Переносное заземление. Его устройство и установка.

Предназначается для защиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях оборудования или электроустановки, от поражения электрическим током в случае ошибочной подачи напряжения на отключенный участок или при появлении на нем наведенного напряжения. Переносное заземление применяется в тех частях электроустановки, в которых нет стационарных заземляющих ножей.

Защитное действие переносных заземлений или стационарных заземляющих ножей заключается в том, что они не позволяют появиться напряжению дальше места их установки. При подаче напряжения на заземленный и закороченный участок возникает короткое замыкание. Благодаря этому напряжение в месте короткого замыкания снижается практически до нуля и на токоведущие части за заземлением напряжение не будет попадать. Кроме того, сработает защита и отключит источник напряжения.

Отсутствие установленного переносного заземления на токоведущих частях обслуживаемой электроустановки, нарушение регламента их применения, применение некачественных или не соответствующих действующим техническим нормам заземлений неоднократно приводили к тяжелым, в том числе и смертельным электротравмам.

Устройство переносных заземлений

Переносное заземление состоят из: проводников для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей разных фаз электроустановки и зажимов для присоединения проводников к заземляющей проводке и к токоведущим частям. Заземляющие и закорачивающие проводники изготовляются из медного многожильного гибкого голого провода. Переносные заземления выполняются как трехфазными (для закорачивания всех трех фаз и заземления с общим заземляющим проводником), так и однофазными (для заземления токоведущих частей каждой фазы отдельно). Однофазные переносные заземления применяются в электроустановках напряжением выше 110 кВ, поскольку там расстояния между фазами велики и закорачивающие проводники получаются чрезмерно длинными и тяжелыми. По способу применения переносные заземления подразделяются на заземления для применения на воздушных линиях электропередачи (ВЛ) и в распределительных устройствах (РУ).

Что такое УЗО?

Если вас не устраивают такие способы обеспечения электробезопасности, а установить заземление не представляется возможным, то есть еще одно мощное средство способное надежно обезопасить вас от травмирующего действия электрического тока. Это устройство защитного отключения, больше известное под аббревиатурой УЗО. Оно сравнивает ток фазы с током нуля. Если ток в фазном проводе, хотя бы чуть-чуть больше тока в нулевом проводе, значит, существует утечка и часть тока возвращается на подстанцию через землю. В этом случае УЗО мгновенно отключит линию и если причиной утечки будет попавший под напряжение человек, через которого ток утекает в землю, то с ним не произойдет ничего страшного. УЗО успеет отключить ток до того как он успеет навредить человеку. Хотя несчастные случаи с участием электрического тока в домашних условиях очень редки, не стоит экономить на подобных устройствах. Ведь жизнь человека слишком дорога, чтобы пренебрегать подобной опасностью.

Заземления для ВЛ

Переносное заземление для ВЛ предназначено для защиты работающих от поражения высоким напряжением путем заземления участка ВЛ от ошибочно поданного или наведенного напряжения от соседних линий. Заземления для ВЛ состоят из фазных струбцин или зажимов, закорачивающих/заземляющих гибких проводников, штанг заземлений изолирующих (изолирующих канатов), а также заземляющих струбцин. Для различных видов работ, заземления переносные могут выпускаться однофазными или трехфазными (для ВЛ 0,4 кВ – пятифазными), а также, в отдельных случаях, количество фаз может быть более 3-х.

На ВЛ применяются два основных типа заземлений – с цельной изолирующей штангой и составной штангой, состоящей из металлических токопроводящих звеньев и изолирующей части. Заземления для ВЛ с цельной изолирующей штангой универсальны и наиболее распространены. В основном применяются при работах с вышек и подъемников, а также при использовании когтей и лазов. Заземления с металлическими токопроводящими звеньями применяются на ВЛ высоких классов напряжения при работах с траверсы. В последнее время, такие заземления стали применяться на линиях 6-10 кВ для постановки с земли. Применение металлических токопроводящих звеньев вызвано необходимостью снижения веса заземления в целом при большой длине штанги. Объединение конструкционного и токопроводящего элемента заземления позволяет уменьшить весовую нагрузку на руки работающего до приемлемой величины. По этой причине, заземления для ВЛ с металлическими токопроводящими звеньями, как правило, выполняются однофазными.

