изолационен материал или заземен метал. Не се изисква разделяне, ако се използват кабели с метална обвивка или екранирани. Заземените метални конструкции не трябва да имат пролуки и лоши контакти помежду си, които могат да искрят по време на гръмотевична буря или при превключване на мощно оборудване. В експлозивни промишлени съоръжения електроразпределителните мрежи с изолирана неутрала се използват предимно за елиминиране на възможността от искра по време на късо съединение фаза-земя и изключване на защитните предпазители в случай на повреда на изолацията. За защита срещу статично електричествоизползвайте заземяването, описано в съответния раздел. Статичното електричество може да запали експлозивна смес.

Техниките за заземяване в системите за индустриална автоматизация са много различни за галванично свързани и галванично изолирани вериги. Повечето от методите, описани в литературата, се отнасят до галванично свързани вериги, чийто дял напоследък е намалял значително поради резкия спад на цените за изолиращи DC-DC преобразуватели.

3.5.1. Галванично свързани вериги

Пример за галванично свързана верига е свързването на източника и приемника на стандартен сигнал 0 ... 5 V (фиг. 3.95, фиг. 3.96). За да обясните как правилно да заземите, помислете за опцията за неправилно (фиг. 3.95) и правилно (фиг. 3.96, инсталация. На фиг. 3.95 бяха направени следните грешки:

Изброените грешки водят до факта, че напрежението на входа на приемника е равно на сумата от напрежението на сигнала и напрежението на смущенията. За да се премахне този недостатък, голяма медна шина може да се използва като заземяващ проводник, но е по-добре да се извърши заземяване, както е показано на фиг. 3.96, а именно:

Общото правило за отслабване на комуникацията чрез общ заземяващ проводник е да се разделят земите на аналогови, цифрови, силови и защитни и след това да се свържат само в една точка. При разделяне на заземяването на галванично свързани вериги се използва общият принцип: заземителните вериги с високо ниво на смущения трябва да се извършват отделно от вериги с ниско ниво на смущения и те трябва да бъдат свързани само в една обща точка. Може да има няколко точки на заземяване, ако топологията на такава верига не води до появата на "мръсни" земни зони във веригата, включително източника и приемника на сигнала, както и ако в заземяващата верига не се образуват затворени контури , през който циркулира токът, предизвикан от електромагнитни смущения.

Недостатъкът на метода за разделяне на заземяващи проводници е ниската ефективност при високи честоти, когато важна роля играе взаимната индуктивност между съседни заземителни проводници, което само замества галваничните връзки с индуктивни, без да решава проблема като цяло.

Дългите дължини на проводниците също увеличават съпротивлението на земята, което е важно при високи честоти. Следователно заземяването в една точка се използва при честоти до 1 MHz, по-добре е да се заземи в няколко точки над 10 MHz, в междинния диапазон от 1 до 10 MHz, трябва да се използва едноточкова верига, ако най-дългият проводник в заземяващата верига е по-малка от 1/20 от дължината на вълната на интерференцията. В противен случай се използва многоточковата схема [Barnes].

Едноточковото заземяване често се използва във военни и космически приложения [Barnes].

3.5.2. Екраниране на сигнални кабели

Помислете за заземяването на екраните при предаване на сигнал през усукана екранирана двойка, тъй като този случай е най-типичен за системите за промишлена автоматизация.

Ако честотата на смущенията не надвишава 1 MHz, тогава кабелът трябва да бъде заземен от едната страна. Ако е заземен от двете страни (фиг. 3.97), тогава се образува затворен контур, който ще работи като антена, получаваща електромагнитни смущения (на фиг. 3.97 пътят на интерференционния ток е показан с пунктирана линия). Токът, протичащ през екрана, е източник на индуктивни смущения върху съседни проводници и проводници вътре в екрана. Въпреки че магнитното поле на тока на оплетката вътре в екрана теоретично е равно на нула, но поради технологичното разпространение при производството на кабела, както и ненулево съпротивление на оплетката, улавянето на проводниците вътре в екрана може да бъде значителен. Следователно екранът трябва да бъде заземен само от едната страна и от страната на източника на сигнал.

Кабелната обвивка трябва да бъде заземена от страната на източника на сигнал. Ако заземяването се извършва от страната на приемника (фиг. 3.98), тогава интерференционният ток ще тече по пътя, показан на фиг. 3,98 пунктирана линия, т.е. чрез капацитета между жилата на кабела, създавайки интерференционно напрежение върху него и следователно между диференциалните входове. Следователно е необходимо да заземите оплетката от страната на източника на сигнал (фиг. 3.99). В този случай няма път за преминаване на интерференционния ток. Моля, имайте предвид, че тези диаграми показват приемник на диференциален сигнал, т.е. и двата му входа имат безкрайно съпротивление към земята.

Ако източникът на сигнал не е заземен (например термодвойка), тогава екранът може да бъде заземен от всяка страна, т.к. в този случай не се образува затворен контур за интерференционния ток.

При честоти над 1 MHz индуктивното реактивно съпротивление на екрана се увеличава и капацитивните токове на улавяне създават върху него голям спад на напрежението, който може да се предаде към вътрешните проводници чрез капацитета между оплетката и проводниците. Освен това, с дължина на кабела, сравнима с дължината на вълната на интерференцията (дължината на вълната на смущения при честота от 1 MHz е 300 m, при честота от 10 MHz - 30 m), съпротивлението на оплетката се увеличава (вижте „Модел на земята“ раздел), което рязко увеличава напрежението на смущения върху плитката. Следователно при високи честоти кабелната обвивка трябва да бъде заземена не само от двете страни, но и в няколко точки между тях (фиг. 3.100). Тези точки се избират на разстояние 1/10 от дължината на вълната на интерференцията една от друга. В този случай част от тока ще протича през кабелната оплетка, предавайки смущения към централното ядро чрез взаимна индуктивност. Капацитивният ток също ще тече по пътя, показан на фиг. 3.98, обаче, високочестотният компонент на смущенията ще бъде отслабен. Изборът на броя на точките за заземяване на кабела зависи от разликата в напреженията на смущения в краищата на екрана, честотата на смущенията, изискванията за защита срещу удари от мълния или величината на токовете, протичащи през екрана, ако е заземен.

Като междинна опция можете да използвате заземяването на втория екран чрез капацитета (фиг. 3.99). В същото време, при висока честота, екранът се оказва заземен от две страни, при ниска честота - от едната страна. Това има смисъл в случай, когато честотата на смущенията надвишава 1 MHz, а дължината на кабела е 10 ... 20 пъти по-малка от дължината на вълната на смущенията, т.е. когато все още не е необходимо да се извърши заземяване в няколко междинни точки. Стойността на капацитета може да се изчисли по формулата , където е горната честота на границата на интерференционния спектър, е капацитетът на заземяващия кондензатор (фракции от ома). Например, при честота от 1 MHz, кондензатор от 0,1 uF има съпротивление от 1,6 ома. Кондензаторът трябва да е високочестотен, с ниска самоиндуктивност.

За висококачествено екраниране в широк честотен диапазон се използва двоен екран (фиг. 3.101) [Zipse]. Вътрешният щит е заземен от едната страна, страната на източника на сигнал, за да се предотврати преминаването на капацитивни смущения през механизма, показан на фиг. 3,98, а външният щит намалява високочестотните смущения.

Във всички случаи екранът трябва да бъде изолиран, за да се предотврати случаен контакт с метални предмети и земята.

Припомнете си, че честотата на смущения е честотата, която може да бъде възприета от чувствителни входове на оборудване за автоматизация. По-специално, ако има филтър на входа на аналоговия модул, тогава максималната честота на шума, която трябва да се вземе предвид при екраниране и заземяване, се определя от горната гранична честота на лентата на пропускане на филтъра.

Тъй като дори при правилно заземяване, но с дълъг кабел, смущенията все още преминават през екрана, по-добре е сигналът да се предава в цифров вид или чрез оптичен кабел за предаване на сигнал на голямо разстояние или с повишени изисквания за точност на измерване . За това можете да използвате, например, аналогови входни модули RealLab!серия с цифров RS-485 интерфейс или оптични преобразуватели на RS-485 интерфейс, например тип SN-OFC-ST-62.5/125 от RealLab! .

Направихме експериментално сравнение на различни начини за свързване на източник на сигнал (термистор със съпротивление 20 kOhm) през екранирана усукана двойка (0,5 оборота на сантиметър) с дължина 3,5 m. Използван е инструментален усилвател RL-4DA200 със система за събиране на данни RL-40AI от RealLab!. Коефициентът на усилване на канала за усилване е 390, честотната лента е 1 kHz. Вид смущения за веригата на фиг. 3.102-a е показано на фиг. 3.103.

3.5.4. Кабелни екрани в ел. подстанции

При електрически подстанции, върху оплетката (екранът) на сигналния кабел за автоматизация, положен под високоволтови проводници на нивото на земята и заземен от едната страна, може да се индуцира напрежение от стотици волта по време на превключване на тока от превключвателя. Следователно, с цел електрическа безопасност, оплетката на кабела е заземена от двете страни.

За защита от електромагнитни полета с честота 50 Hz, екранът на кабела също е заземен от двете страни. Това е оправдано в случаите, когато е известно, че електромагнитното улавяне с честота 50 Hz е по-голямо от улавянето, причинено от потока на изравнителен ток през оплетката.

3.5.5. Кабелни екрани за мълниезащита

За да се предпазят от магнитното поле на мълния, сигналните кабели на системите за автоматизация, преминаващи през открити площи, трябва да бъдат положени в метални тръби, изработени от феромагнитен материал, като стомана. Тръбите играят ролята на магнитен екран [Виджаярагхаван]. Неръждаема стомана не може да се използва, тъй като този материал не е феромагнитен. Тръбите се полагат под земята, а когато са над земята, те трябва да се заземяват приблизително на всеки 3 метра [Zipse]. Кабелът трябва да бъде екраниран и екранът трябва да бъде заземен. Заземяването на екрана трябва да е много качествено с минимално съпротивление на земята.

Вътре в сградата магнитното поле е отслабено в стоманобетонните сгради и не е отслабено в тухлените.

Радикално решение на проблемите с мълниезащитата е използването на оптичен кабел, който вече е доста евтин и лесно се свързва към интерфейса RS-485, например чрез преобразуватели от типа SN-OFC-ST-62.5/125.

3.5.6. Заземяване за диференциални измервания

Ако източникът на сигнала няма съпротивление към земята, тогава по време на диференциалното измерване се образува "плаващ вход" (фиг. 3.105). Плаващият вход може да бъде статично зареден от атмосферно електричество (вижте също раздела Типове заземяване) или от входния ток на утечка на операционния усилвател. За източване на заряда и тока към земята, потенциалните входове на аналоговите входни модули обикновено съдържат вътрешни резистори от 1 MΩ до 20 MΩ за свързване на аналоговите входове към земята. Въпреки това, при високо ниво на смущения или високо съпротивление на източника на сигнал, съпротивлението от 20 MΩ може да не е достатъчно и тогава е необходимо допълнително да се използват външни резистори със съпротивление от десетки kΩ до 1 MΩ или кондензатори с същото съпротивление при интерференционната честота (фиг. 3.105).

