Як розрахувати перетин переносного заземлення

Для забезпечення безпеки під час виконання робіт на електрообладнанні та лініях електропередач необхідно відключити (створити видимий розрив) і заземлити ділянку електроустановки, де планується виконувати роботи з усіх боків, звідки можлива подача напруги.

Заземлення захищає від випадкової подачі напруги на ділянку електроустановки, де виконуються роботи, а також знімає небезпечний потенціал – залишковий (ємнісний) заряд лінії, струм намагнічування трансформатора, а також наведену напругу.

Заземлення струмопровідних елементів може здійснюватися у вигляді включення передбачених конструктивно стаціонарних защемляючих ножів чи установкою переносних захисних заземлень. Надійне заземлення ділянки електричної мережі забезпечується лише за умови правильного вибору перерізу провідників заземлення. Розглянемо, як розрахувати перетин переносного заземлення.

Вимоги до провідників заземлення

Провідники для заземлення виготовляють, як правило, із гнучких мідних жил без ізоляційного шару. Провідники повинні бути надійно приєднані до затискачів та струбцини, забезпечуючи хороший контакт заземлюючих струмопровідних частин із контуром заземлення обладнання.

Провідники переносного захисного заземлення повинні бути стійкими до механічного впливу, тому мінімальний переріз жил проводів має бути не менше 16 кв. мм для обладнання класу напруги до 1000 В та не менше 25 кв. мм в електричних установках напругою понад 1 кв.

Але перетин провідників заземлення має також задовольняти вимогам термічної стійкості при короткотривалому трифазному замиканні на ділянці електроустановки, де планується встановлювати заземлення. А в тому випадку, якщо нейтраль електричної мережі має глухе заземлення, потрібно враховувати і струми при однофазному короткому замиканні. Тому мінімально допустимий переріз проводів захисного заземлення для застосування у тій чи іншій електроустановці необхідно розрахувати.

Розрахунок перерізу провідників переносного заземлення

Для розрахунку мінімально допустимого перерізу провідників переносного захисного заземлення (ПЗЗ) необхідно враховувати струм короткого замикання, що встановився, для ділянки електричної мережі і величину витримки часу спрацьовування релейного захисту. При цьому враховується найбільший час – тобто час, протягом якого спрацьовує резервуючий захист у разі відмови основного захисту від коротких замикань на тій чи іншій ділянці електричної мережі.

Розрахунок перерізу проводиться за такою формулою:

де Smin - мінімально допустимий переріз провідників ПЗЗ, Iуст - величина найбільшого струму короткого замикання на ділянці електричної мережі, tв - максимальний час спрацьовування пристрою релейного захисту.

Перетин провідників переносного заземлення можна також вибрати за таблицею, використовуючи наведені вище вихідні дані:

В електроустановках з високими струмами короткого замикання (як правило, в електричних мережах класу напруги 6-10 кВ), перетин переносного заземлення може бути занадто великим і переносне заземлення буде важким.Тому для зручності його встановлення та зняття допускається встановлювати два переносні заземлення меншого перерізу паралельно, з такою умовою, щоб сумарний переріз заземлень було не менше мінімально допустимого виходячи з термічної стійкості при короткому замиканні в електричній мережі.

Виняток становить переносне заземлення, що використовується при проведенні електролабораторних випробувань, заземлення грозозахисного троса ПЛ та заземлення пересувних установок (майстерень, лабораторій).

Для заземлення випробувального пристрою, елемента обладнання, що випробовується, а також для зняття залишкового потенціалу з струмопровідних частин під час випробувань використовується захисне переносне заземлення з перетином провідників не менше 4 кв. мм.

Для заземлення грозозахисного троса лінії електропередач (ізольованого від опор ПЛ), а також пересувних установок застосовується переносне захисне заземлення з перетином провідників не менше ніж 10 кв. мм.

Телеграм канал для тих, хто щодня хоче дізнаватися нове та цікаве: Школа для електрика

Вимоги та порядок встановлення переносних заземлень

Земля в електропроводці відіграє важливу роль. Вона забезпечує безпеку людини від ураження електричним струмом у разі короткого замикання та інших аварійних ситуацій. Заземлення обов'язково має бути за сучасними вимогами ПУЕ (правила влаштування електроустановок). При проведенні ремонтних робіт може знадобитися від'єднання робочої шини, тому доводиться ставити переносне заземлення. Щоб правильно і безпечно зробити все, потрібно розуміти, в якій послідовності необхідно виконувати установку переносного заземлення.Для цього слід користуватися рекомендаціями та правилами встановлення.

