Способы соединения элементов переносного заземления

Переносное заземление — устройство, установка, испытания

Переносное заземление является неотъемлемым элементом любого энергетического предприятия. Его применение необходимо при выполнении технических мер, которые осуществляются в электроустановках для подготовки рабочего места.

Конструктивное исполнение заземлителей зависит от уровней напряжения и типа электрооборудования. Изделия должны проходить установленный комплекс испытаний, по результатам которых выносится заключение, о возможности их эксплуатации.

Что такое переносное заземление и его назначение

Переносное заземление (ПЗ) – это специальное изделие, предназначенное для заземления отдельных участков электроустановки, в которых не предусмотрено стационарных заземляющих ножей. Основной функцией ПЗ является обеспечение безопасности работников при осуществлении ремонтных работ.

Так выглядит переносное заземление

Установка ПЗ позволяет обезопасить персонал от воздействия электрического тока, вследствие ошибочной, самопроизвольной подачи напряжения, а также в результате образования наведенного напряжения. Когда осуществляют подачу напряжения на заземленный участок электрической сети, образуется ток короткого замыкания, что приводит к запуску защит, с последующим отключением источника напряжения.

Устройство

Существует два основных варианта использования ПЗ. Первый вариант предназначен для применения в распределительных устройствах, а второй – на воздушных линиях электропередач. Заземления могут быть выполнены в однофазном или трёхфазном исполнении.

ПЗ может быть выполнено в трёх конструктивных вариациях: штанговые, штанговые с металлическим звеном (ЗПЛ-10) и бесштанговые (ЗПП-15).

Конструкция изделия состоит из следующих элементов:

• гибкий токопроводящий проводник (медь или алюминий);
• закрепляющие зажимы;
• наконечники (струбцины);
• диэлектрическая штанга.

Бесштанговую конструкцию ПЗ, как правило, используют для применения в комплектных распределительных устройствах.

Пример бесштанговой конструкции ПЗ

Для одновременного закорачивания трёх фаз через единый заземляющий проводник пользуются трёхфазным заземлителем.

Однофазное исполнение портативного заземления предназначено для отдельного подключения фаз к контуру заземления. Используется на ЛЭП с уровнем напряжения более 110 кВ. Это обусловлено существенным расстоянием от заземляющей шины до фазных проводов и междуфазным пролётом.

Гибкий токопроводящий проводник может быть покрыт прозрачной изоляцией. Он может изготавливаться из алюминиевых или медных проводов. С помощью зажимов осуществляется крепление ПЗ к токоведущих частям и к контуру заземления. Устройство фазных зажимов может быть выполнено в виде струбцин и медных наконечников. Затягивание зажимов выполняется изолирующей штангой, с помощью которой достигается минимально допустимое расстояние до токоведущих частей.

Предъявляемые требования

К портативным заземлениям предъявляются множество требований. Среди главных, выделяется термическая и динамическая устойчивость по отношению к токам короткого замыкания. Конструктивное исполнение изделий должно обеспечивать удобство в эксплуатации.

Закорачивающие проводники должны выдерживать воздействия окружающей среды, в диапазоне от — 45 до + 45 градусов. Сечения проводов заземлителя должны соответствовать уровням напряжения. В электроустановках до 1 кВ используются — 16 квадратных миллиметров, а при напряжении выше 1 кВ – 25. При уровне напряжения более шести киловольт, сечение проводников могут достигать ста двадцати квадратных миллиметров.

При наличии разных уровней напряжения в электроустановках, разрешается применение переносного заземления с наибольшим требуемым сечением для обслуживания всего электрооборудования.

В комплекте изделия обязательно наличие технической документации. Крепление струбцины с жилами проводника может осуществляться болтовым соединением, сварочным швом, путём прессования или с использованием нажимных пластин. Зажим должен обеспечивать надёжный контакт в месте наложения. Изолирующие конструкции должны изготавливаться из диэлектрических материалов.