3.5.7. Интелигентни сензори

Напоследък бързо се разпространяват и развиват така наречените интелигентни сензори, които съдържат микроконтролер за линеаризиране на преобразувателната характеристика на сензора (вижте например „Сензори за температура, налягане, влажност“). Интелигентните сензори осигуряват сигнал в цифров или аналогов вид [Caruso ]. Поради факта, че цифровата част на сензора е комбинирана с аналоговата част, изходният сигнал има повишено ниво на шум, ако земята е неправилна.

Някои сензори, като тези на Honeywell, имат DAC с токов изход и следователно изискват външно съпротивление на натоварване (от порядъка на 20 kΩ [Caruso]), така че полезният сигнал се получава под формата на спад на напрежението в товарен резистор, когато изходният ток на сензора тече.

шкафовете са свързани помежду си, което създава затворен контур в заземяващата верига, виж фиг. 3.69, раздел "Защитно заземяване на сгради", "Заземители", "Електромагнитни смущения";

аналоговите и цифрови заземяващи проводници в левия шкаф работят успоредно на голяма площ, така че индуктивните и капацитивни пикапи от цифрова земя могат да се появят на аналогова земя;

захранването (по-точно неговия отрицателен извод) е свързан към тялото на шкафа в най-близката точка, а не в заземяващия терминал, следователно, интерференционният ток протича през тялото на шкафа, прониквайки през захранващия трансформатор (виж фиг. 3.62 ,);

за два шкафа се използва едно захранване, което увеличава дължината и индуктивността на заземяващия проводник;

в десния шкаф клемите за заземяване не са свързани към клемата за заземяване, а директно към корпуса на шкафа. В този случай тялото на шкафа се превръща в източник на индуктивен пикап по всички проводници, минаващи по стените му;

в десния шкаф, в средния ред, аналогово и цифрово заземяване са свързани директно на изхода на блоковете, което е погрешно, вижте фиг. 3.95, фиг. 3.104.

Тези недостатъци са елиминирани на фиг. 3.108. Допълнително подобрение на окабеляването в този пример би било използването на отделен заземяващ проводник за най-чувствителните аналогови входни модули.

В рамките на шкаф (стелаж) е желателно аналоговите модули да се групират отделно, а цифровите модули отделно, така че при полагане на проводници в кабелен канал дължината на участъците на паралелно преминаване на цифрови и аналогови заземителни вериги да се намали.

3.5.9. Разпределени системи за управление

В системите за управление, разпределени в определена област с характерни размери от десетки и стотици метри, е невъзможно да се използват входни модули без галванична изолация. Само галваничната изолация ви позволява да свързвате вериги, заземени в точки с различни потенциали.

Кабелите, преминаващи през открити площи, трябва да бъдат защитени от магнитни импулси по време на гръмотевична буря (вижте раздел „Мълнии и атмосферно електричество“, „Кабелни екрани за мълниезащита“) и магнитни полета при превключване на мощни товари (вижте раздел „Кабелни екрани на електрически подстанции“ ). Обърнете специално внимание на заземяването на екрана на кабела (вижте раздел "Екраниране на сигнални кабели"). Радикално решение за географски разпределена система за управление е предаването на информация по оптично влакно или радиоканал.

Добри резултати могат да се получат, като се откаже предаването на информация по аналогови стандарти в полза на цифровите. За да направите това, можете да използвате модулите на разпределена система за управление RealLab! NL серия от Reallab! . Същността на този подход се крие във факта, че входният модул е разположен близо до сензора, като по този начин се намалява дължината на проводниците с аналогови сигнали, а сигналът се предава към PLC по цифров канал. Разновидност на този подход е използването на сензори с вградени ADC и цифрови интерфейси (например сензори от серията NL-1S).

3.5.10. Чувствителни измервателни вериги

За високочувствителни измервателни вериги в лоши електромагнитни среди, най-добрите резултати се получават чрез използване на "плаващ" заземяване (вижте раздел "Видове заземяване") в комбинация със захранване от батерии [Плаващ ] и оптично предаване.

3.5.11. Задвижващо оборудване и задвижвания

Захранващите вериги на импулсно управлявани двигатели, серводвигатели, PWM управлявани задвижващи механизми трябва да бъдат направени с усукана двойка за намаляване на магнитното поле, а също и екранирани, за да се намали електрическата компонента на излъчените смущения. Екранът на кабела трябва да бъде заземен от едната страна. Веригите за свързване на сензорите на такива системи трябва да бъдат поставени в отделен екран и по възможност пространствено отдалечени от задействащите устройства.

Заземяване в промишлени мрежи

Индустриална мрежа, базирана на интерфейс RS-485, се изпълнява от екраниран кабел с усукана двойка със задължително използване на модули за галванична изолация фиг. 3.110). За къси разстояния (около 10 m), при липса на източници на смущения в близост, екранът не може да се използва. При големи разстояния (стандартът позволява дължина на кабела до 1,2 km) разликата в земните потенциали в отдалечени точки може да достигне няколко единици и дори десетки волта (вижте раздела „Екраниране на сигнални кабели“). Следователно, за да се предотврати протичането на тока през екрана, изравнявайки тези потенциали, екранът на кабела трябва да бъде заземен. само една точка(без значение коя). Той също така ще предотврати затворена верига с голяма площ в заземяващата верига, в която високи токове могат да бъдат индуцирани от електромагнитна индукция по време на удар от мълния или превключване на мощни товари. Този ток, чрез взаимна индуктивност, индуцира върху централната двойка проводници e. d.c., което може да повреди чиповете на драйвера на порта.

При използване на неекраниран кабел върху него може да се индуцира голям статичен заряд (няколко киловолта) поради атмосферно електричество, което може да разруши елементите на галванична изолация. За да се предотврати този ефект, изолираната част на устройството за галванична изолация трябва да бъде заземена чрез съпротивление, например 0,1 ... 1 MΩ (показано на фиг. 3.110 с пунктирана линия).

Описаните по-горе ефекти са особено изразени в Ethernet мрежи с коаксиален кабел, когато няколко Ethernet мрежови карти се повредят по време на гръмотевична буря при заземяване в няколко точки (или липса на заземяване) по време на гръмотевична буря.

При Ethernet мрежи с ниска честотна лента (10 Mbps) щитът трябва да бъде заземен само в една точка. При Fast Ethernet (100 Mbps) и Gigabit Ethernet (1 Gbps) заземяването на екрана трябва да се извърши в няколко точки, следвайки препоръките в раздела „Екраниращи сигнални кабели“

Когато полагате кабела на открито, трябва да използвате всички правила, описани в раздел "Екраниращи сигнални кабели"

3.5.12. Заземяване на експлозивни обекти

В експлозивни промишлени съоръжения (вижте раздела „Автоматизация на опасни съоръжения“), когато се монтират заземяващи вериги с многожилен проводник, не е позволено да се използва запояване за запояване на сърцевината заедно, тъй като поради студения поток на спойка, отслабването на възможно е контактно налягане в точките с винтови клеми.

Екранът на интерфейсния кабел RS-485 е заземен в една точка, извън опасната зона. В опасната зона той трябва да бъде защитен от случаен контакт със заземени проводници. Искробезопасните вериги не трябва да бъдат заземени, освен ако условията на работа на електрическото оборудване не го изискват (GOST R 51330.10, раздел "Екраниране на сигнални кабели").

3.6. Галванична изолация

Галванична изолация(изолирането) на вериги е радикално решение на повечето проблеми, свързани със заземяването, и използването му се превърна в де факто стандарт в системите за индустриална автоматизация.

За осъществяване на галванична изолация е необходимо да се подава енергия към изолираната част на веригата и да се обменят сигнали с нея. Енергията се доставя с помощта на изолационен трансформатор (в DC-DC или AC-DC преобразуватели) или с помощта на автономни източници на енергия: галванични батерии и акумулатори. Предаването на сигнала се осъществява чрез оптрони и трансформатори, елементи с магнитна връзка, кондензатори или оптично влакно.

Основната идея на галваничната изолация е, че пътят, по който могат да се предават проводими смущения, е напълно елиминиран в електрическата верига.

Галваничната изолация решава следните проблеми:

намалява честотното шумово напрежение на входа на приемника на диференциален аналогов сигнал почти до нула (например на фиг. 3.73 напрежението на общ режим на термодвойката спрямо земята не влияе на диференциалния сигнал на входа на входния модул);

защитава входните и изходните вериги на входните и изходните модули от повреда от голямо напрежение в общ режим (например на фиг. 3.73 напрежението в общ режим на термодвойка спрямо Земята може да бъде произволно голямо, ако не надвишава напрежението на пробив на изолацията).

За да се използва галванична изолация, системата за автоматизация е разделена на автономни изолирани подсистеми, обменът на информация между които се извършва с помощта на елементи за галванична изолация. Всяка подсистема има собствено локално заземяване и локално захранване. Подсистемите са заземени само за електрическа безопасност и локална защита срещу смущения.

Основният недостатък на веригите с галванична изолация е повишеното ниво на смущения от DC-DC преобразувателя, което обаче може да се направи достатъчно малко за нискочестотни вериги, използващи цифрово и аналогово филтриране. При високи честоти капацитетът на подсистемата спрямо земята, както и пропускателният капацитет на елементите на галванична изолация, е ограничаващ фактор в достойнствата на галванично изолираните системи. Капацитетът към земята може да бъде намален чрез използване на оптичен кабел и намаляване на геометричните размери на изолираната система.

Когато се използват галванично изолирани вериги, концепцията " изолационно напрежение" често се разбира погрешно. По-специално, ако изолационното напрежение на един входен модул е 3 kV, това не означава, че неговите входове могат да бъдат под толкова високо напрежение при работни условия. В чуждата литература се използват три стандарта за описание на изолацията характеристики: UL1577, VDE0884 и IEC61010 -01, но описанията на устройствата за галванична изолация не винаги се отнасят за тях. Следователно понятието "изолационно напрежение" се тълкува в вътрешните описания на чужди устройства нееднозначно. Основната разлика е, че в някои случаи говорим за напрежение, което може да се прилага за изолация за неопределено време (работно изолационно напрежение) , в други случаи е така изпитателен срокволтаж (изолационно напрежение), който се прилага върху пробата за 1 минута. до няколко микросекунди. Изпитвателното напрежение може да бъде до 10 пъти по-голямо от работното напрежение и е предназначено за ускорено тестване по време на производството, тъй като напрежението, при което настъпва пробив, зависи от продължителността на тестовия импулс.

раздел. 3.26 показва връзката между работното и тестовото (тестово) напрежение съгласно стандарта IEC61010-01. Както можете да видите от таблицата, понятия като работно напрежение, константа, rms или пикова стойност на тестовото напрежение могат да варират значително.

Силата на електрическата изолация на оборудването за домашна автоматизация се тества в съответствие с GOST 51350 или GOST R IEC 60950-2002 със синусоидално напрежение с честота 50 Hz за 60 секунди при напрежение, посочено в ръководството за експлоатация като "изолационно напрежение". Например, при тестово напрежение на изолацията от 2300 V, работното напрежение на изолацията е само 300 V (Таблица 3.26 RMS, 50/60 Hz,

1 минута.

електрически инсталации над 1 kV в мрежи с ефективно заземена неутрала (с високи токове на земно съединение);

електрически инсталации над 1 kV в мрежи с изолирана неутрала (с ниски земни токове);

електрически инсталации до 1 kV със заземена неутра;

ел. инсталации до 1 kV с изолирана неутрала.

1.7.3. Електрическа мрежа с ефективно заземена неутрала е трифазна електрическа мрежа над 1 kV, в която коефициентът на земно съединение не надвишава 1,4.

