Voimalaitteiden ja kaupallisten verkkojen maadoitus

Miksi sähköasennukset maadoitetaan, mitä vaaraa maadoittamattomat piirit aiheuttavat ihmisille ja lopuksi, missä tapauksissa ja miten maadoitus tehdään teollisuudessa? Meidän ja muihin kysymyksiimme vastataan artikkelissamme. Opit asentamaan maadoitusjohdot, kuinka johdottaa niille eri olosuhteissa; mikä on kiellettyä ja mitä saa käyttää suojamaadoituslaitteessa. Puhumme maadoituskaapelin vaippojen vivahteista ja siitä, kuinka johdot asennetaan kuiviin ja kosteisiin tiloihin.

Huolimatta siitä, että sähköverkkojen johdot on sähköisesti eristetty toisistaan ​​ja maasta, johtojen eristys ei voi häiritä kapasitiivisia virtoja, koska sähköverkko ja maa muodostavat pitkänomaisen kondensaattorin levyt, joiden välissä on kapasitiivinen virta, joka kulkee väistämättä. Eli aina on loispiiri, joka on oikosuljettu maahan tämän kapasitanssin kautta. Siksi henkilö altistuu sähköiskun vaaralle, jos kosketus tapahtuu vahingossa, jopa koskettaa eristettyä johtoa.

Tietenkin korkean vaihtopotentiaalin johtojen vaurioituminen on paljon suurempi vaara ihmisille, mutta suojatakseen laitteiden johtavien koteloiden oikosulun seurauksilta itse nämä vaipat on aiemmin liitetty maahan avulla. maadoituslaitteista.

Useissa teollisuussähköasennuksissa, joissa jännitteet ovat enintään 1000 volttia, joissa yksivaiheisen lähteen kiinteästi maadoitettu nolla tai maadoitettu nolla, sekä pysyvissä kuluttajissa, joissa on kiinteästi maadoitettu nollapiste, nollaus suoritetaan siten, että hätätilanteessa avaaminen tapahtuu automaattisesti ja samalla niin nopeasti... Reaktionopeus riippuu valitusta suojalaitteesta.

Tätä tarkoitusta varten ne laitteiden osat, jotka voivat vahingossa joutua korkeaan jännitteeseen hätätilanteessa, neutraloidaan ja kytketään verkon maadoitettuun nollajohtimeen. Esimerkiksi, jos valaisimen runko on oikosulussa ja runko on neutraloitu, sulakkeet toimivat automaattisesti ja jännite kytkeytyy välittömästi pois päältä. PUE määrätä useimpien 380 ja 220 voltin asennuksien asentaminen kiinteästi maadoitetulla nollalla (kytketty suoraan maadoituslaitteeseen).

Sähköasennuksissa, joiden käyttöjännite on enintään 1000 volttia ja joissa on eristetty nolla ja aina kun käyttöjännite on yli 1000 volttia, suoritetaan maadoitus, jonka tarkoituksena on vähentää ihmisen läpi kulkevaa virtaa merkityksettömästi. pieni arvo.Tämä saavutetaan maadoittamalla laitteiden osat, ja maadoituslaitteen resistanssin on oltava huomattavasti pienempi kuin ihmiskehossa, jonka resistanssi on puolestaan ​​alueella 800 ohm - 100 kOhm, mikä riippuu monista tekijöistä, kuten fysiologiset (terveys, kengät, vaatteet jne.).

Sähkölaitteissa, joissa on eristetty nolla ja jonka luokka on enintään 1000 volttia, maadoituspiirin resistanssi ei saa ylittää 4 ohmia, ja asennuksissa, joissa on maadoitettu nolla: 660 V - enintään 2 ohmia, 380 V - ei yli 4 ohmia ja 220 V - enintään 8 ohmia. Suurjännitelaitteiden, joiden nimellisjännite on 3000–35000 volttia, maadoituslaitteiden resistanssi lasketaan kaavalla 125 / (virta maahan vian aikana) normalisoituna enintään 10 ohmiin.