Запрещается использовать защитные оболочки на токопроводящих элементах заземлителя, которые мешают визуальному осмотру их целостности. Для изоляции проводов допускается использовать исключительно прозрачную оболочку.

Расчёт сечения для ПЗ

Минимальное сечение заземляющего проводника определяется по формуле:

• I к.з – максимальная токовая величина при коротком замыкании;
• √t – наибольшее время срабатывания основных защитных устройств по отключению КЗ;
• C – расчетный коэффициент, который отражает изменение сопротивления материала под воздействием нагрева.

За наибольшее время по отключению КЗ принимается суммарная величина нижеследующих показателей:

• время срабатывания основной защиты;
• время срабатывания автоматики повторного включения (АПВ);
• длительность отключения автомата.

Расчётная величина I к.з зависит от типа нейтрали электрической сети. При заземленной нейтрали используется значение однофазного тока короткого замыкания, при изолированной нейтрали – трёхфазного.

Установка и снятие переносного заземления

Процесс наложения и снятия заземления идентичен для всех уровней напряжения. Существуют отличия только в количестве людей выполняющих данные операции. В электроустановках до 1 кВ установка и снятие заземлителя проводится единолично, а при напряжении выше 1 кВ процедура производится вдвоём. Один человек выступает в роли контролирующего лица, а второй является исполнителем.

Процесс установки и монтажа ПЗ

Последовательность действий при установке ПЗ:

1. Убедиться в целостности устанавливаемого заземления;
2. Проверить отсутствие напряжения на электроустановке, которая подлежит заземлению;
3. Подсоединить струбцину ПЗ к контуру заземления;
4. Наложить заземляющие проводники на токоведущие элементы.

Операции по снятию переносного заземления, проводятся в обратном порядке.Все действия необходимо осуществлять с использованием диэлектрических перчаток и штанг, а также индивидуальных защитных средств. В электрической установке до 1 кВ допускается использовать только изолирующие перчатки. При напряжении токоведущих элементов более 1000 В, требуется одновременное применение перчаток и штанг.

Проверка отсутствия напряжения на участке распределительной установки осуществляется указателем напряжения.

Допускается параллельная установка портативных заземлителей в электрической сети напряжением более шести тысяч вольт. Это обусловлено тем, что требуемые сечения проводов достигают значительных величин. И приводит к увеличению массы и размеров ПЗ, что влечёт за собой трудности при их эксплуатации.

Испытания

Для подтверждения соответствия требованиям ГОСТ, переносные заземления подвергаются нижеследующим видам испытаний:

• приёмосдаточным (при первичной проверке на соответствие установленным стандартам);
• периодическим (допустимо проводить один раз в пять лет);
• типовым (при конструктивных изменениях).

Переносные заземления считаются пригодными к применению, при успешном прохождении нижеследующих мероприятий:

1. Визуальный осмотр целостности всех элементов конструкции.

Включает в себя проверку струбцин, жил проводника, изолирующей штанги, ограничительного кольца на штанге, антикоррозийного покрытия, защитной изоляции и технической документации.

2. Климатические испытания.

Процедура проводится при отрицательной и положительной температуре. Её значение должно достигать сорока пяти градусов Цельсия, соответственно до и выше нуля. Переносное заземление подвергается двух часовому воздействию температуры. При отсутствии следов разрушения защитной изоляции и пластмассовых элементов, изделие считается пригодным для применения.

3. Определение механической прочности штанг.

Данный опыт предназначен для измерения изгиба штанги ПЗ. Допустимым отклонением прогиба является десяти процентная величина по отношению к изоляционной длине штанги, используемой для электроустановок напряжением до 220 кВ. Для более высоких уровней напряжения, допускается двадцати процентное отклонение.

Для проведения испытания, штангу фиксируют в горизонтальной плоскости. Закрепляя конец штанги и место посадки ограничительного кольца. Металлической линейкой устанавливается уровень оси штанги. И по ней же, отсчитывается величина прогиба.