Заземления для РУ

Переносное заземление для РУ предназначено для защиты работающих от поражения высоким напряжением путем заземления участка РУ от ошибочно поданного или наведенного напряжения от соседних цепей. Имея идентичную конструкцию, заземления для РУ различаются по способу установки в РУ: фазные струбцины устанавливаются на токопроводящие шины, на специальные шаровые или цилиндрические наконечники или вместо плавких предохранителей. Различные места установки заземления в РУ определяются регламентом проведения работ и конструктивными особенностями обслуживаемых электроустановок.

Требования предъявляемые к переносным заземлениям

Основным требованием, предъявляемым к переносным заземлениям, является их термическая и динамическая устойчивость к току короткого замыкания. Зажимы, которыми проводники закрепляются на токоведущих частях, должны быть такими, чтобы динамическими усилиями они не могли быть сорваны. Кроме того, зажимы должны обеспечивать весьма надежный контакт. В противном случае они при коротком замыкании перегреются и обгорят.

При протекании тока короткого замыкания закорачивающие проводники сильно нагреваются. Поэтому они должны быть достаточно термически устойчивыми, чтобы оставаться целыми в течение времени отключения под действием релейной защиты закороченного участка. Надо иметь в виду, что медь плавится при температуре 1083° С. Термическая устойчивость проводников важна, потому что при нагреве и обрыве проводников на концах их может появиться рабочее напряжение электроустановки. Минимальное сечение из соображений механической прочности принимается: для электроустановок напряжением выше 1000 В — 25 мм2 и для электроустановок напряжением ниже 1 000 В — 16 мм2. Меньше этих сечений проводники применять нельзя. Для электроустановок напряжением 6 — 10 кВ при значительных токах короткого замыкания проводники переносных заземлений получаются очень большого сечения (120 — 185 мм2), тяжелые и ими трудно пользоваться. В таких случаях разрешается использовать два переносных заземления и более, устанавливая их параллельно одно непосредственно возле другого.

Сечения заземляющих проводников в электроустановках выше 1000 В

Расчет сечения проводников переносного заземления производится по упрощенной формуле:

S = ( Iуст √tф ) / 272,

где Iуст — установившийся ток короткого замыкания, А,

tф — фиктивное время, сек.

Для практических целей значение tф может быть принято равным выдержке времени основной релейной защиты присоединения электроустановки, выключатель которого должен отключать короткое замыкание в точке переносного заземления. Чтобы не изготовлять переносных заземлении различного сечения для распредустройства одного напряжения, за расчетную выдержку времени обычно принимается наибольшая.

В сетях с заземленной нейтралью сечение проводников рассчитывается по току однофазного короткого замыкания, в то время как в системе с изолированной нейтралью достаточно обеспечить термическую устойчивость при двухфазном коротком замыкании. Применять для заземляющих проводников изолированный провод не разрешается, потому что изоляция не позволяет вовремя обнаружить повреждение жил проводника, которое уменьшает его расчетное сечение и может привести к пережиганию током короткого замыкания.

Переносное заземление

Конструкция зажимов для присоединения проводников должна обеспечивать возможность их надежного и прочного закрепления на токоведущих частях с помощью специальной штанги для установки заземления. Закорачивающие проводники присоединяются к зажимам непосредственно без переходных наконечников. Это требование объясняется тем, что в наконечниках могут быть неудовлетворительные контакты, которые трудно обнаружить, но которые при протекании тока короткого замыкания могут выгореть. Соединение закорачивающих проводников трехфазного заземления между собой и к заземляющему проводнику выполняется прочно и надежно опрессовыванием или сваркой. Может быть выполнено и болтовое соединение, но, кроме болтов, соединение должно быть пропаяно твердым припоем. Соединение только пайкой не допускается, поскольку нагрев заземлений при протекании тока может достигать сотен градусов, при котором припой расплавится и соединение нарушится.

Инструменты и материалы

Для изготовления самодельного заземлителя обязательно должен использоваться оцинкованный металлопрокат — труба, уголок или пруток.

Готовые заземлители выполнены из резных омедненных штырей, соединенных латунными муфтами. Соединение штыря и провода заземления выполнено при помощи зажима из нержавеющей стали и специальной пасты. Окрашивать или смазывать заземлители нельзя.

