Что такое электроустановка и их классификация

Содержание

Что представляет собой электроустановка

Электроустановка – это группа электрического оборудования, которое взаимосвязано между собой и расположено на одной территории или площади. Электроустановкой по праву можно считать разного рода оборудование и инструменты, линии и машины при помощи которых выполняются такие виды операций:

  • Преобразование;
  • Трансформация;
  • Распределение;
  • Преобразование и пр.

С участием разного рода электрического оборудования и инструментов происходит преобразование одного вида электрической энергии в другую. Их функционирование невозможно без участия электрической энергии, которая подается в результате действия коммутационной аппаратуры.

Определение электроустановки

Электроустановка это разное электрическое оборудование, взаимосвязанное и сочетающееся между собой, расположенное в одном помещении или на одной площади. Таким образом, в типовую электроустановку входят всевозможные аппараты, машины, линии, а также вспомогательное оборудование. К ним относятся и те помещения вместе со специальными сооружениями, где устанавливаются все эти устройства.

Они осуществляют всевозможные операции с электрической энергией. Она производится, преобразуется и трансформируется с помощью электроустановок. Без них совершенно невозможна передача, распределение и потребление электричества. В конечном итоге, при их участии, электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии.

Что такое электроустановка: назначение и применение

Нормально функционирующая электроустановка или ее отдельный участок постоянно находятся под напряжением. Напряжение подается путем включения коммутационной аппаратуры от линий электропередач. Все питающие воздушные линии, как правило, располагаются рядом с электроустановками.

Классификация электроустановок

На расположение в помещении электрического оборудования и электрических установок в целом определяющее значение имеют несколько факторов:

  • Узел ввода. Через него электрическая энергия поступает в помещение. В качестве узла ввода может использоваться электрический кабель высокого напряжения или проводка;

  • Место расположения электрической установки. Нередко бывают случаи, когда электроустановка расположена не внутри помещения, а снаружи. В данном случае в качестве электроустановки выступает электрический распределительный щит, насос для функционирования водяных фонтанов или скважин, систем для поливки или бассейнов.

Электрические установки между собой подразделяются по мощности:

  • До 1000 В. Используются для обеспечения функционирования оборудования, мощностью до 1000 В;
  • От 1000 до 1500 В. Применяются для подачи постоянного тока от источника питания до его потребителей не больше 1500 В.

По типу использования эклектические установки подразделяются на такие виды:

  • Электрические станции. Используются для обеспечения работы электрического промышленного оборудования и функционирования линий теплоснабжения;
  • Высокомощные нагреватели воды. Предназначены для нагревания большого количества воды;
  • Осветительные системы. Обеспечивают электрическое снабжение частных и загородных домов.

Теоретический аспект

Такого понятия, как «действующая электроустановка», в ПУЭ не имеется, однако есть термин «электрическая установка», который означает совокупность машинного (и не только) оборудования, конструкций, а также помещений и электрических линий (ЛЭП, к примеру). Они применяются не только для распределения электричества, но ещё и для преобразования энергии и производства.

Электроустановки классифицируются по мощности: до и выше 1000В.

Согласно межотраслевым правилам, действующая установка – это такая, которая всегда находится под напряжением, либо же электричество может поступить в любую секунду посредством коммутационных аппаратов.

В ПТЭЭП данное понятие имеет более точную формулировку, и обозначает ее как при условии, если та находится под напряжением полностью, либо же частично (взят какой-то отдельный участок), или под наведённым напряжением, или же подача электричества может начаться в любой момент.

Если же линия, не имеющая тока, встречается с действующей, то первая автоматически уподобляется ей.

Меры предосторожности при использовании электрических установок

Дабы избежать удара электрического тока необходимо соблюдать определенные меры безопасности при работе с электроустановками:

  • Запрещается проводить ремонт или техническое обслуживание электрических установок, находящихся во включенном состоянии;
  • При непосредственном контакте с электрическим оборудованием или проводами необходимо использовать специальные приспособления (резиновые перчатки, специальный инструмент с прорезиненными рукоятками, резиновые коврики и калоши);
  • Для проведения работ с электрическими установками необходимо пройти специальный инструктаж и иметь допуск работ с ними.