4. Проверка сечения жил.

Для установления действительного сечения переносного заземления, выполняют его разборку на стренги. Фиксируют их количество, и считают число проводников в одной стренге. Измеряют диаметр проводника для определения его сечения. Полученную расчётную величину умножают на число проводников в стренге и на количество стренг.

5. Измерение термической и динамической стойкости.

Опыт заключается в пропускании через готовое изделие соответствующего значения тока короткого замыкания, от лабораторных источников тока. Протекание тока продолжается до момента полного разрушения опытного образца. Если в течение трёх секунд не наблюдалось механических повреждений или сбрасываний жил с мест установки, то образец удовлетворяет термической и динамической стойкости.

6. Определение уровня переходного сопротивления.

Микроомметром выполняется замер сопротивления в месте присоединения проводников к струбцине. Данный показатель не должен превышать значения в 600 мкОм.

7. Электрические проверки изолирующих элементов.

Изолирующие части переносного заземления подвергаются высоковольтным испытаниям.

Во время эксплуатации механические испытания заземляющих проводов не производятся. Электрическим испытаниям подлежат штанги с металлическими элементами. Данная процедура выполняется раз в два года.

Изъятие изделия из эксплуатации осуществляется при обнаружении нижеследующих изъянов:

• нарушение соединения между струбциной и проводником;
• следы расплавления металла или разрушения заземляющих проводников;
• наличие более пяти процентного обрыва жил проводника.

Комплектация и маркировка

В зависимости от конструктивного исполнения изделия, в комплект входят:

• переносное заземление в собранном или разобранном виде;
• изолирующие штанги;
• чехлы;
• технический паспорт.

Все переносные заземления должны быть оснащены маркировкой. В которой отражается нижеследующая информация:

• товарный знак или название предприятия, которое изготовило ПЗ;
• дата выпуска и тип изделия;
• сечение жил;
• уровень рабочего напряжения.

Источник

Установка переносного заземления: порядок, место, устройство, инструкция, проверка

Переносное заземление относится к устройствам, которые обеспечивают безопасность при проведении работ в электроустановках и распределительных сетях электрического тока. Задача заземления состоит в предотвращении опасных последствий при случайной подаче напряжения в ремонтируемое устройство и для защиты от наведенного напряжения (актуально при работе на протяженных линиях). Расскажем в статье, что такое установка переносного заземления, зачем она нужна и как используется.

Устройство переносного заземления

При появлении напряжения на заземленном участке ток начинает проходить через заземления, вызывая тем самым срабатывание защиты источника напряжения или снижая потенциал заземленного участка. В основе конструкции переносного заземления лежит гибкий медный кабель большого сечения, оборудованный специальными зажимами для крепления к заземлителю и к заземляемой цепи.

Для трехфазных цепей применяется кабель с тремя концами, которые затем конструктивно объединяются в общий кабель. Зажимы для крепления к защищаемой цепи имеют изолированные рукоятки, объединенные с винтами затяжки струбцин крепления. Кроме струбцин могут использоваться пружинные клеммы, но такое заземление используется только на проводных линиях и не пригодно для заземления большинства частей электроустановок.

Струбцины могут иметь разнообразное исполнение. Главное условие – обеспечение надежного контакта с заземляемым устройством, стойкость к коррозии и удобство крепления. В местах подсоединения заземляющего троса к зажимам должны применяться меры по предотвращению переламывания жил.

На рисунке хорошо видны спиральные пружины, которые предохраняют жилы кабеля от переламывания в местах ввода в струбцины.

Диэлектрические штанги должны обладать хорошими изолирующими свойствами, быть механически прочными, не поглощать влагу. В качестве материала для изготовления применяется пропитанная водоотталкивающим составом древесина, стеклопластик, текстолит. Металлические изделия могут применяться только в качестве соединительных элементов и рабочих участков.

