Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Нормы сопротивления заземления молниезащиты – Пожарная безопасность

Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Риск атмосферных разрядов

Уже сотни лет по всему миру человек пытается защитить себя и свое жилье от атмосферных явлений. Правда не везде и не всегда эти явления постоянны, но потенциальный риск всегда существует.

Одним из самых опасных такого типа явлений является молниеразряд. Они происходят во всём мире каждые три секунды. Атмосферный разряд является эффектом накопления электрического заряда в грозовых тучах.

В момент наступления порога напряжения начинает образоваться молниеразряд между двумя грозовыми тучами различных потенциалов или между грозовой тучей и поверхностью земли.

В последнем случае речь идёт о разряде к земледлина которого может достигать до нескольких десятков километров. Возможные типы разрядов указаны на рисунке №1, в т.ч.

: прямой удар в любое сооружение или систему защиты (a), удар около здания в присоединённые к нему линии или в землю (б), около здания в ближайший к нему объект или в землю (в).

Рис. №1. Возможные удары молнии: а) прямой удар, б) удар в ЛЭП подсоединенные к зданию, в) около здания в ближайший к нему объект или в землю * в этом случае применяются только методы катящегося шара и принцип защитной сетки

Таб. №1. Взаимозависимость применяемой молниезащиты от степени защиты здания

Рис. №2. Защищаемые зоны в зависимости от применяемого метода расчётов

Положения по проектированию эффективной молниезащиты

Для начала проектировки молниезащитной системы надо определить уровень защиты.

Как только мы его определим мы можем приступить к обозначению зон защиты защищаемого объекта согласно определённым стандартам BS 6651, IEC 62305, СО 153-34.21.122-2003.

По стандартам расчётов применяются три метода определения зон защиты с учётом значений указанных в таблице №1 и №2, мы можем применять: принцип защитной сетки, принцип защитного угла и принцип катящегося шара.

Во избежание риска опасного удара, токоотводные проводники должны обеспечивать надежное соединение с заземлением, с учётом того что: могут выступать несколько параллельных отводов рядом друг с другом (таблица №2 и рис.

№3), длина токоотводов должна быть максимально короткой. Требуемое расстояние между токоотводами зависит от определённой заранее степени защиты и его ни в коем случае нельзя увеличивать.

Нижние токоотводы должны обеспечить беспрерывный контакт молниеприёмника вдоль и поперёк по периметру всего защищаемого здания.

Среднее расстояние между установленными на здании проводниками не должно быть меньше чем значение указанное в таблице №2 и на рисунке №3.

Таб. №2. Минимальное расстояние между нижними токоотводами в зависимости от степени защиты в соответствие с IECРис. №3. Минимальное расстояние между нижними токоотводами для соответствующих степеней защиты

Во всех случаях необходимо использовать два токоотвода. Вертикальные токоотводы должны быть соединены друг с другом горизонтальным проводником вблизи поверхности земли и далее горизонтально каждые 20 метров (рисунок №4).

Рис. №4. Проектирование токоотводов для высокого жилого зданияРис. №5. Минимальное расстояние от фасада здания в согласовании с IEC

В соответствии с международными стандартами IEC установка системы молниезащиты должна обеспечить определённое расстояние между креплениями токоотводов к фасаду здания. Оно не должно превышать 1 м.

Однако, расстояние это зависит от типа материала из которого изготовлен данный фасад.

Если он построен из негорючего материала или из горючего, но которому не угрожает повышение температуры токоотводов при протекании тока, тогда разрешается крепить проводник к фасаду или непосредственно в нём.

В других случаях, т.е. если появляется угроза для горючего материала необходимо крепить проводники на расстояние 10 см (рисунок №5).

Рис. №6. Требуемое расстояние для расположения токоотводов, в соответствии с IEC

Для обеспечения безопасности необходимо выдержать расстояние между токоотводом и ближайшим возможным местом нахождения людей.

Расстояния: вход в здание, проход между металлической оградой и токоотводом должно быть более 2 метров.

Если это невозможно сделать должна быть применена защитная труба.