Лучше всего не проводить работы самостоятельно, а обратиться за помощью специалиста.

Типы электроустановок

электроустановки

Все имеющиеся сегодня на рынке электрические установки можно разделить на группы и категории по двум параметрам: по мощности и назначению. По мощности электроустановки разделяют на две отдельные категории: устройства, работающие с напряжением до 1000 В, и приборы для напряжения выше 1000 В. По назначению электрические установки разделяют на электростанции, нагревательное оборудование, системы освещения и т.д.

Чтобы лучше разобраться в особенностях, характеристиках и параметрах современных электрических установок, следует максимально подробно разобраться в существующей классификации и назначении такого оборудования. Чтобы электрическая система на производстве или в офисном здании работала исправно и безопасно, для нее нужно правильно подобрать подходящую электрическую установку.

Типы электроустановок по мощности

Испытания изоляции

По мощности и используемому напряжению электрические установки делятся на устройства до 1000 В и устройства более 1000 В.

Электрические установки до 1000 В отличаются безопасностью эксплуатации и компактностью. Сегодня такое оборудование может устанавливаться даже в отдельных крупных объектах, где требуется обеспечение бесперебойных поставок электричества.

К маломощным электрическим установкам принято относить не только сами приборы, работающие с электроэнергией, но также специальные устройства безопасности. Говоря об установках такого типа, следует выделить оборудование, называемое электроустановками с односторонним питанием. Под такими устройствами подразумевают электрические установки, которые имеют только один источник питания.

Электроустановки мощностью более 1000 В используются в ситуациях, когда электроснабжение требуется на крупных объектах, где установлено большое число потребителей. Помимо производственных предприятий и других крупных сооружений, мощные электроустановки могут применяться для электроснабжения нескольких объектов.

Из-за использования высокой мощности при установке таких электрических систем важно позаботиться о безопасности пользователей электросетей. Любые проблемы на установках могут приводить к травматизму и выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Все электрические установки нуждаются не только в правильном проектировании и монтаже, но и в грамотном, своевременном обслуживании. Такие системы должны регулярно проверяться профессиональными специалистами, так как в них могут возникать различные неполадки, способные приводить к опасным ситуациям и самым неприятным последствиям.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.

Основные виды электроустановок

Существует 5 основных видов самых распространенных электроустановок:

  1. Силовые установки, оборудование, предназначенное для промышленного назначения. Электроустановки предназначены для компрессорных, вентиляционных, насосных агрегатов и других целей, отличаются постоянством токов нагрузки в самых широких пределах величины мощности. Эти установки отличаются симметричной нагрузкой и равномерно распределенной по всем фазам. Категория надежности этого типа электроустановок – 1.
  2. Установки для преобразования тока переменного в постоянный ток, от частоты, числа фаз, величин напряжения, и для инвертирования. Категория надежности, в основном из недоотпуска энергии относит электроустановки к II категории.
  3. Установки для электротермических операций: дугового действия, индукционного, диэлектрического нагрева, электронно-лучевого и других видов нагрева. Электротермические установки всех видов, за исключением дуговых печей относятся к категории – 2. Дуговые печи относят к категории надежности электропитания — 1.
  4. Установки, применяемые для электросварочных работ. Нагрузка этого вида установок носит неравномерный график, по надежности питания принадлежит к 3 категории надежности.
  5. Электроосветительные установки имеют однофазную нагрузку. Симметричность распределения нагрузки (несимметрия от 5 до 10%) достигается при использовании незначительной мощности электроосветительных приборов, путем равномерного распределения по фазам.

Что такое электроустановка?

Совокупность машин, аппаратов, линий вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии

2.Каким образом проверяется отсутствие напряжения в электроустановках до 1000 в с заземленной нейтралью?

В электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью при применении двухполюсного указателя проверять отсутствие напряжения нужно как между фазами, так и между каждой фазой и заземленным корпусом оборудования или защитным проводником. Допускается применять предварительно проверенный вольтметр. Не допускается пользоваться контрольными лампами.