Временный заземлитель с молотом

Для работ на воздушных линиях связи или электропередач переносные заземления комплектуются временными заземлителями, которые представляют собой стержень из черного металла диаметром 15 мм и длиной до 2-х метров. Для забивания в грунт и последующего извлечения на стержне предусмотрено крепление специального зажима и молот в виде массивной втулки, которая может передвигаться по стержню.

Разнообразные конфигурации струбцин рабочих частей переносного заземления.

Совет #1. Струбцины должны иметь затяжные винты, снабженные специальными ушками для возможности закручивания изолирующими штангами.

Для чего и где применяется переносное заземление

Переносное заземлений бывает трех разновидностей:

• Без изолирующих штанг;
• С изолирующими штангами;
• С изолирующими штангами с металлическими звеньями.

По области применения переносные заземления могут предназначаться для электроустановок и для воздушных линий. Основным отличием является наличие длинных штанг для удобства крепления на проводах заземлений, предназначенных для работ на воздушных линиях.

Переносное заземление с изолирующими штангами. На штангах видны предохранительные кольца черного цвета.

Также заземления различаются по количеству фаз. Могут быть одно- и трехфазными. Для работ на воздушных линиях напряжением более 200 кВ применяются только однофазные заземления, поскольку большие расстояния между проводами приводят к значительному увеличению массы конструкции. Поэтому на таких линиях для защиты каждой фазы применяется отдельное однофазное заземление.

Требования к переносному заземлению

Для изготовления заземлений используется гибкий медный кабель. Медь выбирается из условия минимального сопротивления, достаточной механической и термической прочности. Стандартами допускается применение алюминиевых переносных заземлений, но на практике они практически не встречаются, так как не обладают большой надежностью, а из-за низкой температуры плавления алюминия сечение кабеля становится неоправданно большим. Так, при одном и том же времени воздействия, допустимый ток через одинаковый кабель для алюминия в полтора раза меньше.

Металл кабеля должен выдерживать максимальные токи короткого замыкания, определяемые током и временем срабатывания защиты заземляемых устройств и линий. Места соединений должны иметь минимальное переходное сопротивление. Длина провода заземления между фазными зажимами составляет от 0.4 до 9 м, а длина спуска заземления от 2 до 15 м в зависимости от области применения заземления.

Совет #2. Все соединения жил с крепежными элементами и между собой должны производиться только механическим способом – болтовым соединением, опрессовкой или сваркой.

Пайка различными припоями строго воспрещена, поскольку припой имеет низкую температуру плавления и при прохождении больших током может расплавиться и вытечь из зоны пайки.

Крепление кабеля к струбцине при помощи метода обжима.

Изолирующие рукоятки и штанги должны иметь необходимую механическую прочность и высокие диэлектрические характеристики. На рукоятках и штангах должен присутствовать бортик или предохранительное кольцо для предотвращения соскальзывания руки в направлении зажима или струбцины.

Каждое устройство переносного заземления должно иметь прочную бирку, на которой штамповкой обозначены сечение заземления, номинальное напряжение и инвентарный номер номер. Маркировка может быть нанесена на одну из струбцин (как правило на ту, которая крепится к заземлителю).

Расчет сечения кабеля при установке

Сечение кабеля переносного заземления выбирается из расчета максимально возможного тока срабатывания защиты электроустановки или воздушной линии с учетом времени срабатывания защиты.

На практике принято использовать для защиты электроустановок с напряжение до 1000 В кабель сечением не менее 16 мм2, а свыше 1000 В — 25 мм2. Максимальное сечение троса заземления составляет 95 мм2. В случае необходимости применения заземления с большим сечением или при отсутствии нужного, то можно использовать несколько заземляющих устройств меньшего сечения, устанавливаемых параллельно. Суммарная площадь нескольких заземлителей должна быть равна или превышать требуемую.

