Установка заземления при работе на эл двигателях

Заземление электроустановок

Отсутствие заземления электрооборудования или неправильное его выполнение может привести к производственному травматизму, выходу из строя приборов автоматизации или неправильной их работе, погрешности показаний измерительной техники. Это происходит в результате пробоя изоляции между токоведущими частями и корпусом оборудования. В результате на корпусе появляется напряжение и протекает электрический ток, который может нанести травму человеку и привести к сбоям в работе электрических устройств. Чтобы этого избежать, часть установки, не находящуюся в нормальном состоянии под напряжением, соединяют с заземляющим устройством. Этот процесс называется заземлением.

Какие системы заземления существуют

Существующие системы, позволяют эффективно защитить электродвигатели, другое оборудование и обслуживающий персонал в аварийной ситуации. Они различаются количеством проводников и схемой соединения. Регламентирующим документом является ПУЭ гл. 1.7. правил устройства электроустановок. Системы заземления отличаются схемой соединения и количеством проводников.

По ПУЭ они обозначаются латинскими буквами:

• Т — заземление;
• N — подключение к нейтрали;
• I — изолирование;
• С — объединение функционального и защитного проводов;
• S — разделение по всей сети функционального и защитного проводников.

Согласно ГОСТ Р50571.2-94 нулевым проводам присвоены латинские буквы. Они имеют значения:

• N — функциональный ноль;
• PE — защитный ноль;
• PEN — объединение защитного и функционального ноля.

Выделяют основные системы заземления. Это TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT:

• В трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных линиях используется TN-C. Характеризуется объединенным нулевым проводником с заземляющим. Т.е. от трансформатора до потребителя они идут одним проводником. Это является существенным недостатком. Применялась в старых постройках. В новостройках не применяется.
• TN-C-S система отличается тем, что защитный и нейтральный проводники идут одним совмещенным проводом от трансформатора до распределительного щита, где происходит их разделение. Согласно ПУЭ, монтируется дополнительное устройство заземления.
• В схеме TN-S защитные и нулевые проводники от трансформатора до потребителя идут раздельными проводами.
• ТТ отличается тем, что трансформатор подстанции и потребитель имеют собственную систему заземления, которые не связаны друг с другом. Применяют для подключения мобильных электроустановок.
• IT — особенностью данной системы является изолирование нейтрали от земли или ее соединение через элементы с высоким сопротивлением. Позволяет существенно уменьшить токи утечки на корпус. Применяется в электроустановках, работающих в условиях повышенной опасности. Например, во взрывоопасной зоне.

На принципиальной схеме снизу показаны описанные заземляющие системы.

ПУЭ (глава 1.7 часть 1 общие требования пункт 1.7.33) обязывает заземлять оборудование, питающиеся от сети переменного тока напряжением 42 В и выше, а также электродвигатели постоянного тока напряжением 110 В и выше, в обязательном порядке.

Обслуживающий персонал должен знать, как осуществляется заземление корпусов электродвигателей и для чего оно выполняется.

На рисунке снизу показан двигатель и место подключения заземления:

Отсутствие или неправильно смонтированная система заземления приводит к поражению электрическим током обслуживающий персонал или выход оборудования из строя. Это иллюстрирует рисунок снизу:

Рисунок показывает, как протекает ток через тело человека при наличии заземлителя и при его отсутствии.

В случае пробоя обмотки двигателя (рисунок справа), происходит короткое замыкание, в результате чего на корпусе появляется напряжение, которое не превышает допустимого. Срабатывает схема защиты, и оборудование обесточивается.

При отсутствии заземлителя, на корпусе появляется опасное напряжение, что приводит к летальному исходу обслуживающего персонала (рисунок слева).

Электрикам следует знать, как правильно заземлить электродвигатель. Для этого проводник подключают к заземлителю. Только после этого его соединяют с оборудованием. Нарушать эту последовательность запрещено.

Какие системы заземления существуют

Существующие системы, позволяют эффективно защитить электродвигатели, другое оборудование и обслуживающий персонал в аварийной ситуации. Они различаются количеством проводников и схемой соединения. Регламентирующим документом является ПУЭ гл. 1.7. правил устройства электроустановок. Системы заземления отличаются схемой соединения и количеством проводников.

По ПУЭ они обозначаются латинскими буквами:

• Т — заземление;
• N — подключение к нейтрали;
• I — изолирование;
• С — объединение функционального и защитного проводов;
• S — разделение по всей сети функционального и защитного проводников.

Согласно ГОСТ Р50571.2-94 нулевым проводам присвоены латинские буквы. Они имеют значения:

• N — функциональный ноль;
• PE — защитный ноль;
• PEN — объединение защитного и функционального ноля.