Дать определение «работы, выполняемые в порядке текущей эксплуатации»

Небольшие по объему (не более одной смены) ремонтные и другие работы по

техническому обслуживанию, выполняемые в электроустановках напряжением до 1000 В оперативным, оперативно-ремонтным персоналом на закрепленном оборудовании в соответствии с утвержденным руководителем организации перечнем

Что такое электроустановка

Электроустановка — совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены) , предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения, потребления электрической энергии и преобразования её в другой вид энергии

Действующая электроустановка — электроустановка или ее участок, которые находятся под напряжением либо на которые напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов, а также ВЛ (воздушная линия электропередачи) , находящаяся в зоне действия наведенного напряжения или имеющая пересечение с действующей ВЛ.

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

ТерминологияПравить

  • Тип заземления системы — комплексная характеристика системы распределения электроэнергии в целом (источников питания, линий электропередач, электрооборудования, способы заземления открытых проводящих частей источников питания, линий электропередач, электроустановки или электрооборудования)[6].
  •  — нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземлённым может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трёхпроводных сетях постоянного тока ( MOD).
  •  — нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединённая к заземляющему устройству или присоединённая к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств ( MOD).
  •  — совокупность заземлителя и заземляющих проводников ().
  •  — проводящая часть или совокупность соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду ().
    •  — заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
    •  — сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
  •  — Замкнутый горизонтальный заземлитель.
  •  — проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем ().
  • (PE) — проводник, предназначенный для целей электробезопасности ().
  • Защитный заземляющий проводник — защитный проводник, предназначенный для защитного заземления ().
  • Защитный проводник уравнивания потенциалов — защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов ().
  • Нулевой защитный проводник () — защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземлённой нейтрали источника питания.
  • Нулевой рабочий (нейтральный) проводник () — проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприёмников и соединённый с глухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора в сетях трёхфазного тока, с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока, с глухозаземлённой точкой источника в сетях постоянного тока ().
  • Совмещённые нулевой защитный и нулевой рабочий проводники () — проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающие функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников ().
  • Главная заземляющая шина — шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов ().
  •  — часть, которая может проводить электрический ток ().
  •  — проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе её работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник) ().
  • Открытая проводящая часть — доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции ().
  • Сторонняя проводящая часть — проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки ().
  • Зона нулевого потенциала () — часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю ().
  •  — заземление, выполняемое в целях электробезопасности ().
  • Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) ().
  • (в электроустановках напряжением до 1 кВ) — преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора в сетях трёхфазного тока, с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока, с заземлённой точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
  •  — электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. СУП — система уравнивания потенциалов ().
  • Защитное уравнивание потенциалов — уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности ().
  •  — снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединённых к заземляющему устройству, или путём применения специальных покрытий земли.
  • () — зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала ().
  • Замыкание на землю — случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землёй ().
  •  — электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением ().
  •  — электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции ().
  • Защита от прямого прикосновения () — защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением[1][9] ( MOD).
  • Защита при косвенном прикосновении (защита при повреждении) — защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции[1][9] ().
  • Защитное автоматическое отключение питания — автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности ().
  •  — трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей[1].
  • Безопасный разделительный трансформатор — разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением[1].
  •  — проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или проводников от токоведущих частей других цепей ().
  • Защитное электрическое разделение цепей — отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью ():
    • двойной изоляции;
    • основной изоляции и защитного экрана;
    • усиленной изоляции.
  •  — изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения ().
  •  — независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении ().
  •  — изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций ().
  •  — изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции ().
  • Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки — помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземлённые проводящие части[1].
  • Коэффициент замыкания на землю в трёхфазной электрической сети — отношение разности потенциалов между неповреждённой фазой и землёй в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землёй в этой точке до замыкания ().
  • Напряжение на заземляющем устройстве — напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
  • Напряжение при повреждении (изоляции) — напряжение, возникающее при повреждении изоляции, между данной точкой повреждения и зоной нулевого потенциала ().
  •  — напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землёй при одновременном прикосновении к ним человека или животного ().
  • Ожидаемое напряжение прикосновения — напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается ().
  •  () — напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека ().
  • Сверхнизкое (малое) напряжение () — напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока ( MOD).
  • Сопротивление заземляющего устройства — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю ( MOD).
  • Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой — удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

Термин «земля», используемый в статье, следует понимать как земля в зоне растекания.