При выборе сечения проката учитывается воздействие коррозии, в результате которого сечение понижается. Минимальные сечения проката:

• Для оцинкованного прутка — 6 мм;
• Для прямоугольного проката — 48 мм2;
• Для металлического прутка — 10 мм.

Штыри соединяются между собой уголком, полосой или проволокой. С их помощью заземление подводится до электрического щита. Для соединяющего проката размеры составляют:

• Диаметр прутка — 5 мм;
• Размер прямоугольного профиля — 24 мм2.

Сечение провода фазы должно быть больше сечения заземляющего провода в помещении. К подобным проводникам предъявляются определенные требования, затрагивающие диаметр жил:

• Алюминиевый без изоляции — 6 мм;
• Медный без изоляции — 4 мм;
• Медный изолированный — 1,5 мм;
• Алюминиевый изолированный — 2,5 мм.

Проводники заземления соединяются при помощи заземляющих шин, изготовленных из электротехнической бронзы. Все детали щита согласно схеме TT крепятся к стенке ящика.

Установка заземлений на ВЛ самодельного типа осуществляется при помощи кувалды, которой заземлитель вбивается в землю. Вбивание заводских деталей происходит при помощи отбойного молотка. В обоих способах установки заземления желательно использовать стремянку. Ручная сварка используется для сваривания проката из черного металла.

Места наложения заземления

Переносное заземление должно быть наложено на токоведущие части всех фаз отключенного для производства работы участка электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, в том числе и вследствие обратной трансформации. Достаточным является наложение с каждой стороны одного заземления. Эти заземления могут быть отделены от токоведущих частей или оборудования, на которых производится работа, отключенными разъединителями, выключателями, автоматами или снятыми предохранителями.

Наложение заземлений непосредственно на токоведущие части, на которых производится работа, требуется тогда, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом) или на них может быть подано напряжение от постороннего источника опасной величины. Места наложения заземлений должны выбираться так, чтобы заземления были отделены видимым разрывом от находящихся под напряжением токоведущих частей. При пользовании переносными заземлениями места их установки должны находиться на таком расстоянии от токоведущих частей, оставшиеся под напряжением, чтобы наложение заземлений было безопасным. При работе на сборных шинах на них должно быть наложено не менее одного заземления. В закрытых распределительных устройствах переносные заземления должны накладываться на токоведущие части в установленных для этого местах. Эти места должны быть очищены от краски и окаймлены черными полосами.

В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно, при подготовке рабочего места должны быть приняты дополнительные меры безопасности, исключающие случайную подачу напряжения к месту работы. К этим мерам относятся:

• запирание привода разъединителя на замок
• ограждение ножей или верхних контактов указанных аппаратов резиновыми колпаками или жесткими накладками из изоляционного материала

Как правильно установить переносное заземление

Запрещается пользоваться для заземления какими-либо проводниками, не предназначенными для этой цели, а также производить присоединение заземлений путем их скрутки. Переносные заземления устанавливаются на токоведущих частях со всех сторон, откуда может быть подано напряжение на отключенный для производства работ участок. Если участок, на котором производятся работы, делится коммутационным аппаратом (выключателем, разъединителем) на части или в процессе работы нарушает целость токоведущих частей участка (снимается часть проводов и т. п.), то при опасности появления наведенного напряжения от соседних линий на каждом отдельном участке должно быть поставлено заземление.

Установка заземления производится изолирующей штангой, составляющей одно целое с заземлением или применяемой для поочередного оперирования с зажимами всех фаз. Сначала заземляющий проводник присоединяется к заземляющей проводке или к заземленной конструкции. Затем после проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях указателем напряжения с помощью штанги зажимы заземления поочередно накладываются на токоведущие части всех фаз. Если штанга не приспособлена для закрепления зажимов, закрепление может быть выполнено вручную в диэлектрических перчатках.

При установке заземлений в распределительных устройствах операции следует производить с пола или земли, или с лестницы, не поднимаясь на еще не заземленное оборудование. Если с земли или лестницы в открытом распределительном устройстве невозможно установить и закрепить заземления на шинах, то подниматься для этой цели на оборудование (трансформатор, выключатель) можно только после полной проверки отсутствия напряжения на всех вводах. Подниматься на конструкцию разъединителя 35 кВ и выше, находящегося с одной стороны под напряжением, недопустимо ни при каких обстоятельствах. Потому что лицо, устанавливающее заземление, может оказаться в опасной близости к токоведущим частям, остающимся под напряжением. При таких операциях имели место поражения током. Необходимо учитывать, что наведенное напряжение отсутствует на токоведущей части только тогда, когда к ней присоединено заземление. Поэтому даже после снятия заряда с токоведущей части или после снятия заземления недопустимо касаться незаземленных токоведущих частей без защитных средств. Все операции по установке и снятию переносных заземлений производятся с применением диэлектрических перчаток.