Выделяют основные системы заземления. Это TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT:

• В трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных линиях используется TN-C. Характеризуется объединенным нулевым проводником с заземляющим. Т.е. от трансформатора до потребителя они идут одним проводником. Это является существенным недостатком. Применялась в старых постройках. В новостройках не применяется.
• TN-C-S система отличается тем, что защитный и нейтральный проводники идут одним совмещенным проводом от трансформатора до распределительного щита, где происходит их разделение. Согласно ПУЭ, монтируется дополнительное устройство заземления.
• В схеме TN-S защитные и нулевые проводники от трансформатора до потребителя идут раздельными проводами.
• отличается тем, что трансформатор подстанции и потребитель имеют собственную систему заземления, которые не связаны друг с другом. Применяют для подключения мобильных электроустановок.
• — особенностью данной системы является изолирование нейтрали от земли или ее соединение через элементы с высоким сопротивлением. Позволяет существенно уменьшить токи утечки на корпус. Применяется в электроустановках, работающих в условиях повышенной опасности. Например, во взрывоопасной зоне.

На принципиальной схеме снизу показаны описанные заземляющие системы.

ПУЭ (глава 1.7 часть 1 общие требования пункт 1.7.33) обязывает заземлять оборудование, питающиеся от сети переменного тока напряжением 42 В и выше, а также электродвигатели постоянного тока напряжением 110 В и выше, в обязательном порядке.

Обслуживающий персонал должен знать, как осуществляется заземление корпусов электродвигателей и для чего оно выполняется.

На рисунке снизу показан двигатель и место подключения заземления:

Отсутствие или неправильно смонтированная система заземления приводит к поражению электрическим током обслуживающий персонал или выход оборудования из строя. Это иллюстрирует рисунок снизу:

Рисунок показывает, как протекает ток через тело человека при наличии заземлителя и при его отсутствии.

В случае пробоя обмотки двигателя (рисунок справа), происходит короткое замыкание, в результате чего на корпусе появляется напряжение, которое не превышает допустимого. Срабатывает схема защиты, и оборудование обесточивается.

При отсутствии заземлителя, на корпусе появляется опасное напряжение, что приводит к летальному исходу обслуживающего персонала (рисунок слева).

Электрикам следует знать, как правильно заземлить электродвигатель. Для этого проводник подключают к заземлителю. Только после этого его соединяют с оборудованием. Нарушать эту последовательность запрещено.

Заземление электроустановок

Заземление электроустановок – обязательная составляющая комплекса мер по защите промышленного оборудования и работающих на нем людей от поражения током. С учетом существующего разнообразия электротехнических приборов и агрегатов вопросам их безопасной эксплуатации уделяется повышенное внимание. Каждый тип заземляемого оборудования имеет свои особенности, вынуждающие пользователей сетей принимать специальные защитные меры. В соответствие с правилами заземления электроустановок и их устройством для этих целей применяются особым образом организованные системы защиты.

Заземление электроустановок

Осуществление мер по созданию безопасных условий для эксплуатации оборудования и проведения заземляющих мероприятий регулируется сводом «Правила устройства электроустановок», утвержденное Министерством энергетики РФ от 8 июля 2002 года.

Документ определяет основные системы заземления. Рассмотрим варианты, установленные ПУЭ заземления установок подробно:

• Заземление TN-C — применяются для трехфазных четырёхпроводных и двухпроводных сетей с одной фазой. Система заземления сетей осуществляется на давних сооружениях, отличается своей простотой и недорогим исполнением. Безопасность такой системы не высока.
• Заземление TN-C-S — используют для реконструкции системы TN-C на старых зданиях. Благодаря такому типу заземления возможно установка компьютерного оборудования и телекоммуникаций. В системе TN-C-S нулевые и защитные проводники используется только на части общей системы, чаще всего на вводном приборе. Применение такой системы очень важно для переоборудования большого сектора устаревших сетей объектов и зданий.
• Заземление TN-S — распространенная схема для европейских стран. В ней нулевые рабочие и защитные стержни размещены порознь. Все части электроустановок обладают собственными нулевыми проводниками для защиты. Такая комплектация понижает возможность появления электромагнитных помех. Если схема заземления оснащена пристроенным трансформатором, то это позволяет не применять повторное заземление и снизить к минимуму все возможные помехи.
• Заземление TT — система предполагает прямую связь трансформаторной подстанции, необходимых частей для заземления с землей. Элементы электроустановки здания или объекта соединяется с землей напрямую через заземлитель. Он, в свою очередь, не зависит от заземляющих элементов нейтрали подстанции.
• Заземление IT — система создает изоляцию для нейтрали источника питания от земли, а также может быть заземлена путем использования устройств с большим показателем сопротивления. Доступные части, способные к проведению напряжения, заземлены. Возможная утечка незначительна и не сказывается на функционировании всего оборудования. Схема применима для электроустановок объектов с высокими требованиями к уровню безопасности.

Данные системы заземления отличаются принципом построения и количественным применением заземляющих стержней. Буквы характеризует заземление источника питания и элементов оборудования.

Для источников обозначением является первая буква, для электроустановок вторая:

• Т — соединение нейтрали источника питания с землей.
• I — изоляция элементов пропускающих ток.
• Т — для электроустановок, соединение частей с землей.
• N — связь между частями установки и точек заземления источника питания.
• Буквенное обозначение C характеризует принцип устройства проводников, которое создается объединяющим стержнем заземления.
• S — способ устройства формируется отдельными проводниками.