Jos maadoitus on yleistä eri jänniteluokissa oleville laitteille, sen resistanssin tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin yläraja-arvot, muuten suojaus ei anna turvallisuuden kannalta tarpeellista vaikutusta laiteelementtien merkittävän jännitehäviön vuoksi.

Sähköasennukset kolmivaiheisella vaihtovirralla 380 voltille tai enemmän; Tasavirtalaitteet vähintään 440 voltille, aina nollalla tai maadoitettuna. Erityisvaaran omaavissa työpajoissa sekä ulkoasennuksissa 42 voltin vaihtojännitteellä ja laitteissa, joiden tasajännite on 110 volttia, tehdään aina myös maadoitus tai maadoitus. Vaihtoehtoiset räjähdyslaitteet nollataan tai maadoitetaan käyttöjännitetasosta riippumatta, koska mikä tahansa vahingossa sattunut kipinä tai kuumeneminen voi johtaa tragediaan.

Muuntajien, moottoreiden ja generaattoreiden neutraalit tai maadoitetut ulkoelementit, valaistuslaitteet, erilaiset laitteet sekä käyttölaitteet, virtamuuntajien mittauskäämit, paneelien ulkovaipat, rakenteiden liikkuvat ja liikuteltavat elementit, joihin on asennettu sähkölaitteet, kaapeliläpiviennit ja muut kaapelirakenteet, jotka johtavat sekä lankojen että kaapeleiden punokset, johtavat putket sähköjohtojen suojaamiseen, virtakiskorungot, kaapelit jne. Tämä koskee sekä kiinteitä että liikkuvia sähkölaitteita, joita molempia löytyy teollisuudesta.

Mutta on aikoja, jolloin maadoitus ei ole välttämätöntä. Ne eivät siis maadoi eivätkä maadoi lisäeristyksellä varustettuja koteloita ja niiden sähkönkuluttajien koteloita, joita ei ole kytketty suoraan verkkoon, vaan eristysmuuntajan kautta. Maadoitusta ei saa tehdä ollenkaan eikä koteloita, jotka on asennettu suoraan jo maadoitettuihin tai maadoitettuihin johtaviin rakenteisiin, joiden välillä on luotettava kontakti. Tämä ei ole tämän artikkelin aihe, mutta tällaiset suojatoimenpiteet epäsuoraa kosketusta vastaan ​​on tarkoitettu sähköasennusten suojaamiseen.

Jokainen komposiittisähkövastaanottimen nolla- tai maaelementti on kytketty nolla- tai maadoitusverkkoon omalla henkilökohtaisella liitäntällään. Suojatun asennuksen osien kytkeminen sarjaan keskenään ja sitten suojanollaan tai maadoitusjohtimeen on kielletty.

Siitä huolimatta useita erilaisia ​​rakenteita, kuten nosturin runko ja kiskot, voidaan kytkeä sarjaan, jos niitä käytetään suoraan nollasuoja- tai maadoituskiskoina tai jos ne ovat itse maadoitus- tai maadoitusjohtoja. Jokainen nolla- tai maajohdon pultti kiinnittää kuitenkin erillisen johdon.

Kun henkilö työskentelee sähkötyökalun kanssa, hän edelleen koskettaa johtavaa koteloa, ja eristysongelmien sattuessa koteloon voi joskus vaikuttaa verkkojännite, mikä on työntekijälle vaarallista. Asennussähkötyökalu saa virtansa usein suojasta, jossa sulakkeet toimivat suojalaitteina, mutta laukeavat vain, kun otetaan huomattava virta. Mutta sulkusilmukan langan vastus pelaa meitä vastaan, ja suojatoiminto voi kestää yli sekunnin, ja tämä on jo vaarallista ihmiskeholle.

Riskien välttämiseksi käytetään automaattisia vikavirtalaitteita, joiden toiminta-aika on enintään 210 ms maadoituksen tai rungon katkeamisen jälkeen.

Tämän tyyppisiä suojalaitteita on eri tyyppejä: maadoituspiirin jatkuvuuden valvontaan, vaiheeristyksen valvontaan (maadoituksesta), suojaukseen koteloon tulevalta vaihevirralta, suojaksi kaksivaiheisia tai yksivaiheisia maadoitettuja vikoja vastaan , suojaa suoralta kosketukselta kotelon elementteihin kohdistuvan herkän virran kanssa. C-901 ja IE-9807 kulutustavaroiden ohjauslaitteiden herkkyys on 10 mA ja vasteaika alle 51 ms. Tällaiset laitteet eivät anna virralle aikaa vahingoittaa henkilöä.