Система заземления должна рассеивать ток молнии в земле без появления опасных напряжений.

Наиболее важна форма и размеры заземляющего устройства, чем значение сопротивления заземляющих электродов.

Однако, низкое сопротивление, необходимо и рекомендовано в соответствии с национальными нормами и стандартами.

В соответствии со стандартом IEC заземляющее устройство разделяются на два основных типа:

тип А – минимум два круглых горизонтальных заземляющих электрода, длинной каждый l1 1,

тип Б – взаимосвязанный стальной каркас в бетонном основании (присоединение к каркасу должно быть всегда доступным) или внешнее замкнутое кольцо заземления радиусом r не менее l1, (r >= l1).

Если r < l1 необходимы дополнительные заземляющие электроды длинной lr = l1 – r или вертикальные электроды длинной lv = 0.5 (l1 – r). Минимальные требования длин заземляющих электродов указани на рис. 7.

Рис. №7. Минимальные длины l1 заземлителей в соответствии с уровнем защиты

Электроэнергетика

Заземляющее устройство электрических подстанций

Требования к заземлению:

  • рабочее заземление – соблюдение требуемых значений сопротивления заземляющего устройства не превышающее действующих норм,
  • заземление мониезащитной системы – сопротивление заземляющего устройства не должно быть выше 10 Ом,
  • защитное заземление – защита людей находящихся на территории подстанции и поблизости, ограничение напряжения заземления, гарантирующее корректную работу ограничителей перенапряжения и защиту устройств подсоединенных в общий контур заземления,
  • стойкость к высокой температуре, механическим и коррозионным воздействиям,
  • обеспечение уравнения потенциалов, ограничение перенапряжения, и его вредного влияния на вторичные цепи и электронный устройства.

Для проектирования молниезащиты электроустановки первым должно быть измерено удельное сопротивление грунта.

Метод Венера с использованием 4-х электродов (рис. 8).

Сопротивление вычисляется на основании расстояния между электродами и сопротивлением между ними по формуле 1.

Рис. №8. Проектирование токоотводов для высокого жилого зданияФормула. №1.

Заземляющее устройство основанное на медной сетке (рис. 9) размер ячейки сетки зависит от тока коротких замыканий. Сопротивление сетки вычисляется по формуле 2.

Для предотвращения возможных влияний климатических условий (изменение влажности и температуры в разные сезоны года) вертикальные заземлители должны быть выполнены (как показано на рис.

10 обозначено как «g») по периметру сетки и добавочно соединены с заземляющими устройствами ЛЭП (громоотводному тросу или контуру заземления), а также с ограничителями перенапряжения.

Рис. №9. Схема искусственного заземляющего устройства электрической подстанцииФормула. №2.

Рис. №10. Заземляющая сетка подстанции 15 кВ

Система заземления для ЛЭП

Конструкция системы заземления:

  • заземление молниезащитной системы состоит из заземляющего контура, выполненного из полосы подсоединенной к вертикальным заземлителям обозначенные как «g» или с дополнительным горизонтальным, радиальным проводником,
  • защитное заземление состоит из заземляющих контуров, где каждый следующий контур находится внутри предыдущего. Данный заземляющий контур так же необходимо подсоединять к вертикальным заземлителям (рис. 11).

Рис. №11. Система заземления ЛЭП

Аналогично как в случае с электрической подстанцией, вертикальные заземлители должны быть не менее 3 метров в длину.