Що таке переносне заземлення

Будь-які види заземлення мають однакове призначення та відносяться до захисного обладнання. Переносний тип застосовується на тимчасових об'єктах, де неможливо позначити постійне з'єднання із землею.

У комплект тимчасового заземлення відносяться гнучкі дроти із затискачами на кінцях постійної фіксації. Зазвичай провідники з'єднуються у три лінії при підключенні до трифазних установок. Наконечники повинні мати ізольовані штанги, оскільки робота може проводитися при напрузі вище 1000 В. Це забезпечує безпеку у разі знаходження шини під напругою. Також є моделі для однофазного обладнання. Вони мають один провідник із затискачем на кінці.

Застосування переносного заземлення небезпечне без захисного обладнання у вигляді автоматів та запобіжників. Це з тим, що з короткому замиканні може статися загоряння силового кабелю.

Заземлююче переносне обладнання виконує ще одне важливе завдання – захист від наведеної напруги. Коли установку знеструмлено, на кабелі можуть утворюватися наведені струми від сусідніх провідників. Саме земля перешкоджає появі таких струмів, тому встановлення заземлення для електроустаткування є обов'язковим.

Вимоги до обладнання

Робота з будь-яким електрообладнанням потребує дотримання техніки безпеки. Основними вимогами є:

• Цілісність кабелю по всій його довжині. Він має бути без перегинів, тріщин, порушення самої структури, витків та урвищ жил. В іншому випадку такий провід використовувати заборонено.
• Не можна використовувати ізольовані кабелі. Під захисною оболонкою складно контролювати цілісність струмопровідної жили.
• Кабель повинен мати однаковий переріз по всій довжині. Вибір площі залежить від навантаження, до якого він підключається. Розрахунок можна провести за спеціальними таблицями. При недостатньому поперечному перерізі пристрій не витримуватиме навантаження і, відповідно, не захищатиме людину.
• Довжина повинна підбиратися таким чином, щоб шина, що заземлює, і обладнання могли з'єднуватися без натягу проводу. Він не повинен бути у підвішеному стані, крім випадків, коли точки заземлення розташовані на висоті. Це стосується ліній електропередач.
• Провідник вибирається так, щоб він міг витримати відповідні кліматичні умови експлуатації. Він повинен нагріватися і повинен витримувати динамічне навантаження на розрив.
• Ізолювальні шланги повинні мати таку довжину, щоб затискачі накладалися без наближення та торкання оператора.
• Рекомендується використовувати затискачі із гвинтовою затяжкою для забезпечення надійної фіксації. Матеріал повинен бути стійким до нагрівання та утворювати окалину у місці з'єднання. При його затягуванні контакт не повинен погіршуватись.
• Затискач та провідник з'єднуються методом зварювання або опресування. Також можна встановлювати з'єднання гайкою з пропаяним контактним місцем. Заборонено використовувати тільки накладення та паяння, оскільки така сполука руйнується під дією підвищених температур.
• При встановленні на тривалий термін необхідно перевіряти обладнання з певною періодичністю.

Описані правила почали пред'являти ПУЕ. Їх дотримання є обов'язковим при роботі. Від цього безпосередньо залежить безпека, здоров'я та життя людей.

Алгоритм установки

Заземлення проводиться з боку струмопровідних жил, звідки подається напруга.Між точкою підключення та місцем, куди потрібно провести землю, не повинно знаходитися перетворюючих елементів з гальванічною розв'язкою, до яких належать помножувачі напруги, стабілізатори та трансформатори.

Оператор, який здійснює налаштування та встановлення тимчасового обладнання, обов'язково має бути у захисному спецодязі. Це прозора маска на обличчя, рукавиці, ізолюючі черевики, діелектричний килимок для ніг. Працювати без захисту заборонено.

Усі роботи здійснюються у суворо наведеній послідовності:

1. Кріплення загального або центрального затиску на шину, що заземлює. Вона має бути чинною та перевіреною.
2. За допомогою тестера або індикаторної викрутки перевіряється відсутність напруги на струмопровідній жилі. Встановлення заземлення
3. Візуальний огляд конструкції та всіх провідників.
4. Контрольний дотик затискачем струмоведучої жили.
5. Надійна фіксація провідника.
6. Далі проводиться випробування конструкції.