Коефициентът на земни повреди в трифазна електрическа мрежа е съотношението на потенциалната разлика между неповредена фаза и земята в точката на земното съединение на друга или две други фази към потенциалната разлика между фазата и земята в тази точка преди повредата .

1.7.4. Заземената неутрала е неутрала на трансформатора или генератора, свързана към заземително устройство директно или чрез ниско съпротивление (например чрез токови трансформатори).

1.7.5. Изолирана неутрала е неутрала на трансформатор или генератор, която не е свързана към заземително устройство или свързана с него чрез сигнални, измервателни, защитни устройства, заземяващи дъгогасителни реактори и подобни устройства с високо съпротивление.

1.7.6. Заземяването на която и да е част от електрическа инсталация или друга инсталация е умишленото електрическо свързване на тази част със заземително устройство.

1.7.7. Защитното заземяване е заземяване на части от електрическа инсталация с цел осигуряване на електрическа безопасност.

1.7.8. Работното заземяване е заземяването на всяка точка от токопроводящите части на електрическата инсталация, което е необходимо за осигуряване на работата на електрическата инсталация.

1.7.9. Нулиране в електрически инсталации с напрежение до 1 kV е умишлено свързване на части от електрическа инсталация, които обикновено не са захранени със заземена неутра на генератор или трансформатор в мрежи с трифазен ток, със заземен изход от еднофазен източник на ток, със заземен среден източник в DC мрежи.

1.7.10. Заземяване е случайно свързване на захранвани части на електрическа инсталация към конструктивни части, които не са изолирани от земята, или директно към земята. Заземяване е случайно свързване на захранвани части на електрическа инсталация с техните конструктивни части, които обикновено не са под напрежение.

1.7.11. Заземителното устройство е комбинация от заземяващ проводник и заземяващи проводници.

1.7.12. Заземяващият проводник е проводник (електрод) или набор от метално свързани проводници (електроди), които са в контакт със земята.

1.7.13. Изкуствен заземяващ проводник е заземяващ проводник, специално изработен за заземяване.

1.7.14. Естественият заземител е електропроводимите части на комуникации, сгради и конструкции за промишлени или други цели, които са в контакт със земята и се използват за заземяване.

1.7.15. Линията за заземяване или заземяване се нарича съответно заземяващ или нулев защитен проводник с две или повече разклонения.

1.7.16. Заземяващият проводник е проводник, свързващ заземените части към заземяващия електрод.

1.7.17. Защитен проводник (РЕ) в електрическите инсталации е проводник, използван за защита срещу токов удар на хора и животни. В електрически инсталации до 1 kV защитен проводник, свързан към мъртво заземена неутра на генератор или трансформатор, се нарича неутрален защитен проводник.

1.7.18. Нулев работен проводник (N) в електрически инсталации до 1 kV е проводник, използван за захранване на електрически приемници, свързан към твърдо заземен неутрал на генератор или трансформатор в трифазни токови мрежи, със стабилно заземен изход на еднофазен източник на ток, със стабилно заземен източник в трипроводни DC мрежи.

Комбиниран нулев защитен и нулев работен проводник (PEN) в електрически инсталации до 1 kV е проводник, който съчетава функциите на нулев защитен и нулев работен проводник.

В електрически инсталации до 1 kV със стабилно заземен неутрален нулев работен проводник може да изпълнява функциите на нулев защитен проводник.

1.7.19. Зоната на разпространение е областта на земята, в рамките на която възниква забележим потенциален градиент, когато токът изтича от заземяващия електрод.

1.7.20. Зоната на нулев потенциал е зоната на земята извън зоната на разпространение.

1.7.21. Напрежението на заземяващото устройство е напрежението, което възниква, когато токът се оттича от заземяващия електрод в земята между точката на подаване на ток в заземяващото устройство и зоната на нулев потенциал.

1.7.22. Напрежението спрямо земята при късо съединение към корпуса е напрежението между този корпус и зоната на нулев потенциал.

1.7.23. Напрежението на докосване е напрежението между две точки от веригата на тока на земното съединение (към корпуса), докато човек ги докосва по едно и също време.

1.7.24. Стъпковото напрежение е напрежението между две точки на земята, дължащо се на разпространението на тока на повреда към земята, като едновременно с това ги докосва с краката на човек.

1.7.25. Токът на земната повреда е токът, протичащ в земята през повредата.

1.7.26. Съпротивлението на заземяващото устройство е съотношението на напрежението на заземяващото устройство към тока, протичащ от заземяващия електрод към земята.

1.7.27. Еквивалентното съпротивление на земята с хетерогенна структура е такова съпротивление на земята с хомогенна структура, при което съпротивлението на заземяващото устройство има същата стойност като в земята с хетерогенна структура.

Терминът "съпротивление", използван в тези Правила за нехомогенна земя, трябва да се разбира като "еквивалентно съпротивление".

1.7.28. Защитното изключване в електрически инсталации до 1 kV е автоматичното изключване на всички фази (полюси) на мрежов участък, което осигурява безопасни за хората комбинации на тока и времето на преминаване в случай на късо съединение към корпуса или намаляване на нивото на изолация под определена стойност.

1.7.29. Двойната изолация на електрически приемник е комбинация от работна и защитна (допълнителна) изолация, при която достъпните части на електрическия приемник не придобиват опасно напрежение, ако е повредена само работната или само защитната (допълнителна) изолация.

1.7.30. Ниско напрежение е номинално напрежение не повече от 42 V между фазите и по отношение на земята, използвано в електрически инсталации за осигуряване на електрическа безопасност.

1.7.31. Изолационният трансформатор е трансформатор, предназначен да отдели мрежата, захранваща електрическия приемник, от първичната електрическа мрежа, както и от заземяващата или занулиращата мрежа.

ОБЩИ ИЗИСКВАНИЯ

1.7.32. За предпазване на хората от токов удар в случай на повреда на изолацията трябва да се приложи поне една от следните защитни мерки: заземяване, неутрализация, защитно изключване, изолиращ трансформатор, ниско напрежение, двойна изолация, изравняване на потенциала.

1.7.33. Заземяването или заземяването на електрически инсталации трябва да се извърши:

1) при напрежение 380 V и повече променлив ток и 440 V и повече постоянен ток - във всички електрически инсталации (виж също 1.7.44 и 1.7.48);

2) при номинални напрежения над 42 V, но под 380 V AC и над 110 V, но под 440 V DC - само в помещения с повишена опасност, особено опасни и при външни инсталации.

Не се изисква заземяване или заземяване на електрически инсталации при номинални напрежения до 42 V AC и до 110 V DC във всички случаи, с изключение на посочените в 1.7.46, точка 6 и в гл. 7.3 и 7.6.

1.7.34. Заземяването или заземяването на електрическо оборудване, монтирано на въздушни линии (силови и инструментални трансформатори, разединители, предпазители, кондензатори и други устройства), трябва да се извършва в съответствие с изискванията, дадени в съответните глави на PUE, както и в тази глава.

Съпротивлението на заземяващото устройство на опората на въздушната линия, върху която е монтирано електрическото оборудване, трябва да отговаря на изискванията:

1) 1.7.57-1.7.59 - в електрически инсталации над 1 kV мрежа с изолирана неутрала;

2) 1.7.62 - в електрически инсталации до 1 kV със заземена неутрала;

3) 1.7.65 - в електрически инсталации до 1 kV с изолирана неутрала;

4) 2.5.76 - в мрежи от 110 kV и повече.

В трифазни мрежи до 1 kV със заземена неутрала и в еднофазни мрежи със заземен изход на еднофазен източник на ток, електрическото оборудване, инсталирано на опората на въздушната линия, трябва да бъде нулирано (виж 1.7.63 ).

1.7.35. За заземяване на електрически инсталации трябва да се използват на първо място естествени заземители. Ако в същото време съпротивлението на заземителните устройства или контактното напрежение има приемливи стойности и са осигурени нормализираните стойности на напрежението на заземяващото устройство, тогава изкуствените заземяващи електроди трябва да се използват само ако е необходимо за намаляване на плътността на токовете, протичащи през естествени заземяващи електроди или изтичащи от тях.

1.7.36. За заземяване на електрически инсталации с различно предназначение и различни напрежения, географски близки една до друга, се препоръчва използването на едно общо заземително устройство.

За да комбинирате заземителните устройства на различни електрически инсталации в едно общо заземително устройство, трябва да се използват всички налични естествени, особено дълги, заземяващи проводници.

Заземителното устройство, използвано за заземяване на електрически инсталации със същото или различно предназначение и напрежения, трябва да отговаря на всички изисквания за заземяване на тези електрически инсталации: защита на хората от токов удар при повреда на изолацията, условия на работа на мрежите, защита на електрическото оборудване от пренапрежение и др. .

1.7.37. Съпротивлението на заземителните устройства и контактното напрежение, изисквани от тази глава, трябва да бъдат осигурени при най-неблагоприятни условия.

Специфичното земно съпротивление трябва да се определи, като се вземе като изчислена стойност, съответстваща на този сезон от годината, когато съпротивлението на заземяващото устройство или контактното напрежение придобиват най-високи стойности.

1.7.38. Електрическите инсталации до 1 kV AC могат да бъдат със стабилно заземена или изолирана неутрала, DC електрически инсталации със солидно заземена или изолирана средна точка и електрически инсталации с еднофазен източник на ток с един твърдо заземен или с двата изолирани извода.

В четирипроводни мрежи с трифазен ток и трипроводни мрежи с постоянен ток, мъртвото заземяване на неутралната или средната точка на източниците на ток е задължително (вижте също 1.7.105).

1.7.39. В електрически инсталации до 1 kV със стабилно заземен неутрален или стабилно заземен изход на еднофазен източник на ток, както и със стабилно заземена средна точка в трипроводни DC мрежи, трябва да се извърши нулиране. Не се допуска използването в такива електрически инсталации на заземяване на корпусите на електрически приемници без тяхното заземяване.

1.7.40. Електрически инсталации до 1 kV AC с изолирана неутрала или изолиран изход на еднофазен източник на ток, както и DC електрически инсталации с изолирана средна точка трябва да се използват с повишени изисквания за безопасност (за мобилни инсталации, торфни изкопи, мини) . За такива инсталации, като защитна мярка, заземяването трябва да се извърши в комбинация с наблюдение на мрежовата изолация или защитно изключване.

1.7.41. В електрически инсталации над 1 kV с изолирана неутрала трябва да се извърши заземяване.

При такива електрически инсталации трябва да има възможност за бързо намиране на земни повреди (виж 1.6.12). Защитата от заземяване трябва да се монтира с изключване (в цялата електрическа мрежа) в случаите, когато това е необходимо от съображения за безопасност (за линии, захранващи мобилни подстанции и механизми, торфени мини и др.).

1.7.42. Защитното изключване се препоръчва като основна или допълнителна мярка за защита, ако безопасността не може да бъде осигурена от заземяващо или неутрализиращо устройство или ако заземяващо или неутрализиращо устройство причинява затруднения поради условия на изпълнение или поради икономически причини. Защитното изключване трябва да се извършва от устройства (устройства), които отговарят на специални технически условия по отношение на надеждността на работа.