Рис. №12. Схема искусственного заземления ЛЭП

Телекоммуникация

В последние годы мы стали свидетелями широкого распространения объектов управляемых на основе электронных устройств характерных высокой чувствительностью к любым скачкам напряжения. Хороший пример для этого телекоммуникационная индустрия с жесткими требованиями и высочайшей степенью защиты от воздействий разрядов молний. Все принципы проектирования имеющие отношения к молниезащите могут быть также применимы и на телекоммуникационных объектах. В начале проектирования молниезащитной системы мы должны в первую очередь определить уровень риска попадания молнии в данный объект.Ограничения, связанные с уровнем защиты должны гарантировать безопасность чувствительных приборов, а также безопасность людей. Для определения уровня защиты может быть использован любой из трех раньше представленных методов: метод защитной сетки, метод защитного угла и метод катящегося шара. Токоотвод и проводник системы заземления должны гарантировать отвод тока молнии в землю кратчайшим путем. При монтаже молниезащитной системы допустимо использовать металлические конструкции в качестве проводника. Монтаж молниезащитной системы должен быть продуман еще на стадии проектирования, а на стадии строительства, когда закладывается фундамент, необходимо помнить о горизонтальном контуре заземления, в соответствии с заявленным стандартам. Пример подобной системы заземления представлен на рис. 13. В связи с широким ассортиментом продукции Galmar возможна реализация любых, даже самых сложных, молниезащитных систем.Рис. №13. Молниезащитная система металлических GSM башен

Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Непосредственное попадание молнии в незащищённые сооружения нередко приводит к разрушению строительных и коммуникационных конструкций, а также их возгоранию.

При этом сопровождающие разряд мощные всплески перенапряжений способны вывести из строя современные радиоэлектронные устройства и привести в полную негодность действующие коммуникационные линии связи.

Исключить все возможные последствия мощного грозового разряда удаётся путём установки надёжного молниеотвода.

Виды и периодичность

Как всякое другое электротехническое средство, каждый элемент молниезащиты нуждается в постоянном контроле и визуальном обследовании.

Периодическая проверка молниезащиты и её составляющих является обязательным условием надёжности и работоспособности всей системы в целом.

При рассмотрении вопроса о том, когда проводится проверка устройств молниезащиты, прежде всего, принимается во внимание тип предстоящего обследования.

В соответствии с тем, что явилось причиной необходимости освидетельствования средства защиты, все эти мероприятия условно делятся на следующие виды:

  • плановые или сезонные проверочные испытания, организуемые и проводимые согласно ранее утверждённому графику;
  • внеочередное обследование молниезащиты;
  • пусковое (вводное) испытание молниезащиты.

Таким образом, проверка может быть запланированной или внезапной (внеочередной).

Плановая

Порядок проведения плановых (сезонных) проверок молниезащиты регламентируется требованиями инструкции РД-34.22.121-87, а также соответствующими положениями ПУЭ и ПТЭЭП.

Согласно этим документам все подлежащие защите объекты по степени опасности хранящихся в них материалов и веществ подразделяются на категории, которые и определяют периодичность обследовании их состояния.

Для молниезащитных систем наружного размещения этот порядок оговаривается пунктом 1.14 «РД 34.21.122-87», определяющим сроки их проверки в зависимости от категории здания.

Так, для строений I и II категории проверки проводятся ежегодно перед наступлением грозового сезона, а на объектах с относительно низким уровнем опасности (III категория) защитные средства проверяют не реже 1 раза в 3 года.

Внеочередная

Внеочередные обследования молниезащиты необходимы в следующих внештатных ситуациях:

  • при внесении в их конструкцию любых не предусмотренных проектом изменений, касающихся эффективности действия защиты;
  • по окончании ремонта или завершившейся реконструкции здания, проводимых по результатам предыдущих проверок;
  • в случае необходимости восстановления объекта после серьёзных аварий, стихийных бедствий или катастроф.

И, наконец, пусковые или вводные испытания устройств молниезащиты проводятся на этапе сдачи защищаемого объекта представителю Заказчика.

Пусковая проверка должна проводиться одновременно с окончанием основных строительных работ или же по заранее составленному графику реконструкции данного объекта.

По результатам проведённых обследований подготавливается протокол проверки, который является основанием для ввода устройства в эксплуатацию.

Порядок обследования параметров заземлителя

При организации проверочных испытаний особое внимание уделяют сопротивлению заземления молниезащиты, обеспечивающему стекание грозового разряда в землю. В процессе обследований исследуются параметры контура заземления, и определяется их соответствие установленным нормам.

