Cabinet de automatizare. Metode de împământare

Astăzi vom vorbi despre împământarea în stațiile de transformare și industriale, ale căror obiective principale sunt personalul de întreținere și funcționarea stabilă. Mulți înțeleg greșit subiectul împământării sisteme industriale, iar conexiunea sa incorectă duce la consecințe nefaste, accidente și chiar timpuri de nefuncționare costisitoare din cauza încălcării și defecțiunii. Interferența este o variabilă aleatorie, care este foarte greu de detectat fără echipamente speciale.

Surse de interferență pe magistrala de la sol

Sursele și cauzele de interferență pot fi fulgerul, electricitatea statică, radiațiile electromagnetice, echipamentele „zgomotoase”, rețeaua de alimentare 220 V cu o frecvență de 50 Hz, sarcinile rețelei comutate, triboelectricitatea, cuplurile galvanice, efectul termoelectric, electrolitic, mișcarea conductorului într-un câmp magnetic etc. În industrie, există o mulțime de interferențe asociate cu defecțiunile sau utilizarea echipamentelor necertificate. În Rusia, interferența este reglementată de standarde - 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 51317.4.4, GOST 51317.4.4, GOST 745.131, GOST. R 51522, GOST R 50648. Pentru proiectarea echipamentelor industriale, pentru a reduce nivelul de interferență, folosesc o bază de element de putere redusă cu o viteză minimă și încearcă să reducă lungimea conductorilor și a ecranării.

Definiții de bază pe tema „Înțelegere comună”

Pământ protector- conectarea părților conductoare ale echipamentului cu împământarea Pământului printr-un dispozitiv de împământare pentru a proteja o persoană de șoc electric.
Dispozitiv de împământare- un set de conductori de împământare (adică un conductor în contact cu pământul) și conductori de împământare.
Sârmă comună - un conductor în sistem, în raport cu care se măsoară potențialele, de exemplu, firul comun al PSU și al dispozitivului.
Masa semnal- conectarea la masă a firului comun al circuitelor de transmisie a semnalului.
Masa semnalului este împărțită în digital pământ și analogic. Masa analogică a semnalului este uneori împărțită în masă de intrare analogică și masă de ieșire analogică.
forța terenului- un fir comun în sistem, conectat la pământ de protecție, prin care trece un curent mare.
Neutru solid împământat b - neutrul transformatorului sau generatorului, conectat la electrodul de împământare direct sau prin rezistență scăzută.
Sârmă zero- un fir conectat la un neutru solid împământat.
Neutru izolat b - neutru al transformatorului sau al generatorului, neconectat la dispozitivul de împământare.
Reducerea la zero- conectarea echipamentelor cu un neutru solid împământat al unui transformator sau generator în rețele de curent trifazat sau cu o ieșire solid împământat a unei surse de curent monofazate.

Împământarea APCS este de obicei subdivizată în:

1. Împământare de protecție.
2. Teren de lucru, sau FE.

Scopuri de împământare

Împământarea de protecție este necesară pentru a proteja oamenii împotriva șocurilor electrice pentru echipamentele cu o tensiune de alimentare de 42 V AC sau 110 V DC, cu excepția zonelor periculoase. Dar, în același timp, împământarea de protecție duce adesea la o creștere a nivelului de interferență în sistemul de control al procesului.

Rețelele electrice cu un neutru izolat sunt utilizate pentru a evita întreruperile alimentării cu energie electrică a consumatorului cu o singură defecțiune de izolație, deoarece în cazul unei defecțiuni a izolației la pământ în rețelele cu un neutru fără împământare, este declanșată protecția și alimentarea către rețeaua este întreruptă.
Masa semnalului servește la simplificare circuit electricși dispozitive și sisteme industriale mai ieftine.

În funcție de scopul aplicației, temeliile de semnal pot fi împărțite în cele de bază și de ecran. Masa de referință este utilizată pentru transmisia de referință și semnal în circuitul electronic, iar masa de scut este utilizată pentru împământarea scuturilor. Pământul ecranului este utilizat pentru împământarea ecranelor de cabluri, ecranare, carcase de instrumente, precum și pentru îndepărtarea sarcinilor statice din părțile de frecare ale benzilor transportoare, curelelor de transmisie electrică.

Tipuri de împământare

Una dintre modalitățile de a atenua efectul dăunător al circuitelor de împământare asupra sistemelor de automatizare este implementarea separată a sistemelor de împământare pentru dispozitivele care au sensibilitate diferită la interferențe sau sunt surse de interferență de putere diferită. Proiectarea separată a conductorilor de împământare permite conectarea acestora la pământul de protecție la un punct. În același timp, diferite sisteme pământești reprezintă razele unei stele, al cărei centru este contactul cu magistrala pământ de protecție clădire. Datorită acestei topologii, zgomotul de pământ murdar nu trece prin conductorii de pământ curat. Astfel, deși sistemele de pământ sunt separate și au denumiri diferite, în cele din urmă toate sunt conectate la Pământ printr-un sistem de protecție de pământ. Singura excepție este terenul „plutitor”.

Pământ de alimentare

Sistemele de automatizare pot folosi relee electromagnetice, servomotoare de microputere, supape electromagnetice și alte dispozitive, al căror consum de curent depășește semnificativ consumul de curent al modulelor I/O și controlerelor. Circuitele de alimentare ale unor astfel de dispozitive sunt realizate cu o pereche separată de fire răsucite (pentru a reduce interferența radiată), dintre care unul este conectat la magistrala de protecție de masă. Firul comun al unui astfel de sistem (de obicei, firul conectat la borna negativă a sursei de alimentare) este masa de alimentare.

Masă analogică și digitală

Sistemele de automatizare industriale sunt analog-digitale. Prin urmare, una dintre sursele părții analogice este interferența creată de partea digitală a sistemului. Pentru a preveni trecerea interferențelor prin circuitele de masă, împământarea digitală și analogică sunt realizate sub formă de conductoare neconectate conectate împreună într-un singur punct comun. Modulele I/O și controlerele industriale au ieșiri separate pentru aceasta. masă analogică(A.GND) și digital(D.GND).

Teren „plutitor”.

O masă „plutitoare” apare atunci când firul comun al unei părți mici a sistemului nu este conectat electric la magistrala de protecție a pământului (adică la Pământ). Exemple tipice de astfel de sisteme sunt bateriile instrumente de masura, automatizări auto, sisteme de bord ale unei aeronave sau nave spațiale. Pământul plutitor este folosit mai des în tehnologia de măsurare a semnalelor mici și mai rar în sistemele de automatizare industrială.

Izolarea galvanică

Izolarea galvanică rezolvă multe probleme de împământare, iar utilizarea sa a devenit de fapt în sistemele de control al procesului. Pentru implementarea izolației galvanice (izolarea), este necesară alimentarea cu energie printr-un transformator de izolare și transmiterea unui semnal către o parte izolată a circuitului prin optocuple și transformatoare, elemente cu cuplare magnetică, condensatoare sau fibră optică. ÎN circuit electric elimină complet calea prin care este posibilă transmiterea interferențelor conduse.

Metode de împământare

Împământarea pentru circuitele cuplate galvanic este foarte diferită de împământarea pentru circuitele decuplate.

Legarea la pământ a circuitelor cuplate galvanic

Vă recomandăm să evitați utilizarea circuitelor cuplate galvanic și, dacă nu există altă opțiune, este de dorit ca aceste circuite să fie dimensionate astfel încât
oportunități mici și că acestea se află în cadrul aceluiași cabinet.

Un exemplu de împământare incorectă a sursei și receptorului unui semnal standard 0 ... 5 V

Iată următoarele erori:

• curentul de sarcină mare (motor DC) circulă pe aceeași magistrală de masă ca și semnalul, creând o cădere de tensiune la masă;
• a folosit includerea unipolară a receptorului de semnal și nu diferențial;
• a fost utilizat un modul de intrare fără izolarea galvanică a părților digitale și analogice, astfel încât curentul de alimentare al părții digitale, care conține interferențe, curge prin ieșire AGNDși creează o scădere suplimentară a tensiunii de interferență pe rezistență R1

Aceste erori duc la faptul că tensiunea la intrarea receptorului Vin egală cu suma tensiunii semnalului Voutși tensiune de interferență VGrounds = R1 (Ipit + IM)
Pentru a depăși acest dezavantaj, o bară mare de cupru poate fi folosită ca conductor de împământare, dar este mai bine să faceți împământarea așa cum se arată mai jos.

Trebuie sa fac:

• conectați toate circuitele de masă la un punct (în acest caz, curentul de interferență SUNT R1);
• conectați conductorul de masă al receptorului de semnal la același punct comun (în acest caz, curentul Ipit nu mai curge prin rezistență R1, A
  căderea de tensiune pe rezistența conductorului R2 nu se adaugă la tensiunea de ieșire a sursei de semnal Vout)

Exemplu de împământare corectă a sursei și receptorului unui semnal standard 0…5 V

Regula generală pentru slăbirea conexiunii printr-un fir comun de împământare este împărțirea terenurilor în analogic, digital, putereȘi de protecţie urmată de conexiunea lor la un singur punct.

La separarea împământărilor circuitelor cuplate galvanic, se utilizează un principiu general: circuitele de împământare cu un nivel ridicat de zgomot trebuie efectuate separat de circuitele cu un nivel scăzut de zgomot și trebuie conectate numai la un punct comun. Pot exista mai multe puncte de împământare dacă topologia unui astfel de circuit nu duce la apariția unor zone de împământare „murdare” în circuit, inclusiv sursa și receptorul semnalului și, de asemenea, dacă nu se formează bucle închise care primesc interferențe electromagnetice. în circuitul de masă.

Legarea la pământ a circuitelor izolate galvanic

O soluție radicală la problemele descrise este utilizarea izolației galvanice cu împământare separată a părților digitale, analogice și de putere ale sistemului.

Secțiunea de putere este de obicei împământă printr-o magistrală de protecție de pământ. Utilizarea izolației galvanice vă permite să separați pământul analogic și cel digital, iar aceasta, la rândul său, elimină fluxul de curenți de interferență prin pământul analogic de la putere și pământul digital. Masa analogică poate fi conectată la pământ de protecție printr-un rezistor. RAGND.

Împământarea ecranelor cablurilor de semnal în sistemele de control al procesului

Un exemplu de incorect ( de ambele părți) împământarea ecranului cablului la frecvențe joase, dacă frecvența de interferență nu depășește 1 MHz, atunci cablul trebuie împământat pe o parte, altfel se formează o buclă închisă care va funcționa ca antenă.

Un exemplu de împământare incorectă (pe partea receptorului de semnal) a ecranului cablului. Învelișul cablului trebuie să fie împământat pe partea sursei de semnal. Dacă împământarea se face pe partea receptorului, atunci curentul de interferență va trece prin capacitatea dintre miezurile cablului, creând o tensiune de interferență pe acesta și, prin urmare, între intrările diferențiale.

Prin urmare, este necesară împământarea împletiturii din partea sursei de semnal, în acest caz nu există o cale pentru trecerea curentului de interferență.

Împământarea corectă a ecranului (împământarea suplimentară din dreapta este utilizată pentru semnalul de înaltă frecvență). Dacă sursa de semnal nu este împămânțată (de exemplu, un termocuplu), atunci scutul poate fi împământat din ambele părți, deoarece în acest caz nu se formează o buclă închisă pentru curentul de interferență.

La frecvențe de peste 1 MHz, rezistența inductivă a ecranului crește, iar curenții capacitivi de captare creează o cădere mare de tensiune pe acesta, care poate fi transmisă conductoarelor interne prin capacitatea dintre împletitură și conductori. În plus, cu o lungime a cablului comparabilă cu lungimea de undă de interferență (lungimea de undă de interferență la o frecvență de 1 MHz este de 300 m, la o frecvență de 10 MHz - 30 m), rezistența împletiturii crește, ceea ce crește brusc tensiunea de interferență pe tresă. Prin urmare, la frecvențe înalte, împământarea cablului trebuie să fie împământă nu numai pe ambele părți, ci și în mai multe puncte între ele.

Aceste puncte sunt alese la o distanță de 1/10 din lungimea de undă de interferență unul față de celălalt. În acest caz, o parte din curent va curge prin împletitura cablului eu Pământ, care transmite interferența miezului central prin inductanță reciprocă.

Curentul capacitiv va curge, de asemenea, pe traseul prezentat în Fig. 21, totuși, componenta de înaltă frecvență a interferenței va fi atenuată. Alegerea numărului de puncte de împământare a cablurilor depinde de diferența de tensiuni de interferență la capetele ecranului, de frecvența interferenței, de cerințele de protecție împotriva loviturilor de trăsnet sau de mărimea curenților care curg prin ecran, dacă este împământat.

Ca opțiune intermediară, puteți utiliza a doua împământare a ecranului prin capacitatea. În același timp, la frecvență înaltă, ecranul se dovedește a fi împământat din două părți, la frecvență joasă - dintr-o parte. Acest lucru are sens în cazul în care frecvența de interferență depășește 1 MHz, iar lungimea cablului este de 10 ... 20 de ori mai mică decât lungimea de undă de interferență, adică atunci când nu este încă necesară împământarea în mai multe puncte intermediare.

Scutul interior este împământat pe o parte - partea sursei de semnal, pentru a exclude trecerea interferențelor capacitive de-a lungul căii afișate, iar scutul exterior reduce interferența de înaltă frecvență. În toate cazurile, ecranul trebuie izolat pentru a preveni contactul accidental cu obiectele metalice și pământul. Pentru a transmite un semnal pe o distanță lungă sau cu cerințe crescute pentru precizia măsurării, este necesar să transmiteți un semnal în formă digitală sau chiar mai bine prin cablu optic.

Legarea la pământ a ecranelor de cabluri ale sistemelor de automatizare din stațiile electrice

La stațiile electrice, pe împletitura (ecranul) cablului de semnal al sistemului de automatizare, așezat sub fire de înaltă tensiune la nivelul solului și împământat pe o parte, în timpul comutării curentului poate fi indusă o tensiune de sute de volți. schimbarea. Prin urmare, în scopul siguranței electrice, împământarea cablului este împămânțată pe ambele părți. Pentru a proteja împotriva câmpurilor electromagnetice cu o frecvență de 50 Hz, ecranul cablului este, de asemenea, împământat pe ambele părți. Acest lucru este justificat în cazurile în care se știe că captarea electromagnetică cu o frecvență de 50 Hz este mai mare decât captarea cauzată de fluxul de curent de egalizare prin împletitură.

Ecranele cablurilor de împământare pentru protecție împotriva trăsnetului

Pentru a proteja împotriva câmpului magnetic al fulgerului, cablurile de semnal (cu un scut împământat) ale sistemului de control al procesului care trec prin zona deschisă trebuie așezate în țevi metalice din oțel, așa-numitul scut magnetic. Mai bine sub pământ, altfel pământ la fiecare 3 metri. Câmpul magnetic are un efect redus în interiorul unei clădiri din beton armat, spre deosebire de alte materiale.

Împământare pentru măsurători diferențiale

Dacă sursa de semnal nu are rezistență la masă, măsurarea diferențială produce o intrare flotantă. Intrarea flotantă poate fi încărcată static de electricitatea atmosferică sau de curentul de scurgere de intrare al unui amplificator operațional. Pentru a evacua sarcina și curentul la masă, intrările potențiale ale modulelor de intrare analogice conțin în mod obișnuit rezistențe interne de la 1 la 20 MΩ care conectează intrările analogice la masă. Cu toate acestea, cu un nivel ridicat de interferență sau o sursă mare de semnal, chiar și o rezistență de 20 MΩ poate să nu fie suficientă și atunci este necesar să se utilizeze suplimentar rezistențe externe cu o valoare de zeci de kΩ la 1 MΩ sau condensatoare cu aceeași rezistență la frecvența de interferență.