Термин «удельное сопротивление», используемый в статье для земли с неоднородной структурой, следует понимать как эквивалентное удельное сопротивление.

Термин «повреждение изоляции» следует понимать как единственное повреждение изоляции (903-01-15).

Термин «автоматическое отключение питания» следует понимать как защитное автоматическое отключение питания.

Термин «уравнивание потенциалов», используемый в статье, следует понимать как защитное уравнивание потенциалов.

ОбозначенияПравить

Заземление микроэлектронных (сигнальных) схем

  • Проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью, в том числе шины, должны иметь буквенное обозначение «PE» (англ. ) и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) жёлтого и зелёного цветов.
  • Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обозначаются буквой «N» и голубым цветом.
  • Совмещённые нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение «PEN» и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и жёлто-зелёные полосы на концах.[10]

Устройство заземленияПравить

В России требования к заземлению и его устройство регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Заземление в электротехнике подразделяют на естественное и искусственное.

Естественное заземлениеПравить

К естественному заземлению принято относить те конструкции, строение которых предусматривает постоянное нахождение в земле. Однако, поскольку их сопротивление ничем не регулируется и к значению их сопротивления не предъявляется никаких требований, конструкции естественного заземления нельзя использовать в качестве заземления электроустановки. К естественным заземлителям относят, например, железобетонный фундамент здания.

Искусственное заземлениеПравить

Заземление участка контактной сети при проведении ремонтных работ

Искусственное заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство (ЗУ) состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземления / сопротивления растеканию тока (чем ниже, тем лучше), которое можно снизить, увеличивая площадь заземляющих электродов и уменьшая удельное электрическое сопротивление грунта: увеличивая количество заземляющих электродов и / или их глубину; повышая концентрацию солей в грунте, нагревая его и т. д.

Электрическое сопротивление заземляющего устройства различно для разных условий и определяется / нормируется требованиями ПУЭ и соответствующих стандартов.

Разновидности систем искусственного заземленияПравить

Типы систем заземления электрических сетей

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

  • электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземлённой или эффективно заземлённой нейтралью;
  • электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземлённой через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
  • электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземлённой нейтралью;
  • электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

В зависимости от технических особенностей электроустановки и снабжающих электросетей, её эксплуатация может требовать различных систем заземления. Как правило, перед проектированием электроустановки, сбытовая организация выдаёт перечень технических условий, в которых оговаривается используемая система заземления.

Классификация типов систем заземления приводится в качестве основной из характеристик питающей электрической сети. ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:

  • система TN — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземлённой нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;
  • система TN-С — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всём её протяжении;
  • система TN-S — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всём её протяжении;
  • система TN-C-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то её части, начиная от источника питания;
  • система IT — система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены;
  • система ТТ — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземлённой нейтрали источника.
Первая буква — состояние нейтрали источника питания относительно земли
Вторая буква — состояние открытых проводящих частей относительно земли
  • Т — открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
  • N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземлённой нейтрали источника питания.
Последующие (после N) буквы — совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников

Системы с глухозаземлённой нейтралью (TN-системы)Править

Системы с глухозаземлённой нейтралью принято называть TN-системами, так как данная аббревиатура происходит от фр. Terre-Neutre, что означает «земля-нейтраль».