1.7.43. Трифазна мрежа до 1 kV с изолирана неутрала или еднофазна мрежа до 1 kV с изолиран изход, свързана чрез трансформатор към мрежа над 1 kV, трябва да бъде защитена с прекъсващ предпазител от опасността, че възниква при повреда на изолацията между намотките за високо и ниско напрежение на трансформатора. В неутралата или фазата от страната на ниско напрежение на всеки трансформатор трябва да се монтира предпазител. В този случай трябва да се осигури контрол върху целостта на предпазителя за повреда.

1.7.44. В електрически инсталации до 1 kV на места, където се използват изолиращи или понижаващи трансформатори като защитна мярка, вторичното напрежение на трансформаторите трябва да бъде: за изолиращи трансформатори - не повече от 380 V, за понижаващи трансформатори - не повече над 42 V.

Когато използвате тези трансформатори, трябва да се спазва следното:

1) изолиращите трансформатори трябва да отговарят на специални спецификации за повишена надеждност на конструкцията и повишени тестови напрежения;

2) от изолационен трансформатор е разрешено да се захранва само един електрически приемник с номинален ток на стопяема връзка или прекъсвач на първичната страна не повече от 15 A;

3) не се допуска заземяване на вторичната намотка на изолиращия трансформатор. Корпусът на трансформатора, в зависимост от неутралния режим на мрежата, захранващ първичната намотка, трябва да бъде заземен или нулиран. Не се изисква заземяване на корпуса на електрическия приемник, свързан към такъв трансформатор;

4) понижаващи трансформатори с вторично напрежение 42 V и по-ниско могат да се използват като изолационни трансформатори, ако отговарят на изискванията, посочени в точки 1 и 2 от този параграф. Ако понижаващите трансформатори не са изолационни, тогава, в зависимост от неутралния режим на мрежата, захранваща първичната намотка, корпусът на трансформатора трябва да бъде заземен или заземен, както и един от терминалите (една от фазите) или неутралата (средна точка) на вторичната намотка.

1.7.45. При невъзможност за извършване на заземяване, заземяване и защитно изключване, отговарящи на изискванията на тази глава, или ако това представлява значителни затруднения по технологични причини, се допуска поддръжка на електрическо оборудване от изолационни платформи.

Изолационните платформи трябва да бъдат проектирани така, че незаземените (ненулеви) части, представляващи опасност, да могат да бъдат докосвани само от платформите. В същото време трябва да се изключи възможността за едновременен контакт с електрическо оборудване и части от друго оборудване и части от сградата.

ЧАСТИ, КОИТО ПОДЛЕЖАТ НА ЗАЗЕМЯВАНЕ ИЛИ 1.7.46. Частите, подлежащи на нулиране или заземяване в съответствие с 1.7.33, включват:

1) корпуси на електрически машини, трансформатори, устройства, лампи и др. (виж също 1.7.44);

2) задвижвания на електрически апарати;

3) вторични намотки на инструментални трансформатори (виж също 3.4.23 и 3.4.24);

4) рамки на табла, табла, щитове и шкафове, както и подвижни или отварящи се части, ако последните са оборудвани с електрическо оборудване с напрежение над 42 V AC или повече от 110 V DC;

5) метални конструкции на разпределителни уреди, метални кабелни конструкции, метални кабелни съединители, метални обвивки и брони на контролни и силови кабели, метални обвивки на проводници, метални втулки и тръби на електрически проводници, кожуси и носещи конструкции на шини, тави, кутии, струни , кабели и стоманени ленти, върху които са фиксирани кабели и проводници (с изключение на струни, кабели и ленти, по които се полагат кабели със заземена или занулена метална обвивка или броня), както и други метални конструкции, върху които е монтирано електрическо оборудване;

6) метални обвивки и брони на управляващи и захранващи кабели и проводници с напрежение до 42 V AC и до 110 V DC, положени върху общи метални конструкции, включително общи тръби, кутии, тави и др. Заедно с кабели и проводници, метал обвивки и броня, които подлежат на заземяване или заземяване;

7) метални кутии на мобилни и преносими силови приемници;

8) електрическо оборудване, поставено върху подвижните части на металорежещи машини, машини и механизми.

1.7.47. За изравняване на потенциалите в тези помещения и външни инсталации, в които се използва заземяване или заземяване, трябва да се свържат строителни и промишлени конструкции, трайно положени тръбопроводи за всякакви цели, метални корпуси на технологично оборудване, кранови и железопътни релси и др. наземната мрежа или нула. В този случай естествените контакти в ставите са достатъчни.

1.7.48. Не се изисква умишлено заземяване или неутрализиране:

1) корпуси на електрическо оборудване, апарати и електроинсталационни конструкции, монтирани върху заземени (нулеви) метални конструкции, разпределителни устройства, върху щитове, шкафове, щитове, легла на машини, машини и механизми, при условие че е осигурен надежден електрически контакт със заземени или занулени бази (изключение - виж глава 7.3);

2) конструкциите, изброени в 1.7.46, точка 5, при условие че има надежден електрически контакт между тези конструкции и заземеното или заземено електрическо оборудване, инсталирано върху тях. В същото време тези конструкции не могат да се използват за заземяване или заземяване на друго електрическо оборудване, инсталирано върху тях;

3) арматура на изолатори от всякакъв вид, щифтове, скоби и осветителни тела, когато се монтират върху дървени стълбове на ВЛ или върху дървени конструкции на открити подстанции, ако това не се изисква от условията за защита от атмосферни пренапрежения.

При полагане на кабел с метална заземена обвивка или неизолиран заземителен проводник върху дървена опора, изброените части, разположени върху тази опора, трябва да бъдат заземени или занулени;

4) подвижни или отварящи се части на металните рамки на разпределителни камери, шкафове, огради и др., ако върху подвижните (отварящите се) части не е монтирано електрическо оборудване или ако напрежението на монтираното електрическо оборудване не надвишава 42 V AC или 110 V DC (изключение - вижте глава 7.3);

5) корпуси на електрически приемници с двойна изолация;

6) метални скоби, крепежни елементи, тръбни секции за механична защита на кабели на места, където преминават през стени и тавани и други подобни части, включително теглещи и разклонителни кутии с размери до 100 cm², електрическо окабеляване, изпълнено от кабели или изолирани проводници, положени по протежение на стени, тавани и други строителни елементи.

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИНСТАЛАЦИИ НАД 1 kV МРЕЖИ С ЕФЕКТИВНО ЗАЗЕМЕНЕНО НУТРАЛНО

1.7.49. Заземителните устройства на електрически инсталации над 1 kV с ефективно заземен неутрал трябва да бъдат изпълнени в съответствие с изискванията или за тяхното съпротивление (виж 1.7.51), или за напрежение на докосване (виж 1.7.52), както и в съответствие с проекта изисквания (вж. 1.7.53 и 1.7.54) и за ограничаване на напрежението на заземяващото устройство (виж 1.7.50). Изисквания 1.7.49 - 1.7.54 не се прилагат за заземяващи устройства на въздушни линии.

1.7.50. Напрежението на заземяващото устройство при изтичане на тока на заземяване от него не трябва да надвишава 10 kV. Допуска се напрежение над 10 kV на заземителни устройства, от които е изключено отстраняването на потенциали извън сградите и външните огради на ел. инсталацията. При напрежения на заземителното устройство над 5 kV и до 10 kV трябва да се вземат мерки за защита на изолацията на изходящите комуникационни и телемеханични кабели и за предотвратяване на отстраняването на опасни потенциали извън електрическата инсталация.

1.7.51. Заземителното устройство, което се изпълнява в съответствие с изискванията за неговото съпротивление, трябва да има съпротивление не повече от 0,5 Ohm по всяко време на годината, включително съпротивлението на естествените заземители.

За да се изравни електрическия потенциал и да се осигури свързването на електрическото оборудване към заземяващия електрод на територията, заета от оборудването, надлъжните и напречните хоризонтални заземителни електроди трябва да бъдат положени и свързани един с друг в заземителна мрежа.

Надлъжните заземителни проводници трябва да се полагат по осите на електрическото оборудване от страната на обслужването на дълбочина 0,5-0,7 m от повърхността на земята и на разстояние 0,8-1,0 m от основите или основите на оборудването. Допуска се увеличаване на разстоянията от основите или основите на оборудването до 1,5 m с полагане на един заземяващ електрод за два реда оборудване, ако обслужващите страни са обърнати една към друга, и разстоянието между основите или основите на два реда не надвишава 3,0 m.

Напречните заземяващи електроди трябва да се поставят на удобни места между оборудването на дълбочина 0,5-0,7 m от земята. Разстоянието между тях се препоръчва да се приеме като нарастващо от периферията към центъра на заземяващата мрежа. В този случай първото и следващите разстояния, започващи от периферията, не трябва да надвишават съответно 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5; 16,0 и 20,0 м. Размерите на клетките на заземяващата мрежа, съседни на местата на свързване на неутралите на силови трансформатори и къси съединения към заземяващото устройство, не трябва да надвишават 6x6 m².

Хоризонталните заземители трябва да бъдат положени по ръба на територията, заета от заземяващото устройство, така че заедно да образуват затворен контур.

Ако веригата на заземяващото устройство е разположена във външната ограда на електрическата инсталация, тогава на входовете и входовете на нейната територия потенциалът трябва да се изравни чрез инсталиране на два вертикални заземителни електрода на външния хоризонтален заземяващ електрод срещу входовете и входовете . Вертикалното заземяване трябва да бъде с дължина 3-5 m, а разстоянието между тях трябва да бъде равно на ширината на входа или входа.

1.7.52. Заземителното устройство, което се изпълнява в съответствие с изискванията за контактно напрежение, трябва да осигурява по всяко време на годината, когато токът на заземяването от него изтича, стойностите на контактното напрежение, които не надвишават оценени такива. В този случай съпротивлението на заземяващото устройство се определя от допустимото напрежение на заземяващото устройство и тока на заземяване.

При определяне на стойността на допустимото контактно напрежение, сумата от времето за действие на защитата и общото време за изключване трябва да се приеме като прогнозно време на експозиция. В същото време определянето на допустимите стойности на контактното напрежение на работни места, където при производството на оперативни превключвания могат да възникнат къси съединения на конструкции, които са достъпни за докосване от персонала, извършващ превключването, продължителността на трябва да се вземе резервната защита, а за останалата територия - основната защита.

Разположението на надлъжните и напречните хоризонтални заземяващи проводници трябва да се определя от изискванията за ограничаване на контактните напрежения до нормализирани стойности и удобството при свързване на заземено оборудване. Разстоянието между надлъжните и напречните хоризонтални изкуствени заземяващи електроди не трябва да надвишава 30 m, а дълбочината на полагането им в земята трябва да бъде най-малко 0,3 м. На работни места е позволено да се полагат заземяващи електроди на по-малка дълбочина, ако е необходимо за това се потвърждава чрез изчисление, а самото изпълнение не намалява лекотата на поддръжка на електрическата инсталация и експлоатационния живот на заземителните проводници. За да се намали контактното напрежение на работните места, в оправдани случаи, натрошен камък може да се засипе със слой с дебелина 0,1-0,2 m.

1.7.53. При изработване на заземително устройство в съответствие с изискванията за неговото съпротивление или контактно напрежение, в допълнение към изискванията на 1.7.51 и 1.7.52, то трябва да бъде:

заземяващите проводници, свързващи оборудването или конструкциите към заземяващия електрод, трябва да бъдат положени в земята на дълбочина най-малко 0,3 m;

в близост до местата на заземените неутрали на силови трансформатори, къси съединения, положете надлъжни и напречни хоризонтални заземителни електроди (в четири посоки).