Impământare senzori inteligenți

În zilele noastre, așa-numitul senzori inteligenți cu un microcontroler în interior pentru a lineariza ieșirea de la senzor, dând un semnal în formă digitală sau analogică. Datorită faptului că partea digitală a senzorului este combinată cu partea analogică, semnalul de ieșire are un nivel de zgomot crescut dacă pământul este incorect. Unii senzori au un DAC cu o ieșire de curent și, prin urmare, necesită o rezistență externă de sarcină de ordinul a 20 kΩ, astfel încât semnalul util din ei este obținut sub forma unei căderi de tensiune pe rezistorul de sarcină atunci când curge curentul de ieșire a senzorului.

Tensiunea de sarcină este:

Vload = Vout – Iload R1+ I2 R2,

adică depinde de curent I2, care include curentul digital de masă. Curentul digital de masă conține zgomot și afectează tensiunea pe sarcină. Pentru a elimina acest efect, circuitele de masă trebuie realizate așa cum se arată mai jos. Aici curentul digital de masă nu trece prin rezistență R21și nu introduce zgomot în semnal la sarcină.

Împământarea corectă a senzorilor inteligenți:

Legarea la pământ a dulapurilor cu echipamente ale sistemelor de automatizare

Instalarea dulapurilor APCS trebuie să țină cont de toate informațiile menționate anterior. Următoarele exemple de dulapuri de comandă de împământare sunt împărțite conditionat pe corect, oferind un nivel de zgomot mai scăzut și eronat.

Iată un exemplu (conexiunile incorecte sunt evidențiate cu roșu; GND este un pin pentru conectarea unui pin de alimentare cu împământare), în care fiecare diferență față de figura următoare agravează defecțiunile componentelor digitale și crește eroarea analogică. Următoarele conexiuni „greșite” sunt făcute aici:

• dulapurile sunt împământate în puncte diferite, astfel încât potențialele de împământare ale acestora sunt diferite;
• dulapurile sunt interconectate, ceea ce creează un circuit închis în circuitul de masă;
• conductorii de împământare analogică și digitală din dulapul din stânga rulează în paralel pe o suprafață mare, astfel încât pickup-urile inductive și capacitive de la pământ digital pot apărea pe pământ analogic;
• concluzie GND unitatea de alimentare este conectată la corpul dulapului în cel mai apropiat punct și nu la borna de masă, prin urmare, curentul de interferență trece prin corpul dulapului, pătrunzând prin transformatorul de alimentare;
• o sursă de alimentare este utilizată pentru două dulapuri, ceea ce mărește lungimea și inductanța conductorului de masă;
• în dulapul din dreapta, bornele de împământare sunt conectate nu la borna de împământare, ci direct la corpul dulapului, în timp ce corpul dulapului devine o sursă de interferență inductivă pentru toate firele care trec de-a lungul pereților săi;
• în dulapul din dreapta din rândul din mijloc, împământările analogice și digitale sunt conectate direct la ieșirea blocurilor.

Deficiențele enumerate sunt eliminate prin exemplul de împământare adecvată a dulapurilor sistemelor de automatizare industrială:

Adăuga. Avantajul cablajului din acest exemplu ar fi utilizarea unui conductor de împământare separat pentru modulele de intrare analogice cele mai sensibile. În cadrul unui dulap (rack), este de dorit să grupați modulele analogice separat, modulele digitale separat, astfel încât atunci când așezați fire într-un canal de cabluri, lungimea secțiunilor de trecere paralelă a circuitelor de împământare digitale și analogice să fie redusă.

Împământarea în sistemele de telecomandă

În sistemele distribuite pe un anumit teritoriu cu dimensiuni caracteristice de zeci și sute de metri, este imposibil să se utilizeze module de intrare fără izolare galvanică. Doar izolarea galvanică vă permite să conectați circuite împământate în puncte cu potențial diferit. cea mai bună soluție pentru transmisia semnalului este fibră optică și utilizarea senzorilor cu ADC încorporat și interfață digitală.

Legarea la pământ a echipamentelor de acţionare şi a acţionărilor APCS

Circuitele de alimentare pentru motoarele controlate cu impulsuri, servomotoarele și actuatoarele controlate prin PWM trebuie să fie perechi răsucite pentru a reduce câmpul magnetic și ecranate pentru a reduce componenta electrică a interferenței radiate. Ecranul cablului trebuie să fie împământat pe o parte. Circuitele pentru conectarea senzorilor unor astfel de sisteme ar trebui plasate într-un ecran separat și, dacă este posibil, la distanță spațială de dispozitivele de acționare.

Împământare în rețele industriale RS-485, Modbus

Rețeaua industrială bazată pe interfață este ecranată pereche răsucită cu utilizare obligatorie module de izolare galvanică.

Pentru distanțe scurte (aproximativ 15 m) și în absența surselor de zgomot din apropiere, ecranul nu poate fi utilizat. La lungimi mari de ordinul de până la 1,2 km, diferența de potențial de masă în puncte îndepărtate unul de celălalt poate atinge câteva zeci de volți. Pentru a preveni trecerea curentului prin ecran, ecranul cablului trebuie împământat doar în ORICE punct. La utilizarea unui cablu neecranat, poate fi indusă asupra acestuia o sarcină statică mare (câțiva kilovolți) din cauza electricității atmosferice, care poate dezactiva elementele de izolare galvanică. Pentru a preveni acest efect, partea izolată a dispozitivului de izolare galvanică ar trebui să fie împământată printr-o rezistență, de exemplu 0,1 ... 1 MΩ. Rezistența prezentată de linia întreruptă reduce, de asemenea, posibilitatea defecțiunii din cauza defecțiunilor la pământ sau a rezistenței mari de izolare galvanică în cazul cablului ecranat. În rețelele Ethernet cu lățime de bandă redusă (10 Mbps), scutul ar trebui să fie împământat doar într-un punct. Pentru Fast Ethernet (100 Mbps) și Gigabit Ethernet (1 Gbps), scutul trebuie să fie împământat în mai multe puncte.

Legătura la pământ la instalații industriale explozive

La obiectele explozive, atunci când se instalează împământarea cu un fir torsionat, nu este permisă utilizarea lipirii pentru lipirea miezurilor împreună, deoarece din cauza fluxului rece al lipirii, este posibilă slăbirea punctelor de presiune de contact în bornele șuruburilor.

Ecranul cablului de interfață este împământat într-un punct din afara zonei periculoase. În zona periculoasă, acesta trebuie protejat de contactul accidental cu conductorii împământați. circuite intrinsec sigure nu trebuie împământat decât dacă este cerut de condițiile de funcționare ale echipamentului electric ( GOST R 51330,10, p6.3.5.2). Și trebuie instalate în așa fel încât interferențele de la câmpurile electromagnetice externe (de exemplu, de la un transmițător radio situat pe acoperișul unei clădiri, de la liniile electrice aeriene sau cablurile de mare putere din apropiere) să nu creeze tensiune sau curent în siguranță intrinsecă. circuite. Acest lucru poate fi realizat prin ecranarea sau îndepărtarea circuitelor cu siguranță intrinsecă de la sursa de interferență electromagnetică.

Atunci când sunt amplasate într-un fascicul comun sau conductă, cablurile cu circuite cu siguranță intrinsecă și cu siguranță intrinsecă trebuie separate printr-un strat intermediar material izolator sau metal împământat. Nu este necesară separarea dacă sunt utilizate cabluri cu înveliș metalic sau ecranate. Structurile metalice împământate nu ar trebui să aibă goluri și contacte slabe între ele, care pot produce scântei în timpul unei furtuni sau la comutarea echipamentelor puternice. În instalațiile industriale explozive, rețelele de distribuție electrică cu un neutru izolat sunt utilizate în mod predominant pentru a elimina posibilitatea apariției scânteilor în timpul scurt circuit fazele la masă și funcționarea siguranțelor de protecție în caz de deteriorare a izolației. Pentru protectie impotriva electricitate statica utilizați împământarea descrisă în secțiunea corespunzătoare. Electricitatea statică poate aprinde un amestec exploziv.

Tehnicile de împământare în sistemele de automatizare industriale sunt foarte diferite pentru circuitele cuplate galvanic și izolate galvanic. Majoritatea metodelor descrise în literatură se referă la circuite cuplate galvanic, a căror proporție în În ultima vreme a scăzut semnificativ din cauza unei scăderi puternice a prețurilor pentru izolarea convertoarelor DC-DC.

3.5.1. Circuite cuplate galvanic

Un exemplu de circuit cuplat galvanic este conectarea sursei și receptorului unui semnal standard de 0 ... 5 V (Fig. 3.95, Fig. 3.96). Pentru a explica modul de împământare corect, luați în considerare opțiunea incorectă (Fig. 3.95) și corectă (Fig. 3.96, instalare. Următoarele erori au fost făcute în Fig. 3.95:

Erorile enumerate conduc la faptul că tensiunea la intrarea receptorului este egală cu suma tensiunii semnalului și a tensiunii de interferență. Pentru a elimina acest dezavantaj, o bară mare de cupru poate fi utilizată ca conductor de împământare, dar este mai bine să efectuați împământarea așa cum se arată în fig. 3,96, și anume:

Regula generală pentru slăbirea comunicării printr-un fir comun de împământare este împărțirea terenurilor în analog, digital, putere și protecție și apoi conectarea lor la un singur punct. La separarea împământării circuitelor cuplate galvanic, se utilizează principiul general: circuitele de împământare cu un nivel ridicat de interferență trebuie efectuate separat de circuitele cu un nivel scăzut de interferență și trebuie conectate numai la un punct comun. Pot exista mai multe puncte de împământare, dacă topologia unui astfel de circuit nu duce la apariția unor zone de împământare „murdare” în circuit, inclusiv sursa de semnal și receptorul și, de asemenea, dacă în circuitul de împământare nu se formează bucle închise, prin care circulă curentul indus de interferenţa electromagnetică.

Dezavantajul metodei de separare a conductorilor de împământare este eficienta scazuta la frecvențe înalte, când un rol important joacă inductanța reciprocă dintre conductoarele de împământare adiacente, care înlocuiește doar cuplajele galvanice cu cele inductive, fără a rezolva problema în ansamblu.

Lungimile mari ale conductorului cresc, de asemenea, rezistența la sol, ceea ce este important la frecvențe înalte. Prin urmare, împământarea într-un punct este utilizată la frecvențe de până la 1 MHz, este mai bine să împământați în mai multe puncte peste 10 MHz, în intervalul intermediar de la 1 la 10 MHz, ar trebui utilizat un circuit într-un singur punct dacă cel mai lung conductor din circuitul de masă este mai mic de 1/20 din lungimea de undă de interferență. În caz contrar, se utilizează schema multipunct [Barnes].

Împământarea cu un singur punct este adesea folosită în aplicații militare și spațiale [Barnes].

3.5.2. Ecranarea cablurilor de semnal

Luați în considerare împământarea ecranelor atunci când transmiteți un semnal printr-o pereche ecranată răsucită, deoarece acest caz este cel mai tipic pentru sistemele de automatizare industrială.

Dacă frecvența de interferență nu depășește 1 MHz, atunci cablul trebuie să fie împământat pe o parte. Dacă este împământat din ambele părți (Fig. 3.97), atunci se formează un circuit închis, care va funcționa ca o antenă, primind interferențe electromagnetice (în Fig. 3.97, calea curentului de interferență este afișată printr-o linie întreruptă). Curentul care curge prin ecran este o sursă de interferență inductivă pe firele adiacente și firele din interiorul ecranului. Deși câmpul magnetic al curentului de împletitură din interiorul scutului este teoretic egal cu zero, dar din cauza variației tehnologice în fabricarea cablului, precum și a rezistenței nenule a împletiturii, preluarea pe firele din interiorul scutului poate fi semnificativ. Prin urmare, ecranul trebuie să fie împământat doar pe o parte și pe partea sursei de semnal.

Învelișul cablului trebuie să fie împământat pe partea sursei de semnal. Dacă împământarea se face din partea laterală a receptorului (Fig. 3.98), atunci curentul de interferență va curge pe traseul prezentat în fig. 3,98 linie întreruptă, adică prin capacitatea dintre miezurile cablurilor, creând tensiune de interferență asupra acestuia și, în consecință, între intrările diferențiale. Prin urmare, este necesară împământarea împământării din partea laterală a sursei de semnal (Fig. 3.99). În acest caz, nu există nicio cale pentru trecerea curentului de interferență. Vă rugăm să rețineți că aceste diagrame arată un receptor de semnal diferențial, de ex. ambele intrări au rezistență infinită la masă.

Dacă sursa de semnal nu este împămânțată (de exemplu, un termocuplu), atunci scutul poate fi împământat din ambele părți, deoarece în acest caz, nu se formează o buclă închisă pentru curentul de interferență.

La frecvențe de peste 1 MHz, rezistența inductivă a ecranului crește, iar curenții capacitivi de captare creează o cădere mare de tensiune pe acesta, care poate fi transmisă conductoarelor interne prin capacitatea dintre împletitură și conductori. În plus, cu o lungime a cablului comparabilă cu lungimea de undă de interferență (lungimea de undă de interferență la o frecvență de 1 MHz este de 300 m, la o frecvență de 10 MHz - 30 m), rezistența împletiturii crește (vezi „Modelul de la sol” secțiune), care crește brusc tensiunea de interferență pe împletitură. Prin urmare, la frecvențe înalte, mantaua cablului trebuie împământată nu numai pe ambele părți, ci și în mai multe puncte între ele (Fig. 3.100). Aceste puncte sunt alese la o distanță de 1/10 din lungimea de undă de interferență unul față de celălalt. În acest caz, o parte din curent va curge prin împletitura cablului, transmițând interferența miezului central prin inductanță reciprocă. Curentul capacitiv va curge, de asemenea, pe traseul prezentat în fig. 3.98, totuși, componenta de înaltă frecvență a interferenței va fi atenuată. Alegerea numărului de puncte de împământare a cablurilor depinde de diferența de tensiuni de interferență la capetele ecranului, de frecvența interferenței, de cerințele de protecție împotriva loviturilor de trăsnet sau de mărimea curenților care curg prin ecran, dacă este împământat.

Ca opțiune intermediară, puteți utiliza a doua împământare a ecranului prin capacitatea (Fig. 3.99). În același timp, la frecvență înaltă, ecranul se dovedește a fi împământat din două părți, la frecvență joasă - dintr-o parte. Acest lucru are sens în cazul în care frecvența de interferență depășește 1 MHz, iar lungimea cablului este de 10 ... 20 de ori mai mică decât lungimea de undă de interferență, de exemplu. cand nu este inca necesara efectuarea impamantarii in mai multe puncte intermediare. Valoarea capacității poate fi calculată prin formula , unde este frecvența superioară a limitei spectrului de interferență, este capacitatea condensatorului de împământare (fracții de Ohm). De exemplu, la o frecvență de 1 MHz, un condensator de 0,1 uF are o rezistență de 1,6 ohmi. Condensatorul trebuie să fie de înaltă frecvență, cu auto-inductanță scăzută.