     
Принципиальная схема системы TN-S Принципиальная схема системы TN-C Принципиальная схема системы TN-C-S
  • Разделение нулей в TN-S и TN-C-S

Система TN-S (фр. Terre-Neutre-Séparé) была разработана на замену условно опасной системы TN-C в 1930-х годах. Рабочий и защитный ноль разделялись прямо на подстанции, а заземлитель представлял собой довольно сложную конструкцию металлической арматуры. Таким образом, при обрыве рабочего нуля в середине линии, корпуса электроустановок не получали линейного напряжения. Позже такая система заземления позволила разработать дифференциальные автоматы и срабатывающие на утечку тока автоматы, способные почувствовать незначительный ток. Их работа основывается на правилах Кирхгофа, согласно которым текущий по рабочему нулю ток должен быть численно равным геометрической сумме токов в фазах.

В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токопроводящих частей с землёй и наглухо заземлённую нейтраль. Для обеспечения связи на участке трансформаторная подстанция — ввод в здание применяется совмещённый нулевой рабочий (N) и защитный проводник (PE), принимающий обозначение PEN. При вводе в здание он (PEN) разделяется на отдельный нулевой (N) и защитный проводник (PE).

  • Также можно наблюдать систему TN-C-S, где разделение нулей происходит в середине линии, однако, в случае обрыва нулевого провода до точки разделения, корпуса окажутся под линейным напряжением, что будет представлять угрозу для жизни при касании.
  • Достоинства: более простое устройство молниезащиты (невозможно появление пика напряжения между PE и N), возможность защиты от КЗ фазы на корпус прибора с помощью обыкновенных «автоматов».
  • Недостатки: крайне слабая защищённость от «отгорания нуля», то есть разрушения PEN по пути от КТП к точке разделения. В этом случае на шине PE со стороны потребителя появляется фазное напряжение, которое не может быть отключено никакой автоматикой (PE не подлежит отключению). Если внутри здания защитой от этого служит система уравнивания потенциалов (СУП) (под напряжением оказывается всё металлическое, и нет риска поражения током при прикосновении к 2 разным предметам), то на открытом воздухе никакой защиты от этого не существует вовсе[источник не указан 1620 дней].

В соответствии с ПУЭ является основной и рекомендуемой системой, но при этом ПУЭ требуют соблюдения ряда мер по недопущению разрушения PEN — механическую защиту PEN, а также повторных заземлений PEN воздушной линии по столбам через какое-то расстояние (не более 200 метров для районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 метров для районов с числом грозовых часов в году более 40).

В случае, когда эти меры соблюсти невозможно, ПУЭ рекомендуют TT. Также ТТ рекомендуется для всех установок под открытым небом (сараи, веранды и т. д.)

В городских зданиях шиной PEN обычно является толстая металлическая рама, вертикально идущая через всё здание. Её практически невозможно разрушить, потому в городских зданиях применяется TN-C-S.

В сельской же местности в России на практике существует огромное количество воздушных линий без механической защиты PEN и повторных заземлений. Потому в сельской местности более популярна система TT.

В позднесоветской городской застройке как правило применялась TN-C-S с точкой деления на основе электрощита (PEN) рядом со счетчиком, при этом PE проводилась только для электроплиты.

В современной российской застройке применяется и «пятипроводка» с точкой деления в подвале, в стояках проходят уже независимые N и PE.

  • Принципиальная схема системы TT

В системе TT трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землёй через заземлитель, электрически независимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.

  • Достоинства: высокая устойчивость к разрушению N по пути от ТП к потребителю. Это разрушение никак не влияет на PE.
  • Недостатки: требования более сложной молниезащиты (возможность появления пика между N и PE), а также невозможность для обычного автоматического выключателя отследить КЗ фазы на корпус прибора (и далее на PE). Это происходит из-за довольно заметного (30-40 Ом) сопротивления местного заземления.

В силу вышеперечисленного ПУЭ рекомендуют ТТ только как «дополнительную» систему (при условии, что подводящая линия не удовлетворяет требования TN-C-S по повторному заземлению и механической защите PEN), а также в установках на открытом воздухе, где есть риск одновременного соприкосновения с установкой и с физической землей (или же физически заземлёнными металлическими элементами).