Когато заземителното устройство излиза извън оградата на електрическата инсталация, хоризонталните заземяващи електроди, разположени извън територията на електрическата инсталация, трябва да се положат на дълбочина най-малко 1 м. В този случай външният контур на заземителното устройство се препоръчва да да се направи под формата на многоъгълник с тъпи или заоблени ъгли.

1.7.54. Не се препоръчва свързването на външната ограда на електрическите инсталации към заземително устройство. Ако въздушните линии от 110 kV и повече се отклоняват от електрическата инсталация, тогава оградата трябва да се заземи с помощта на вертикални заземяващи електроди с дължина 2-3 m, монтирани на стълбовете на оградата по целия й периметър след 20-50 m. Монтажът на такива заземяващи електроди не се изисква за ограда с метални стълбове и с тези стелажи от стоманобетон, чиято армировка е електрически свързана с металните връзки на оградата.

За да се изключи електрическата връзка на външната ограда със заземителното устройство, разстоянието от оградата до елементите на заземяващото устройство, разположени по него от вътрешната, външната или от двете страни, трябва да бъде най-малко 2 м. Хоризонтални заземяващи електроди , тръби и кабели с метална обвивка, излизаща извън оградата, и други метални комуникации трябва да се полагат в средата между стълбовете на оградата на дълбочина най-малко 0,5 м. по-малко от 1 m.

Не монтирайте на външната ограда електрически приемници до 1 kV, които се захранват директно от понижаващи трансформатори, разположени на територията на електрическата инсталация. При поставяне на електрически приемници на външна ограда те трябва да се захранват чрез изолационни трансформатори. Тези трансформатори нямат право да се монтират на оградата. Линията, свързваща вторичната намотка на изолиращия трансформатор с силовия приемник, разположен на оградата, трябва да бъде изолирана от земята чрез изчислената стойност на напрежението в заземяващото устройство.

Ако не е възможно да се изпълни поне една от горните мерки, тогава металните части на оградата трябва да се свържат към заземително устройство и да се извърши изравняване на потенциала, така че напрежението на контакт от външната и вътрешната страна на оградата да бъде не надвишават допустимите стойности. При изработване на заземително устройство според допустимото съпротивление за тази цел от външната страна на оградата трябва да се постави хоризонтален заземяващ електрод на разстояние 1 m от него и на дълбочина 1 m. Този заземяващ електрод трябва да бъде свързан към заземяващото устройство поне в четири точки.

1.7.55. Ако заземителното устройство на промишлена или друга електрическа инсталация е свързано към заземяващия електрод на електрическа инсталация над 1 kV с ефективно заземен неутрален кабел с метална обвивка или броня или други метални връзки, то за изравняване на потенциалите около такива електрическа инсталация или около сградата, в която се намира, трябва да се спазва едно от следните условия:

1) полагане в земята на дълбочина 1 m и на разстояние 1 m от основата на сградата или от периметъра на територията, заета от оборудването, заземен електрод, свързан към метални конструкции за строителни и промишлени цели и заземителна (заземителна) мрежа, а на входовете и входовете на сградата - полагане на проводници на разстояние 1 и 2 m от заземителния електрод на дълбочина съответно 1 и 1,5 m и свързване на тези проводници към заземяващ електрод;

2) използването на стоманобетонни основи като заземяващи проводници в съответствие с 1.7.35 и 1.7.70, ако това осигурява приемливо ниво на изравняване на потенциала. Осигуряването на условия за изравняване на потенциала с помощта на стоманобетонни основи, използвани като заземяващи проводници, се определя въз основа на изискванията на специални директивни документи.

Не се изисква изпълнението на условията, посочени в ал. 1 и 2, ако около сградите, включително на входовете и входовете, има асфалтови настилки. Ако на който и да е вход (вход) няма слепна зона, на този вход (вход) трябва да се извърши изравняване на потенциала чрез полагане на два проводника, както е посочено в параграф 1, или трябва да бъде изпълнено условието съгласно параграф 2. В този случай, във всички случаи изисквания 1.7.56.

1.7.56. За да се избегне потенциално пренасяне, не се допуска захранване на електрически приемници, разположени извън заземителните устройства на електрически инсталации над 1 kV на мрежа с ефективно заземен неутрален, от намотки до 1 kV със заземен неутрал на трансформатори, разположени в рамките на контур на заземяващото устройство. При необходимост такива електрически приемници могат да се захранват от трансформатор с изолирана неутрала отстрани до 1 kV чрез кабелна линия, изпълнена с кабел без метална обвивка и без броня, или чрез въздушни линии. Захранването на такива електрически приемници може да се осъществи и чрез изолиращ трансформатор. Изолационният трансформатор и линията от вторичната му намотка до силовия приемник, ако преминава през територията, заета от заземителното устройство на електрическата инсталация, трябва да бъдат изолирани от земята чрез изчислената стойност на напрежението в заземяващото устройство. При невъзможност да се изпълнят посочените условия на територията, заета от такива електрически приемници, трябва да се извърши изравняване на потенциала.

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИНСТАЛАЦИИ С НАПРЕЖЕНИЕ НАД 1 kV МРЕЖИ С ИЗОЛИРАНА НЕТРАЛА

1.7.57. В електрически инсталации над 1 kV мрежа с изолирано неутрално заземително съпротивление Р, Ohm, по време на преминаването на номиналния ток на земно съединение по всяко време на годината, като се вземе предвид съпротивлението на естествените заземителни проводници, не трябва да има повече от:

при едновременно използване на заземяващо устройство за електрически инсталации с напрежение до 1 kV

R = 125 / I, но не повече от 10 ома.

където аз- номинален ток на заземяване, A.

В същото време трябва да се спазват и изискванията за заземяване (зануляване) на електрически инсталации до 1 kV;

при използване на заземително устройство само за електрически инсталации над 1 kV

R = 250 / I, но не повече от 10 ома.

1.7.58. За номинален ток се приема следното:

1) в мрежи без компенсация на капацитивни токове - пълен земен ток;

2) в мрежи с компенсация на капацитивни токове;

за заземяващи устройства, към които са свързани компенсиращи устройства - ток, равен на 125% от номиналния ток на тези устройства;

за заземяващи устройства, към които не са свързани компенсиращи устройства, остатъчният ток на земното съединение, преминаващ в тази мрежа, когато най-мощното от компенсаторните устройства или най-разклонената част от мрежата е изключено.

Като номинален ток може да се приеме токът на топене на предпазителя или токът на изключване на релейната защита срещу еднофазни земни или междуфазни повреди, ако в последния случай защитата осигурява изключване на земни повреди. В този случай токът на заземяване трябва да бъде най-малко един и половина пъти по-голям от тока на работа на релейната защита или три пъти от номиналния ток на предпазителите.

Номиналният ток на заземяване трябва да се определи за този от възможните в експлоатация мрежови схеми, при които този ток има най-голяма стойност.

1.7.59. В открити електрически инсталации над 1 kV на мрежи с изолирана неутрала около площта, заета от оборудването, на дълбочина най-малко 0,5 m трябва да се полага затворен хоризонтален заземителен проводник (верига), към който е свързано заземеното оборудване. Ако съпротивлението на заземяващото устройство е по-високо от 10 Ohm (в съответствие с 1.7.69 за земя със специфично съпротивление над 500 Ohm m), тогава хоризонталните заземяващи електроди трябва да бъдат допълнително положени по редовете оборудване от страна на обслужване на дълбочина 0,5 m и на разстояние 0,8 -1,0 m от фундаменти или бази за оборудване.

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИНСТАЛАЦИИ С НАПРЕЖЕНИЕ ДО 1 kV С ДЪЛБОКО ЗАЗЕМЕНА НЕЙТРАЛ

1.7.60. Неутралата на генератора, трансформатора от страната до 1 kV трябва да бъде свързана към заземителния проводник с помощта на заземяващ проводник. Напречното сечение на заземителния проводник не трябва да бъде по-малко от посоченото в табл. 1.7.1.

Не се допуска използването на нулев работен проводник, идващ от неутралата на генератора или трансформатора към таблото на разпределителното устройство като заземяващ проводник.

Посоченият заземителен проводник трябва да бъде разположен в непосредствена близост до генератора или трансформатора. В някои случаи, например във вътрешноцехови подстанции, е разрешено изграждането на заземяващ електрод директно близо до стената на сградата.

1.7.61. Изходът на нулевия работен проводник от неутралата на генератора или трансформатора към разпределителното табло трябва да се извърши: когато фазите се извеждат от гуми - шина върху изолатори, когато фазите се извеждат от кабел (жица) - a жилищен кабел (проводници). При кабели с алуминиева обвивка е позволено да се използва обвивката като нулев работен проводник вместо четвъртата жила.

Проводимостта на нулевия работен проводник, идващ от неутралата на генератора или трансформатора, трябва да бъде най-малко 50% от проводимостта на фазовия изход.

1.7.62. Съпротивлението на заземяващото устройство, към което са свързани неутралите на генератори или трансформатори или изходите на еднофазен източник на ток, по всяко време на годината трябва да бъде не повече от 2, 4 и 8 ома, съответно, на линия напрежения от 660, 380 и 220 V на трифазен източник на ток или 380, 220 и 127 В еднофазен източник на ток. Това съпротивление трябва да бъде осигурено, като се вземе предвид използването на естествени заземители, както и заземители за многократно заземяване на нулев проводник на въздушни линии до 1 kV с брой изходящи линии от най-малко две. В този случай съпротивлението на заземяващия електрод, разположен в непосредствена близост до неутралата на генератора или трансформатора или изхода на еднофазен източник на ток, трябва да бъде не повече от: 15, 30 и 60 ома, съответно, при линейни напрежения от 660, 380 и 220 V от трифазен източник на ток или 380, 220 и 127 В еднофазен източник на ток.

При специфично земно съпротивление над 100 Ohm m е разрешено да се увеличат горните норми с 0,01 пъти, но не повече от десет пъти.

1.7.63. При въздушните линии заземяването трябва да се извърши с нулев работен проводник, положен върху същите опори като фазовите проводници.

В краищата на ВЛ (или разклонения от тях) с дължина над 200 m, както и на входовете от ВЛ към електрически инсталации, които подлежат на нулиране, трябва да се заземи повторно неутралния работен проводник се изпълняват. В този случай на първо място трябва да се използва естествено заземяване, например подземни части на опори (виж 1.7.70), както и заземяващи устройства, направени за защита от удари на мълния (виж 2.4.26).

Посоченото многократно заземяване се извършва, ако условията на защита от мълнии не изискват по-често заземяване.

Повторното заземяване на неутралния проводник в DC мрежи трябва да се извършва с помощта на отделни изкуствени заземяващи проводници, които не трябва да имат метални връзки с подземни тръбопроводи. За заземяване на нулевия работен проводник се препоръчва да се използват заземяващи устройства на въздушни линии с постоянен ток, предназначени да предпазват от пренапрежения на мълнии (виж 2.4.26).

Заземяващите проводници за повторно заземяване на неутралния проводник трябва да бъдат избрани от условието за продължителен ток от най-малко 25 A. По отношение на механичната якост тези проводници трябва да имат размери не по-малки от тези, дадени в табл. 1.7.1.