Согласно требованиям ПУЭ проверки этого элемента молниезащиты должны проводиться не реже чем один раз в полгода (визуальный осмотр) и хотя бы раз в 12 лет (со вскрытием грунта в особо опасных местах).

Обратите внимание! В тех случаях, когда в качестве заземлителя используется уже действующий контур защитного заземления (ЗЗ), его сопротивление измеряется не реже чем один раз в 6 лет.

В ходе проведения проверки и контрольных испытаний элементов молниезащиты применяются специальные приборы – омметры, обеспечивающие измерение сопротивления растеканию тока с предельно малой погрешностью.

Используемые при этом приёмы предполагают прямые или косвенные методы оценки контролируемого параметра.

Однако на практике в большинстве случаев применяется первый из этих методов, то есть оценка осуществляется путём сравнения полученного результата с показаниями заранее прокалиброванного прибора.

Измерительные оборудование и условия проведения

При проведении измерений параметров заземляющего устройства (включая оценку качества грунта в месте его обустройства) используется высокоточное изделие типа М-416.

Как правило, этот электронный прибор используется совместно с измерителем параметров электрической безопасности оборудования и электроустановок (MPI-511).

Одновременно с этим действующие стандарты не исключают возможности использования для проверки и других, схожих по характеристикам измерительных устройств.

С целью получения наибольшей достоверности результатов вводные и плановые проверки сопротивления заземлителя согласно требованиям ПТЭЭП организуются в периоды с минимальной влажностью прилегающего к нему грунта. В местностях, отнесённых специалистами к зонам вечной мерзлоты, такие измерения привязываются к периодам наибольшего промерзания почвы.

Дополнительное замечание. При проверке параметров заземляющего контура иногда учитывается атмосферное давление в районе проведения обследований.

Однако этот параметр не оказывает особого влияния на результаты проводимых испытаний. Как правило, он заносится в протокол проверки молниезащиты наряду с другими данными по климатическим условиям в данной местности.

В случае, когда система молниезащиты содержит несколько молниеотводов – измерение сопротивления стеканию тока проводится для каждого из них отдельно.

Согласно требованиям ПТЭЭП полученные после таких измерений показания не должны превышать значений, зафиксированных при пусковых испытаниях, более чем в 5 раз.

При объединении в одном ЗУ сразу двух функций (заземлитель приёмника и защитное заземление объекта) отдельной проверки рабочего сопротивления в контуре молниезащиты обычно не проводится.

Документирование

Основным документом, являющимся официальным подтверждением достоверности результатов проведённой проверки, является протокол испытаний молниезащиты, в котором отражаются все необходимые эксплуатационные данные. В отдельные графы этого документа вписываются значения полученных при измерениях величин с указанием условий, при которых проводилось обследование.

При первичном вводе молниезащиты в эксплуатацию по результатам проверки и на основании протокола измерений как на всю систему в целом, так и на её заземлитель оформляются отдельные рабочие паспорта. По завершении всех проверочных процедур эти документы передаются на хранение лицу, ответственному за энергохозяйство объекта.

Стоит еще раз напомнить, что мероприятия по измерению параметров и общей проверке молниезащиты ставят своей целью убедиться в полной её исправности и в возможности выполнять свою основанную функцию. В процессе оценки параметров исследуемой системы за ориентир принимается норма этих значений, величина которой приводится в соответствующих стандартах и ГОСТах.

Источник: https://EvoSnab.ru/ustanoa/molnija/proverka-molniezashhity

Допустимое сопротивление контура заземления — Все об электричестве

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации.

Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток.

Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

  • I и II категория — 10 Ом;
  • III категория — 20 Ом;
  • Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
  • Наружные установки — 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула.

Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей.

Вычисляется путем проведения геологических изысканий.

Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

  • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
  • Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
  • Бетон — 40-1000 Ом*м;
  • Чернозем — 60 Ом*м;
  • Глина — 20-60 Ом*м;
  • Илистая почва — 30 Ом*м;
  • Садовая земля — 40 Ом*м;
  • Супесь — 150 Ом*м;
  • Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
  • Солончак — 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа.

Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.

122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров.

Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства.

Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и  заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Нормы «Нормы устройства сетей заземления»

Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Р.Н. КАРЯКИН

доктор техн. наук, профессор

НОРМЫ УСТРОЙСТВА СЕТЕЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

МОСКВА

Энергосервис

2002

доктор технических наук, профессор Карякин Рудольф Николаевич

Нормы относятся к заземляющим устройствам электроустановок напряжением до 1 кВ и выше. Настоящее 3-е издание Норм, являясь технологическим дополнением главы 1.

7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» Правил устройства электроустановок (ПУЭ), соответствует требованиям стандартов Международной Электротехнической Комиссии (МЭК): 60364-5-54-2001: Earthing arrangements protective conductors and equipotential bonding и 61024-1-2001: Protection of structures against fire, explosion and life hazards (Lightning Protection).

По сравнению с предыдущим 2-м изданием объем книги увеличен более чем вдвое за счет добавления новых нормативных материалов.

Книга адресована инженерам (электротехникам, электроэнергетикам, электромонтажникам, строителям), мастерам, бригадирам, техникам, рабочим-электромонтажникам, связанным с проектированием, монтажом, испытаниями, сертификацией, энергонадзором, ремонтом, реконструкцией и эксплуатацией электроустановок.

Предисловие к 3-му изданию

Настоящее 3-е издание Норм устройства сетей заземления задумано как технологическое продолжение главы 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Именно поэтому Нормы предполагают их практическое применение одновременно с ПУЭ в едином процессе создания электроустановок и молниезащиты зданий и сооружений: проектирование – заказ оборудования и материалов – монтаж – пуско-наладочные и приемочные испытания – сертификация.

По сравнению с предыдущим 2-ым изданием объем книги увеличен более чем вдвое за счет добавления дополнительных нормативных требований к сетям заземления и молниезащиты, учитывающих новые стандарты Международной Электротехнической Комиссии (МЭК):60364-5-54-2001: Earthing arrangements protective conductors and equipotential bonding и 61024-1-2001: Protection of structures against fire, explosion and life hazards (Lightning Protection).

Автор выражает благодарность инж. А.С. Ермоленко за большую помощь при подготовке 3-ей редакции рукописи к печати.

Автор

Москва

29 октября 2001 г.

Из предисловия к 1-му изданию

В отличие от известных инструктивных материалов по устройству сетей заземления и молниезащите предлагаемые Нормы соответствуют Основномуправилуустройстваэлектроустановок (см. Главу 1, п. 1.1.) и комплексу стандартов ГОСТ Р 50571 (МЭК 364), согласно которому заземление или зануление открытых проводящих частей электроустановок следует выполнять:

1) при номинальном напряжении более 50 В переменного тока или более 120 В постоянного тока – во всех электроустановках;

2) при номинальных напряжениях выше 25 В переменного тока или выше 60 В постоянного тока – в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках.

Для сравнения напомним, что согласно известным инструктивным материалам заземление или зануление электроустановок выполняют:

1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках;

2) при номинальных напряжениях выше 42 В переменного тока и выше 110 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных остановках.

Норма дополнены стандартными методиками расчета заземляющих и защитных проводников и современной классификацией систем заземления электроустановок напряжением до 1 кВ. Используемая в книге терминология в области устройства заземляющих сетей уточнена и дополнена в соответствии с комплексом стандартов ГОСТ Р 50571 (МЭК 364).

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность своим коллегам канд. техн. наук В.И. Солнцеву и инж. Л.К. Коноваловой за помощь при подготовке ряда параграфов.

Автор благодарит инж. А.С. Ермоленко за помощь при подготовке рукописи к печати.

Автор

Москва

1 сентября 1999 г.

ВВЕДЕНИЕ

Действующие в 2001 году Правила устройства электроустановок (ПУЭ – 6 изд.) достаточно четко регламентируют требования к защитным мерам в зависимости от значений номинальных напряжений. Согласно ПУЭ требуется выполнять заземление или зануление электроустановок:

1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках;

2) при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока -только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Заземление или зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных зон и электросварочных установок.