Тем не менее, ввиду низкого качества большинства воздушных линий в сельской местности России, система TT там крайне популярна.

ТТ требует обязательного применения УЗО. Обычно устанавливают вводное УЗО уставкой 300—100 мА, которое отслеживает КЗ между фазой и PE, а за ним — персональные УЗО для конкретных цепей на 30-10 мА для защиты людей от поражения током.

Молниезащитные устройства, такие, как ABB OVR, различаются по конструкции для систем TN-C-S и TT, в последних установлен газовый разрядник между N и PE и варисторы между N и фазами.

Системы с изолированной нейтральюПравить
  • Системы с изолированной нейтралью
  • Принципиальная схема системы IT

В системе IT нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на корпус или на землю в такой системе будет низким и не повлияет на условия работы присоединённого оборудования.

Система IT применяется, как правило, в электроустановках зданий и сооружений специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования надёжности и безопасности, например, электроустановки подземных разработок и угольных шахт, при этом для создания безопасных условий эксплуатации для обслуживающего персонала (при появлении потенциала на электроустановке относительно земли) и исключения взрывов пыли и газов в обязательном порядке устанавливаются так называемые рудничные устройства защиты от токов утечки; система IT может также применяться в больницах для аварийного электроснабжения и освещения.

Изолированную нейтраль имеют портативные бензиновые и дизельные электростанции, что позволяет достаточно безопасно использовать подключенные к ним электроприборы без заземления, которое в «полевых» условиях сделать проблематично.

Ранее система с изолированной нейтралью была широко распространена и в системах энергоснабжения жилых домов, особенно деревянных неблагоустроенных, питающие линии к которым также подводились по деревянным опорам. В СССР бытовые электросети сети напряжения 127/220 В были только с изолированной нейтралью, хотя промышленные сети напряжения 220/380 В в те же годы уже имели заземленную нейтраль. Связано это было с тем, что организовать надежное заземление электрического щита и электроприборов в деревянном доме было проблематично, кроме того при наличии заземления возрастал риск возникновения пожара при замыкании фазового провода или возникновении утечки тока на заземлитель. Изолированная нейтраль в сочетании с отсутствием в деревянном неблагоустроенном доме естественно заземленных токопроводящих элементов (арматуры, водопровода, канализации) и сравнительно низком напряжении (127 В) дополнительно практически до минимума снижала риск поражения электрическим током при однофазном прикосновении. Эта особенность ранних бытовых сетей приводила к тому, что многими людьми электрический ток не воспринимался как источник повышенной опасности и работы по замене лампочек, ремонту розеток и выключателей часто проводились без отключения сети. Использование приборов класса защиты от поражения электрическим током 0 было также достаточно безопасно. В сети с изолированной нейтралью, при однофазном подключении, оба проводника равноправны и не подразделяются на фазовый и нейтральный. По этой причине в старых домах предохранители на вводе в квартиру ставились на обоих проводниках (в системах с заземленной нейтралью предохранитель на нейтральном проводе устанавливать недопустимо).

Сети с изолированной нейтралью сохранились и с началом распространения железобетонных благоустроенных домов, имеющих токопроводящие стены и заземленные трубопроводы. Этот фактор резко повысил риск поражения электрическим током в быту, так как в железобетонном доме неизбежно возникали неконтролируемые утечки тока на землю, из-за чего один из фазовых проводов мог оказаться непреднамеренно связанным с токопроводящими конструкциями здания и землей. Но так как нейтраль изолирована — ток короткого замыкания при этом не возникал, факт утечки тока на здание и землю не обнаруживался и сеть могла работать в аварийном режиме продолжительное время. В такой ситуации случайное прикосновение к другому фазовому проводнику человеком (или к прибору с нарушенной изоляцией), находящимся на бетонном полу, в ванной или у раковины становилось чрезвычайно опасным, так как человек оказывался под линейным напряжением. Поэтому с началом массового строительства железобетонных домов («Хрущевок») бытовые сети стали строиться уже по системе с заземленной нейтралью: в 1960-х — 1980-х годах по системе TN-C, а с 1990-х по системе TN-C-S.