Sähköasennusten maadoittamiseen käytetään ensisijaisesti luonnollisia maadoitusjohtimia, joissa dispersiovastus täyttää PUE:n. Tämä voi olla rakennuksen teräsbetoniperustus, maahan haudattu vesiputki, kotelo jne. Sähkölaitteiden maadoitus putkissa, joiden kautta kuljetetaan polttoainetta, valurautaputkissa, väliaikaisissa putkissa on kielletty.

Ensisijaisesti vakiokäyttöiset nollajohtimet toimivat nolla- ja maadoitusjohtimina; johdot erityistarkoituksiin; rakennusten johtavat rakenteet ja teollisuusrakenteiden osat, esim. hissikuilut, nosturien alla olevat kiskot jne., erilaiset putkistot, voimakaapeleiden vaipat, sähköjohtokotelot.

Maadoitusjohtimien käyttö on kiellettyä: eristysputkien vaipat, kaapeleita kuljettavat poimut, lyijyvaipat ja johtojen ja kaapelien suojapanssarit, koska ne itse on maadoitettava asianmukaisesti. Rakennuksen infrastruktuurin sähköasennukset ja johtavat elementit sekä kaikentyyppiset putkistot on kytketty maadoitusverkkoon niiden potentiaalin tasaamiseksi. Metallien luonnollinen kosketus liitoksissa on riittävä.

Jos keinotekoista maadoituselektrodia tarvitaan edelleen, käytetään haudattuja, vaaka- ja pystysuuntaisia ​​teollisuusmaadoituselektrodeja. Niiden valmistukseen käytetään yleensä pyöreää terästä, jonka halkaisija on 10-16 mm, useammin nauhaterästä 40 x 4 mm tai kulmikasta 50 x 50 x 5 mm. Pystysuuntaiset ovat 2,5–5 metriä pitkiä, ruuvataan (enintään 5 metriä) tai ajetaan (enintään 3 metriä) syvälle maaperään käsin tai sähkö- tai muun erikoistyökalun avulla.

Yli 200 ohm-m:n resistanssilla maahan kytketyt sähköasennukset maadoitetaan syvämaadoitetulla elektrodilla tai maadoitus käsitellään lisäksi sähkönjohtavuuden kasvu — pystysuuntaiset maadoitettuja elektrodit asetetaan vuorotellen Ca (OH) 2:n tai NaNO3:n ja maan kerrokseen, ja tällaisen käsittelyn halkaisija on puoli metriä sen yläosan tangon korkeuden kolmanneksella. Kun jokaisen kerroksen asettaminen on valmis, ne kastellaan peräkkäin vedellä.

Jos lähellä on maa-alueita, joilla on korkeampi johtavuus, he turvautuvat etämaadoituselektrodeihin käyttämällä lisäkaapeleita tai -johtoja. Ikiroutaolosuhteissa maadoituselektrodit asennetaan sulatettuihin alueisiin, säiliöihin sekä arteesisiin kaivoihin.

Terästä käytetään perinteisesti kiinteiden maadoitusjohtimien materiaalina, ellei tähän tietysti käytetä kolmivaihejärjestelmän neljättä nollajohdinta (kuparia). Taulukossa näkyvät nolla- ja maadoitusjohtimien vähimmäiskoot, mukaan lukien teräsmaadoitusjohtimet. Eristetyllä 1000 voltin nollalla varustetun sähköasennuksen jännitteellä maadoitusjohtojen vastus PUE:n mukaan ei voi ylittää vaihejohtojen resistanssia enempää kuin 3 kertaa. Poikkileikkauksen pienimmät sallitut arvot on ilmoitettu taulukoissa.

