Содержание
Стальные трубы электропроводок.
Стальные трубы всех диаметров могут быть использованы в качестве нулевых защитных проводников при относительно небольших расстояниях от подстанций до электроприемников и алюминиевых проводников. При медных проводниках, проложенных в трубах, водогазопроводные трубы диаметром мнее 2″ и электросварные диаметром до 47 мм могут быть использованы в качестве зануляющих. При больших диаметрах труб и при медных проводниках не соблюдается условие 50%-ной проводимости. При изменении диаметра водогазопроводных труб по ГОСТ 3262 — 75* от V2″ до 2 7:» сопротивление уменьшается с 2,2 до 0,7 Ом/км. При изменении диаметра электросварных труб по ГОСТ 10704 — 76 * от 20 до 59 мм сопротивление уменьшается с 2.8 до 0,9 Ом/км.
Алюминиевые оболочки кабелей. В качестве нулевого защитного проводника часто используют алюминиевые оболочки кабелей. Активное сопротивление алюминиевой оболочки кабелей при изменении сечений жилы трехжильного кабеля от 6 до 240 мм» уменьшается от 1,045 до 0,215 Ом/км в кабелях с алюминиевыми жилами и от 0,985 до 0,212 Ом/км в кабелях с медными жилами. При использовании четырехжильного кабеля активное сопротивление нулевой жилы и оболочки при изменении сечения жил кабеля от 6 до 185 мм» уменьшается от 0,867 до ОД8 Ом/км в алюминиевых кабелях и от 0,762 до ОД55 Ом/км в медных кабелях.
Лотки. Лотки типов К420 и К422 исследованы на возможность использования их в качестве нулевых защитных проводников. Было экспериментально установлено, что сопротивление 1 м секции Z = 0,77 • КГ3 Ом (/иен — 200 А) с учетом сопротивления контакта. Электрическое сопротивление контактного соединения оцинкованной пластины Z = 0,39 • КГ3 Ом (/исп — 200 А), окрашенной пластины Z = 0.65 * 10 Ом (Уисп = 200 А), целой конструкции лотка на той же длине Z- 0,32 10 3 Ом.
Исходя из проводимости лотка, равной 50%-ной проводимости фазного проводника, лотки К420 и К422 могут применяться в качестве нулевого защитного проводника, если на лотках проложены в сети с глухозаземленной нейтралью алюминиевые провода сечением не более 70 мм», а в сети с изолированной нейтралью — для всех сечений кабелей. При этом окрашенные лотки не могут быть использованы в качестве нулевых зашитных проводников.
Возможность использования лотков в качестве нулевых защитных проводников зависит от длины лотковой линии (числа соединяемых секций) и должна решаться путем расчета цепи фаза — нуль. Однако соединение лотков К420 и К422 не удовлетворяет требованиям ГОСТ 10434 — 82*. так как электрическое сопротивление контактного соединения в 2,9 раза больше сопротивления целого участка. Поэтому соединение таких лотков должно выполняться двумя болтами вместо одного или одна стороиа соединителя должна привариваться в заводских условиях.
Соединения лотков НЛ20-П2 и НЛ40-П2 (рис. 1) полностью удовлетворяют ГОСТ 10434 — 82* и могут быть рекомендованы в качестве нулевого защитного проводника в цепи фаза — нуль.
Короба прямые (рис. 2). Экспериментально было установлено, что активное сопротивление 1 м короба с учетом сопротивления электрического контакта равно:
Рис. 1. Соединение лотков типа HЛ (а) и типов НЛ20-П2 и НЛ40-П2 {б)
Рис. 2. Прямые короба
При использовании коробов в качестве нулевых защитных проводников по условиям 50%-ной проводимости могут быть проложены алюминиевые провода следующих сечений: до 95 мм2 — в коробах типа KЛ, до 240 мм2 — типа У1050; в сети с изолированной нейтралью — при сечениях до 240 мм2. Контактное соединение оцинкованных коробов типа У1050 удовлетворяет ГОСТ 10434 — 82* и ГОСТ 17441 — 84 для контактов, отнесенных ко второму классу, и имеет электрическое сопротивление Z = 44 • 10~б Ом. Контактное соединение окрашенных коробов типа У1080 имеет электрическое сопротивление Z = 82,8 * 10~6 Ом, что больше сопротивления целого участка, поэтому эти соединения могут быть рекомендованы в том случае, если они защищены и смазаны.
Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов
1.7.139. Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрервывность электрической цепи. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений.
Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений.
Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта.
1.7.140. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения испытаний за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и опрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева и их соединений, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле.
1.7.141. При применении устройств контроля непрерывности цепи заземления не допускается включать их катушки последовательно (в рассечку) с защитными проводниками.
1.7.142. Присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов к открытым проводящим частям должны быть выполнены при помощи болтовых соединений или сварки.
Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям и вибрации, должны выполняться при помощи гибких проводников.
Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.
При использовании естественных заземлителей для заземления электроустановок и сторонних проводящих частей в качестве защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов контактные соединения следует выполнять методами, предусмотренными ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
1.7.143. Места и способы присоединения заземляющих проводников к протяженным естественным заземлителям (например, к трубопроводам) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ ожидаемые напряжения прикосновения и расчетные значения сопротивления заземляющего устройства не превышали безопасных значений.
Шунтирование водомеров, задвижек и т.п. следует выполнять лри помощи проводника соответствующего сечения в зависимости от того, используется ли он в качестве защитного проводника системы уравнивания потенциалов, нулевого защитного проводника или защитного заземляющего проводника.
1.7.144. Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается.
Присоединение проводящих частей к основной системе уравнивания потенциалов должно быть выполнено также при помощи отдельных ответвлений.
Присоединение проводящих частей к дополнительной системе уравнивания потенциалов может быть выполнено при помощи как отдельных ответвлений, так и присоединения к одному общему неразъемному проводнику.
1.7.145. Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи PE- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.
Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение PEN -проводника на PE- и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.
1.7.146. Если защитные проводники и/или проводники уравнивания потенциалов могут быть разъединены при помощи того же штепсельного соединителя, что и соответствующие фазные проводники, розетка и вилка штепсельного соединителя должны иметь специальные защитные контакты для присоединения к ним защитных проводников или проводников уравнивания потенциалов.
Если корпус штепсельной розетки выполнен из металла, oн должен быть присоединен к защитному контакту этой розетки.
Замыкание на корпус
Замыкание на корпус в системе TN-C-S — исходя из определения системы TN-C-S, электрически то же самое, что и короткое замыкание между фазой и нулём. Сопротивление петли фаза-ноль должно быть таким, чтобы гарантированно вызвать сработку электромагнитного расцепителя АВ для его почти мгновенного отключения. Для АВ характеристики «C», для сработки электромагнитного расцепителя ток должен превысить номинал не менее, чем в 10 раз.
Согласно ПУЭ, п.1.7.79, в системе TN при коротком замыкании на корпус, групповой АВ должен отключаться не более, чем за 0,4 с. Это значение считается достаточными для обеспечения электробезопасности при косвенном прикосновении.
Такое время может дать только электромагнитный расцепитель автоматического выключателя. В том же пункте указано, что в цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с. Это время тепловой расцепитель тоже не всегда может выдать, и надежда опять же только на электромагнитный расцепитель.
Расчёт АВ (характеристика С) обычно такой: его номинал умножают на 10 (это кратность сработки электромагнитного расцепителя) и на 1,1. Например, чтобы АВ С16 отключился за положенное время, ток КЗ должен достичь 16 * 10 * 1,1 = 176А. А для этого сопротивление петли фаза-ноль должно быть не более 230 / 176 = 1,3 Ома.
В грамотно построенной системе так и есть. Но если электропроводка рассчитана неправильно и сечение проводов заужено, то сопротивление петли возрастает, что может привести к несработке электромагнитного расцепителя. Тепловой расцепитель может задуматься на несколько десятков секунд, в течение которых проводка может разогреться, и ещё более увеличить своё сопротивление и дальнейший разогрев вплоть до самовоспламенения.
Замыкание на корпус в системе TT — очень опасное явление, потому что редко когда сопротивление растеканию электрического тока собственного контура заземления достигает требуемых для сработки электромагнитного расцепителя величин. Именно поэтому в системах TT использование УДТ (УЗО, дифавтомата) обязательно. Вся защита от косвенного прикосновения в этой системе полностью ложиться на УДТ.
Если УДТ вдруг не сработает по утечке, то тепловой расцепитель АВ будет греться несколько десятков секунд, прежде чем должен будет сработать. Но поскольку разогретый за это время кабель ещё повысит своё сопротивление, то ток цепи уменьшится и время отключения АВ ещё больше увеличится. Это в итоге может привести к воспламенению кабеля.
Кроме того, пока тепловой расцепитель не сработал, на корпусах приборов будет висеть потенциал, причём это будет более высокий потенциал, чем при замыкании на нейтраль.
Дополнительные особенности
Если говорить о самом процессе заземления кабельных лотков, то некоторые компании рекомендуют осуществлять его с интервалом в двадцать метров. Однако по мнению специалистов заземлять следует каждые десять метров. Подобное заземление используют, когда конструкция эксплуатируется в неблагоприятных условиях.
Для правильного и надежного подключения к кабельному держателю рекомендуется применять специальные, а иногда и усиленные клеммы. Продаются они практически на всех рынках или строительных гипермаркетах. Монтаж осуществляется очень просто. Вначале необходимо прикрепить клемму к боковой стенке лотка, далее пропустить кабель через ее отверстие. В том месте, где провод соприкасается с отверстием, в клемме должна быть снята изоляция.