1.7.64. Общото съпротивление на разпространение на заземяващите електроди (включително естествените) на всички заземявания на неутралния работен проводник на всяка въздушна линия по всяко време на годината трябва да бъде не повече от 5, 10 и 20 ома, съответно, при линейни напрежения от 660, 380 и 220 V на трифазен източник на ток или 380, 220 и 127 V еднофазен източник на ток. В този случай съпротивлението на разпръскване на заземителния проводник на всяко от повтарящите се заземявания трябва да бъде не повече от 15, 30 и 60 ома, съответно, при същите напрежения.

При специфично земно съпротивление над 100 Ohm m е разрешено да се увеличат посочените норми с 0,01 пъти, но не повече от десет пъти.

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИНСТАЛАЦИИ С НАПРЕЖЕНИЕ до 1 kV С ИЗОЛИРАНА НЕТРАЛА

1.7.65. Съпротивлението на заземяващото устройство, използвано за заземяване на електрическо оборудване, трябва да бъде не повече от 4 ома.

При мощност на генератори и трансформатори от 100 kVA и по-малко заземителните устройства могат да имат съпротивление не повече от 10 ома. Ако генераторите или трансформаторите работят паралелно, тогава се допуска съпротивление от 10 ома с обща мощност не повече от 100 kVA.

1.7.66. Заземителните устройства на електрически инсталации с напрежение над 1 kV с ефективно заземена неутрала в зони с високо земно съпротивление, включително зони с вечна замръзване, се препоръчва да се изпълняват в съответствие с изискванията за напрежение на докосване (виж 1.7.52).

В скалисти конструкции е разрешено да се полагат хоризонтални заземяващи електроди на по-малка дълбочина от изискваната от 1.7.52 - 1.7.54, но не по-малко от 0,15 м. Освен това е разрешено да не се извършват вертикалните заземяващи електроди, изисквани от 1.7.51 на входове и входове.

1.7.67. При конструиране на изкуствени заземяващи електроди в зони с високо земно съпротивление се препоръчват следните мерки:

1) инсталиране на вертикални заземяващи електроди с увеличена дължина, ако съпротивлението на земята намалява с дълбочината и няма естествени вдлъбнати заземителни проводници (например кладенци с метални тръби);

2) монтаж на дистанционни заземителни електродни системи, ако в близост (до 2 km) от електрическата инсталация има места с по-ниско земно съпротивление;

3) полагане в траншеи около хоризонтални земни електроди в скалисти конструкции от мокра глинеста почва, последвано от трамбоване и засипване с трошен камък до върха на изкопа;

4) използването на изкуствена обработка на почвата с цел намаляване на нейното съпротивление, ако други методи не могат да се приложат или не дават желания ефект.

1.7.68. В райони с вечна замръзване, в допълнение към препоръките, дадени в 1.7.67, трябва:

1) поставете заземяващи електроди в незамръзващи водни обекти и размразени зони;

2) използвайте обсадни тръби за кладенеца; 3) в допълнение към дълбоко заземяване, използвайте разширено заземяване на дълбочина около 0,5 m, предназначено да работи през лятото, когато повърхностният слой на земята се размразява;

4) създавайте изкуствени размразени зони, като покривате почвата над земния електрод със слой торф или друг топлоизолационен материал за зимния период и ги отваряте за летния период.

1.7.69. В електрически инсталации над 1 kV, както и в електрически инсталации до 1 kV с изолирана неутрала за земя със съпротивление над 500 Ohm m, ако мерките, предвидени в 1.7.66-1.7.68, не позволяват получаването заземителни проводници, приемливи по икономически причини, е разрешено да се увеличат стойностите на съпротивлението на заземителните устройства, изисквани от тази глава, с коефициент 0,002, където е еквивалентното съпротивление на земята, Ohm m. В този случай увеличението на съпротивлението на заземителните устройства, изисквано от тази глава, трябва да бъде не повече от десет пъти.

ЗАЗЕМЯВАНЕ

1.7.70. Като естествени заземяващи проводници се препоръчва да се използват: 1) водопроводи и други метални тръбопроводи, положени в земята, с изключение на тръбопроводи за запалими течности, запалими или експлозивни газове и смеси;

2) обсадни тръби на кладенци;

3) метални и стоманобетонни конструкции на сгради и конструкции в контакт със земята;

4) метални шунтове на хидравлични конструкции, тръбопроводи, порти и др.;

5) оловни обвивки на кабели, положени в земята. Алуминиеви обвивки на кабели не е позволено да се използват като естествени заземяващи проводници.

Ако кабелните обвивки служат като единствени заземяващи проводници, тогава при изчисляването на заземителните устройства те трябва да се вземат предвид, когато броят на кабелите е най-малко два;

6) заземяващи електроди на опорите на ВЛ, свързани към заземителното устройство на електрическата инсталация с помощта на мълниезащитен кабел на ВЛ, ако кабелът не е изолиран от опорите на ВЛ;

7) нулеви проводници на ВЛ до 1 kV с многократни заземителни превключватели с най-малко две ВЛ;

8) релсови коловози на главни неелектрифицирани железопътни линии и пътища за достъп при наличие на умишлено подреждане на мостове между релсите.

1.7.71. Заземителните проводници трябва да бъдат свързани към заземителните линии с най-малко два проводника, свързани към заземяващия проводник на различни места. Това изискване не се отнася за въздушни линии, повторно заземяване на неутралния проводник и метални обвивки на кабелите.

1.7.72. За изкуствено заземяване трябва да се използва стомана.

Изкуствените заземяващи електроди не трябва да се оцветяват.

Най-малките размери на стоманените изкуствени заземяващи електроди са дадени по-долу:

Напречното сечение на хоризонталните заземителни проводници за електрически инсталации с напрежение над 1 kV се избира според термичното съпротивление (въз основа на допустимата температура на нагряване от 400 ° C).

Заземителите не трябва да се разполагат (използват) на места, където земята изсъхва под въздействието на топлина от тръбопроводи и др.

Траншеите за хоризонтални заземители трябва да бъдат запълнени с хомогенна почва, която не съдържа натрошен камък и строителни отпадъци.

В случай на опасност от корозия на заземяващите електроди трябва да се вземе една от следните мерки:

увеличаване на напречното сечение на заземяващите проводници, като се вземе предвид прогнозният период на тяхната експлоатация;

използване на поцинковани заземяващи електроди;

прилагане на електрическа защита.

Като изкуствени заземяващи проводници е позволено да се използват заземяващи проводници, изработени от електропроводим бетон.

ЗАЗЕМЯВАЩИ И НУЛЕВИ ЗАЩИТНИ ПРОВОДНИЦИ

1.7.73. Като нулеви защитни проводници трябва да се използват преди всичко нулеви работни проводници (вижте също 1.7.82).

Следните могат да се използват като заземяващи и нулеви защитни проводници (за изключения вижте глава 7.3):

1) проводници, специално предвидени за тази цел;

2) метални конструкции на сгради (ферми, колони и др.);

3) армировка на стоманобетонни строителни конструкции и основи;

4) метални конструкции за промишлени цели (кранови коловози, разпределителни уреди, галерии, платформи, асансьорни шахти, асансьори, асансьори, канали и др.);

5) стоманени тръби за електрическо окабеляване;

6) алуминиеви кабелни обвивки;

7) метални корпуси и носещи конструкции на шини, метални кутии и тави на електрически инсталации;

8) метални стационарни открито положени тръбопроводи за всякакви цели, с изключение на тръбопроводи от горими и експлозивни вещества и смеси, канализация и централно отопление.

Даден в параграфи. 2-8 проводника, конструкции и други елементи могат да служат като единствени заземяващи или нулеви защитни проводници, ако отговарят на изискванията на тази глава по отношение на проводимост и ако непрекъснатостта на електрическата верига е осигурена по време на употреба.

Заземяващите и нулевите защитни проводници трябва да бъдат защитени от корозия.

1.7.74. Забранено е използването на метални обвивки на тръбни проводници, носещи кабели за кабелни кабели, метални обвивки на изолационни тръби, метални маркучи, както и броня и оловни обвивки на проводници и кабели като заземяващи или нулеви защитни проводници. Използването на оловни обвивки на кабели за тези цели е разрешено само в реконструирани градски електрически мрежи 220/127 и 380/220 V.

При вътрешни и външни инсталации, които изискват използването на заземяване или заземяване, тези елементи трябва да бъдат заземени или заземени и да имат надеждни връзки навсякъде. Металните съединители и кутии трябва да бъдат прикрепени към бронята и металните черупки чрез запояване или болтове.

1.7.75. Заземителните или занулиращите мрежи и разклоненията от тях в затворени пространства и във външни инсталации трябва да са достъпни за проверка и да имат сечения не по-малки от посочените в 1.7.76 - 1.7.79.

Изискването за достъпност за проверка не се отнася за нулеви жила и кабелни обвивки, за армировка на стоманобетонни конструкции, както и за заземяващи и неутрални защитни проводници, положени в тръби и канали, както и директно в тялото на строителни конструкции (вградени ).

Разклонения от електрическата мрежа към електрически приемници до 1 kV могат да се полагат скрити директно в стената, под чист под и др., с тяхната защита от агресивна среда. Такива клонове не трябва да имат връзки.

При външни инсталации заземителни и нулеви защитни проводници могат да се полагат в земята, в пода или по ръба на площадки, основи на технологични инсталации и др.

Не се допуска използването на оголени алуминиеви проводници за полагане в земята като заземяващи или неутрални защитни проводници.

1.7.76. Заземителните и нулевите защитни проводници в електрически инсталации до 1 kV трябва да имат размери не по-малки от посочените в табл. 1.7.1 (виж също 1.7.96 и 1.7.104).

Напречните сечения (диаметри) на нулевите защитни и нулевите работни проводници на ВЛ трябва да бъдат избрани в съответствие с изискванията на гл. 2.4.

Таблица 1.7.1. Най-малките размери на заземяващи и нулеви защитни проводници

име	медни	алуминий	стомана
име	медни	алуминий	в сгради	при външни инсталации	на земята
Голи проводници:
сечение, mm²	4	6	-	-	-
диаметър, мм	-	-	5	6	10
Изолирани проводници:
сечение, mm²	1,5*	2,5	-	-	-
* При полагане на проводници в тръби може да се използва напречно сечение на нулевите защитни проводници, равно на 1 mm², ако фазовите проводници имат еднакво напречно сечение.
Заземителни и нулеви проводници на кабели и многожилни проводници в обща защитна обвивка с фазови проводници: напречно сечение, mm²	1	2,5	-	-	-
Ъглова стомана: дебелина на фланеца, мм	-	-	2	2,5	4
Плоска стомана:
сечение, mm²	-	-	24	48	48
дебелина, мм	-	-	3	4	4
Тръби за вода и газ (стомана): дебелина на стената, мм	-	-	2,5	2,5	3,5
Тънкостенни тръби (стомана): дебелина на стената, мм	-	-	1,5	2,5	Не е позволено

1.7.77. В електрически инсталации над 1 kV с ефективно заземена неутрала, напречните сечения на заземителните проводници трябва да бъдат избрани така, че когато през тях протича най-високият ток на еднофазно късо съединение, температурата на заземителните проводници да не надвишава 400 ° C (краткосрочно нагряване, съответстващо на продължителността на основната защита и общото време на отваряне на превключвателя).