Рекомендации ПУЭ – 6 изд. не обеспечивают электробезопасность как в помещениях, так и на территориях размещения наружных электроустановок.

Для обеспечения электробезопасности согласно стандарту МЭК 364-4-41-1992 требуется выполнять заземление или зануление электроустановок:

1) при номинальном напряжении более 50 В переменного тока (действующее значение) или более 120 В постоянного (выпрямленного) тока – во всех электроустановках;

2) при номинальных напряжениях выше 25 В переменного тока (действующее значение) или выше 60 В выпрямленного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках.

Заземление или зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 25 В переменного тока или до 60 В выпрямленного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных зон и электросварочных установок.

ТаблицаB.1

Нормативный документТребованияПомещения
Без повышенной опасностис повышенной опасностьюособо опасные
ПУЭ – 6 изд.Требуется выполнять заземление или занулениеПри номинальном напряжении 380 В и выше переменного или 440 В и выше постоянного токаПри номинальном напряжении выше 42 В переменного или выше 110 В постоянного тока
Не требуется выполнять заземление или занулениеПри номинальном напряжении ниже 380 В переменного или ниже 440 В постоянного токаПри номинальном напряжении до 42 В переменного или до 110 В постоянного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных зон и электросварочных установок
Рекомендации МЭК 364-4-41 (1992)Требуется выполнять заземление или занулениеПри номинальном напряжении более 50 В переменного или более 120 В постоянного токаПри номинальном напряжении выше 25 В переменного или выше 60 В выпрямленного тока
Не требуется выполнять заземление или занулениеПри номинальном напряжении 50 В и ниже переменного или 120 В и ниже постоянного токаПри номинальном напряжении до 25 В переменного или до 60 В выпрямленного тока во всех случаях, кроме взрывоопасных зон и электросварочных установок
Не требуется защита от прямого прикосновения с помощью ограждений или оболочек, или изоляции, если электрооборудование находится в зоне действия системы уравнивания потенциаловПри номинальном напряжении, не превышающем 25 В переменного или 60 В выпрямленного токаПри номинальном напряжении, не превышающем 6 В переменного или 15 В выпрямленного тока
Не требуется защита от прямого прикосновения к сторонним проводящим частям, которые могут оказаться под напряжениемПри напряжении, не превышающем 25 В переменного или 60 В выпрямленного токаПри напряжении, не превышающем 6 В переменного или 15 В выпрямленного тока

Защита от прямого прикосновения с помощью ограждений или оболочек, или изоляции не требуется, если электрооборудование находится в зоне действия системы уравнивания потенциалов и номинальное напряжение не превышает:

– 25 В переменного тока или 60 В выпрямленного тока при условии, что оборудование нормально эксплуатируется только в сухих помещениях и мала вероятность контакта человека с частями, могущими оказаться под напряжением;

– 6 В переменного тока или 15 В выпрямленного тока во всех остальных случаях.

Численные значения нормативов стандартов МЭК 364-4-41 (1992) и ПУЭ – 6 изд. даны в таблице.

Сравнение сопоставимых нормативов ПУЭ и стандартов МЭК позволяет сделать вывод о необходимости существенного ужесточения требований к защитным мерам. В частности, в помещениях без повышенной опасности согласно стандарту МЭК 364-4-41 -1992 требуется выполнять заземление или зануление при номинальном напряжении в 7,6 раз меньшем, чем установлено требованиями ПУЭ – 6 изд.

В разработанную и утвержденную в 2002 году новую редакцию главы 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности» (ПУЭ – 7 изд.) внесены изменения, учитывающие рекомендации МЭК 364-4-41-1992.

Предлагаемые Нормы устройства сетей заземления удовлетворяют Основномуправилуустройстваэлектроустановок

Сопротивление контура заземления нормы: изучаем детально

Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Испытания заземления

Существует множество споров по поводу монтажа заземления и норм растекания тока по нему. Но в одном специалисты сходятся абсолютно единогласно — проверять качество установленного контура должен проверять специалист.