Для определения сечения троса необходимо определить сечение элементарной жилы по ее диаметру и умножить на общее количество жил. Определять сечение кабеля непосредственным измерение его диаметра нельзя, так как из-за неплотного прилегания отдельных жил полученное значение будет сильно завышенным и не соответствовать реальному.

Методика и сроки проверки заземления

Проверку электрических и механических параметров переносных заземлений проводят только в процессе производства и во время приемо-сдаточных испытаний. Основной проверкой является измерение переходного сопротивления между кабелем и крепежными элементами, а также изолирующие и механические свойства диэлектрических материалов. Во время рабочей эксплуатации проверяются только электрические характеристики гибких изолирующих элементов бесштанговых заземлений и изолирующие штанги заземлений с металлическими звеньями. Периодичность проверки составляет 24 месяца.

Перед каждым применение производится визуальный осмотр на предмет отсутствия сплавленных, спекшихся или оборванных жил. В том случае, если оборвано более 5 % жил или на кабеле есть иные повреждения, то такое переносное заземление нельзя допускать к эксплуатации.

Совет #3. На изолирующих элементах не должно быть трещин и обгоревших участков. Слой лака на деревянных рукоятках должен быть сплошным без отслоений.

Последовательность наложения и снятия

Правила работы с переносным заземление строго регламентированы и должны строго соблюдаться всеми работниками. Правила таковы:

• Электроустановка отключается;
• Вывешиваются предупреждающие плакаты и принимаются остальные мероприятия по недопущению включения;
• Переносное заземление устанавливается только после полной и тщательной проверки отсутствия напряжения на заземляемых токоведущих частях;
• В первую очередь заземление подключается к заземляющему устройству;
• Проверяется отсутствие напряжения;
• Заземление подключается к токоведущим частям.

Порядок отключения переносного заземления обратный – сначала зажимы заземления снимаются с токоведущих частей и только после этого, с заземлителя. Все действия по установке и снятию заземления нужно производить в диэлектрических перчатках с использованием изолирующих штанг.

В закрытых распределительных устройствах на токоведущих шинах предусмотрены места для подключения заземления. В этих местах краска на шинах отсутствует и имеется окантовка черной краской.

Установка переносного заземления на шины питания

В некоторых случаях на шинах может быть предусмотрено наличие креплений для соединения с заземлением, оборудованных болтами или гайками с барашком для удобства работы в изолирующих перчатках.

Заземление установок производится с пола, земли или стремянок. Подниматься по конструкции заземляемого устройства до наложения заземления нельзя! В крайнем случае, на оборудовании должны быть отключены все вводы питания и проверено отсутствие напряжения.

Вопросы и ответы для новичков

Вопрос №1. Почему для переносных заземлений нельзя использовать изолированный провод?

При работе с заземлением возможны изгибы зеземляющего троса. С течением времени отдельные жилы могут переломиться, особенно в местах креплений к зажимам. Наличие изоляции не позволяет оценить состояние кабеля. При появлении напряжения на заземленной электроустановке, через заземление возможно протекание больших токов, кабель будет нагреваться и изоляция расплавится. Также возможно возгорание и задымление изоляции.

Вопрос №2. Почему определен именно такой порядок установки и снятия переносного заземления?

Если струбцина троса подключена к заземлителю, то при подключении фазных клемм заземления к элуктроустановке, даже если там есть напряжение, удара током не произойдет, так как ток будет идти по пути наименьшего сопротивления. В противном случае, если сначала подключить заземление к токоведущим частям, то на нем может присутствовать напряжение, опасное для жизни. При снятии заземления происходит то же самое. Когда клеммы снимаются с электроустановки, то, даже если там появится напряжение, то контакта с работающим уже не будет.

Вопрос №3. Как поступить, если отсутствует трехфазное переносное заземление?

Можно воспользоваться тремя однофазными заземлениями. Площадь поперечного сечения каждого из них должно быть не меньше чем у необходимого трехфазного.

Источник