Pentru o ecranare de înaltă calitate într-o gamă largă de frecvențe, se utilizează un ecran dublu (Fig. 3.101) [Zipse]. Scutul interior este împământat pe o parte, partea sursei de semnal, pentru a preveni trecerea interferențelor capacitive prin mecanismul prezentat în fig. 3.98, iar scutul exterior reduce interferența de înaltă frecvență.

În toate cazurile, ecranul trebuie izolat pentru a preveni contactul accidental cu obiectele metalice și pământul.

Amintiți-vă că frecvența de interferență este frecvența care poate fi percepută de intrările sensibile ale echipamentelor de automatizare. În special, dacă există un filtru la intrarea modulului analogic, atunci frecvența maximă de zgomot care trebuie luată în considerare pentru ecranare și împământare este determinată de frecvența de tăiere superioară a benzii de trecere a filtrului.

Deoarece chiar și cu împământare adecvată, dar cu un cablu lung, interferența trece în continuare prin scut, este mai bine să transmiteți semnalul pe o distanță lungă sau cu cerințe crescute pentru precizia măsurării în formă digitală sau printr-un cablu optic. Pentru aceasta, puteți utiliza, de exemplu, module de intrare analogice RealLab! serie cu o interfață digitală RS-485 sau convertoare cu fibră optică ale interfeței RS-485, de exemplu, tip SN-OFC-ST-62.5/125 de la RealLab! .

Am efectuat o comparație experimentală diferite căi conectarea unei surse de semnal (termistor cu o rezistență de 20 kOhm) printr-o pereche răsucită ecranată (0,5 spire pe centimetru) de 3,5 m lungime. A fost folosit un amplificator instrumental RL-4DA200 cu un sistem de achiziție de date RL-40AI de la RealLab! Câștigul canalului de amplificare a fost de 390, lățimea de bandă a fost de 1 kHz. Tipul de interferență pentru circuitul din Fig. 3.102-a este prezentat în fig. 3.103.

3.5.4. Ecrane pentru cabluri în substații electrice

La substațiile electrice, pe împletitura (ecranul) cablului de semnal de automatizare, așezat sub fire de înaltă tensiune la nivelul solului și împământat pe o parte, în timpul comutării curentului de către întrerupător poate fi indusă o tensiune de sute de volți. Prin urmare, în scopul siguranței electrice, împământarea cablului este împămânțată pe ambele părți.

Pentru a proteja împotriva câmpurilor electromagnetice cu o frecvență de 50 Hz, ecranul cablului este, de asemenea, împământat pe ambele părți. Acest lucru este justificat în cazurile în care se știe că captarea electromagnetică cu o frecvență de 50 Hz este mai mare decât captarea cauzată de fluxul de curent de egalizare prin împletitură.

3.5.5. Ecranuri pentru cabluri pentru protecție împotriva trăsnetului

Pentru a proteja împotriva câmpului magnetic al fulgerului, cablurile de semnal ale sistemelor de automatizare care trec prin zone deschise trebuie așezate în țevi metalice din material feromagnetic, cum ar fi oțelul. Țevile joacă rolul unui ecran magnetic [Vijayaraghavan]. Oțelul inoxidabil nu poate fi utilizat deoarece acest material nu este feromagnetic. Conductele sunt așezate în subteran, iar atunci când sunt deasupra solului, acestea trebuie împământate aproximativ la fiecare 3 metri [Zipse]. Cablul trebuie să fie ecranat, iar ecranul trebuie să fie împământat. Împământarea ecranului trebuie să fie de foarte bună calitate, cu rezistență minimă la pământ.

În interiorul clădirii, câmpul magnetic este slăbit în clădirile din beton armat și nu este slăbit în cele din cărămidă.

O soluție radicală la problemele de protecție împotriva trăsnetului este utilizarea unui cablu de fibră optică, care este deja destul de ieftin și ușor conectat la interfața RS-485, de exemplu, prin convertoare de tip SN-OFC-ST-62.5/125.

3.5.6. Împământare pentru măsurători diferențiale

Dacă sursa de semnal nu are rezistență la masă, atunci se formează o „intrare plutitoare” în timpul măsurării diferențiale (Fig. 3.105). Intrarea plutitoare poate fi încărcată static de electricitatea atmosferică (vezi și secțiunea Tipuri de pământ) sau de curentul de scurgere de intrare al unui amplificator operațional. Pentru a drena sarcina și curentul la masă, intrările potențiale ale modulelor de intrare analogice conțin în mod obișnuit rezistențe interne de la 1 MΩ până la 20 MΩ pentru a conecta intrările analogice la masă. Cu toate acestea, cu un nivel ridicat de interferență sau o rezistență ridicată a sursei de semnal, rezistența de 20 MΩ poate să nu fie suficientă și atunci este necesar să se utilizeze suplimentar rezistențe externe cu rezistență de la zeci de kΩ la 1 MΩ sau condensatoare cu aceeași rezistență la frecvența de interferență (Fig. 3.105).

3.5.7. Senzori inteligenți

Recent, așa-numiții senzori inteligenți, care conțin un microcontroler pentru liniarizarea caracteristicii de conversie a senzorului, au fost răspândiți și dezvoltați rapid (vezi, de exemplu, „Senzori pentru temperatură, presiune, umiditate”). Senzorii inteligenți furnizează un semnal în formă digitală sau analogică [Caruso]. Datorită faptului că partea digitală a senzorului este combinată cu partea analogică, semnalul de ieșire are un nivel de zgomot crescut dacă pământul este incorect.

Unii senzori, precum cei de la Honeywell, au un DAC cu ieșire de curent și, prin urmare, necesită o rezistență externă de sarcină (de ordinul a 20 kΩ [Caruso]), deci semnalul util se obține sub forma unei căderi de tensiune pe rezistența de sarcină când curge curentul de ieșire al senzorului.

dulapurile sunt interconectate, ceea ce creează o buclă închisă în circuitul de masă, vezi fig. 3.69, secțiunea „Legătura de protecție a clădirilor”, „Conductoare de împământare”, „Interferențe electromagnetice”;

conductoarele de împământare analogice și digitale din dulapul din stânga rulează în paralel pe o suprafață mare, astfel încât pickup-urile inductive și capacitive de la pământ digital pot apărea pe pământ analogic;

sursa de alimentare (mai precis, borna sa negativă) este conectată la corpul dulapului în cel mai apropiat punct și nu la borna de masă, prin urmare, curentul de interferență trece prin corpul dulapului, pătrunzând prin transformatorul de alimentare (vezi Fig. 3.62). ,);

o sursă de alimentare este utilizată pentru două dulapuri, ceea ce mărește lungimea și inductanța conductorului de masă;

în dulapul din dreapta, bornele de împământare nu sunt conectate la borna de împământare, ci direct la corpul dulapului. În acest caz, corpul dulapului devine o sursă de captare inductivă pe toate firele care trec de-a lungul pereților săi;

în dulapul din dreapta, în rândul din mijloc, împământările analogice și digitale sunt conectate direct la ieșirea blocurilor, ceea ce este greșit, vezi fig. 3,95, fig. 3.104.

Aceste neajunsuri sunt eliminate în fig. 3.108. O îmbunătățire suplimentară a cablajului în acest exemplu ar fi utilizarea unui conductor de împământare separat pentru modulele de intrare analogice cele mai sensibile.

În cadrul unui dulap (rack), este de dorit să grupați modulele analogice separat și modulele digitale separat, astfel încât atunci când așezați fire într-o conductă de cabluri, lungimea secțiunilor de trecere paralelă a circuitelor de împământare digitale și analogice să fie redusă.

3.5.9. Sisteme de control distribuit

În sistemele de control distribuite pe o anumită zonă cu dimensiuni caracteristice de zeci și sute de metri, este imposibil să se utilizeze module de intrare fără izolație galvanică. Doar izolarea galvanică vă permite să conectați circuite împământate în puncte cu potențial diferit.

Cablurile care trec prin zone deschise trebuie protejate de impulsurile magnetice în timpul unei furtuni (vezi secțiunea „Fulger și electricitate atmosferică”, „Ecrane pentru cabluri pentru protecție împotriva trăsnetului”) și de câmpurile magnetice la comutarea sarcinilor puternice (vezi secțiunea „Ecrane de cabluri la stațiile electrice ). Atentie speciala ecranul cablului trebuie să fie împământat (vezi secțiunea „Ecranarea cablurilor de semnal”). O soluție radicală pentru un sistem de control distribuit geografic este transferul de informații fibra optica sau canal radio.

Rezultate bune pot fi obținute prin refuzul de a transmite informații prin standarde analogice în favoarea celor digitale. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza modulele unui sistem de control distribuit RealLab! Seria NL de la Reallab! . Esența acestei abordări constă în faptul că modulul de intrare este situat lângă senzor, reducând astfel lungimea firelor cu semnale analogice, iar semnalul este transmis către PLC printr-un canal digital. O variație a acestei abordări este utilizarea senzorilor cu ADC-uri încorporate și interfețe digitale (de exemplu, senzori din seria NL-1S).

3.5.10. Circuite de măsurare sensibile

Pentru circuite de măsurare cu sensibilitate ridicată în mediu electromagnetic slab scoruri de top oferă utilizarea unei pământuri „plutitoare” (vezi secțiunea „Tipuri de împământare”) împreună cu puterea bateriei [Plutitoare] și transmiterea informațiilor prin fibră optică.

3.5.11. Echipamente de acţionare şi acţionări

Circuitele de alimentare ale motoarelor controlate cu impulsuri, servomotoarelor, actuatoarelor controlate prin PWM trebuie să fie realizate cu o pereche răsucită pentru a reduce câmpul magnetic și, de asemenea, ecranate pentru a reduce componenta electrică a interferenței radiate. Ecranul cablului trebuie să fie împământat pe o parte. Circuitele pentru conectarea senzorilor unor astfel de sisteme ar trebui plasate într-un ecran separat și, dacă este posibil, la distanță spațială de dispozitivele de acționare.

Împământare în rețele industriale

O rețea industrială bazată pe interfața RS-485 este realizată de un cablu torsadat ecranat cu utilizarea obligatorie a modulelor de izolare galvanică fig. 3.110). Pentru distanțe scurte (aproximativ 10 m), în absența surselor de interferență în apropiere, ecranul nu poate fi utilizat. La distanțe mari (standardul permite o lungime a cablului de până la 1,2 km), diferența de potențial de masă în puncte îndepărtate poate ajunge la câteva unități și chiar zeci de volți (vezi secțiunea „Ecranarea cablurilor de semnal”). Prin urmare, pentru a preveni trecerea curentului prin ecran, egalând aceste potențiale, ecranul cablului trebuie să fie împământat. doar un punct(indiferent care). Acest lucru va preveni, de asemenea, apariția unei bucle închise. suprafata mareîn circuitul de masă, în care datorită inductie electromagnetica un curent mare poate fi indus în timpul fulgerelor sau comutării sarcinilor puternice. Acest curent, prin inductanță reciprocă, induce pe perechea centrală de fire e. d.c., care poate deteriora cipurile driverului portului.

La utilizarea unui cablu neecranat, poate fi indusă asupra acestuia o sarcină statică mare (câțiva kilovolți) din cauza electricității atmosferice, care poate distruge elementele de izolare galvanică. Pentru a preveni acest efect, partea izolată a dispozitivului de izolare galvanică ar trebui să fie împământată printr-o rezistență, de exemplu, 0,1 ... 1 MΩ (indicată printr-o linie întreruptă în Fig. 3.110).

Efectele descrise mai sus sunt deosebit de pronunțate în rețelele Ethernet cu cablu coaxial, atunci când mai multe plăci de rețea Ethernet se defectează în timpul unei furtuni la împământare în mai multe puncte (sau lipsă de împământare) în timpul unei furtuni.

În rețelele Ethernet cu lățime de bandă redusă (10 Mbps), scutul ar trebui să fie împământat doar într-un punct. Pe Fast Ethernet (100 Mbps) și Gigabit Ethernet (1 Gbps), împământarea ecranului trebuie făcută în mai multe puncte, urmând recomandările din secțiunea „Shielding Signal Cables”

Când așezați cablul într-o zonă deschisă, trebuie să utilizați toate regulile descrise în secțiunea „Ecranarea cablurilor de semnal”

3.5.12. Legare la pământ la obiecte explozive

La instalațiile industriale explozive (a se vedea secțiunea „Automatizarea instalațiilor periculoase”), atunci când se instalează circuite de împământare cu un fir torsadat, nu este permisă utilizarea lipirii pentru lipirea miezurilor între ele, deoarece din cauza fluxului rece al lipirii, presiunea de contact în bornele șuruburilor pot fi slăbite.

Ecranul cablului de interfață RS-485 este împământat într-un punct, în afara zonei periculoase. În zona periculoasă, acesta trebuie protejat de contactul accidental cu conductorii împământați. Circuitele cu siguranță intrinsecă nu trebuie împământate decât dacă condițiile de funcționare ale echipamentului electric o impun (GOST R 51330.10, secțiunea „Ecranarea cablurilor de semnal”).

3.6. Izolarea galvanică

Izolarea galvanică(izolarea) circuitelor este o soluție radicală la majoritatea problemelor asociate cu împământarea, iar utilizarea sa a devenit un standard de facto în sistemele de automatizare industrială.

Pentru a implementa izolarea galvanică, este necesar să furnizați energie părții izolate a circuitului și să faceți schimb de semnale cu aceasta. Energia este furnizată folosind un transformator de izolare (în convertoare DC-DC sau AC-DC) sau folosind surse de alimentare autonome: baterii și acumulatori galvanici. Transmiterea semnalului se realizează prin optocuple și transformatoare, elemente cu cuplaj magnetic, condensatoare sau fibră optică.

Ideea de bază a izolației galvanice este că calea prin care interferențele conductoare pot fi transmise este complet eliminată în circuitul electric.

Izolarea galvanică rezolvă următoarele probleme:

reduce tensiunea de zgomot în modul comun la intrarea receptorului de semnal analogic diferenţial la aproape zero (de exemplu, în Fig. 3.73, tensiunea în modul comun de pe termocuplu în raport cu pământul nu afectează semnalul diferenţial la intrarea lui). modulul de intrare);

protejează circuitele de intrare și de ieșire ale modulelor de intrare și de ieșire împotriva defectării de către o tensiune mare de mod comun (de exemplu, în Fig. 3.73, tensiunea de mod comun pe un termocuplu în raport cu pământul poate fi arbitrar de mare dacă nu depășește tensiunea de rupere a izolației).

Pentru a utiliza izolarea galvanică, sistemul de automatizare este împărțit în subsisteme izolate autonome, schimbul de informații între care se realizează folosind elemente de izolare galvanică. Fiecare subsistem are propria sa masă locală și sursă de alimentare locală. Subsistemele sunt împământate numai pentru siguranța electrică și protecția locală împotriva interferențelor.

Principalul dezavantaj al circuitelor cu izolație galvanică este nivelul crescut de interferență de la convertorul DC-DC, care, totuși, poate fi făcut suficient de mic pentru circuitele de joasă frecvență folosind filtrare digitală și analogică. La frecvențe înalte, capacitatea subsistemului la masă, precum și capacitatea de trecere a elementelor de izolare galvanică, este un factor limitator în meritele sistemelor izolate galvanic. Capacitatea la masă poate fi redusă prin utilizarea unui cablu optic și reducerea dimensiuni geometrice sistem izolat.