По ПУЭ перечисленные способы заземления электроустановок применяется для устройств с напряжением до 1000 В. Для систем с выше 1000 В применяются иные системы заземления.

Заземление электроустановок регламентируется ГОСТом, в зависимости от типа оборудования.

Для зданий применяется действующий стандарт от 2000 года «Электроустановки зданий», в котором сформулированы основные положения по проведению мер заземления оборудования. ГОСТ применим ко всем электроустановкам зданий, используемых во всех секторах экономики государства.

Заземление установок на промышленных предприятиях

Производственные предприятия сталкиваются с такой ситуацией, когда напряжение в корпусе поврежденного агрегата проявляется не только между открытыми частями и землей, но между корпусами разных приборов, корпусом и металлическими составляющими здания, трубопроводами из металлических материалов и другие соприкосновения.

В этом случае на промышленном предприятии должна быть установлена целая система заземления, охватывающая и связывающая между собой элементы оборудования, которые могут проводить ток, и металлические части технологических оборудований и здания в целом. Эти мероприятия позволят уровнять потенциалы всех элементов цехов.

Таким образом совершается заземление станков в цеху под одной системой. Также к заземлению подключаются технологическое оборудование, чтобы избежать аварийных ситуаций с нахождением их частей под напряжением.

Защитное заземление может не выполняться на приборах с номиналом напряжения 42 В для переменного тока, для постоянного тока показатель должен составлять 100 В.

Заземлению на промышленных предприятиях подлежат корпуса машин, станков, агрегата, обмотки, приводы, каркасы, конструкции из металла, оболочки силовых кабелей, проводов.

Защита передвижных установок

Рассматриваемые ранее методы применимы к стационарному оборудованию. Заземление передвижных электроустановок выполняет с учетом требований к сопротивлению или к напряжению. Заземлитель устанавливается за счет соблюдений значений сопротивления, которые не должны быть более 25 Ом.

В некоторых случаях возможно не использование местного заземляющего устройства для оборудования с автономным питанием с нейтралью изолированной от земли.

Чаще всего применяется для оборудования, которое не питает другие установки, а также когда источники питания имеют свои заземлители и все части электроустановки соединены с корпусом источника питания.

Оборудование с автономными источниками питания и изоляцией для нейтрали должны быть оснащены контролем сопротивления изоляции. Также необходим постоянный доступ для осуществления проверочных работ исправности функций изоляции.

Место установки заземления при работе на электродвигателе

Не менее важно монтировать переносные заземлители на электродвигатель при выполнении ремонтных или профилактических работ. Они монтируются на стационарном и передвижном оборудовании.

При этом обслуживающий персонал обязан:

1. Монтировать заземлители, если работы выполняются на электроприводе или оборудовании, приводимом им в движение, на котором возможно появление напряжения. Обслуживающий персонал обязан отключить его от питающей сети. Обеспечить защиту от повторного или ошибочного включения, соблюдая правила технических мероприятий. А у двухскоростных двигателей отключают и разбирают обе цепи обмоток.
2. При отключении питания допускается установка переносного заземлителя в любом месте, подводящего кабеля от РУ, щита управления, сборкой. Это должно быть видимое заземление.
3. Перед началом работ на оборудовании, способном вращаться за счет подсоединенных механизмов (вентиляторов, дымососов, насосов и т.д.), запорной арматуры (задвижек, шиберов и т.п.), механизмы запираются на замок. Или принимаются меры по их механической фиксации, а также затормаживаются роторы электродвигателей или рассоединяются сцепные муфты, например, конвейеров.
4. Вывешиваются соответствующие таблички, а персонал обязан использовать индивидуальные меры защиты.

На фото снизу показано переносные заземлители:

При отсутствии стандартного устройства, допускается использовать провода в качестве переносного заземлителя, сечение которых не должно быть меньше питающего кабеля.

Организации производящие ремонтные работы имеют подробные инструкции по технике безопасности, в которых детально изложены этапы подготовки рабочего места и методы проведения ремонта, учитывающих специфику оборудования и производства.

Техника безопасности при ремонте электрических машин.

Приступая к ремонту электрических агрегатов, первым делом их обесточивают. Отключат автоматические выключатели, вывешивают запрещающие плакаты, предварительно проверив, что нет напряжения, устанавливают переносные заземления, ограничивают доступ посторонних лиц к ремонтируемому электрооборудованию, установив ограждения. Ремонтные работы выполняет только квалифицированный персонал.

Ремонтными случаями электрооборудования являются:

• Сильный нагрев корпусов
• Повышенный гул
• Искрение во время работы.
• Сильный шум в подшипниках электродвигателя.
• Ослабление креплений
• Сильная вибрация
• Произвольная остановка электродвигателя со срабатыванием защиты
• Возгорание электродвигателя (!)

При возгорании электродвигателя, его сразу обесточивают, вызывают пожарных, приступают к тушению углекислотными огнетушителями. Нельзя пытаться тушить горящий электродвигатель не обесточив его.

При необходимости электродвигатель заменяют новым. Придерживаясь выше описанных инструкций, можно обезопасить людей от несчастных случаев и травм.