Защитная функция заземленияПравить

Правильная организация заземления: PEN-проводник заземлён как в месте ответвления, так и в узле учёта

Защитные заземления предотвращают возможность попадания человека под напряжение (поражение током), что возможно в случае повреждения изоляции электрического оборудования или соприкосновения с оборванными проводами. Защитному заземлению подлежат все металлические наружные части и каркасы электротехнического оборудования.

Принцип защитного заземленияПравить

Защитное действие заземления основано на двух принципах:

  • Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.
  • Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения — УЗО).
  • В системах с глухозаземлённой нейтралью — инициирование срабатывания предохранителя при попадании фазного потенциала на заземлённую поверхность.

Таким образом, заземление наиболее эффективно только в комплексе с использованием устройств защитного отключения. В этом случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземлённых предметах не превысит безопасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключён в течение очень короткого времени (десятые…сотые доли секунды — время срабатывания УЗО).

Работа заземления при неисправностях электрооборудованияПравить

Корпус не заземлён, УЗО отсутствует (наиболее опасный вариант).
  • Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это никак не будет обнаружено. Прикосновение к такому неисправному прибору может быть смертельно опасным.
Корпус заземлён, УЗО отсутствует.
Корпус не заземлён, УЗО установлено.
  • Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это не будет обнаружено до тех пор, пока не возникнет путь для прохождения тока утечки. В худшем случае утечка произойдёт через тело человека, коснувшегося одновременно неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети с неисправностью, как только возникла утечка. Человек получит лишь кратковременный удар током (0,01…0,3 с — время срабатывания УЗО), как правило, не причиняющий вреда здоровью.
Корпус заземлён, УЗО установлено.
  • Это наиболее безопасный вариант, поскольку два защитных мероприятия взаимно дополняют друг друга. При попадании фазного напряжения на заземлённый проводник ток течёт с фазного проводника через нарушение изоляции в заземляющий проводник и далее в землю. УЗО немедленно обнаруживает эту утечку, даже если та весьма незначительна (обычно порог чувствительности УЗО составляет 10 мА или 30 мА), и быстро (0,01…0,3 с) отключает участок сети с неисправностью. Помимо этого, если ток утечки достаточно велик (превышает порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то может также сработать и предохранитель. Какое именно защитное устройство (УЗО или предохранитель) отключит цепь — зависит от их быстродействия и тока утечки. Возможно также срабатывание обоих устройств. Важно также, что только в этом случае, отказ какого-либо одного из двух защитных устройств не приведёт к полной неработоспособности системы защиты.

Ошибки в устройстве заземленияПравить

  • Примеры ошибок в устройстве заземления
  • Пример неправильного монтажа: соединение рабочего нуля и PE-проводника на правой верхней клеммной колодке.

  • Токонепроводящая пластиковая вставка (R4) препятствует протеканию тока.

  • Ложное срабатывание УЗО (F4) при объединении нулей за точкой разделения.

  • Почему крайне опасно создавать PE-проводник прямо в штепселе(вилке)

Неправильные PE-проводникиПравить

«Чистая земля»Править

Популярным является поверье о том, что компьютерные и телефонные установки требуют заземления, отдельного от общего заземления всего здания.

Такое мнение справедливо лишь в случае требования и/или организации функционального заземления, необходимого для правильной работы оборудования.
При организации защитного заземления, такое поверье будет совершенно неверно, ибо ЗУ имеет ненулевое сопротивление, и, в случае КЗ (и даже небольшой, не обнаруживаемой автоматикой утечки) фаза — PE на одном из устройств, по ЗУ начинает течь ток и его потенциал растёт из-за сопротивления ЗУ. В случае наличия 2 и более независимых ЗУ это приведёт к появлению разности потенциалов между PE различных электроустановок, что может создать риск поражения людей током, а также заблокировать (или даже разрушить) интерфейсные устройства без гальванической развязки, которые соединяют 2 части системы, заземлённые от независимых ЗУ.

Правильным решением является организация системы уравнивания потенциалов.