Când se utilizează circuite izolate galvanic, conceptul " tensiune de izolare" este adesea înțeles greșit. În special, dacă tensiunea de izolație a unui modul de intrare este de 3 kV, aceasta nu înseamnă că intrările sale pot fi la o tensiune atât de mare în condiții de lucru. În literatura străină, sunt utilizate trei standarde pentru a descrie caracteristicile de izolație. : UL1577, VDE0884 și IEC61010 -01, dar descrierile dispozitivelor de izolare galvanică nu se referă întotdeauna la acestea. Prin urmare, conceptul de „tensiune de izolare” este interpretat în descrierile interne ale dispozitivelor străine în mod ambiguu. Principala diferență este că, în unele cazuri, avem vorbim despre o tensiune care poate fi aplicată la izolație pe termen nelimitat (tensiunea de izolație de lucru) , în alte cazuri este de probă Voltaj (tensiune de izolare), care se aplică pe probă timp de 1 min. până la câteva microsecunde. Tensiunea de testare poate fi de până la 10 ori mai mare decât tensiunea de operare și este destinată testării accelerate în timpul producției, deoarece tensiunea la care are loc defectarea depinde de durata impulsului de testare.

fila. 3.26 arată relația dintre tensiunea de funcționare și cea de testare (test) conform standardului IEC61010-01. După cum puteți vedea din tabel, concepte precum tensiunea de funcționare, constantă, rms sau valoarea de vârf a tensiunii de testare pot varia foarte mult.

Rezistența izolației electrice a echipamentelor de automatizare casnică este testată în conformitate cu GOST 51350 sau GOST R IEC 60950-2002 cu o tensiune sinusoidală cu o frecvență de 50 Hz timp de 60 de secunde la o tensiune indicată în manualul de instrucțiuni ca „tensiune de izolație”. De exemplu, cu o tensiune de testare a izolației de 2300 V, tensiunea de funcționare a izolației este de numai 300 V (Tabelul 3.26). RMS, 50/60 Hz,

1 min.

instalații electrice peste 1 kV în rețele cu un neutru efectiv împământat (cu curenți mari de defect la pământ);

instalații electrice peste 1 kV în rețele cu neutru izolat (cu curenți mici de defect la pământ);

instalatii electrice pana la 1 kV cu neutru la pamant;

instalatii electrice pana la 1 kV cu neutru izolat.

1.7.3. O rețea electrică cu un neutru efectiv împământat este o rețea electrică trifazată peste 1 kV, în care factorul de defecțiune la pământ nu depășește 1,4.

Raportul defectului la pământ într-o rețea electrică trifazată este raportul dintre diferența de potențial dintre o fază nedeteriorată și pământ la punctul de defect de pământ al altei sau două faze și diferența de potențial dintre fază și pământ în acest punct înainte de defecțiune. .

1.7.4. Un neutru cu pământ mort este un transformator sau un neutru al generatorului conectat la un dispozitiv de împământare direct sau printr-o rezistență scăzută (de exemplu, prin transformatoare de curent).

1.7.5. Un neutru izolat este un neutru al transformatorului sau al generatorului care nu este conectat la un dispozitiv de împământare sau conectat la acesta prin dispozitive de semnalizare, măsurare, protecție, reactoare de suprimare a arcului de împământare și dispozitive similare cu rezistență ridicată.

1.7.6. Împământarea oricărei părți a unei instalații electrice sau a altei instalații se numește intenționată conexiune electrica această parte cu un dispozitiv de împământare.

1.7.7. Împământarea de protecție este împământarea părților unei instalații electrice pentru a asigura siguranța electrică.

1.7.8. Împământarea de lucru este împământarea oricărui punct al părților purtătoare de curent ale instalației electrice, care este necesară pentru a asigura funcționarea instalației electrice.

1.7.9. Reducerea la zero în instalațiile electrice cu tensiuni de până la 1 kV este conectarea deliberată a unor părți ale unei instalații electrice care nu sunt în mod normal alimentate cu un neutru cu pământ mort al unui generator sau transformator în rețelele de curent trifazat, cu o ieșire cu pământ mort de o sursă de curent monofazată, cu o sursă de mijloc cu pământ mort în rețelele de curent continuu.

1.7.10. O defecțiune la pământ este o conectare accidentală a părților sub tensiune ale unei instalații electrice la părțile structurale care nu sunt izolate de pământ sau direct la pământ. O defecțiune la pământ este o conectare accidentală a părților sub tensiune ale unei instalații electrice cu părțile lor structurale care nu sunt în mod normal alimentate.

1.7.11. Un dispozitiv de împământare este o combinație între un conductor de împământare și conductori de împământare.

1.7.12. Un conductor de împământare este un conductor (electrod) sau un set de conductori (electrozi) legați de metal care sunt în contact cu pământul.

1.7.13. Un conductor de împământare artificială este un conductor de împământare special făcut în scopuri de împământare.

1.7.14. Conductorul natural de împământare este părțile conductoare de electricitate ale comunicațiilor, clădirilor și structurilor în scopuri industriale sau de altă natură care sunt în contact cu pământul și sunt utilizate în scopuri de împământare.

1.7.15. Linia de împământare sau de împământare se numește, respectiv, un conductor de protecție de împământare sau zero cu două sau mai multe ramuri.

1.7.16. Un conductor de împământare este un conductor care conectează părțile împământate la electrodul de împământare.

1.7.17. Un conductor de protecție (PE) în instalațiile electrice este un conductor folosit pentru a proteja oamenii și animalele împotriva șocurilor electrice. În instalațiile electrice de până la 1 kV, un conductor de protecție conectat la un neutru cu pământ mort al unui generator sau transformator se numește conductor de protecție neutru.

1.7.18. Conductorul de lucru zero (N) în instalațiile electrice de până la 1 kV este un conductor utilizat pentru alimentarea receptoarelor electrice, conectat la un neutru solid împământat al unui generator sau transformator în rețelele de curent trifazat, cu o ieșire solid legată la pământ a unei monofazate. sursă de curent, cu un punct sursă solid împământat în rețelele de curent continuu cu trei fire.

Un conductor combinat de protecție zero și de lucru zero (PEN) în instalațiile electrice de până la 1 kV este un conductor care combină funcțiile unui conductor de protecție zero și de lucru zero.

În instalațiile electrice de până la 1 kV cu un neutru împământat solid, conductorul de lucru zero poate îndeplini funcțiile unui conductor de protecție zero.

1.7.19. Zona de răspândire este zona pământului, în care apare un gradient de potențial vizibil atunci când curentul se scurge de la electrodul de pământ.

1.7.20. Zona cu potențial zero este zona pământului din afara zonei de răspândire.

1.7.21. Tensiunea de pe dispozitivul de împământare este tensiunea care apare atunci când curentul se scurge de la electrodul de împământare în pământ între punctul de intrare a curentului din dispozitivul de împământare și zona cu potențial zero.

1.7.22. Tensiunea relativă la pământ la scurtcircuitarea la carcasă este tensiunea dintre acest caz și zona de potențial zero.

1.7.23. Tensiunea de atingere este tensiunea dintre două puncte ale circuitului de curent de defect la pământ (la carcasă) în timp ce o persoană le atinge în același timp.

1.7.24. Tensiunea de treaptă este tensiunea dintre două puncte ale pământului, datorită răspândirii curentului de defect la pământ, în timp ce le atinge simultan cu picioarele unei persoane.

1.7.25. Curentul de defect la pământ este curentul care curge în pământ prin defecțiune.

1.7.26. Rezistența dispozitivului de împământare este raportul dintre tensiunea dispozitivului de împământare și curentul care curge de la electrodul de împământare la pământ.

1.7.27. Rezistivitatea echivalentă a pământului cu structură eterogenă este o astfel de rezistivitate a pământului cu structură omogenă, în care rezistența dispozitivului de împământare are aceeași valoare ca și în pământul cu structură eterogenă.

Termenul „rezistivitate” folosit în prezentele Regulamente pentru pământ neomogen trebuie înțeles ca „rezistivitate echivalentă”.

1.7.28. Oprirea de protecție în instalațiile electrice de până la 1 kV este oprirea automată a tuturor fazelor (polilor) unei secțiuni de rețea, care asigură combinații de curent și timp de trecere a acesteia care sunt sigure pentru oameni în cazul scurtcircuitelor la carcasă sau a unei scăderi. în nivelul de izolare sub o anumită valoare.

1.7.29. Izolarea dublă a unui receptor electric este o combinație de izolație de lucru și de protecție (suplimentară), în care părțile accesibile ale receptorului electric nu capătă tensiune periculoasă dacă numai izolația de lucru sau numai de protecție (suplimentară) este deteriorată.

1.7.30. Tensiunea joasă este o tensiune nominală de cel mult 42 V între faze și față de pământ, utilizată în instalații electrice pentru a asigura securitatea electrică.

1.7.31. Un transformator de izolare este un transformator conceput pentru a separa rețeaua care alimentează receptorul electric de rețeaua electrică primară, precum și de rețeaua de împământare sau de zero.

CERINȚE GENERALE

1.7.32. Pentru a proteja oamenii de electrocutare în cazul deteriorării izolației, trebuie aplicată cel puțin una dintre următoarele măsuri de protecție: împământare, neutralizare, oprire de protecție, transformator de izolare, tensiune joasă, izolație dublă, egalizare de potențial.

1.7.33. Împământarea sau împământarea instalațiilor electrice trebuie efectuată:

1) la o tensiune de 380 V și peste curent alternativ și 440 V și peste curent continuu - în toate instalațiile electrice (vezi și 1.7.44 și 1.7.48);

2) la tensiuni nominale peste 42 V, dar sub 380 V AC și peste 110 V, dar sub 440 V DC - numai în încăperi cu pericol crescut, mai ales periculoase și în instalații exterioare.

Împământarea sau împământarea instalațiilor electrice nu este necesară la tensiuni nominale de până la 42 V AC și până la 110 V DC în toate cazurile, cu excepția celor specificate în 1.7.46, clauza 6 și în Cap. 7.3 și 7.6.

1.7.34. Împământarea sau împământarea echipamentelor electrice instalate pe suporturile de linii aeriene (transformatoare de putere și instrumente, deconectatoare, siguranțe, condensatoare și alte dispozitive) trebuie efectuate în conformitate cu cerințele prevăzute în capitolele relevante din PUE, precum și în acest capitol. .

Rezistența dispozitivului de împământare a suportului liniei aeriene pe care este instalat echipamentul electric trebuie să îndeplinească cerințele:

1) 1.7.57-1.7.59 - in instalatii electrice peste retea de 1 kV cu neutru izolat;

2) 1.7.62 - in instalatii electrice pana la 1 kV cu neutru cu pamant;

3) 1.7.65 - in instalatii electrice pana la 1 kV cu neutru izolat;

4) 2.5.76 - în rețele de 110 kV și mai sus.

În rețelele trifazate de până la 1 kV cu un neutru împământat și în rețelele monofazate cu o ieșire împământată a unei surse de curent monofazate, echipamentele electrice instalate pe suportul liniei aeriene trebuie puse la zero (vezi 1.7.63). ).

1.7.35. Pentru împământarea instalațiilor electrice, trebuie folosiți în primul rând conductori naturali de împământare. Dacă, în același timp, rezistența dispozitivelor de împământare sau tensiunea de contact are valori acceptabile și sunt furnizate valorile normalizate ale tensiunii ale dispozitivului de împământare, atunci conductorii artificiali de împământare trebuie utilizați numai dacă este necesar. pentru a reduce densitatea curenților care circulă prin conductorii naturali de împământare sau care curg din acestea.

1.7.36. Pentru împământarea instalațiilor electrice de diverse scopuri și tensiuni diferite, apropiate geografic unele de altele, se recomandă utilizarea unui singur dispozitiv de împământare comun.

Pentru a combina dispozitivele de împământare ale diferitelor instalații electrice într-un singur dispozitiv comun de împământare, ar trebui să fie utilizați toți conductorii naturali de împământare, în special cei lungi.

Un dispozitiv de împământare utilizat pentru împământarea instalațiilor electrice cu unul sau mai multe scopuri și tensiuni trebuie să îndeplinească toate cerințele pentru împământarea acestor instalații electrice: protejarea oamenilor de șoc electric dacă izolația este deteriorată, condițiile de funcționare a rețelelor, protejarea echipamentelor electrice de supratensiune etc.

1.7.37. Rezistența dispozitivelor de împământare și tensiunea de contact cerute de acest capitol trebuie asigurate în cele mai nefavorabile condiții.

Rezistența specifică de pământ trebuie determinată, luând ca valoare calculată corespunzătoare acel sezon al anului în care rezistența dispozitivului de împământare sau tensiunea de contact capătă cele mai mari valori.

1.7.38. Instalațiile electrice de până la 1 kV AC pot fi cu un neutru solid împământat sau izolat, instalațiile electrice de curent continuu cu un punct de mijloc solid împământat sau izolat, iar instalațiile electrice cu surse de curent monofazate pot fi cu unul solid împământat sau cu ambele borne izolate.

În rețelele cu patru fire de curent trifazat și rețelele cu trei fire de curent continuu, este obligatorie punerea la pământ a neutrului sau a punctului mediu al surselor de curent (vezi și 1.7.105).

1.7.39. În instalațiile electrice de până la 1 kV cu un neutru solid împământat sau o ieșire solid împământat a unei surse de curent monofazat, precum și cu un punct mediu împământat solid în rețelele de curent continuu cu trei fire, trebuie efectuată repunerea la zero. Nu este permisă utilizarea în astfel de instalații electrice a împământării carcaselor receptoarelor electrice fără împământarea acestora.

1.7.40. Instalațiile electrice de până la 1 kV AC cu un neutru izolat sau o ieșire izolată a unei surse de curent monofazate, precum și instalațiile electrice DC cu un punct mediu izolat trebuie utilizate cu cerințe de siguranță sporite (pentru instalații mobile, excavații de turbă, mine) . Pentru astfel de instalații, ca măsură de protecție, împământarea trebuie efectuată în combinație cu monitorizarea izolației rețelei sau deconectarea de protecție.

1.7.41. În instalațiile electrice de peste 1 kV cu un neutru izolat, trebuie efectuată împământarea.

În astfel de instalații electrice, ar trebui să fie posibilă găsirea rapidă a defecțiunilor la pământ (vezi 1.6.12). Protecția împotriva defecțiunii la pământ trebuie instalată cu acțiune de declanșare (pe toată rețeaua conectată electric) în cazurile în care este necesar din motive de siguranță (pentru liniile de alimentare cu stații și mecanisme mobile, minele de turbă etc.).

1.7.42. Deconectarea de protecție este recomandată ca măsură de protecție primară sau suplimentară dacă siguranța nu poate fi asigurată de un dispozitiv de împământare sau de neutralizare sau dacă un dispozitiv de împământare sau de neutralizare cauzează dificultăți din cauza condițiilor de implementare sau din motive economice. Oprirea de protecție ar trebui să fie efectuată de dispozitive (dispozitive) care îndeplinesc, din punct de vedere al fiabilității, speciale specificații.

1.7.43. Rețea trifazată până la 1 kV cu un neutru izolat sau o rețea monofazată până la 1 kV cu o ieșire izolată, conectat printr-un transformator la o rețea de peste 1 kV, trebuie protejat de pericolul care apare atunci când izolația este de peste 1 kV. deteriorate între înfășurările de înaltă și joasă tensiune ale transformatorului. Trebuie instalată o siguranță de explozie în neutru sau fază pe partea de joasă tensiune a fiecărui transformator. În acest caz, trebuie asigurat controlul asupra integrității siguranței de defecțiune.