Sähköasennuksiin, joiden jännite on enintään 1000 volttia, teollisuustiloissa, työpajoissa käytetään maadoitusjohtoa, teräsväylää, jonka poikkileikkaus on vähintään 100 neliömetriä, ja jännitteelle yli 1000 volttia , sen pienin poikkileikkaus on 120 neliömetriä.Metallirakenteiden, putkistojen, laitteiden käyttö toimivana nollajohtimena on kielletty.

Liikkuvat sähköasennukset maadoitusta tai maadoitusta varten käyttävät erillistä johdinta sydämen muodossa osana kaapelia, yhdessä vaihejohtojen yhteisessä vaipassa, jolla on sama poikkileikkaus kuin vaihejohtimilla.

Maadoitukseen ja esim suojaavat nollajohtimet räjähdysvaarallisissa laitteissa vaarallisilla teollisuudenaloilla käytetään erikoislankoja. Voit myös käyttää metallirakenteita, teräsputkia, kaapelin vaippaa jne., mutta vain aputoimenpiteenä, ensinnäkin, tulee olla erityinen maadoitusjohto.

Räjähdysvaarallisissa asennuksissa, joissa on maadoitettu nolla enintään 1000 voltin jännitteellä, syöttöverkkojen maadoitus suoritetaan lisäjohdolla: neljäs - kolmivaiheisille verkoille ja kolmas - kaksivaiheisille ja yksivaiheisille verkoille. - vaiheverkot. Jopa yksivaiheiset valaistusverkot luokan B-1 vaarallisilla alueilla on varustettu kolmannella suojajohtimella.

Kun luonnolliset rakenteet eivät täytä PUE-vaatimuksia, ei ole muuta ratkaisua kuin rakentaa keinotekoiset maadoituselektrodit.

Upotetut maadoituselektrodit asennetaan, jotka asetetaan kaivon pohjalle jo rakenteen perustuksen asennuksen alussa, rakennusvaiheessa. Pystysuuntaiset maadoituselektrodit ajetaan tai yksinkertaisesti puristetaan maahan erikoislaitteilla, kuten automaattisilla ohjauskoneilla tai hydraulipuristimilla. Kansi asetetaan 0,6–0,7 metrin korkeuteen maamerkin tason alapuolelle ja ulkoneman korkeus kuopan pohjasta on 0,1–0,2 metriä.Tämä tehdään niin, että liitoslangat on sitten kätevä hitsata nauhojen tai sylinterimäisten tankojen muodossa.

Johtimet on kytketty maadoituspiireihin limittäin hitsaamalla. Jos maaperä on aggressiivinen ja voi johtaa metallien korroosioon, niin maadoitettujen elektrodien poikkileikkaus kasvaa, korroosionkestävänä vaihtoehtona käytetään kupari- tai galvanoituja maadoitettuja elektrodeja ja suuremman luotettavuuden vuoksi sähkökorroosionesto (katodinen) suojaus lisätään.

Asbestiputkien suojaus lisätään vaakasuuntaisiin maadoitusjohtimiin, jos ne ylittävät maanalaiset laitokset, rautatiekiskot ja muut rakenteet, jotka voivat aiheuttaa mekaanisia vaurioita risteäville rakenteille. Kun asennus on valmis ja perustuskuoppa on valmis lopullista täyttöä varten, laaditaan pakollinen asiakirja, jossa todetaan laillisesti, että piilolasku on tehty.

Neutraalien suoja- ja maadoitusjohtimien tulee mahdollisuuksien mukaan olla helposti saatavilla diagnoosia ja tarkastusta varten. Tämä ei tietenkään koske kaapeleiden, piilojohtimien putkien ja metallirakenteiden hylsyjä ja vaippaa, jotka on alun perin sijoitettu perustuksiin ja maahan, nolla- ja maadoitusjohtimia, jotka on asennettu piilossa oleviin, käyttökelvottoihin ja korvaamattomiin putkiin.

Jos huone on kuiva, maadoitusjohdot asetetaan suoraan tiili- tai betonialustalle, johtavat kiskot kiinnitetään siihen tapilla. Kosteissa tiloissa tarvitaan välilevyjä tai pidikkeitä pitämään lanka vähintään 1 cm:n päässä alustasta.