1.7.78. В електрически инсталации до 1 kV и по-високи с изолирана неутрала, проводимостта на заземителите трябва да бъде най-малко 1/3 от проводимостта на фазовите проводници, а напречното сечение трябва да бъде най-малко това, което е дадено в табл. 1.7.1 (виж също 1.7.96 и 1.7.104). Не се изисква използването на медни проводници с напречно сечение над 25 mm², алуминий - 35 mm², стомана - 120 mm². В промишлени помещения с такава електрическа мрежа заземяването от стоманена лента трябва да има напречно сечение най-малко 100 mm². Допуска се използването на кръгла стомана със същото сечение.

1.7.79. В електрически инсталации до 1 kV със заземена неутрала, за да се осигури автоматично изключване на аварийната секция, проводимостта на фазовите и нулевите защитни проводници трябва да бъде избрана така, че при късо съединение на корпуса или на нулев защитен проводник, възниква ток на късо съединение, който надвишава най-малко:

3 пъти номиналния ток на предпазителя на най-близкия предпазител;

3 пъти номиналния ток на нерегулируемото освобождаване или настройката на тока на регулируемото освобождаване на прекъсвача, което има характеристика, обратно зависима от тока.

При защита на мрежи с автоматични превключватели, които имат само електромагнитно освобождаване (изключване), проводимостта на тези проводници трябва да осигурява ток не по-нисък от настройката на моментния работен ток, умножен по коефициент, който отчита разпространението (според фабричните данни ) и с коефициент на безопасност 1,1. При липса на фабрични данни за прекъсвачи с номинален ток до 100 A, съотношението на тока на късо съединение спрямо настройката трябва да се вземе най-малко 1,4, а за прекъсвачи с номинален ток над 100 A - поне 1,25.

Общата проводимост на неутралния защитен проводник във всички случаи трябва да бъде най-малко 50% от проводимостта на фазовия проводник.

Ако изискванията на този параграф не са изпълнени по отношение на стойността на тока на повреда към корпуса или към неутралния защитен проводник, тогава изключването по време на тези повреди трябва да се осигури чрез специални защити.

1.7.80. В електрически инсталации до 1 kV със стабилно заземена неутрала, за да се изпълнят изискванията, дадени в 1.7.79, се препоръчва да се полагат нулеви защитни проводници заедно или в непосредствена близост до фазови.

1.7.81. Нулевите работни проводници трябва да бъдат проектирани за дълъг поток на работния ток.

Препоръчително е да се използват проводници с изолация, еквивалентна на изолацията на фазовите проводници като нулеви работни проводници. Такава изолация е задължителна както за нулевите работни, така и за нулевите защитни проводници в онези места, където използването на оголени проводници може да доведе до образуване на електрически двойки или повреда на изолацията на фазовите проводници в резултат на искри между оголения нулев проводник и корпуса или структура (например при полагане на проводници в тръби, кутии, тави). Такава изолация не е необходима, ако корпусите и носещите конструкции на комплектни шини и шини на комплектни разпределителни устройства (щитове, разпределителни точки, възли и др.), както и алуминиеви или оловни кабелни обвивки се използват като нулеви работни и нулеви защитни проводници (вж. 1.7.74 и 2.3.52).

В промишлени помещения с нормална среда е разрешено използването на металните конструкции, посочени в 1.7.73, като нулеви работни проводници, тръби, кожуси и носещи конструкции на шини за захранване на единични монофазни електрически приемници с ниска мощност, например: в мрежи до 42 V; при включване на фазовото напрежение на единични намотки на магнитни стартери или контактори; при включване на фазовото напрежение на електрическото осветление и вериги за управление и сигнализация на кранове.

1.7.82. Не е позволено да се използват нулеви работни проводници към преносими монофазен и постоянен ток като нулеви защитни проводници. За неутрализиране на такива електрически приемници трябва да се използва отделен трети проводник, свързан в щепсела на разклонителната кутия, в екрана, щита, монтажа и т.н. към неутралния работен или неутрален защитен проводник (вижте също 6.1.20 ).

1.7.83. Във веригата на заземяващи и неутрални защитни проводници не трябва да има разединяващи устройства и предпазители.

Във веригата на нулевите работни проводници, ако те едновременно служат за заземяване, е разрешено да се използват превключватели, които едновременно с изключване на нулеви работни проводници изключват всички проводници под напрежение (вижте също 1.7.84).

Еднополюсните превключватели трябва да се монтират във фазовите проводници, а не в нулевия работен проводник.

1.7.84. Не е позволено да се използват нулеви защитни проводници на линиите за заземяване на електрическо оборудване, захранвано от други линии.

Разрешено е използването на нулеви работни проводници на осветителни линии за неутрализиране на електрическо оборудване, захранвано от други линии, ако всички тези линии се захранват от един трансформатор, тяхната проводимост отговаря на изискванията на тази глава и е невъзможно да се разединят нулеви работни проводници по време на работа на други линии. В такива случаи не трябва да се използват превключватели, които изключват нулевите работни проводници заедно с фазовите.

1.7.85. В сухи помещения, без агресивна среда, заземяващи и нулеви защитни проводници могат да се полагат директно по стените.

Във влажни, влажни и особено влажни помещения и в помещения с агресивна среда заземяващите и нулевите защитни проводници трябва да се полагат на разстояние най-малко 10 mm от стените.

1.7.86. Заземяващите и нулевите защитни проводници трябва да бъдат защитени от химически влияния. На места, където тези проводници се пресичат с кабели, тръбопроводи, железопътни релси, на места, където влизат в сгради и на други места, където са възможни механични повреди на заземителни и нулеви защитни проводници, тези проводници трябва да бъдат защитени.

1.7.87. Полагането на заземяващи и нулеви защитни проводници в местата на преминаване през стени и тавани трябва да се извършва като правило с тяхното директно завършване. На тези места проводниците не трябва да имат връзки и разклонения.

1.7.88. На местата, където заземителите влизат в сградите, трябва да се поставят идентификационни знаци.

1.7.89. Не се допуска използването на специално положени заземяващи или нулеви защитни проводници за други цели.

ВРЪЗКИ И ВРЪЗКИ НА ЗАЗЕМЯВАЩИ И НУЛЕВИТЕ ЗАЩИТНИ ПРОВОДНИЦИ

1.7.90. Връзките на заземяващи и нулеви защитни проводници един към друг трябва да осигуряват надежден контакт и да се извършват чрез заваряване.

Разрешено е на закрито и във външни инсталации без агресивна среда да се свързват заземяващи и неутрални защитни проводници по други начини, които осигуряват изискванията на GOST 10434-82 "Контактни електрически връзки. Общи технически изисквания" за 2-ри клас връзки. В същото време трябва да се вземат мерки за предотвратяване на отслабване и корозия на контактните връзки. Връзките на заземяващи и нулеви защитни проводници на електрически проводници и въздушни линии се допускат да се извършват по същите методи, както при фазовите проводници.

Връзките на заземяващи и нулеви защитни проводници трябва да са достъпни за проверка.

1.7.91. Стоманените тръби от електрически кабели, кутии, тави и други конструкции, използвани като заземяващи или нулеви защитни проводници, трябва да имат връзки, които отговарят на изискванията на GOST 10434-82 за 2-ри клас връзки. Трябва също така да се осигури надежден контакт на стоманените тръби с корпусите на електрическото оборудване, в които са вкарани тръбите, и с метални разклонителни (разклонителни) кутии.

1.7.92. Местата и методите за свързване на заземители с удължени естествени заземители (например с тръбопроводи) трябва да бъдат избрани така, че при изключване на заземителите за ремонтни работи да се осигури изчислената стойност на съпротивлението на заземяващото устройство. Водомери, вентили и др. трябва да имат байпасни проводници, за да се осигури непрекъснатост на заземяващата верига.

1.7.93. Свързването на заземяващи и неутрални защитни проводници към части от оборудването, които трябва да бъдат заземени или заземени, трябва да се извърши чрез заваряване или болтове. Връзката трябва да е достъпна за проверка. При болтово свързване трябва да се вземат мерки за предотвратяване на разхлабване и корозия на контактната връзка.

Заземяването или заземяването на оборудване, което подлежи на чести демонтаж или инсталирано върху движещи се части или части, подложени на удар или вибрации, трябва да се извършва с гъвкаво заземяване или нулеви защитни проводници.

1.7.94. Всяка част от електрическата инсталация, която ще бъде заземена или заземена, трябва да бъде свързана към мрежата за заземяване или заземяване с помощта на отделен клон. Не се допуска последователно свързване към заземяване или нулев защитен проводник на заземените или заземени части на електрическата инсталация.

ПОРТАТИВНИ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ПРИЕМНИКИ

1.7.95. Преносимите електрически приемници трябва да се захранват от мрежово напрежение не по-високо от 380/220 V.

В зависимост от категорията на помещението според степента на опасност от токов удар за хората (виж гл. 1.1), преносимите електрически приемници могат да се захранват или директно от електрическата мрежа, или чрез изолационни или понижаващи трансформатори (виж 1.7.44 ).

Металните кутии на преносими приемници за захранване над 42 V AC и над 110 V DC в помещения с висок риск, особено опасни помещения и във външни инсталации трябва да бъдат заземени или заземени, с изключение на електрически приемници с двойна изолация или захранвани от изолационни трансформатори.

1.7.96. Заземяването или заземяването на преносими електрически приемници трябва да се извършва със специално ядро (третото - за еднофазни и постоянни електрически приемници, четвъртото - за трифазни електрически приемници), разположено в една и съща обвивка с фазата проводници на преносимия проводник и прикрепени към корпуса на електрическия приемник и към специалния контакт на щепселния конектор (виж 1.7.97). Напречното сечение на това ядро трябва да бъде равно на напречното сечение на фазовите проводници. Не се допуска използването на нулев работен проводник за тази цел, включително такъв, разположен в обща обвивка.

Поради факта, че GOST за някои марки кабели предвижда намалено напречно сечение на четвъртото ядро, е разрешено използването на такива кабели за трифазни преносими електрически приемници до съответната промяна в GOST.

Жилата на проводниците и кабелите, използвани за заземяване или заземяване на преносими захранващи приемници, трябва да бъдат медни, гъвкави, с напречно сечение най-малко 1,5 mm² за преносими захранващи приемници в промишлени инсталации и най-малко 0,75 mm² за преносими домакински приемници.

1.7.97. Преносимите захранващи приемници на изпитателни и експериментални инсталации, чието движение не е предвидено по време на тяхната работа, е разрешено да бъдат заземени с помощта на стационарни или отделни преносими заземители. В този случай стационарните заземители трябва да отговарят на изискванията на 1.7.73 - 1.7.89, а преносимите заземители трябва да са гъвкави, медни, с напречно сечение не по-малко от напречното сечение на фазовите проводници, но не по-малко от посоченото в 1.7.96.

В щепселните съединители на преносими електрически приемници, удължителни проводници и кабели, проводниците трябва да бъдат свързани към гнездото от страната на източника на захранване, а към щепсела - от страната на електрическите приемници.

Щепселните конектори трябва да имат специални контакти, към които са свързани заземяващи и неутрални защитни проводници.

Връзката между тези контакти при включване трябва да се установи преди контактите на фазовите проводници да влязат в контакт. Редът на изключване на контактите по време на изключване трябва да бъде обърнат.

Конструкцията на щепселните конектори трябва да бъде такава, че да е включена възможността за свързване на контактите на фазовите проводници към заземяващите (занулиращи) контакти.

Ако тялото на щепселния конектор е направено от метал, той трябва да бъде електрически свързан към заземяващия (неутрален) контакт.