Теперь вы знаете, как осуществляется заземление кабельных лотков и какие требования нужно учитывать при организации такого рода защиты. Надеемся, информация была для вас полезной и понятной!
Материалы по теме:
- Прокладка кабеля в лотках и коробах
- Измерение сопротивления заземления
- Для чего нужна система уравнивания потенциалов
Опубликовано:
05.01.2018
Обновлено: 05.01.2018
Правила прокладки
Прежде чем приступать к монтажу, требуется ознакомиться с правилами, которые предъявляются к прокладке РЕ:
- В линии должны отсутствовать устройства, которые могут стать причиной разъединения, нарушения целостности цепи, например, удаляемые вставки, выключатели, автоматы защиты и предохранители.
- Все оборудование и токоведущие части коммутируются с защитным заземлением напрямую.
- Запрещено соединение нескольких электрических приборов по принципу шлейфа.
- На распределительной шине РЕ выделяется отдельная клемма (зажим). Запрещается к одной клемме одновременно подсоединять нулевой защитный и рабочий провод.
- Если оборудование защитного отключения УЗО установлено в распределительном щите, N и защитный провод не должны иметь контактов на одной линии. Если пренебречь этим правилом, у УЗО будет множество ложных срабатываний.
- У рабочих проводов площадь сечения должна быть больше, чем сечение защитного заземления.
- Нулевая защитная жила должна быть проложена около рабочих проводов.
- Для заземления нельзя использовать предметы и коммуникации, не предназначенные для этого. Чаще всего в данном случае не по назначению используется арматура в стенах, трубопровод и батареи отопления.
- Запрещается подключать РЕ к независимым шинам заземления, если такие в электрической цепи предусмотрены.
Разберем ситуацию со схемами
С точки зрения протекания электрического тока, отличия между заземлением от занулением нет. Нулевой провод в любом случае имеет электрический контакт с физической землей.
Соответственно, при замыкании фазы на корпус, произойдет то самое короткое замыкание, и сработает отключение защитного автомата. Разумеется, (при условии правильного подключения: розетка должна иметь третий земляной контакт, как и электроприбор. По этой причине, электрики, нарушая требования Правил устройства электроустановок, часто разводят земляную шину от нулевого контакта вводного щитка.
Представим ситуацию, когда нулевой провод по какой-то причине разорван:
- потеря контакта по причине коррозии (в старых многоэтажках это рабочая ситуация);
- механический разрыв кабеля вследствие ремонтных работ с нарушениями технологии (к сожалению, тоже не редкость);
- несанкционированное вмешательство доморощенного «электрика»;
- авария на подстанции (возможно отключение только нулевой шины).
На схеме это выглядит следующим образом:
При организации защитного зануления, электрическая цепь между физической «землей» и контактом заземления электроприбора разрывается. Установка становится беззащитной. Кроме того, свободная фаза без нагрузки может создать потенциал, равный входному напряжению на ближайшей подстанции. Как правило, это 600 вольт. Можно представить, какой ущерб будет нанесен включенному в этот момент электрооборудованию. При этом утечки тока на физическую землю нет, и защитный автомат не сработает.
Представьте, что в этот момент, вы одновременно коснетесь фазы (пробой на корпус электроустановки), и металлического предмета, имеющего физическую связь с грунтом (водопроводный кран или батарея отопления). Можно получить поражение электротоком при напряжении 600 вольт.
А теперь посмотрим, в чем разница между заземлением и занулением (на нашей схеме). При разрыве нулевой шины, просто пропадет питание на всех электроустановках в этой цепи. Поражения электротоком не будет, ни при каких обстоятельствах: электрическая цепь между физической землей и контактом заземления электроприборов не нарушена. Здоровье мы уже сохранили. Теперь посмотрим, что произойдет с электроустановками. Максимум ущерба — это перегоревшая лампа накаливания, ближайшая к вводному щитку. Причем неприятность произойдет лишь в случае повышения напряжения на фазном проводе. Сила тока возрастет (согласно закону Ома), сработает автомат защиты, и возможно, остальные электроприборы не пострадают.
Именно по этой причине, ПУЭ жестко предписывают: защитное заземление и зануление электроустановок должно быть организовано независимо друг от друга, с помощью разных линий.
Для справки: Обычно используется цветовая маркировка проводов:
- Фаза — коричневого или белого цвета.
- Рабочий ноль — синего цвета.
- Защитное заземление — желто-зеленая оболочка.
Если у вас жилье современной постройки, значит зануление и заземление выполнено согласно Правилам устройства электроустановок. Это легко проверить, взглянув на вводной кабель в щитке. Кроме того, вы сами можете проверить правильность подключения.