Роботи мають проводитися як мінімум двома фахівцями. Це дозволяє у разі ураження електричним струмом перекрити подачу електроенергії, надати першу допомогу потерпілому та викликати лікаря. Займатися монтажем та підключенням мають лише професіонали з високою кваліфікацією та достатнім досвідом роботи.

Спосіб захисту залежить від навантаження. У разі підключення до обладнання з напругою понад 1000 В використовується спеціальна штанга з діелектричного матеріалу. Якщо напруга менша, достатньо роботи в діелектричних рукавичках.

Зняття заземлення

Порядок видалення заземлення наступний:

1. Перевіряє відсутність напруги на заземлених ділянках. Здійснюється тестерами та індикаторами.
2. Вимкнення затискачів від електричної установки.
3. Вимкнення затискача від заземлюючої шини.

Перед тим як знову подавати навантаження на установку, потрібно вилучити з роботи переносний заземлювач. Також потрібно перевірити на працездатність штатне заземлення, до якого приєднується обладнання, у розподільчій коробці. Повинне встановлюватися заземлення, що працює, інакше користуватися установкою заборонено.

Що робити за відсутності штатного заземлення

У разі роботи на незаземленій установці виготовляється тимчасовий контур заземлення. Він є трикутником, виконаний за всіма правилами організації захисної землі. Потім до нього слід приєднати переносне заземлююче обладнання. Виготовляється заступник із металевих штирьків, профілів. Обов'язково потрібно заздалегідь подбати про пристрій, за допомогою якого виріб витягуватиметься з ґрунту після завершення ремонтних робіт.

Замість такого контуру можна зробити іншу установку у вигляді заземлювача із зворотним молотком. За допомогою подібної конструкції можна легко встановити стрижень в грунт і витягнути його.

При встановленні заземлення на тимчасовий контур потрібно дотримуватися тих же правил і рекомендацій, які наводяться для стаціонарної шини.

Заземлення ліній електропередач на стовпах

Заземлююча тимчасова конструкція для ЛЕП відрізняється від наземних варіантів використанням довгих штанг. Також на кінцях провідників замість затискачів ставитимуться захоплюючі гаки. Штатне заземлення при проведенні робіт у польових умовах відсутнє, тому також використовується переносна конструкція на певний термін. Зазвичай необхідний набір іде у комплекті.

Відсутність гвинтових затискачів призводить до більш ослабленого та менш надійного контакту з токонесучою жилою.З цієї причини слід зробити 2-3 дублюючі заземлення на кожен високовольтний провідник.

Заземлення провадиться із землі. Оператор стоїть на ґрунті, установка зі стовпа заборонена.

Лінії електропередач з'єднуються однофазними штанговими заземлювачами. Між собою провідники з'єднуються із землі у точці перетину із заземлювачем.

Переносне заземлення: призначення, будову та застосування

Переносне заземлення – це захисний пристрій, що забезпечує безпечну роботу в ході проведення ремонтних робіт на знеструмлених ділянках електроустановок. Воно створює електрозв'язок із землею знеструмлених частин робочого обладнання, шин та ЛЕП на випадок несанкціонованого надходження напруги або виникнення наведеного струму, яких на даний момент бути не повинно.

Призначення переносних заземлень

Встановлення переносного заземлення виконується для забезпечення безпеки людей, які працюють при вимкнених струмопровідних частинах робочого обладнання або електроустановок. Пристрої захищають від ураження електричним струмом у разі помилкової подачі напруги на відключений ділянку.

Переносне заземлення (ПЗ) застосовується у частинах електричних установок, позбавлених заземлюючих ножових стаціонарних пристроїв. Захисна дія переносних заземлювальних пристроїв полягає в тому, що у разі випадкової подачі або індукційного наведення напруги на ділянку, де виконуються ремонтні роботи, виходить коротке замикання струмопровідних частин на землю. При цьому сила струму короткого замикання різко зростає, що призводить до спрацьовування автоматичних вимикачів або запобіжників, а значить і напруга на струмовідних частинах дорівнюватиме 0.