Алгоритм установки

Заземление проводится со стороны токоведущих жил, откуда подается напряжение. Между точкой подключения и местом, куда нужно провести землю, не должно находиться преобразующих элементов с гальванической развязкой, к которым относятся умножители напряжения, стабилизаторы и трансформаторы.

Оператор, который производит настройку и установку временного оборудования, обязательно должен быть в защитной спецодежде. Это прозрачная маска на лицо, рукавицы, изолирующие ботинки, диэлектрический коврик для ног. Работать без защиты запрещено.

Все работы осуществляются в строго приведенной последовательности:

1. Крепление общего или центрального зажима на заземляющую шину. Она должна быть действующей и проверенной.
2. С помощью тестера или индикаторной отвертки проверяется отсутствие напряжения на токоведущей жиле.

Работы должны проводиться как минимум двумя специалистами. Это позволяет в случае поражения электрическим током перекрыть подачу электроэнергии, оказать первую помощь пострадавшему и вызвать врача. Заниматься монтажом и подключением должны только профессионалы с высокой квалификацией и достаточным опытом работы.

Если работы выполняются на незаземленной (штатно) электроустановке, необходимо создать временный контур заземления. Для этого организуется тот самый треугольник, в соответствии с правилами организации защитного заземлителя. К нему присоединяется переносное заземление.

Заземлитель организуется с помощью металлических штырей, профилей (они забиваются с помощью кувалды), или буравчиков. У подобных устройств должно быть приспособление для извлечения их из грунта после окончания работ.

Еще один вариант для простой установки — заземлитель с обратным молотком. С его помощью можно легко погрузить стержень в грунт и извлечь его обратно.

Установка переносного заземления на временный контур производится по тем же правилам, что и на стационарную шину защитного заземления.

Как правильно снять переносное заземление

Снятие заземления следует производить в обратном порядке с применением штанги и диэлектрических перчаток. То есть сначала снять его с токоведущих частей, а затем отсоединить от заземляющих устройств. Если характер работы в электрических цепях требует снятий заземления (например при проверке изоляции мегомметрами), допускается временное снятие заземлений, мешающих выполнению работы. При этом место работы должно быть подготовлено в полном соответствии вышеизложенными требованиями. И лишь на время производства работы могут быть сняты те заземления, при наличии которых работа не может быть выполнена.

В электроустановках напряжением выше 110 кВ снятие заземлений следует производить с помощью штанг. Даже если по месту установки возможно произвести операцию без штанги. В электроустановках напряжением 110 кВ и ниже допустимо пользоваться только диэлектрическими перчатками. Причем только в тех случаях, когда для снятия заземления не требуется влезать на конструкции разъединителей. Включение и отключение заземляющих ножей, наложение и снятие переносных заземлений должны учитываться по оперативной схеме, в оперативном журнале и в наряде.

Усиление безопасности

Порядок монтажа переносных заземлений в электрических установках должен начинаться с усиления безопасности. Исключается возможность случайной подачи напряжения на ремонтируемые отрезки.

Отключаемая аппаратура и приводы в защитных блоках должны запираться на замок, в месте подключения разъединительных рубильников необходимо изолировать контакты при помощи специальных колпаков.

Эти меры и остальной порядок действий по обеспечению безопасной работы должен быть описан в местной инструкции. Если нет возможности в полной мере выполнить требования по технике безопасности, то питающая линия распределительного устройства отключается.

При снятии и наложении переносного заземления работник обязан строго соблюдать вышеописанный порядок действий. Даже если в сеть ошибочно подалось напряжение, при подсоединенной струбцине заземляющего троса работника не ударит током.

Таким образом, переносное заземляющее устройство помогает обезопасить электриков при проведении ремонтных работ. Купить его можно в магазине промышленных товаров, обращая внимание на основные технические характеристики.