Эта процедура позволит быть уверенным с правильном монтаже заземления в доме и позволит обезопасить себя и близких от опасного воздействия электрического тока.

Испытания проводятся как на предприятиях, где часто работают генераторы и двигатели высокой мощности, так и в частных домах — измерение сопротивления заземления делается одним и тем же способом.

Существует две основных разновидности испытаний: приемо-сдаточные и эксплуатационные. Первые проводятся в случаях, когда установка (или участок сети) уже полностью смонтированы и готовы к непосредственному использованию.

Перед тем, как измерить сопротивление заземления, определяют, готов ли контур к поглощению токов в случае необходимости и соответствуют ли его параметры заявленным требованиям. Помимо всего прочего, необходимо регулярно контролировать, чтобы установленное заземление не теряло своих свойств с течением времени.

Для этого проводятся эксплуатационные испытания — специалист проверяет готовый участок сети, который уже используется. Для осуществления такой процедуры нужно освободить сеть от потребителей, так что весь процесс требует небольшой подготовки.

Чем измеряют заземление

Для измерения этой величины применяется омметр — прибор, который изменяет сопротивление. При этом устройств для определения сопротивления заземления должны иметь определенные характеристики.

Самая главная: очень низкая проводимость на входе. Диапазон измерений у таких приборов крайне небольшой: обычно он составляет от 1 до 1000 Ом. Точность измерения в аналоговых приборах не превышает 0.

5–1 Ом, а в цифровых — до 0.1 Ома.

Несмотря на повальное распространение китайских и европейских приборов, самым популярным остается М416, разработанный еще в СССР. Устройство имеет четыре диапазона измерения: от 0 до 10 Ом, от 0.5 до 50, от 2 до 200 и от 100 до 1000. Работает прибор от трех «пальчиковых» батареек. Несмотря на это, мобильным его назвать трудно — размеры корпуса не слишком комфортны.

Более продвинутой версией является Ф4103 — промышленный омметр с большим входным сопротивлением. Он еще менее транспортабельный, но имеет большее количество диапазонов измерения.

Большой плюс такого прибора: работа с огромным диапазоном сигналов (от постоянного и пульсирующего тока — до переменного с частотой 300 Гц).

Также порадует пользователя и диапазон рабочих температур: от –25 до 55 градусов по Цельсию.

Как нужно измерять сопротивление

Существует два документа, которые регламентируют нормы сопротивления заземления в контуре и другие показатели. Первый — ПУЭ (Правила устройства электроустановок), на которые опираются при проведении приемо-сдаточного контроля. Эксплуатационные замеры же должны соответствовать Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

В обеих сводах правил существует разделение контуров на несколько типов — их нужно учесть до того, как измерить сопротивление заземления. Они отличаются в зависимости от напряжения, которое используется в сети и разновидности цепи. Всего имеется три типа контуров:

  1. Для подстанций и пунктов распределения, в которых напряжение не превышает 1000 вольт (вне зависимости от того, используется в сети переменный ток или постоянный).
  2. Для воздушных ЛЭП (линий электропередач), которые передают ток напряжением менее 1000 вольт.
  3. Для электроустановок с таким же максимально допустимым напряжением, использующимся в промышленных или бытовых целях.

Нормы для каждого из типов

Для того, чтобы понять, какие нормативные и эксплуатационные показатели должны быть для каждого из типов:

  1. Для электрических установок. Проводить измерения сопротивления заземления нужно в непосредственной близости к подстанции. В зависимости от нагрузки, этот показатель может составлять 60, 30 или 15 Ом. Также стоит учитывать естественные заземлители — для них эти величины должны равняться 8, 4 или 2 Ома соответственно. Все три величины зависят от напряжения в сети. 60 и 8 Ом допускаются для однофазной сети в 200 вольт. 30 и 4 Ом — для трехфазной с напряжением 380 вольт. Минимальные значения (15 и 2 Ома) — для 660 вольт. В ходе эксплуатации сопротивление заземляющего контура также не должно падать ниже показателей, описанных в абзаце выше.
  2. Для пункта распределения или подстанции. Для установок с напряжением выше 100 киловольт (100 тысяч вольт) проводимость заземления при сдаче сети и при ее эксплуатации также остается неизменной и составляет 0.5 Ома. При этом обязательными требованиями при проверке являются глухой тип заземления и подключенная к нейтральному контуру. Также существуют нормы и для менее мощных установок, в которых напряжение лежит в пределах между 3 и 35 киловольт. В таком случае нужно 250 делить на расчетный ток замыкания в землю — результирующее значение будет необходимым сопротивлением в Омах. Показатель, согласно ПТЭЭП, не должен превышать 10 Ом в любом случае.
  3. Для воздушных линий электропередач. Рассчитывается в зависимости от проводимости грунта, на котором стоят опоры ЛЭП:
  • для грунта с удельным сопротивлением менее 100 Ом на метр — 10 Ом;
  • с удельным сопротивлением 100…500 Ом на метр — 15 Ом;
  • с удельным сопротивлением 500…1000 Ом на метр — 20 Ом;
  • с удельным сопротивлением 1000…5000 Ом на метр — 30 Ом.

Для ЛЭП с напряжением тока менее 1000 вольт — до 30 Ом (для опор с защитой от попадания молнии). В ином случае сопротивление должно быть 60, 30 или 15 Ом для сетей с напряжением до 660, 380 или 220 вольт соответственно.

От чего зависит сопротивление заземления

Как уже говорилось выше, у тока есть одна важная особенность — он течет по тому участку цепи, который меньше всего этому сопротивляется. Сама величина сопротивления зависит от множества факторов:

  1. Материала. Ряд материалов имеет особую (атомарную) структуру, которая подразумевает наличие большого числа свободных электронов. Если такие материалы попадают в действие любого магнитного поля или покдлючаются к источнику питания, то легко проводят электрический ток. В своем большинстве это утверждение относится к металлам. Другие материалы не имеют свободных электронов и их сопротивление току крайне высоко. Если напряжение (сила, «толкающая» электроны) ниже допустимого значения, то проводимость будет равняться нулю или крайне малым значениям. При превышении показателя произойдет пробой и образовавшийся нагар будет иметь свойства проводника. Логично, что материалом для заземления могут быть именно только представители первой группы материалов — именно она обеспечивает минимальное сопротивление.
  2. Его температуры. Темпатура определяет, насколько быстро электроны передвигаются внутри материала. Следовательно, чем ниже она у проводника, тем лучше он проводит заряд. Обратная зависимость тоже носит характер прямой пропорции — после ее повышения его сопротивление будет падать. Расчет сопротивления заземления должен производиться с учетом этого параметра.
  3. Наличия примесей. Основная часть проводников делается из меди. Старые провода изготавливаливались из алюминия, но такие решения имеют сразу несколько недостатков. К сожалению, кабеля и провода из этого материала быстрее перегреваются и плавятся, да и сопротивление промышленно добываемого алюминия ниже, чем таковое у меди. Химически чистый же металл является лучшим проводником, превосходя по проводимости даже серебро. Дело в примесях: они имеют гораздо более высокие показатели сопротивления. Этот же момент стоит учитывать при расчете заземления.

Понятное дело, что в идеале сопротивление должно быть минимальным — для этого нужно использовать медный контур большого сечения. Но дело в том, что медь быстро окисляется, да и стоимость такого решения будет крайне высокой.

Следовательно, были разработаны нормы для минимального порога заземления. Этот показатель не нужно превышать для того, чтобы в нужный момент под нагрузкой контур выполнил возложенную на него функцию и отвел заряд в землю.

Формула расчета

Формула расчета сопротивления заземления одиночного вертикального заземлителя:

где: ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м) L — протяженность заземлителя (в метрах) d — ширина заземлителя (в метрах)

T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах)

Сопротивление заземления молниезщиты

Нормы сопротивления заземления молниезащиты

Принцип действия громоотвода – перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.