1.7.44. În instalațiile electrice de până la 1 kV în locurile în care se folosesc transformatoare de izolare sau descendente ca măsură de protecție, tensiunea secundară a transformatoarelor trebuie să fie: pentru transformatoarele de izolare - nu mai mult de 380 V, pentru transformatoarele de reducere - nu mai mult mai mult de 42 V.

La utilizarea acestor transformatoare, trebuie respectate următoarele:

1) transformatoarele de izolare trebuie să îndeplinească specificații speciale pentru o fiabilitate sporită a proiectării și tensiuni de testare crescute;

2) de la un transformator de izolare, este permisă alimentarea unui singur receptor electric cu un curent nominal al unei verigi fuzibile sau o declanșare a întreruptorului pe partea primară de cel mult 15 A;

3) nu este permisă împământarea înfășurării secundare a transformatorului de izolație. Carcasa transformatorului, în funcție de modul neutru al rețelei care alimentează înfășurarea primară, trebuie să fie împământat sau pus la zero. Nu este necesară împământarea carcasei receptorului electric conectat la un astfel de transformator;

4) transformatoarele coborâtoare cu o tensiune secundară de 42 V și mai mică pot fi utilizate ca transformatoare de izolare dacă îndeplinesc cerințele prevăzute la clauzele 1 și 2 din prezentul alineat. Dacă transformatoarele coborâtoare nu se separă, atunci, în funcție de modul neutru al rețelei care alimentează înfășurarea primară, carcasa transformatorului, precum și unul dintre bornele (una dintre faze) sau neutrul (punctul de mijloc) al înfășurarea secundară, ar trebui să fie împământat sau împământat.

1.7.45. Dacă este imposibil să se efectueze împământarea, împământarea și oprire de protecție care îndeplinesc cerințele prezentului capitol, sau dacă prezintă dificultăți semnificative din motive tehnologice, este permisă întreținerea echipamentelor electrice de pe platforme izolante.

Platformele izolante trebuie proiectate astfel încât părțile neîmpământate (nezero) care reprezintă un pericol să poată fi atinse doar de pe platforme. În același timp, ar trebui exclusă posibilitatea contactului simultan cu echipamentele electrice și părți ale altor echipamente și părți ale clădirii.

PĂRȚI SUPUSE PĂMĂRII SAU PĂMĂNĂRII 1.7.46. Părțile supuse punerii la zero sau împământării în conformitate cu 1.7.33 includ:

1) corp mașini electrice, transformatoare, aparate, lămpi etc. (vezi și 1.7.44);

2) antrenări ale aparatelor electrice;

3) înfășurările secundare ale transformatoarelor de instrument (vezi și 3.4.23 și 3.4.24);

4) rame tablouri de distribuție, panouri de comandă, scuturi și dulapuri, precum și părți detașabile sau de deschidere, dacă acestea din urmă sunt echipate cu echipamente electrice cu o tensiune peste 42 V AC sau mai mare de 110 V DC;

5) structuri metalice ale aparatelor de comutare, structuri de cabluri metalice, conectori de cabluri metalice, mantale metalice și armuri de control și cabluri de alimentare, mantale metalice de fire, manșoane metalice și țevi ale cablajelor electrice, carcase și structuri de susținere ale barelor colectoare, tăvilor, cutii, șiruri, cabluri și benzi de oțel pe care sunt fixate cablurile și firele (cu excepția șirurilor, cablurilor și benzilor de-a lungul cărora sunt așezat cu o carcasă sau armătură metalică împământată sau împământată), precum și alte structuri metalice pe care sunt instalate echipamente electrice;

6) mantale metalice și armături ale cablurilor și firelor de comandă și alimentare cu tensiune de până la 42 V AC și până la 110 V DC, așezate pe structuri metalice comune, inclusiv conducte comune, cutii, tăvi etc. Împreună cu cabluri și fire, metal ale căror teci și armuri sunt supuse legăturii sau împământarii;

7) carcase metalice ale receptoarelor de putere mobile și portabile;

8) echipamente electrice amplasate pe părțile mobile ale mașinilor-unelte, mașinilor și mecanismelor.

1.7.47. Pentru a egaliza potențialele în acele spații și instalații exterioare în care se utilizează împământare sau împământare, clădiri și structuri industriale, conducte așezate permanent pentru toate scopurile, carcase metalice. echipamente tehnologice, șinele feroviare și macaralei, etc. trebuie conectate la rețeaua de împământare sau de împământare. În acest caz, contactele naturale în articulații sunt suficiente.

1.7.48. Nu este necesară împământarea sau neutralizarea în mod intenționat:

1) cazurile de echipamente electrice, aparate și structuri de instalații electrice instalate pe structuri metalice împământate (pune la zero), aparate de distribuție, pe plăci, dulapuri, scuturi, paturi de mașini, mașini și mecanisme, cu condiția ca contact electric cu baze împământate sau împământate (excepție - vezi capitolul 7.3);

2) structurile enumerate la 1.7.46, clauza 5, cu condiția să existe un contact electric sigur între aceste structuri și echipamentele electrice împământate sau împământate instalate pe acestea. În același timp, aceste structuri nu pot fi utilizate pentru împământarea sau împământarea altor echipamente electrice instalate pe ele;

3) armături ale izolatoarelor de toate tipurile, fire tirante, console și corpuri de iluminat atunci când sunt instalate pe stâlpi de lemn ai liniilor aeriene sau pe structuri din lemn ale stațiilor deschise, dacă acest lucru nu este impus de condițiile de protecție împotriva supratensiunilor atmosferice.

Când așezați un cablu cu o manta metalică împământată sau un conductor de împământare neizolat suport de lemn părțile enumerate situate pe acest suport trebuie să fie împământate sau puse la zero;

4) Piese detașabile sau de deschidere rame metalice camere de comutație, dulapuri, garduri etc., dacă nu sunt instalate echipamente electrice pe părțile detașabile (de deschidere) sau dacă tensiunea echipamentelor electrice instalate nu depășește 42 V AC sau 110 V DC (excepție - vezi capitolul 7.3);

5) carcase de receptoare electrice cu dubla izolare;

6) capse metalice, elemente de fixare, segmente de conducte protectie mecanica cabluri în locurile de trecere prin pereți și tavane și alte părți similare, inclusiv cutii de tragere și ramificații de până la 100 cm², cablajele electrice realizate prin cabluri sau fire izolate așezate de-a lungul pereților, tavanelor și altor elemente de construcție.

INSTALAȚII ELECTRICE Peste REȚELE DE 1 kV CU NEUTRU PĂMÂNT EFICIENT

1.7.49. Dispozitivele de împământare ale instalațiilor electrice de peste 1 kV cu un neutru efectiv împământat trebuie realizate în conformitate cu cerințele fie pentru rezistența lor (vezi 1.7.51), fie pentru tensiunea de atingere (vezi 1.7.52), precum și în conformitate cu proiectarea. cerințe (vezi . 1.7.53 și 1.7.54) și să limiteze tensiunea pe dispozitivul de împământare (vezi 1.7.50). Cerințele 1.7.49 - 1.7.54 nu se aplică dispozitivelor de împământare ale liniilor aeriene.

1.7.50. Tensiunea de pe dispozitivul de împământare atunci când curentul de defect de pământ se scurge din acesta nu trebuie să depășească 10 kV. Tensiunea peste 10 kV este permisă pe dispozitivele de împământare, din care este exclusă îndepărtarea potențialelor din exteriorul clădirilor și a gardurilor exterioare ale instalației electrice. La tensiuni pe dispozitivul de împământare mai mari de 5 kV și până la 10 kV, trebuie luate măsuri pentru protejarea izolației cablurilor de comunicație și telemecanica de ieșire și pentru a preveni îndepărtarea potențialelor periculoase în afara instalației electrice.

1.7.51. Dispozitivul de împământare, care este realizat în conformitate cu cerințele privind rezistența sa, trebuie să aibă o rezistență de cel mult 0,5 Ohm în orice moment al anului, inclusiv rezistența conductorilor naturali de împământare.

Pentru a egaliza potențialul electric și a asigura conectarea echipamentelor electrice la electrodul de împământare în teritoriul ocupat de echipament, conductoarele de pământ orizontale longitudinale și transversale trebuie așezate și conectate între ele într-o rețea de împământare.

Conductoarele longitudinale de împământare trebuie așezate de-a lungul axelor echipamentelor electrice din partea de serviciu, la o adâncime de 0,5-0,7 m de suprafața solului și la o distanță de 0,8-1,0 m de fundații sau fundații ale echipamentului. Este permisă creșterea distanțelor de la fundațiile sau bazele echipamentului până la 1,5 m cu așezarea unui electrod de împământare pentru două rânduri de echipamente, dacă părțile de serviciu sunt orientate una pe cealaltă, și distanța dintre fundațiile sau bazele două rânduri nu depășește 3,0 m.

Electrozii transversali de împământare trebuie așezați în locuri convenabile între echipamente, la o adâncime de 0,5-0,7 m de sol. Se recomandă ca distanța dintre ele să fie considerată în creștere de la periferie la centrul rețelei de împământare. În acest caz, prima și următoarele distanțe, începând de la periferie, nu trebuie să depășească 4,0, respectiv; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5; 16,0 și 20,0 m transformatoare de putere iar scurtcircuitele la dispozitivul de împământare nu trebuie să depășească 6x6 m².

Conductoarele orizontale de împământare trebuie așezate de-a lungul marginii teritoriului ocupat de dispozitivul de împământare, astfel încât să formeze împreună o buclă închisă.

Dacă circuitul dispozitivului de împământare este situat în gardul exterior al instalației electrice, atunci la intrările și intrările pe teritoriul său, potențialul trebuie egalat prin instalarea a doi electrozi de împământare verticali la electrodul de împământare orizontal extern vizavi de intrările și intrările. . Împământarea verticală trebuie să aibă o lungime de 3-5 m, iar distanța dintre ele trebuie să fie egală cu lățimea intrării sau intrării.

1.7.52. Dispozitivul de împământare, care este realizat în conformitate cu cerințele pentru tensiunea de contact, trebuie să furnizeze în orice moment al anului când curentul de eroare la pământ se scurge din acesta, valorile tensiunii de contact care nu depășesc cele cotate. În acest caz, rezistența dispozitivului de împământare este determinată de tensiunea admisă pe dispozitivul de împământare și de curentul de eroare la pământ.

La determinarea valorii tensiunii de contact admisibile, suma timpului de acțiune de protecție și timpul total de oprire trebuie luată ca timp de expunere estimat. Totodată, determinarea valorilor admisibile ale tensiunii de contact la locurile de muncă în care, în timpul producerii comutării operaționale, pot apărea scurtcircuite pe structurile care sunt accesibile la atingere de către personalul care efectuează comutarea, durata de ar trebui luată protecția de rezervă, iar pentru restul teritoriului - protecția principală.

Amplasarea conductoarelor orizontale de împământare longitudinale și transversale ar trebui determinată de cerințele pentru limitarea tensiunilor de contact la valori normalizate și de comoditatea conectării echipamentelor împământate. Distanța dintre electrozii de pământ artificial orizontali longitudinali și transversali nu trebuie să depășească 30 m, iar adâncimea de așezare a acestora în pământ trebuie să fie de cel puțin 0,3 m. La locurile de muncă, este permisă așezarea electrozilor de împământare la o adâncime mai mică, dacă este nevoie. deoarece acest lucru este confirmat prin calcul, iar implementarea în sine nu reduce ușurința de întreținere a instalației electrice și durata de viață a conductorilor de împământare. Pentru a reduce tensiunea de contact la locurile de muncă, în cazuri justificate, piatra zdrobită poate fi umplută cu un strat de 0,1-0,2 m grosime.

1.7.53. Atunci când se realizează un dispozitiv de împământare în conformitate cu cerințele privind rezistența sau tensiunea de contact, pe lângă cerințele de la 1.7.51 și 1.7.52, acesta ar trebui să fie:

conductoarele de împământare care conectează echipamentele sau structurile la electrodul de împământare trebuie așezate în pământ la o adâncime de cel puțin 0,3 m;

în apropierea locațiilor neutrelor împământate ale transformatoarelor de putere, scurtcircuite, așezați electrozi de împământare orizontali longitudinali și transversali (în patru direcții).

Când dispozitivul de împământare depășește gardul instalației electrice, electrozii de împământare orizontali aflați în afara teritoriului instalației electrice trebuie așezați la o adâncime de cel puțin 1 m. În acest caz, se recomandă conturul exterior al dispozitivului de împământare. să fie realizată sub formă de poligon cu colțuri obtuze sau rotunjite.

1.7.54. Nu se recomandă conectarea gardului exterior al instalațiilor electrice la un dispozitiv de împământare. Dacă liniile aeriene de 110 kV și mai mari se îndepărtează de la instalația electrică, atunci gardul trebuie împământat folosind electrozi de împământare verticali de 2-3 m lungime instalați la stâlpii gardului de-a lungul întregului său perimetru după 20-50 m. Instalarea unor astfel de electrozi de împământare nu este necesar pentru un gard cu stâlpi metalici și cu acele rafturi din beton armat, a căror armare este conectată electric la verigile metalice ale gardului.

Pentru a exclude conexiunea electrică a gardului exterior cu dispozitivul de împământare, distanța de la gard până la elementele dispozitivului de împământare situate de-a lungul acestuia în interior, în exterior sau pe ambele părți trebuie să fie de cel puțin 2 m. iar alte metale comunicațiile trebuie așezate la mijloc între stâlpii gardului la o adâncime de cel puțin 0,5 m. mai puțin de 1 m.

Nu instalați receptoare electrice de până la 1 kV pe gardul exterior, care sunt alimentate direct de la transformatoare coborâtoare situate pe teritoriul instalației electrice. Când amplasați receptoarele electrice pe un gard exterior, acestea ar trebui să fie alimentate prin transformatoare de izolare. Aceste transformatoare nu au voie să fie instalate pe gard. Linia care conectează înfășurarea secundară a transformatorului de izolare cu receptorul de putere situat pe gard trebuie izolată de pământ prin valoarea tensiunii calculate la dispozitivul de împământare.

Dacă cel puțin una dintre măsurile de mai sus nu este posibilă, atunci părțile metalice ale gardului trebuie conectate la un dispozitiv de împământare și trebuie efectuată egalizarea potențialului, astfel încât tensiunea de contact pe părțile exterioare și interioare ale gardului să nu depășească valori admisibile. La executarea unui dispozitiv de împământare conform rezistenței admise, în acest scop, un electrod de împământare orizontal trebuie așezat pe partea exterioară a gardului la o distanță de 1 m de acesta și la o adâncime de 1 m. Acest electrod de împământare trebuie conectat la dispozitivul de împământare cel puțin în patru puncte.

1.7.55. Dacă dispozitivul de împământare al unei instalații industriale sau de altă natură electrică este conectat la electrodul de împământare al unei instalații electrice de peste 1 kV cu un cablu neutru efectiv împământat cu o manta sau armătură metalică sau alte conexiuni metalice, atunci pentru a egaliza potențialele din jurul astfel de o instalație electrică sau în jurul clădirii în care se află, trebuie respectată una dintre următoarele: următoarele condiții:

1) așezarea în pământ la o adâncime de 1 m și la o distanță de 1 m de fundația clădirii sau de perimetrul teritoriului ocupat de echipament, a unui electrod de împământare conectat la structuri metalice în scopuri de construcții și industriale și o rețea de împământare (împământare), iar la intrările și la intrările în clădire - așezarea conductoarelor la o distanță de 1 și 2 m de electrodul de împământare la o adâncime de 1, respectiv 1,5 m și conectarea acestor conductori la electrod de împământare;

2) utilizarea fundații din beton armat ca conductori de împământare în conformitate cu 1.7.35 și 1.7.70, dacă acest lucru asigură un nivel acceptabil de egalizare a potențialului. Asigurarea condițiilor de egalizare a potențialului cu ajutorul fundațiilor din beton armat utilizate ca conductori de împământare se stabilește pe baza cerințelor documentelor directive speciale.

Nu este necesară îndeplinirea condițiilor specificate la paragrafele 1 și 2 dacă în jurul clădirilor există trotuare asfaltice, inclusiv la intrări și intrări. Dacă nu există zonă oarbă la nicio intrare (intrare), egalizarea potențialului trebuie efectuată la această intrare (intrare) prin așezarea a două conductori, așa cum este indicat la paragraful 1, sau trebuie îndeplinită condiția conform paragrafului 2. În acest caz, în toate cazurile, cerințele 1.7.56.

1.7.56. Pentru evitarea potențialului transfer, nu este permisă alimentarea receptoarelor electrice amplasate în afara dispozitivelor de împământare ale instalațiilor electrice de peste 1 kV dintr-o rețea cu un neutru efectiv împământat, din înfășurări de până la 1 kV cu un neutru împământat al transformatoarelor situate în interiorul conturul dispozitivului de împământare. Dacă este necesar, astfel de receptoare electrice pot fi alimentate de la un transformator cu un neutru izolat pe lateral până la 1 kV printr-o linie de cablu realizată cu un cablu fără manta metalică și fără armătură, sau prin linii aeriene. Alimentarea cu energie a unor astfel de receptoare electrice poate fi realizată și printr-un transformator de izolare. Transformatorul de izolare și linia de la înfășurarea sa secundară la receptorul de putere, dacă trece prin teritoriul ocupat de dispozitivul de împământare al instalației electrice, trebuie izolate de pământ prin valoarea tensiunii calculate la dispozitivul de împământare. Dacă este imposibil de îndeplinit condițiile specificate pe teritoriul ocupat de astfel de receptoare electrice, trebuie efectuată egalizarea potențialului.

INSTALATII ELECTRICE CU TENSIUNE Peste 1 kV RETELE CU NEUTRU IZOLAT

1.7.57. În instalațiile electrice de peste 1 kV ale unei rețele cu un neutru izolat, rezistența dispozitivului de împământare R, Ohm, în timpul trecerii curentului nominal de defect la pământ în orice moment al anului, ținând cont de rezistența conductoarelor naturale de împământare, nu trebuie să existe mai mult de:

la utilizarea simultană a unui dispozitiv de împământare pentru instalații electrice cu tensiune de până la 1 kV

R = 125/I, dar nu mai mult de 10 ohmi.

Unde eu- curent nominal de defect la pământ, A.

În același timp, trebuie îndeplinite și cerințele de împământare (împământare) a instalațiilor electrice de până la 1 kV;

când se utilizează un dispozitiv de împământare numai pentru instalații electrice peste 1 kV

R = 250/I, dar nu mai mult de 10 ohmi.

1.7.58. Următoarele sunt luate ca curent nominal:

1) în rețele fără compensare a curenților capacitivi - curent complet de defect la pământ;

2) în reţele cu compensare a curenţilor capacitivi;

pentru dispozitivele de împământare la care sunt conectate dispozitive de compensare - un curent egal cu 125% din curentul nominal al acestor dispozitive;

pentru dispozitivele de împământare la care nu sunt conectate dispozitive de compensare, curentul rezidual de defect la pământ care trece în această rețea atunci când este oprit cel mai puternic dintre dispozitivele de compensare sau cea mai ramificată secțiune a rețelei.

Ca curent nominal se poate lua curentul de topire a siguranței sau curentul de declanșare al releului de protecție împotriva defecțiunilor la pământ monofazate sau între faze, dacă în acest ultim caz protecția asigură deconectarea defecțiunilor la pământ. În acest caz, curentul de defect la pământ trebuie să fie de cel puțin o dată și jumătate față de curentul de funcționare al protecției releului sau de trei ori curentul nominal al siguranțelor.

Curentul nominal de defect la pământ trebuie determinat pentru cel al schemelor de rețea posibile în funcționare, în care acest curent are cea mai mare valoare.

1.7.59. În instalațiile electrice deschise peste 1 kV ale rețelelor cu neutru izolat în jurul zonei ocupate de echipament, la o adâncime de cel puțin 0,5 m, trebuie să se așeze un conductor (circuit) de împământare orizontal închis la care este conectat echipamentul împământat. Dacă rezistența dispozitivului de împământare este mai mare de 10 Ohm (în conformitate cu 1.7.69 pentru pământ cu o rezistență specifică mai mare de 500 Ohm m), atunci electrozii de împământare orizontali ar trebui așezați suplimentar de-a lungul rândurilor de echipamente din partea de serviciu. la o adâncime de 0,5 m şi la o distanţă de 0,8 -1,0 m de fundaţii sau baze de utilaje.

INSTALATII ELECTRICE CU TENSIUNE DE PÂNĂ 1 kV CU NEUTRE PROFUND IMPĂMÂNT

1.7.60. Neutrul generatorului, transformatorul pe partea de până la 1 kV trebuie conectat la conductorul de împământare folosind un conductor de împământare. Secțiunea transversală a conductorului de împământare nu trebuie să fie mai mică decât cea indicată în tabel. 1.7.1.

Nu este permisă utilizarea unui conductor de lucru zero care vine de la neutrul generatorului sau transformatorului la panoul de comutație ca conductor de împământare.

Conductorul de împământare specificat trebuie să fie amplasat în imediata apropiere a generatorului sau transformatorului. În unele cazuri, de exemplu, în substațiile intrashop, este permisă construirea unui electrod de împământare direct lângă peretele clădirii.

1.7.61. Ieșirea conductorului de lucru zero de la neutrul generatorului sau transformatorului la tabloul de distribuție trebuie efectuată: atunci când fazele sunt scoase de anvelope - o magistrală pe izolatoare, când fazele sunt scoase de un cablu (sârmă) - a cablu rezidenţial (sârmă). În cablurile cu manta de aluminiu, este permisă utilizarea mantalei ca conductor de lucru zero în locul celui de-al patrulea miez.

Conductivitatea conductorului de lucru zero care vine de la neutrul generatorului sau transformatorului trebuie să fie de cel puțin 50% din conductibilitatea fazei de ieșire.

1.7.62. Rezistența dispozitivului de împământare, la care sunt conectate neutrele generatoarelor sau transformatoarelor sau ieșirile unei surse de curent monofazate, în orice moment al anului, nu trebuie să fie mai mare de 2, 4 și, respectiv, 8 ohmi la linie. tensiuni de 660, 380 și 220 V ale unei surse de curent trifazate sau 380, 220 și 127 Într-o sursă de curent monofazată. Această rezistență trebuie asigurată ținând cont de utilizarea conductoarelor naturale de împământare, precum și a conductorilor de împământare pentru împământarea repetată a firului neutru al liniilor aeriene de până la 1 kV cu numărul de linii de ieșire de cel puțin două. În acest caz, rezistența electrodului de împământare situat în imediata apropiere a neutrului generatorului sau transformatorului sau ieșirea unei surse de curent monofazate nu trebuie să fie mai mare de: 15, 30 și, respectiv, 60 ohmi la linie. tensiuni de 660, 380 și 220 V ale unei surse de curent trifazate sau 380, 220 și 127 Într-o sursă de curent monofazată.

Cu o rezistență specifică de pământ de peste 100 Ohm m, este permisă creșterea normelor de mai sus de 0,01 ori, dar nu mai mult de zece ori.

1.7.63. Pe liniile aeriene, împământarea trebuie efectuată cu un fir de lucru zero așezat pe aceleași suporturi ca și firele de fază.

La capetele liniilor aeriene (sau ramificațiile din acestea) mai lungi de 200 m, precum și la intrările de la liniile aeriene la instalațiile electrice care sunt supuse împământului, trebuie efectuată reîmpământarea firului de lucru neutru. În acest caz, în primul rând, trebuie utilizată împământarea naturală, de exemplu, părțile subterane ale suporturilor (vezi 1.7.70), precum și dispozitivele de împământare realizate pentru a proteja împotriva supratensiunilor de fulger (vezi 2.4.26).

Legăturile repetate indicate se efectuează dacă legăturile mai frecvente la pământ nu sunt cerute de condițiile de protecție la supratensiune la trăsnet.

Reîmpământarea firului neutru în rețelele de curent continuu trebuie efectuată folosind conductori artificiali de împământare separati, care nu ar trebui să aibă conexiuni metalice cu conducte subterane. Dispozitivele de împământare pe liniile aeriene de curent continuu concepute pentru a proteja împotriva supratensiunii cauzate de fulgere (vezi 2.4.26) sunt recomandate a fi utilizate pentru reîmpământarea firului de lucru neutru.

Conductoarele de împământare pentru reîmpământarea firului neutru trebuie selectate din condiția de curgere a curentului pe termen lung de cel puțin 25 A. În ceea ce privește rezistența mecanică, acești conductori trebuie să aibă dimensiuni nu mai mici decât cele date în tabel. 1.7.1.

1.7.64. Rezistența totală de răspândire a electrozilor de împământare (inclusiv a celor naturali) a tuturor reîmpământării firului de lucru neutru al fiecărei linii aeriene în orice moment al anului nu trebuie să fie mai mare de 5, 10 și, respectiv, 20 ohmi, la tensiuni de linie de 660, 380 și 220 V a unei surse de curent trifazat sau a unei surse de curent monofazate de 380, 220 și 127 V. În acest caz, rezistența de răspândire a conductorului de împământare al fiecăreia dintre împământările repetate nu trebuie să fie mai mare de 15, 30 și, respectiv, 60 ohmi la aceleași tensiuni.

Cu o rezistență specifică de pământ de peste 100 Ohm m, este permisă creșterea normelor indicate de 0,01 ori, dar nu mai mult de zece ori.

INSTALATII ELECTRICE CU TENSIUNE de pana la 1 kV CU NEUTRU IZOLAT

1.7.65. Rezistența dispozitivului de împământare utilizat pentru împământarea echipamentelor electrice nu trebuie să fie mai mare de 4 ohmi.

Cu o putere a generatoarelor și transformatoarelor de 100 kVA și mai puțin, dispozitivele de împământare pot avea o rezistență de cel mult 10 ohmi. Dacă generatoarele sau transformatoarele funcționează în paralel, atunci este permisă o rezistență de 10 ohmi cu o putere totală de cel mult 100 kVA.

1.7.66. Dispozitivele de împământare ale instalațiilor electrice cu tensiuni de peste 1 kV cu un neutru efectiv împământat în zonele cu rezistivitate mare la pământ, inclusiv zonele de permafrost, se recomandă a fi realizate în conformitate cu cerințele pentru tensiunea de atingere (vezi 1.7.52).

În structurile stâncoase, este permisă așezarea electrozilor de împământare orizontali la o adâncime mai mică decât cea cerută de 1.7.52 - 1.7.54, dar nu mai puțin de 0,15 m. În plus, este permisă să nu se execute electrozii de împământare verticali solicitați de 1.7.51 la intrari si intrari.

1.7.67. La construirea electrozilor artificiali de împământare în zone cu rezistivitate mare la pământ, se recomandă următoarele măsuri:

1) instalarea de electrozi de împământare verticali de lungime crescută, dacă rezistivitatea pământului scade odată cu adâncimea și nu există conductori de pământ încastrate naturali (de exemplu, puțuri cu conducte metalice);

2) instalarea sistemelor de electrozi de împământare la distanță, dacă există locuri cu rezistivitate la pământ mai mică în apropiere (până la 2 km) de instalația electrică;

3) așezarea în șanțuri în jurul electrozilor de pământ orizontali în structuri de rocă umedă sol argilos urmată de tamponare și umplere cu piatră zdrobită până la vârful șanțului;

4) utilizarea epurării artificiale a solului în scopul reducerii rezistivității acestuia, dacă alte metode nu pot fi aplicate sau nu dau efectul dorit.

1.7.68. În zonele de permafrost, pe lângă recomandările date în 1.7.67, ar trebui:

1) plasați electrozii de împământare în corpuri de apă care nu îngheață și zone dezghețate;

2) folosiți conducte de tubaj de puț; 3) pe lângă împământarea adâncă, utilizați împământare extinsă la o adâncime de aproximativ 0,5 m, concepută pentru a lucra în ora de varaîn timpul dezghețului stratului de suprafață al pământului;

4) creați zone artificiale dezghețate prin acoperirea solului deasupra electrodului de pământ cu un strat de turbă sau alt material termoizolant pentru perioada de iarnă și deschiderea acestora pentru perioada de vară.

1.7.69. În instalațiile electrice de peste 1 kV, precum și în instalațiile electrice de până la 1 kV cu neutru izolat pentru pământ cu rezistivitate mai mare de 500 Ohm m, dacă măsurile prevăzute la 1.7.66-1.7.68 nu permit obținerea electrozi de împământare acceptabili din motive economice, este permisă creșterea valorilor rezistenței dispozitivelor de împământare cerute de acest capitol cu ​​un factor de 0,002, unde este rezistivitatea echivalentă a pământului, Ohm m. În acest caz, creșterea rezistenței dispozitivelor de împământare cerută de acest capitol nu trebuie să fie mai mare de zece ori.

PĂMÂNTARE

1.7.70. Se recomandă utilizarea ca conductoare naturale de pământ: 1) conducte de apă și alte conducte metalice așezate în pământ, cu excepția conductelor de lichide inflamabile, gaze și amestecuri inflamabile sau explozive;

2) conducte de tubaj ale puțurilor;

3) structuri metalice și din beton armat ale clădirilor și structurilor în contact cu solul;

4) șunturi metalice structuri hidraulice, conducte, porti etc.;

5) mantale de plumb ale cablurilor așezate în pământ. Învelișurile din aluminiu ale cablurilor nu pot fi utilizate ca conductori naturali de împământare.

Dacă învelișurile cablurilor servesc ca singuri conductori de împământare, atunci la calcularea dispozitivelor de împământare trebuie luate în considerare atunci când numărul de cabluri este de cel puțin două;

6) electrozii de împământare ai suporturilor liniei aeriene conectate la dispozitivul de împământare al instalației electrice cu ajutorul unui cablu de protecție împotriva trăsnetului aeriană, dacă cablul nu este izolat de suporturile liniei aeriene;

7) fire neutre ale liniilor aeriene de până la 1 kV cu întrerupătoare repetate de împământare cu cel puțin două linii aeriene;

8) șinele feroviare ale principalelor căi ferate neelectrificate și căi de acces în prezența unui aranjament deliberat de jumperi între șine.

1.7.71. Conductoarele de împământare trebuie conectate la liniile de împământare cu cel puțin doi conductori conectați la conductorul de împământare în locuri diferite. Această cerință nu se aplică liniilor aeriene, reîmpământare fire neutre și mantale metalice ale cablurilor.

1.7.72. Pentru împământarea artificială, trebuie utilizat oțel.

Electrozii artificiali de împământare nu trebuie colorați.

Cele mai mici dimensiuni conductoarele artificiale de împământare din oțel sunt date mai jos:

Secțiunea transversală a conductoarelor orizontale de împământare pentru instalațiile electrice cu tensiuni peste 1 kV este selectată în funcție de rezistența termică (pe baza temperaturii de încălzire admisibile de 400 ° C).

Conductoarele de împământare nu trebuie amplasate (utilizate) în locuri unde pământul se usucă sub influența căldurii de la conducte etc.

Șanțurile pentru conductoarele orizontale de împământare trebuie umplute cu pământ omogen care să nu conțină piatră zdrobită și resturi de construcție.

În caz de pericol de coroziune a electrozilor de împământare, trebuie luată una dintre următoarele măsuri:

creșterea secțiunii transversale a conductorilor de împământare, ținând cont de perioada estimată de funcționare a acestora;

utilizarea electrozilor de împământare galvanizați;

aplicarea protectiei electrice.

Ca conductori artificiali de împământare, este permisă utilizarea conductorilor de împământare din beton conductiv electric.

PĂMÂNARE ȘI ZERO CONDUCTORI DE PROTECȚIE

1.7.73. Ca conductori de protecție zero, trebuie folosiți în primul rând conductori de lucru zero (vezi și 1.7.82).

Următoarele pot fi utilizate ca conductori de împământare și de protecție zero (pentru excepții, vezi capitolul 7.3):

1) conductoare special prevăzute în acest scop;

2) structuri metalice ale clădirilor (ferme, stâlpi etc.);

3) armarea structurilor și fundațiilor din beton armat;

4) structuri metalice de uz industrial (sine macarale, rame de comutație, galerii, platforme, puțuri de ascensoare, lifturi, lifturi, ancadrament de canale etc.);

5) țevi de oțel pentru cablaje electrice;

6) mantale de cablu din aluminiu;

7) carcase metalice si structuri portante ale barelor colectoare, cutii metalice si tavi ale instalatiilor electrice;

8) conducte metalice așezate deschis pentru toate scopurile, cu excepția conductelor de substanțe și amestecuri combustibile și explozive, canalizare și încălzire centrală.

Date în paragrafe. 2-8 conductori, structuri si alte elemente pot servi ca singuri conductori de protectie la pamant sau zero daca indeplinesc cerintele prezentului capitol in ceea ce priveste conductivitatea si daca se asigura continuitatea circuitului electric pe toata durata utilizarii.

Împământarea și conductorii de protecție zero trebuie protejați împotriva coroziunii.

1.7.74. Este interzisă utilizarea învelișurilor metalice ale firelor tubulare, a cablurilor de transport pentru cablarea cablurilor, a învelișurilor metalice a tuburilor izolatoare, a furtunurilor metalice, precum și a blindajelor și a învelișurilor de plumb de fire și cabluri ca conductori de împământare sau de protecție zero. Utilizarea învelișurilor de plumb ale cablurilor în aceste scopuri este permisă numai în urbanul reconstruit retelelor electrice 220/127 si 380/220 V.

În instalațiile interioare și exterioare care necesită utilizarea de împământare sau împământare, aceste elemente trebuie să fie împământate sau împământate și să aibă conexiuni fiabile pe tot parcursul. Cuplajele și cutiile metalice trebuie atașate la armură și carcasele metalice prin lipire sau șuruburi.

1.7.75. Împământarea sau repunerea la zero a rețelelor și ramificațiile de la acestea în spații închise și în instalații exterioare trebuie să fie accesibile pentru inspecție și să aibă secțiuni nu mai mici decât cele menționate la 1.7.76 - 1.7.79.

Cerința de accesibilitate pentru inspecție nu se aplică miezurilor neutre și învelișurilor de cabluri, armăturii structurilor din beton armat, precum și conductoarelor de protecție neutre și de împământare așezate în țevi și conducte, precum și direct în corpul structurilor clădirii (încorporate) .

Ramurile de la rețea la receptoarele electrice de până la 1 kV pot fi așezate ascunse direct în perete, sub podea curată etc., cu protecția lor de medii agresive. Astfel de ramuri nu ar trebui să aibă conexiuni.

În instalațiile exterioare, conductorii de protecție de împământare și neutru pot fi așezați în sol, în podea sau de-a lungul marginilor șantierelor, fundațiilor instalațiilor tehnologice etc.

Nu este permisă utilizarea conductoarelor goale de aluminiu pentru așezarea în pământ ca împământare sau conductori de protecție zero.

1.7.76. Legarea la pământ și conductorii de protecție zero în instalațiile electrice de până la 1 kV trebuie să aibă dimensiuni nu mai mici decât cele date în tabel. 1.7.1 (vezi și 1.7.96 și 1.7.104).

Secțiunile transversale (diametrele) conductoarelor de protecție zero și de lucru zero ale liniilor aeriene trebuie selectate în conformitate cu cerințele cap. 2.4.

Tabelul 1.7.1. Cele mai mici dimensiuni de împământare și conductori de protecție zero

1.7.77. În instalațiile electrice de peste 1 kV cu un neutru efectiv împământat, secțiunile transversale ale conductorilor de împământare trebuie selectate astfel încât, atunci când curge cel mai mare curent al unui scurtcircuit monofazat, temperatura conductorilor de împământare să nu depășească 400 ° C (încălzire de scurtă durată corespunzătoare duratei protecției principale și timpului total de oprire).

1.7.78. În instalațiile electrice de până la 1 kV și mai mari cu un neutru izolat, conductivitatea conductorilor de împământare trebuie să fie de cel puțin 1/3 din conductivitatea conductorilor de fază, iar secțiunea transversală trebuie să fie cel puțin cea dată în Tabel. 1.7.1 (vezi și 1.7.96 și 1.7.104). Nu este necesar să folosiți conductori de cupru cu o secțiune transversală mai mare de 25 mm², aluminiu - 35 mm², oțel - 120 mm². ÎN spatii industriale cu o astfel de rețea electrică, împământarea benzii de oțel trebuie să aibă o secțiune transversală de cel puțin 100 mm². Este permisă utilizarea oțelului rotund de aceeași secțiune.

1.7.79. În instalațiile electrice de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, pentru a asigura oprirea automată a secțiunii de urgență, conductivitatea conductorilor de protecție de fază și zero trebuie aleasă astfel încât atunci când apare un scurtcircuit pe carcasă sau pe neutru. conductor de protecție, apare un curent de scurtcircuit care depășește cel puțin:

de 3 ori curentul nominal al elementului siguranței celei mai apropiate siguranțe;

De 3 ori curentul nominal al declanșatorului nereglabil sau setarea curentă a declanșatorului reglabil al întreruptorului, care are o caracteristică invers dependentă de curent.

La protejarea rețelelor cu întrerupătoare automate care au doar o declanșare electromagnetică (închidere), conductivitatea acestor conductori trebuie să asigure un curent nu mai mic decât setarea curentului instantaneu de funcționare înmulțit cu un coeficient care ține cont de împrăștiere (conform datelor din fabrică). ) și cu un factor de siguranță de 1,1. În absența datelor din fabrică pentru întrerupătoarele cu un curent nominal de până la 100 A, raportul curentului de scurtcircuit în raport cu setarea ar trebui luat cel puțin 1,4, iar pentru întreruptoarele cu un curent nominal mai mare de 100 A - cel puțin 1,25.

Conductivitatea totală a conductorului de protecție neutru în toate cazurile trebuie să fie de cel puțin 50% din conductivitatea conductorului de fază.

Dacă cerințele acestui paragraf nu sunt îndeplinite în ceea ce privește valoarea curentului de defect la carcasă sau la conductorul de protecție neutru, atunci deconectarea în timpul acestor defecțiuni trebuie asigurată prin protecții speciale.

1.7.80. În instalațiile electrice de până la 1 kV cu un neutru solid împământat, pentru a îndeplini cerințele date la 1.7.79, se recomandă amplasarea conductorilor de protecție zero împreună cu sau în imediata apropiere a celor de fază.

1.7.81. Conductoarele de lucru zero trebuie proiectate pentru un flux lung de curent de lucru.

Se recomandă utilizarea conductoarelor cu izolație echivalentă cu izolarea conductorilor de fază ca conductori de lucru zero. O astfel de izolație este obligatorie atât pentru conductorii de protecție zero, cât și pentru zero, în acele locuri în care utilizarea conductoarelor goale poate duce la formarea de perechi electrice sau la deteriorarea izolației conductorilor de fază ca urmare a scânteilor între conductorul neutru gol și carcasă. sau structura (de exemplu, la așezarea firelor în țevi, cutii, tăvi). O astfel de izolație nu este necesară dacă carcasele și structurile de susținere ale barelor colectoare complete și ale barelor colectoare ale aparatelor de distribuție complete (plăci, puncte de distribuție, ansambluri etc.), precum și mantale de cablu din aluminiu sau plumb sunt utilizate ca conductori de protecție zero și zero (vezi. 1.7.74 și 2.3.52).

În spațiile industriale cu un mediu normal, este permisă utilizarea structurilor metalice specificate la 1.7.73 ca conductoare de lucru zero, țevi, carcase și structuri de susținere a barelor colectoare pentru a alimenta receptoarele electrice monofazate. putere redusă, de exemplu: în rețele de până la 42 V; la pornirea tensiunii de fază a bobinelor simple ale demaroarelor sau contactoarelor magnetice; la pornirea tensiunii de fază a iluminatului electric și a circuitelor de comandă și semnalizare pe macarale.

1.7.82. Nu este permisă utilizarea conductorilor de lucru zero care merg la receptoarele portabile de putere monofazate și curent continuu ca conductori de protecție zero. Pentru a neutraliza astfel de receptoare electrice, trebuie utilizat un al treilea conductor separat, conectat în conectorul de conectare al cutiei de ramificație, în scut, ecran, ansamblu etc. la conductorul de lucru zero sau de protecție zero (vezi și 6.1.20). ).

1.7.83. În circuitul conductorilor de protecție de împământare și neutru, nu ar trebui să existe dispozitive de deconectare și siguranțe.

În circuitul conductoarelor de lucru zero, dacă acestea servesc simultan în scopuri de împământare, este permisă utilizarea întrerupătoarelor care, simultan cu deconectarea conductorilor de lucru zero, deconectează toate firele sub tensiune (vezi și 1.7.84).

Întrerupătoarele unipolare trebuie instalate în conductorii de fază și nu în conductorul de lucru zero.

1.7.84. Conductoarele de protecție zero ale liniilor nu pot fi utilizate pentru împământarea echipamentelor electrice alimentate de alte linii.

Este permisă utilizarea conductorilor de lucru zero ai liniilor de iluminat pentru neutralizarea echipamentelor electrice alimentate de alte linii, dacă toate aceste linii sunt alimentate de la un transformator, conductivitatea lor îndeplinește cerințele acestui capitol și este imposibil să deconectați conductorii de lucru zero în timpul funcționării alte linii. În astfel de cazuri, nu trebuie utilizate întrerupătoare care deconectează conductorii de lucru neutru împreună cu cei de fază.

1.7.85. În încăperi uscate, fără mediu agresiv, conductorii de împământare și zero de protecție pot fi așezați direct de-a lungul pereților.

În încăperile umede, umede și mai ales umede și în încăperile cu mediu agresiv, împământarea și conductorii de protecție zero trebuie așezați la o distanță de cel puțin 10 mm de pereți.

1.7.86. Împământarea și conductorii de protecție zero trebuie protejați de influențele chimice. În locurile în care acești conductori se încrucișează cu cabluri, conducte, șine de cale ferată, în locurile în care pătrund în clădiri și în alte locuri în care este posibilă deteriorarea mecanică a conductorilor de protecție la pământ și neutru, acești conductori trebuie protejați.

1.7.87. Așezarea de împământare și a conductorilor de protecție zero în locurile de trecere prin pereți și tavane trebuie efectuată, de regulă, cu terminarea lor directă. În aceste locuri, conductorii nu trebuie să aibă conexiuni și ramificații.

1.7.88. În locurile în care conductoarele de împământare intră în clădiri trebuie să fie prevăzute semne de identificare.

1.7.89. Utilizarea de împământare special amenajate sau conductori de protecție zero în alte scopuri nu este permisă.

CONEXIUNI ȘI LEGĂRI DE IMPĂMÂNARE ȘI CONDUCTOARE DE PROTECȚIE ZERO

1.7.90. Conexiunile conductoarelor de împământare și de protecție zero între ele trebuie să asigure un contact sigur și să fie realizate prin sudare.

Este permisă în interior și în instalații exterioare fără medii agresive conectarea la pământ și a conductorilor de protecție zero în alte moduri care să asigure cerințele GOST 10434-82 "Conexiuni electrice de contact. Cerințe tehnice generale" pentru clasa a 2-a de conexiuni. În același timp, trebuie luate măsuri pentru a preveni slăbirea și coroziunea. conexiuni de contact. Conexiunile conductoarelor de împământare și de protecție zero ale cablajelor electrice și ale liniilor aeriene pot fi efectuate prin aceleași metode ca și pentru conductorii de fază.

Conexiunile de împământare și conductorii de protecție zero trebuie să fie accesibile pentru inspecție.

1.7.91. Țevile de oțel ale cablajelor electrice, cutii, tăvi și alte structuri utilizate ca conductori de împământare sau de protecție zero trebuie să aibă conexiuni care îndeplinesc cerințele GOST 10434-82 pentru clasa a 2-a de conexiuni. De asemenea, trebuie asigurat un contact de încredere. țevi din oțel cu carcase pentru echipamente electrice în care sunt introduse țevi și cu cutii metalice de legătură (ramificație).

1.7.92. Locurile și metodele de conectare a conductoarelor de împământare cu conductoare naturale de împământare extinse (de exemplu, cu conducte) trebuie alese astfel încât, atunci când conductoarele de împământare sunt deconectate pentru lucrări de reparație, să fie furnizată valoarea calculată a rezistenței dispozitivului de împământare. Apometrele, robinetele cu bară etc. trebuie să aibă conductori de derivație pentru a asigura continuitatea circuitului de împământare.

1.7.93. Conectarea conductorilor de împământare și de protecție zero la părțile echipamentului care urmează să fie împământat sau împământat trebuie realizată prin sudură sau șuruburi. Conexiunea trebuie să fie accesibilă pentru inspecție. Pentru îmbinarea cu șuruburi, trebuie luate măsuri pentru a preveni slăbirea și coroziunea conexiunii de contact.

Împământarea sau împământarea echipamentelor care este supusă dezmembrării frecvente sau instalate pe părți în mișcare sau părți supuse șocurilor sau vibrațiilor trebuie efectuate cu împământare flexibilă sau conductori de protecție zero.

1.7.94. Fiecare parte a instalației electrice care urmează să fie împământată sau împământată trebuie conectată la rețeaua de împământare sau de împământare folosind o ramură separată. Nu este permisă conectarea constantă la împământare sau conductorul de protecție zero al părților împământate sau împământate ale instalației electrice.

RECEPTOARE ELECTRICE PORTABILE

1.7.95. Receptoarele electrice portabile trebuie alimentate de la o tensiune de rețea care nu depășește 380/220 V.

În funcție de categoria incintei în funcție de gradul de pericol de electrocutare pentru oameni (vezi cap. 1.1), receptoarele electrice portabile pot fi alimentate fie direct de la rețea, fie prin transformatoare de izolare sau reductoare (vezi 1.7.44). ).

Carcasele metalice ale receptoarelor portabile de putere peste 42 V AC și peste 110 V DC în încăperi cu risc ridicat, în special în încăperi periculoase și în instalații exterioare trebuie să fie împământate sau împământate, cu excepția receptoarelor electrice cu izolare dublă sau alimentate cu transformatoare de izolare.

1.7.96. Împământarea sau repunerea la zero a receptoarelor electrice portabile trebuie efectuată cu un miez special (al treilea - pentru receptoarele electrice monofazate și curent continuu, al patrulea - pentru receptoarele electrice cu curent trifazat), situat în aceeași manta cu faza. conductoare ale firului portabil și atașate la corpul receptorului electric și la contactul special al conectorului cu priză (vezi 1.7.97). Secțiunea transversală a acestui miez trebuie să fie egală cu secțiunea transversală a conductorilor de fază. Utilizarea unui conductor de lucru zero în acest scop, inclusiv a unuia situat într-o carcasă comună, nu este permisă.

Datorită faptului că GOST pentru unele mărci de cabluri prevede o secțiune transversală redusă a celui de-al patrulea miez, este permisă utilizarea unor astfel de cabluri pentru receptoarele electrice portabile trifazate până la modificarea corespunzătoare a GOST.

Miezurile de fire și cabluri utilizate pentru împământarea sau împământarea receptoarelor portabile de putere trebuie să fie din cupru, flexibile, cu o secțiune transversală de cel puțin 1,5 mm² pentru receptoarele portabile de putere în plante industrialeși nu mai puțin de 0,75 mm² pentru receptoarele electrice portabile de uz casnic.

1.7.97. Receptoarele portabile de putere ale instalațiilor de testare și experimentale, a căror mișcare nu este prevăzută în timpul funcționării lor, pot fi împământate folosind conductori de împământare staționari sau portabili separati. În acest caz, conductorii staționari de împământare trebuie să îndeplinească cerințele de la 1.7.73 - 1.7.89, iar conductorii portabili de împământare trebuie să fie flexibili, din cupru, cu o secțiune transversală nu mai mică decât secțiunea transversală a conductorilor de fază, dar nu mai mică decât cea specificată. în 1.7.96.

În conectorii de conectare ai receptoarelor electrice portabile, firele de prelungire și cablurile, conductorii trebuie conectați la priză din partea sursei de alimentare și la ștecher - din partea receptoarelor electrice.

Conectorii plug-in trebuie să aibă contacte speciale, la care sunt conectate conductorii de împământare și de protecție zero.

Conexiunea dintre aceste contacte la pornire trebuie stabilită înainte ca contactele conductorilor de fază să intre în contact. Ordinea deconectării contactelor în timpul deconectării trebuie inversată.

Proiectarea conectorilor trebuie să fie astfel încât să fie inclusă posibilitatea de a conecta contactele conductorilor de fază la contactele de împământare (reducere la zero).

Dacă corpul conectorului este realizat din metal, acesta trebuie să fie conectat electric la contactul de pământ (neutru).

1.7.98. Împământarea și conductorii de protecție zero ai firelor și cablurilor portabile trebuie să aibă o caracteristică distinctivă.

În ceea ce privește cerințele pentru împământarea produselor electrice, care includ panouri de automatizare (dulapuri), este necesar să vă familiarizați suplimentar cu următoarele RTD-uri:
1) GOST R 12.1.019-2009 „Sistemul standardelor de securitate a muncii. Siguranța electrică. Cerințe generale și nomenclatura tipurilor de protecție” clauza 4.2.2 (notă - pentru Federația Rusă), care enumeră metodele de asigurare a protecției împotriva șocurilor electrice la atingerea pieselor metalice neconductoare de curent care pot deveni sub tensiune ca urmare a deteriorării izolației, ceea ce este foarte important pentru scuturi (dulapuri).
2) GOST 12.2.007.0-75 „Sistemul standardelor de securitate a muncii. Produse electrotehnice. Cerințe generale de siguranță” cu modificări la clauza 3.3. Cerințe de împământare de protecție, incl. p.3.3.7, p.3.3.8, care indică necesitatea echipamentelor cu elemente pentru împământarea carcase, carcase, dulapuri etc.
3) RM 4-249-91 „Sisteme de automatizare procese tehnologice. Dispozitivul de împământare a rețelelor. Manual", și acolo totul este despre împământare, inclusiv clauza 2.12, clauza 3.15,. Există clauza 2.25, care oferă o legătură către cerințele RM3-82-90 "Scuturi și console pentru sistemele de automatizare a proceselor. Proiecta. caracteristicile aplicației”.
4) RM3-54-90 „Scuturi si panouri sisteme de automatizare. Instalare cablaj electric. Manual „clauza 1.4 Cerințe pentru împământare (împământare) cu exemple de conexiuni ale elementelor ecranului (cabinet) în interiorul ecranului (cabinet).
5) RM 4-6-92 Partea 3 "Sisteme tehnologice de automatizare a proceselor. Proiectarea cablajelor electrice și de conducte. Ghid pentru implementarea documentației. Manual" clauza 3.6 Împământare și împământare de protecție și clauza 3.7.1 privind implementarea instrucțiunilor de protecție. împământarea și împământarea instalațiilor electrice cu exemple în anexe.
6) etc. și așa mai departe.
7) GOST 21.408-2013 "SPDS. Reguli pentru implementarea documentației de lucru pentru automatizarea proceselor tehnologice" p.
Vă atrag atenția, există un concept cu care să vă familiarizați și să verificați dacă există NTD, principalul lucru este de unde să obțineți informații utile și să le puteți filtra și aplica.
Și în design complex, de obicei, un cablu pentru conectarea unui receptor electric, care este scutul de automatizare (cabinet), la tabloul de distribuție al sistemului de alimentare cu energie și aranjarea buclelor de masă și a nodurilor de împământare în sălile de control și sălile operatorilor, precum și conectarea acestor noduri la buclele de masă, sunt luate în considerare în kitul de alimentare.piese (notă-marca „ES”), dar chiar deconectarea acestui cablu este deja dată pe desenele circuitelor corespunzătoare din trusa de automatizare. , trusa de automatizare indică (ține în considerare) și cerințe și (sau) este prezentată pe desene (aprox. - de obicei acestea sunt scheme conexiuni externe sau tabele de conexiuni ale cablajelor externe) conectarea conductorilor de împământare la noduri și bucle de împământare de la carcasele și scuturile instrumentelor etc.

10.17. Intrarea de la sistemul de electrozi de împământare în clădirea de serviciu poate fi efectuată cu un conductor de oțel cu un diametru de cel puțin 6 mm, un mănunchi de trei fire de oțel galvanizat cu un diametru de cel puțin 5 mm fiecare, un cablu de alimentare sau de control. cu conductoare de aluminiu cu secțiunea transversală de cel puțin 25 mm. Conductoarele de oțel sunt sudate direct la electrodul de împământare. Miezurile de aluminiu ale cablurilor de alimentare sau de control sunt conectate la o magistrală de oțel folosind o inserție de tranziție oțel-aluminiu, un capăt al căruia este pre-aluminizat (acoperit cu un strat de aluminiu). Inserția adaptorului în locul dispozitivului de împământare este sudată cu o piesă nealiată la magistrala de conectare a circuitului și cu o parte aluminiată - la conductorii de aluminiu ai cablului. Joncțiunea miezurilor cablului cu inserția de tranziție este acoperită de două ori cu email gliptal și închisă într-un manșon din fontă umplut cu masă bituminoasă.

Se utilizează următoarea tehnologie de conectare. Un capăt al benzii de oțel este cositorit la o distanță de 90 mm, apoi se realizează un cap de aluminiu alungit pentru cablul secțiunii necesare. Benzile cositorite și vârful sunt strânse cu trei șuruburi și îmbinarea este lipită. Banda de oțel este sudată pe banda de conectare a circuitului, iar miezurile cablurilor sunt introduse în vârf și presate cu clești de presare în 5-6 locuri. La sfârșitul andocării, joncțiunea benzii de oțel și vârful este plasată în cuplajul din fontă MCH-70 și turnată cu masă bituminoasă.

10.18. În cazul în care proiectul nu prevede amplasarea autobuzelor de împământare în clădiri, împământarea echipamentelor trebuie efectuată după cum urmează. Un conductor continuu din mănunchiul de conductori de împământare care vine de la conductorul de împământare sau de la ecranul de trei împământare este conectat la șuruburile de împământare ale tuturor dulapurilor exterioare, formând un inel care se închide în fața punctului de conectare al conductorului la primul dulap. ; alți conductori continui sunt conectați la șuruburile de împământare ale panourilor de alimentare, secțiunile panoului de control și afișajul de la distanță.

Împământarea dulapurilor de pe un rând se realizează în conformitate cu clauza 10.16. Conexiunea conductoarelor dulapurilor de împământare de pe un rând, precum și a conductoarelor care provin de la transformatoarele TS, dulapuri de cabluri și alte echipamente la conductoarele de împământare provenite din conductorii de împământare, se realizează cu ajutorul cleme cu șuruburi.

10.19. Conectarea în serie la conductorul de împământare a mai multor dulapuri de împământare, panouri de alimentare, secțiuni de consolă și alte echipamente este interzisă.

10.20. Este interzisă utilizarea țevilor de încălzire, șine, mantale și armături de cabluri pentru împământarea dispozitivelor de control al semnalizării.

Conductorii de împământare ai împământului de protecție atunci când sunt amplasați într-o clădire trebuie izolați de alți conductori de împământare, cabluri și structuri metalice.

Legarea la pământ a podurilor semaforizate, consolelor, semafoarelor, dulapurilor de relee pe tronsoane de căi ferate cu tracțiune electrică și tracțiune autonomă

Pe tronsoane de cale ferata cu tractiune electrica de curent continuu si alternativ

10.21. Împământarea pieselor metalice ale podurilor și consolelor semafoarelor, semafoarelor și dulapurilor cu relee se realizează prin conectarea acestora la bornele din mijloc ale transformatoarelor de șoc de călătorie.

În cazurile în care nu există transformatoare de șoc în apropiere, conductorul de împământare este conectat la șina de tracțiune folosind o clemă specială.

Echipamentele metalice ale semafoarelor de pe stâlpi din beton armat trebuie să fie interconectate prin conductori de împământare (Fig. 53 și 54).

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

Fig.54. Legarea la pământ a echipamentelor semafoarelor pe un catarg centrifugat din beton armat de 10 m lungime

Bara transversală a podului semaforizat sau traversa consolei este conectată la scări cu un conductor de împământare.

Conductorul de împământare care merge de la ieșirea mijlocie a transformatorului de șoc de călătorie la un semafor cu un catarg metalic sau un dulap de relee este conectat sub piulița unuia dintre șuruburile pentru atașarea semaforului la fundație sau sub capul acestuia. șurub pentru atașarea dulapului de relee la bază. Conductorul de împământare care merge de la ieșirea mijlocie a transformatorului de șoc de călătorie la un semafor cu un catarg din beton armat, un pod de semafor sau o consolă, este conectat sub piulița șurubului sudat la partea inferioară a scării.

La împământarea dulapului de relee adiacente și a semaforului, conductorul de împământare de la borna mijlocie a transformatorului de șoc de călătorie este conectat sub capul șurubului dulapului de relee; Împământarea semaforului se realizează printr-un conductor de împământare, așezat deschis între semafor și dulapul de relee.

Pentru a crește fiabilitatea împământării structurilor metalice ale podurilor de semafor, un al doilea conductor de împământare este așezat de-a lungul rackului. Un capăt al acestui conductor este fixat cu un șurub sudat pe traversa podului, iar celălalt merge la borna mijlocie a inductorului-transformator. Ieșirea capului este sudată la conductorul de împământare. În prezența a două capete, adică cu stâlpi de pod dublu, ieșirile ambelor capete sunt sudate.

Dublarea împământării consolei se realizează în mod similar cu duplicarea împământării podului semaforizat. În acest caz, conductorul de împământare este conectat la un șurub sudat la partea inferioară a stâlpului consolei.

10.22. Ca conductor de împământare, trebuie utilizat oțel rotund cu un diametru de cel puțin 12 mm în zonele cu tracțiune electrică DC și cel puțin 10 mm în zonele cu tracțiune electrică AC. Capetele conductorului de împământare pentru conectarea sub șurub trebuie să aibă o virolă din fier plat sau un inel (Fig. 55).

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

10.26. În dulapul cu relee, clemele pentru împământarea descărcătoarelor trebuie conectate în cel mai scurt mod posibil la carcasa metalică a dulapului cu relee cu un conductor de cupru cu o secțiune transversală de cel puțin 20 mm.

Pe tronsoane de cale ferata cu tractiune autonoma

10.27. Dulapurile cu relee sunt împământate prin conectarea carcasei metalice a dulapului la dispozitivul de împământare al cutiei de cabluri.

Ca fir de conectare, mantaua metalică și armura cablului așezat între dulapul releului și cutia de cabluri ar trebui să fie lipite împreună.

Un fir de împământare de cupru cu un diametru de cel puțin 20 mm este lipit la joncțiunea armurii și mantaua cablului și conectat la carcasa metalică a dulapului de relee și a cutiei de cabluri.

Pentru cablurile fara manta metalica, aceasta legatura se poate realiza cu un fascicul de trei fire de otel zincat cu diametrul de 5 mm. Cablajul este așezat în pământ la o adâncime de cel puțin 30-40 cm și conectat la conductorii de împământare ai întrerupătorului de împământare de joasă tensiune a cutiei de cabluri la o distanță de cel puțin 0,4 m deasupra solului.

Conectarea trebuie realizată prin sudare electrică sau termică sau prin intermediul clemelor metalice.

10.28. Pentru egalizarea și reducerea potențialelor care apar pe părțile purtătoare de curent ale dispozitivelor de semnal și cale de blocare automată, locomotivă automată și semnalizare de trecere, este necesar să se conecteze carcasele metalice ale dulapurilor cu relee cu părțile metalice ale semafoarelor sau podurilor de semafor și console cu jumperi de împământare.

Cutii de cabluri de împământare

10.29. Pentru împământarea cutiilor de cabluri se folosesc dispozitive standard de împământare, constând dintr-o tijă de oțel cu un diametru de cel puțin 20 mm, lungime de 2,5 m - un conductor de împământare și un conductor de împământare sudat pe acesta din două fire de oțel galvanizate răsucite împreună cu un diametru de 5 mm. Pentru a instala electrodul de împământare și a așeza conductorul de împământare, trebuie săpat un șanț cu o adâncime de cel puțin 0,6 m.

10.30. Este permisă instalarea unui conductor comun de împământare pentru împământarea echipamentelor de joasă tensiune și înaltă tensiune ale turnurilor electrice ale liniilor de semnal de înaltă tensiune de blocare automată, echipate cu protecție care acționează la oprire în cazul defecțiunilor la pământ monofazate.

Cu un conductor comun de împământare, coborârile către acesta de la echipamente de înaltă tensiune (tensiune peste 1 kV) și de joasă tensiune (până la 1 kV) trebuie să fie separate și sudate la diferite tije de împământare sau (în cazul unui electrod de împământare adânc). ) la o lansetă, dar în locuri diferite.

10.31. Conductorul de împământare este adus pe suport de-a lungul fundului șanțului, așezat de-a lungul suportului și conectat la șurubul de împământare al cutiei de cabluri. Conductorul de împământare este atașat de un suport de lemn cu console, iar de unul din beton armat - cu cleme de sârmă cu diametrul de 2,5-4 mm, instalate la o distanță de 0,5-0,6 m unul de celălalt.

10.32. Rezistența dispozitivelor de împământare nu trebuie să depășească valorile date în tabelul 39.