Perustuksen suorilla pinnoilla langat kiinnitetään 60-100 cm:n etäisyydelle kiinnittimien välillä ja mutkissa - 100 cm:n marginaalilla kulmasta ja haarautumiskohdista 40-60 cm:n etäisyydelle. lattiasta ja vähintään 5 cm kanavien siirrettävistä katoista ... Maadoitusjohdin vedetään seinän läpi holkeilla tai kiinnitysreikillä, ja kompensaattorit lisätään kompensaattoreiden leikkauskohtaan.

Maadoitusjohtimet hitsataan asennusten metallielementteihin, lukuun ottamatta mittauksiin käytettäviä liittimiä. Hitsauksen limitys tehdään pituuteen, joka on kuusi kertaa pyöreän langan halkaisija tai suunnilleen yhtä suuri kuin nauhan leveys.

Perinteisesti koneen koteloissa on erityinen pultti maadoitusjohtimen kiinnitystä varten, ja jalustalle asennetut koneet maadoitetaan yhdistämällä johto suoraan alustaan. Jos laite tärisee käytön aikana, asenna lisäksi lukkomutteri. Ennen kontaktipinnan liittämistä ne puhdistetaan kiiltäviksi ja levitetään ohut kerros vaseliinia.

Maadoituselektrodeina käytetyt putkistot on joskus varustettu venttiileillä, niissä on vesimittareita ja laipat, sellaisissa paikoissa tarvitaan ohitushypyt, joiden poikkipinta-ala on 100 neliömetriä, jotka hitsataan tai kiinnitetään puristimilla.

Avoimeen asennetut neutraalit suoja- ja maadoitusjohdot on erityisesti merkitty, jotta ne voidaan erottaa muusta tiedonsiirrosta – keltainen raita vihreällä taustalla. Kannettavien maadoituslaitteiden liitoskohtia ei ole maalattu.

Ohjaus- ja virtakaapeleiden panssari, niiden metallipunos on maadoitettu.Myös kaapeliliittimet ja liittimet, johtavat kaapelikokoonpanot, kanavat, hyllyt ja kaapelin kiinnityskaapelit on maadoitettu. Myös teräsputket, joiden sisään rakennuksiin vedetään kaapeleita, on maadoitettu.

Joustavat säikeet kuparijohtimet tarjoavat vaipan ja panssarin kosketuksen pääte- ja liitosliittimiin. Linjojen päissä nämä johdot on kytketty maajohtoihin. Joustavien johtimien poikkipintojen oletetaan olevan kaapelin johtavan sydämen poikkileikkauksen mukaan yhtä suuria: 6 neliömetriä kaapelin johtimen poikkipinta-alalle 10 neliömetriin asti, 10 neliömetriä. neliömetriä kaapelille 16-35 neliömetriä, 16 neliömetriä 50-120 neliömetrille ja 25 neliömetriä 150-240 neliömetrille.

Kaapeleiden maadoituspiirin jatkuvuuden varmistamiseksi käytetään juottamista johtoliittimissä: kaapelin toisesta päästä maadoitusjohto juotetaan suojavaippaan, sitten maadoitus juotetaan liittimen keskelle, sitten seuraavan kaapelin päässä olevaan suojukseen. Johtavien laatikoiden ja tarjottimien maadoittamiseksi asennus suoritetaan samalla tavalla - ainakin useissa paikoissa ne juotetaan linjan molemmista päistä.

Jos kaapeli vedetään kaapeleiden päälle, kaikki johtavat osat, mukaan lukien itse kaapeli, on maadoitettu. Maadoitukseen käytettävät teräsputket on kytketty turvallisesti nollajohtimeen tai maadoituslaitteeseen.

Huoltohenkilöstön turvallisuuden ylläpitämiseksi ja kaapelin lyijy- tai alumiinivaipan suojaamiseksi eristeen rikkoutuessa maahan, kaikki kaapelin metallivaippa ja panssari on maadoitettu, liittimien johdinrungot ja tuki rakenteet.

Toivomme, että tästä artikkelista on ollut sinulle hyötyä ja että sinulla on nyt käsitys siitä, miten ja miksi maadoitusta sovelletaan sähköasennuksiin.