Конструктивні особливості

Переносні заземлення поділяються за напругою:

за кількістю заземлюваних фаз:

• трифазним (для закорочування та заземлення трьох фаз);
• однофазним (для заземлення струмопровідних ділянок усіх фаз окремо).

Варіант одну фазу застосовується в електричних установках з напругою щонайменше 110 кВ, де видалення між різними фазами максимальні, а провідники мають збільшені показники довжини і ваги.

Переносні заземлення до 1000 В, так само як і заземлювальні пристрої на більш високу напругу складається з затискачів (струбцини). Як правило їх чотири, три фази і один на заземлення, з'єднаних між собою гнучким мідним провідником. Приводи затискачів виготовлені з діелектричного матеріалу.

Переносне заземлення до 1000В поставляється з дроти перерізом 16 мм2, а 110 кВ перетином не менше 50 мм2.
Типи переносних заземлень з урахуванням сфер застосування:

• ПЛ – потрібні для проведення ремонту на відключених зонах ліній повітряних електричних передач, це маркування ПЗТ та ЗПЛ;
• РУ – застосовуються під час ремонту електричного устаткування розподільних установок підстанцій, з метою заземлення РУ встановлюють на ПЗРУ, ЗПП;
• ЗПМ - машинні пристрої, незамінні на пожежних автомобілях, станціях газозаправки;
• УЗП – для контактних залізничних мереж.

Маркування переносних ПЗ складається з перших букв - призначення переносного заземлення, наступна цифра - максимальна напруга роботи ПЗ, наступна цифра - кількість фаз, і цифра в дужках - перетин заземлення.
Приклади маркування ПЗ:

• тип заземлення (ЗПЛ – заземлення переносне лінійне, КШЗ – комплект штанг заземлення, ПЗТ – переносне заземлення для грозозахисного троса, УНП – пристрій начерку на дроти);
• робоча напруга номінальна в кВ (ЗПЛ-1, ЗПЛ-10, ЗПЛ-35, ЗПЛ-110, ЗПЛ-220 і т.д.);
• кількість ізолюючих штанг, за кількістю фаз 1 або 3 (ЗПЛ-35-3, ЗПЛ-10-1 і т.д.);
• переріз заземлювального дроту в мм² (16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 мм²).

Маркування переносних заземлень для повітряних ліній (ПЛ):

• ЗПЛ-1 (16 мм2) - ПЗ для ПЛ напругою до 1 кВ (з проводом 16 мм?);
• ЗПЛ-10 (35 мм2) - ПЗ для ПЛ напругою 1-10 кВ (з проводом 35 мм?);
• ЗПЛ-10-3 (25 мм2) - ПЗ для ПЛ напругою 1-10 кВ з трьома штангами, (з проводом 25 мм?);
• ЗПЛ-110-1 (50 мм2) - ПЗ для ПЛ напругою від 35 до 110 кВ з однією штангою (з проводом 50 мм?);
• ЗПЛ-220-3 (25 мм2) – ПЗ для ПЛ напругою від 110 до 220 кВ із трьома штангами (з проводом 25 мм²);
• ПЗТ 330-500 (120 мм²) – переносне заземлення для грозозахисного троса напругою 330-500 кВ (з дротом 120 мм²);
• УНП-10ВЛ Б «Бумеранг» - пристрій накидання на дроти напругою 0,4-10 кВ (з дротом 25 мм?);
• КШЗ-10 - комплект штанг для заземлення проводів ПЛ напругою 6-10 кВ.

Маркування переносних заземлень для розподільчих пристроїв:

• ПЗРУ-1М (16 мм²) – ПЗ для розподільчих пристроїв, U до 1 кВ (з проводом 16 мм²);
• ПЗРУ-1 (25 мм²) - ПЗ для розподільчих пристроїв U до 1 кВ (з проводом 25 мм?);
• ПЗРУ-2 (25 мм²) – ПЗ для розподільчих пристроїв, U до 1 кВ (з проводом 25 мм²);
• ЗПП-15-3 (25 мм²) – ПЗ для розподільчих пристроїв U 1-15 кВ із трьома штангами (з проводом 25 мм²);
• ЗПП-220 (35 мм²) - ПЗ для розподільчих пристроїв U до 220 кВ (з проводом 35 мм?);
• ЗПМ-1М - ПЗ машинне, U до 1,0 кВ (з проводом 25 мм?, Довжина 8 м);
• ЗПС-1М – ПЗ для пожежних стволів, U до 1 кВ (з дротом 25 мм², довжина 10 м).