Вышеперечисленное относится также и к «кустарным» реализациям, к примеру иногда применяемому в сельской местности методу заземления одного прибора путём соединения его с закопанным металлическим контактом (например, ведром).

Объединение рабочего нуля и PE-проводникаПравить

Неправильное разделение PEN-проводникаПравить

Крайне опасным является следующий способ «создания» PE-проводника: прямо в розетке определяется рабочий нулевой проводник и ставится перемычка между ним и PE-контактом розетки. Таким образом, PE-проводник нагрузки, подключённой к этой розетке, оказывается соединённым с рабочим нулём.

Опасность данной схемы в том, что на заземляющем контакте розетки, а следовательно, и на корпусе подключённого прибора появится фазный потенциал, при выполнении любого из следующих условий:

  • Разрыв (рассоединение, перегорание и т. д.) нулевого проводника на участке между розеткой и щитом (а также далее, вплоть до точки заземления PEN-проводника);
  • Перестановка местами фазного и нулевого (фазный вместо нулевого и наоборот) проводников, идущих к этой розетке.

Система уравнивания потенциалов (СУП)Править

Схема системы уравнивания потенциалов в системе TN-C-S

Так как ЗУ имеет сопротивление, и в случае протекания через него тока оказывается под напряжением, его одного недостаточно для защиты людей от поражения током.

Правильная защита создается путём организации системы уравнивания потенциалов (СУП), то есть электрического соединения PE проводки и всех доступных для прикосновения металлических частей здания (в первую очередь водопроводы и отопительные трубопроводы).

В этом случае, даже если ЗУ окажется под напряжением, под ним же оказывается всё металлическое и доступное для прикосновения, что снижает риск поражения током.

В кирпичных домах советского периода, как правило, СУП не организовывалась, в панельных же (1970-е и позже) — организовывалась путём соединения в подвале дома рамы электрощитков (PEN) и водопроводов.

ПримечанияПравить

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Глава 1.7 ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ. Область применения. Термины и определения. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) Издание седьмое. Утверждены Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 № 204
  2. Каждый термин в разделе имеет якорь для ссылки по названию термина или по идентификатору IEV.
  3. ГОСТ Р 57190-2016 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Термины и определения.
  4. ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005 Заземление и защита от поражения электрическим током. Термины и определения.
  5. Указывается только один идентификатор IEV, в основном, по части 195 — Заземление и защита от поражения электрическим током. В других частях: 601 — Электростанции, 826 — Электрические установки и др., обычно есть идентичные или модифицированные термины.
  6. ГОСТ 30331.1-2013 (IEC 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения.
  7. Руководство
    по проектированию, строительству и эксплуатации
    заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов. — Москва: Связь, 1971.
  8. Центральный Электротехнический Совет (ЦЭС). Пояснительная записка к проекту правил расчета и устройства заземления в установках переменного тока высокого напряжения (свыше 1000 V) // Электротехника. — 1933. — Ноябрь (№ 18).
  9. ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током.
  10. П. 1.1.29 ПУЭ.
  11. При других типах неисправностей заземление менее эффективно, поэтому они здесь не рассматриваются
  12. В схеме импульсного источника вторичного электропитания присутствуют входные проходные или обычные конденсаторы, включённые как между питающими проводниками, так и (в случае наличия металлического корпуса и трёхполюсной вилки) между каждым питающим проводником и корпусом прибора, в этом случае они представляют делитель напряжения, сообщающий корпусу потенциал, примерно равный половине напряжения питания. Этот потенциал обычно присутствует, даже когда прибор выключен имеющимися у него средствами. В наличии потенциала на корпусе можно убедиться с помощью неонового пробника.
  13. Пп. 1.7.122 и 1.7.123 ПУЭ.
  14. П. 1.7.135 ПУЭ.

СсылкиПравить

  • Режимы заземления нейтрали в сетях 0,4 кв. Плюсы и минусы различных вариантов / Сергей Титенков (к. т. н.) // Новости электротехники : журнал. — 2015. — № 4 (94).

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Как Это Работает?
Добавить комментарий