1.7.98. Заземяващите и нулевите защитни проводници на преносими проводници и кабели трябва да имат отличителна черта.

Що се отнася до изискванията за заземяване на електрически продукти, които включват панели за автоматизация (шкафове), е необходимо допълнително да се запознаете със следните RTD:
1) GOST R 12.1.019-2009 "Система от стандарти за безопасност на труда. Електрическа безопасност. Общи изисквания и номенклатура на видовете защита" клауза 4.2.2 (забележка - за Руската федерация), която изброява методите за осигуряване на защита срещу токов удар при докосване на метални части без ток, които могат да се захранват в резултат на повреда на изолацията, което е много важно за щитове (шкафове).
2) GOST 12.2.007.0-75 "Система от стандарти за безопасност на труда. Електротехнически продукти. Общи изисквания за безопасност" с изменения на точка 3.3. Изисквания за защитно заземяване, вкл. т.3.3.7, т.3.3.8, което показва необходимостта от оборудване с елементи за заземяване на корпуси, кутии, шкафове и др.
3) РМ 4-249-91 "Системи за автоматизация на технологични процеси. Монтаж на заземителни мрежи. Ръководство", а там всичко е за заземяване, вкл. т. 2.12, т. 3.15, . Има клауза 2.25, която предоставя връзка към изискванията на RM3-82-90 "Щитове и конзоли за системи за автоматизация на процеси. Проектиране. Характеристики на приложението."
4) PM3-54-90 "Щитове и конзоли на системи за автоматизация. Монтаж на електрическо окабеляване. Ръководство" клауза 1.4 Изисквания за заземяване (заземяване) с примери за свързване на елементите на щита (шкафа) вътре в щита (шкафа).
5) RM 4-6-92 Част 3 "Системи за автоматизация на технологични процеси. Проектиране на електрическо и тръбно окабеляване. Указания за изпълнение на документацията. Ръководство" т. 3.6 Защитно заземяване и клауза 3.7.1 относно изпълнението на инструкции за защитни заземяване и заземяване на електрически инсталации с примери в приложенията.
6) и др. и т.н.
7) GOST 21.408-2013 "SPDS. Правила за изпълнение на работна документация за автоматизация на технологичните процеси" стр.
Обръщам вниманието ви, има концепция, с която да се запознаете и да проверите за съществуващи NTD, основното е къде да получите полезна информация и да можете да я филтрирате и приложите.
И със сложен дизайн, обикновено кабел за свързване на електрически приемник, който е щит за автоматизация (шкаф), към разпределителното устройство на захранващата система и подреждането на заземителни контури и заземителни възли в разпределителното табло и операторските помещения, както и в свързването на тези възли към заземяващите контури, се вземат предвид в комплекта за захранване. части (забележете - маркировка "ES"), но самото изключване на този кабел вече е дадено на чертежите на съответните вериги в комплекта за автоматизация, комплектът за автоматизация показва (взети под внимание) и изисквания и (или) е показан на чертежите (приблизително - обикновено това са външни диаграми на свързване или таблици за свързване на външни кабели), свързващи заземяващи проводници към възли и заземяващи контури от корпуси и щитове на инструментите, и др.

10.17. Входът от системата за заземяващи електроди към обслужващата сграда може да се извърши със стоманен проводник с диаметър най-малко 6 mm, сноп от три поцинковани стоманени проводника с диаметър най-малко 5 mm всеки, захранващ или контролен кабел с алуминиеви проводници със сечение най-малко 25 mm. Стоманените проводници са заварени директно към заземяващия електрод. Алуминиеви жила на захранващи или управляващи кабели са свързани към стоманена шина с помощта на преходна вложка стомана-алуминий, единият край на която е предварително алуминизиран (покрит със слой алуминий). Адаптерната вложка на мястото на заземяващото устройство е заварена с нелегирана част към свързващата шина на веригата, а с алуминизирана част - към алуминиевите проводници на кабела. Съединението на кабелните жили с преходната вложка е покрито два пъти с глиптален емайл и затворено в чугунена втулка, пълна с битумна маса.

Използва се следната технология за свързване. Единият край на стоманената лента се калайди на разстояние 90 mm, след което се прави удължен алуминиев щип за кабела с необходимото сечение. Калайдисаните ленти и накрайника се затягат с три болта и ставата се запоява. Стоманената лента се заварява към свързващата лента на веригата, а жилите на кабела се вкарват в върха и се притискат с клещи за преса на 5-6 места. В края на скачването, съединението на стоманената лента и върха се поставя в чугунената муфа MCH-70 и се излива с битумна маса.

10.18. В случай, че проектът не предвижда полагане на заземяващи автобуси в сгради, заземяването на оборудването трябва да се извърши, както следва. Един непрекъснат проводник от снопа от заземяващи проводници, идващи от заземителния проводник или от екрана на три заземявания, е свързан към заземителните болтове на всички външни шкафове, образувайки пръстен, който се затваря пред точката на свързване на проводника към първия шкаф ; други непрекъснати проводници са свързани към заземителните болтове на силовите панели, секциите на контролния панел и дистанционния дисплей.

Заземяването на шкафове от един ред се извършва в съответствие с точка 10.16. Свързването на проводници за заземяващи шкафове от един ред, както и проводници, идващи от трансформатори на TS, кабелни шкафове и друго оборудване към заземителни проводници, идващи от заземителни проводници, се извършва с помощта на болтови скоби.

10.19. Последователното свързване към заземителния проводник на няколко заземителни шкафа, захранващи панели, конзолни секции и друго оборудване е забранено.

10.20. Забранено е използването на отоплителни тръби, релси, обвивки и кабелна броня за заземяване на устройства за управление на сигнализацията.

Заземителните проводници на защитно заземяване при полагане в сграда трябва да бъдат изолирани от други заземители, кабели и метални конструкции.

Заземяване на светофарни мостове, конзоли, светофари, релейни шкафове на участъци от жп линии с електрическа и автономна тяга

На участъци от железопътни линии с електрическа тяга на постоянен и променлив ток

10.21. Заземяването на металните части на светофарни мостове и конзоли, светофари и релейни шкафове се извършва чрез свързването им към средните клеми на пътните дросели-трансформатори.

В случаите, когато наблизо няма дроселни трансформатори, заземителният проводник се свързва към тяговата релса с помощта на специален клипс-скоба.

Металното оборудване на светофарите върху стоманобетонни мачти трябва да бъде свързано помежду си чрез заземяващи проводници (фиг. 53 и 54).

https://pandia.ru/text/80/297/images/image071_4.gif" width="463" height="596 src=">

Фиг.54. Заземяване на оборудване на светофари върху стоманобетонна центрофугирана мачта с дължина 10 m

Напречната греда на светофарния мост или напречната греда на конзолата е свързана със стълбите със заземяващ проводник.

Заземителният проводник, минаващ от средния изход на пътния дросел-трансформатор към светофар с метална мачта или релеен шкаф, е свързан под гайката на един от болтовете за закрепване на светофара към основата или под главата на болт за закрепване на релейния шкаф към основата. Заземителният проводник, преминаващ от средния изход на дросел-трансформатора за движение към светофар със стоманобетонна мачта, светофарен мост или конзола, е свързан под гайката на болта, заварен към дъното на стълбата.

При заземяване на съседния релеен шкаф и светофар заземителният проводник от средния извод на дросел-трансформатор за движение се свързва под главата на болта на релейния шкаф; Заземяването на светофара се извършва от заземяващ проводник, открито положен между светофара и релейния шкаф.

За да се увеличи надеждността на заземяването на метални конструкции на светофарни мостове, по протежение на стелажа се полага втори заземяващ проводник. Единият край на този проводник е фиксиран с болт, заварен към напречната греда на моста, а другият отива към средния изход на индуктор-трансформатор. Изходът на главата е заварен към заземяващия проводник. При наличие на две глави, т.е. с двойни мостови стълбове, изходите на двете глави са заварени.

Дублирането на заземяването на конзолата се извършва подобно на дублирането на заземяването на светофарния мост. В този случай заземителният проводник е свързан към болт, заварен към долната част на стойката на конзолата.

10.22. Като заземяващ проводник трябва да се използва кръгла стомана с диаметър най-малко 12 mm в зони с постоянно електрическо сцепление и най-малко 10 mm в зони с променливотоково електрическо сцепление. Краищата на заземителния проводник за свързване под болта трябва да имат накрайник от плоско желязо или пръстен (фиг. 55).

0 "style="border-collapse:collapse">

10.26. В релейния шкаф скобите за заземяване на отводите трябва да бъдат свързани по възможно най-краткия път към металния корпус на релейния шкаф с меден проводник със сечение най-малко 20 mm.

На участъци от железопътни линии с автономна тяга

10.27. Релейните шкафове се заземяват чрез свързване на металния корпус на шкафа към заземяващото устройство на кабелната кутия.

Като свързващ проводник, металната обвивка и бронята на кабела, положени между релейния шкаф и кабелната кутия, трябва да бъдат запоени заедно.

Меден заземителен проводник с диаметър най-малко 20 mm е запоен към кръстовището на бронята и кабелната обвивка и е свързан към металния корпус на релейния шкаф и кабелната кутия.

За кабели без метална обвивка, тази връзка може да се осъществи със сноп от три поцинковани стоманени жици с диаметър 5 мм. Окабеляването се полага в земята на дълбочина най-малко 30-40 см и се свързва към заземяващите проводници на нисковолтовия заземител на кабелната кутия на разстояние най-малко 0,4 m над земята.

Свързването трябва да се извърши чрез електрическо или термично заваряване или с помощта на метални скоби.

10.28. За изравняване и намаляване на потенциалите, възникващи върху токопроводящите части на сигнално-релсовите устройства за автоматично блокиране, автоматична локомотивна и пресичаща сигнализация, е необходимо металните корпуси на релейните шкафове да се свържат с метални части на светофари или светофарни мостове и конзоли със заземяващи джъмпери.

Заземителни кабелни кутии

10.29. За заземяване на кабелни кутии се използват стандартни заземителни устройства, състоящи се от един стоманен прът с диаметър най-малко 20 mm, дълъг 2,5 m - заземителен проводник и заземителен проводник, заварен към него от две поцинковани стоманени проводника, усукани заедно с диаметър от 5 мм. За да монтирате заземяващия електрод и да полагате заземителния проводник, трябва да се изкопае изкоп с дълбочина най-малко 0,6 m.

10,30 ч. Разрешено е да се монтира общ заземителен проводник за заземяване на нисковолтови и високоволтови съоръжения на захранващи кули на високоволтови сигнални линии с автоматично блокиране, оборудвани със защита, която работи за изключване в случай на еднофазни земни повреди.

При общ заземяващ проводник спусканията към него от оборудване с високо напрежение (напрежение над 1 kV) и ниско напрежение (до 1 kV) трябва да бъдат отделни и заварени към различни заземяващи пръти или (в случай на дълбок заземяващ електрод ) към една пръчка, но на различни места.

10.31. Заземителният проводник се довежда до опората по дъното на изкопа, полага се по протежение на опората и се свързва към заземителния болт на кабелната кутия. Заземителният проводник е прикрепен към дървена опора със скоби, а към стоманобетонна - с телени скоби с диаметър 2,5-4 mm, монтирани на разстояние 0,5-0,6 m един от друг.

10.32. Съпротивлението на заземителните устройства не трябва да надвишава стойностите, дадени в таблица 39.