Вимоги до переносних заземлень

Перед експлуатацією переносного заземлення необхідно перевірити його на придатність до роботи.

• приймально-здавальний акт від виробника (на відповідність ГОСТу);
• акт періодичної перевірки (не рідше 1 разу на 5 років);
• акт позачергової перевірки (при внесенні змін у конструкцію чи його ремонті).

Так само необхідно перевірити заземлювач візуально. На ПЗ не повинно бути механічних пошкоджень.
При виготовленні та експлуатації переносного заземлення потрібно дотримуватися основних вимог. місця з'єднання дроту пристрою повинні бути залужені і обов'язково з'єднані методом обтиску. допускається, т.к. при протіканні струму короткого замикання провід нагріється і з'єднання може розвалитися. навантаженнях. Затискачі відповідають і за надійність контакту - якщо тут є проблеми, у разі коротких замикань деталі вигорять.
Термостійкість провідників має важливе значення, оскільки при нагріваннях, обривах на кінцях провідникових частин з'являється робоча напруга електричної установки.

• 25 мм2 для електроустановок від 1000 В;
• 16 мм2 для електроустановок до 1000 В.

Відступати від цих рекомендацій не можна. Переносне заземлення 10 кВ виходить дуже громіздким і важким, провідники мають великий переріз, і це становить певні складнощі в експлуатації. Тут рекомендовано застосовувати два переносні заземлення 10 кВ і більше, а не одне. Обидва ПЗ встановлюють поруч один до одного.

Формула розрахунку перерізів виглядає так:

S = (Iуст √tф) / 272,

Iуст - струмовий показник коротких замикань, А,
tф – секунди, фіктивний час.

Параметр tф може прирівнюватися до витримки часового проміжку головного захисту реле приєднання електричної установки, вимикач зупиняє замикання в зонах переносного заземлення. За розрахунок показників витримки часто набувають максимальних значень.

При виготовленні ПЗ ізольовані дроти використовувати не можна, оскільки ізоляція не дасть вчасно виявити пошкодження жил провідників. У результаті знизиться розрахунковий переріз, може статися перегорання провідника при короткому замиканні. Конструкція струбцин для приєднання провідникових частин у нормі забезпечує всі можливості їх міцного надійного закріплення на струмовивідах із застосуванням настановної штанги. Короткі провідникові деталі фіксуються відразу до затискачів без перехідників. Ця вимога також пояснюється тим, що на наконечниках не завжди хороші контакти, що легко виявляються.

З'єднання провідників закорочувальних ділянок трифазного заземлення виходить міцним, надійними, методи скріплення - опресування або зварювання. Болтові з'єднання теж робляться, але додатково потрібно буде залудити петлі провідників твердим припоєм.

Порядок монтажу переносного заземлення

Розглянемо порядок встановлення переносних заземлень. Він однаковий всім маркувань – ЗПЛ 1, ЗПП 1, ПЗРУ 1 м, ЗПП 15 н, ЗПЛ 10 (які вимоги встановлюються до маркування переносних заземлень, розглядалося вище у статті).
Перед початком роботи з переносним заземленням (згідно з 20.2. ПОТЕЕ) необхідно:

1. Перевірити супровідну документацію на ПЗ.
2. Перевірити переносне заземлення на справність.
3. Перевірити відсутність напруги на місцях накладання ПЗ.
4. Спочатку необхідно приєднати ПЗ до заземлюючого пристрою (контуру заземлення).
5. Далі встановити ПЗ на струмопровідні частини.

Під час проведення робіт використовуйте діелектричні рукавички. На обличчя має бути одягнена захисна маска.

Порядок зняття переносного заземлення

Переносні заземлення демонтуються у зворотному порядку:

1. Спочатку забираються затискачі від струмопровідних частин.
2. Після цього від'єднуються заземлюючі провідники.

У пристроях із напругою від 1 кВ демонтаж ПЗ проводять із застосуванням штанг навіть тоді, коли технічно можна обійтися без них. Роботи повинні проводитись у діелектричних рукавичках.

Як встановити переносне заземлення відео

Рекомендуємо прочитати: