Содержание

Заземление. Что делать, если питающая линия — двухпроводная.

Несмотря на то, что любой станок с ЧПУ является технически сложным устройством, в наши дни его эксплуатация практически приравнивается к пользованию, скажем, принтером или бытовой техникой. Происходит это потому, что любой ЧПУ станок, а в особенности малогабаритные лазерные граверы, настолько оптимизированы в плане установки, настройки и обслуживания, что разобраться в несложных правилах эксплуатации способен совершенно любой человек. И именно сюда тянутся корни двух основных проблем – несоблюдения техники безопасности и неправильная эксплуатация оборудования.

Наиболее часто эти проблемы встречаются в ситуациях, когда владельцы лазерных станков с ЧПУ устанавливают их не в специально оборудованных помещениях, а в офисах или жилых помещениях. Стоит ли говорить о том, какой риск влекут за собой подобные безответственные действия? Причём риск порчи и уничтожения имущества не только для самого владельца станка, но и для его соседей.

Тем не менее, если ситуация не оставляет вам выбора, как минимум, следует не поступать опрометчиво, учась на собственных ошибках, которые могут стать фатальными, а сделать самый первый шаг в верном направлении. А именно – ознакомиться с инструкцией по эксплуатации, где подробно рассказано как правильно подключить, подготовить и запустить ваш лазерный станок с ЧПУ. Купить сложное оборудование, это лишь начало. Куда важнее научиться правильно с ним обращаться. И первое, на что обратит ваше внимание техника безопасности при эксплуатации станка с ЧПУ, это заземление.

Можно ли работать без заземления?

заземление лазерного станка 2

Можно, но как показывает опыт работы техцентров, сравнительно недолго. Мало того, что без заземления существует опасность поражения электрическим током персонала, работающего с оборудованием, отсутствие заземления также повышает риск помех и электрических наводок в электронике самого станка. Конечно, удар током вероятнее всего не будет летальным, однако при систематическом повторении, ничем хорошим такая «шоковая терапия» не закончится.

Ещё одна неочевидная на первый взгляд проблема состоит в том, что наиболее частая ситуация, сопряженная с риском возгорания и/или поломки, выглядит следующим образом: лазерный станок с ЧПУ заземлён правильно, по всем стандартам, но периферийное оборудование, подключенное к станку, работает без заземления совсем. Не забывайте о том, что компрессор, чиллер, вытяжка и даже рабочий компьютер, всё это электрооборудование, напрямую связанное со станком и работать без заземления с ними, практически то же самое, что не заземлять и сам станок.

Но бывает и такое, что рано или поздно, часть цепи заземления выходит из строя. Как можно это выяснить, не проводя полное ТО? Тут, всё достаточно просто. Так как лазерный станок с ЧПУ даёт довольно типичные ошибки, то они и являются, своего рода индикатором износа вашей системы заземления. Так, неполадки в работе шагового двигателя, пропуск шагов, «слетание» софта, моргание дисплея и тому подобные малые «глюки» заранее сигнализируют вам о возникшей проблеме.Юбез>

Заземление против зануления

заземление лазерного станка 2

Спор о том, можно ли заземление заменять занулением не прекращается ни на день. До сих пор, начав искать информацию в сети, вы можете без труда наткнуться не только на псевдоспециалистов, которые обязательно расскажут вам о том, что они вот уже сто двадцать лет работают вовсе без заземления, но и тех, кто аргументированно агитирует за то, чтобы использовать именно зануление. Но, для того, чтобы понять суть проблемы, надо вникнуть в разницу между двумя этими процессами.

Если при заземлении используется специальная металлоконструкция, с помощью которой оборудование соединяется непосредственно с землей, то при занулении создаётся контур, связывающий все входящие в него элементы с металлическим корпусом станка. Таким образом, если лазерный станок с ЧПУ заземлён, при высоком напряжении на рабочей части заземление стремительно отводит электрический ток в землю, тем самым обеспечивая защиту для человека, а при занулении контур напряжение не уменьшает, а лишь разъединяет участок цепи.

Вывод напрашивается сам собой – работать совсем без заземления или заменив оное занулением, это две стороны одной монеты и равноценно опасны при эксплуатации любого оборудования, находящегося под напряжением, если не наблюдать его 24 часа в сутки. Более того, если при занулении станка фаза и ноль будут подключены неправильно, корпус устройства окажется присоединенным не к «нулевому» проводу, а к фазному, что обеспечит возникновение потенциала 220В на теле лазерного станка.

Заземление оборудования

заземление лазерного станка 3

Любой лазерный станок с ЧПУ располагает заземлением электротехнической части на розетку, а также имеет дополнительный вывод заземления непосредственно на корпусе. Таким образом, исходя из вида электросети, к которой будет подключен лазерный станок, выбирается правильная система заземления, которая организуется как в двухпроводной, так и в трехпроводной электросети.

Трёхпроводная «евросеть» — это тандем электропроводки с фазой и нулем, а также дополнительным проводом для заземления.
Двухпроводная – это простое соединение заземляющего контура с нулевым проводом.

Прежде чем приступать к заземлению, вам необходимо точно узнать, какое заземление дома (в котором находится помещение для лазерного станка) используется и отталкиваться уже исходя из этой информации. Конечно, мы ни в коем случае не одобряем установку лазерного оборудования в местах, напрямую для этого не предназначенных, но лучше вооружиться четким пониманием того, что организовать заземление дома можно и нужно – причём иногда самостоятельно, лишним не будет.

Что необходимо для выполнения работ?

Роль искусственного заземлителя могут выполнять оцинкованные электроды, стальные уголки, прутья или трубы. При этом перечисленные элементы не рекомендуется окрашивать, в противном случае это может привести к уменьшению проводимости. С целью защиты, как правило, применяются специальные противокоррозионные составы.

В процессе работы важно учитывать следующие значения:

Для создания металлосвязи минимальный показатель сечения используемого материала должен быть не меньше 24 квадратных миллиметров для прямоугольной стали и 5 для прута. Толщина полок и стенок при этом должна быть, как минимум, 2,5 миллиметра
Минимальные значения электродов: 6 миллиметров — для оцинкованного прута, 10 – для черного металла, 48 квадратных миллиметров для прямоугольного проката. В данном случае толщина полок и стенок – 4 миллиметра.

Помимо этого, заземление в частном доме может предполагать применение шин из электротехнической бронзы. Для заглубления в землю искусственного электрода потребуется отбойный молоток, для естественного можно использовать кувалду. Вместе с этим для работ понадобится дуговая сварка и стремянка.

Для разводки по различным помещениям нужен:

Короб, плинтус либо скоба для оформления и крепления;
Розетка с контактом;
Кабель.

Важно заметить, что для заземления необходимо использовать провод со следующими показателями сечения:

Для алюминиевого изолированного – 2,5 миллиметра, неизолированного – 6.
Для медного изолированного – 1,5 миллиметра, для неизолированного 4.

Порядок работ при установке заземляющего устройства в здании.

Подготовительные мероприятия;
Углубление заземлителей;
Выполнение маталлосвязи;
Подключение к распределительному щитку.

Подготовка

Планировать участок для размещения заземлителей необходимо в зависимости от следующих условий:

Размеров траншеи, где для искусственных заземлителей следует выкапывать яму 0,5х0,5х0,5 метров, для естественных — 50-сантиметровую траншею с метровой шириной в области заглубления;
Расстояние промеж отдельных электродов не должно быть менее 1,2 метра;
Промежуток до основания дома – как минимум метр.

При работе с металлопрокатом есть смысл заострить конец при помощи болгарки, чтобы облегчить процесс углубления. Если материал уже раньше использовался, то вначале следует его хорошо прочистить от всех возможных покрытий и загрязнений. В случае с заводским модулем остроконечная головка наматывается на электрод, где область контакта смазывается пастой.

Углубление

Штыри собственного изготовления из металла при помощи кувалды вбиваются в землю. Если металл не отличается большой жесткость, то правильнее воспользоваться деревянными прокладками, которые уплотнят материал в процессе ударов. В конце верх заземлителей должен высовываться из земли примерно на 15-20 сантиметров.

Заводские электроды забиваются в почву отбойным молотком. Причем мощность каждого удара должна быть не ниже 20-25 Дж. После 1,5-метрового погружения на штырь наматывается муфта. После заземлитель углубляется дальше с совмещение следующих элементов пока не будет достигнута нужная глубина.

Металлосвязь

Выполнить соединение всех электродов можно при помощи полос из металла. В результате вы получите финальный элемент конструкции – контур заземления частного дома. Материалы, что не окисляются, рекомендуется крепить между собой болтами, черный металл же лучше соединять сварным швом.

После того, как полоса металла будет полностью готова, ее «нарастают» к зданию и фиксируют возле основания частного дома. Для крепления проводника конец контура оснащается болт М8. В процессе заводской установки вместо этого размещается штырь, что после прикрывается изолирующим материалом, например, гидроизоляционной лентой. Яма закапывается той же землей либо мелкозернистой плотной почвой. При использовании заводского модуля с единственным электродом возможно сооружение пластикового колодца.

Подключение к распределительному щитку

Провести проводник в частный дом можно применив металлическую либо пластиковую трубу-гильзу. После того, как конец будет зажат болтами, выполняется соединение с шиной заземления, что находится на корпусе, исходя из ТТ. Жилы проводников желтого цвета тоже необходимо зафиксировать в разъемах шины. В завершении осуществляется проверка сопротивления заземляющего устройства при помощи мультиметра.

Заземление в розетке

заземление лазерного станка 4

Одним из самых важных этапов подготовки оборудования к работе является проверка «честности» трёхпроводной электросети, причём сделать это нужно до момента подключения к ней оборудования. В данной стыковочной схеме нулевой провод должен быть соединен отдельным проводом с правильно организованным заземленным контуром (металлической трубой или «треугольником»).

В случае, если вы проверили и полностью уверены, что в вашей розетке есть провод заземления и при возникновении гарантийного случая сможете без проблем это доказать поставщику оборудования, то можете уверенно использовать именно его.

Отдельное заземление корпуса в таком случае совершенно не обязательно, однако следует иметь в виду, имеет место быть и «нечестное» заземление, что чаще всего встречается в старых зданиях с двухпроводной электросистемой, которая не гарантирует надежное подключение. В этом случае (как и в любом другом, при возникновении сомнений) следует провести заземляющий контур уже от корпуса станка через дополнительный вывод заземления.

Как подключить дом к контуру заземления TN-C-S

В случае с системой TN-C не предусматривается наличие специального защитного проводника, потому имеет смысл переделать систему из TN-C в TN-C-S. Это можно сделать, если осуществить разделение в щитке совмещение нулевого и защитного PEN проводников на рабочий проводник N и на защитный PE. К дому подходит два провода – фазный L и PEN. Для получения трехжильной проводки с раздельными фазами нужно будет установить шину в щитке, которая будет связана со щитком – это заземлительная шина PE. К ней, в свою очередь, подключается проводник PEN от источников питания. Затем от PE шины идет специальная перемычка на шину рабочего N нулевого проводника. Фазный провод подключается на отдельную шину, изолированную от щитка.

Подсистема TN-C

Подсистема TN-C. TN—C — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике по всей системе (C — combined — объединённый).

Теперь можно осуществить соединение щитка с заземлительным контуром. Это проделывается при помощи многожильного провода из меди. При этом один конец соединяется со щитком, а другой, соответственно, крепится к проводнику заземляющему.

Как сделать контур заземления?

Для организации правильного заземления вам потребуется:

провод сечением не менее 4 мм
конструкция треугольника

заземление лазерного станка 5

Для заземления треугольником, в качестве вертикальных электродов заземления можно использовать металлические стержни, трубки или уголки. Их следует расположить в вершинах равностороннего треугольника со сторонами 1,5-3 м и соединить между собой горизонтальным проводником (стальной полосой и т.п.). Для соединения самих проводников между собой и крепления их к электродам рекомендуется использовать сварку.

Ещё один важный аспект – при выборе материала электродов обязательно следует учитывать ограничения в виде наименьших размеров заземлителя для различных типов материалов. Обратитесь к главе 1.7.4 правил устройства электроустановок, для лучшего понимания данного вопроса.

Следующий фактор эффективного заземления, это глубина погружения электродов. Она напрямую зависит от диаметра электрода. Например, электроды диаметром 12 мм забиваются на глубину до 6 метров, электроды до 20 мм погружаются на глубину до 10 метров и т.д.

Для наиболее эффективного заземления нередко при погружении электродов используется соль, которая помогает уменьшить сопротивление заземляющего контура, которое, для нормального функционирования станка, не должно превышать 5 Ом. Более подробные технические условия и требования, а также точную информацию о том, >как правильно сделать контур заземления можно найти в ПУЭ (правил устройства электроустановок) и ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей).

P.S. Как не стоит организовывать заземление корпуса.

Как не стоит организовывать заземление корпуса

Схема подключения циркуляционного насоса через ИБП

Подписка на рассылку

Заземление цеха является обязательным требованием для обеспечения защитных мер электробезопасности и обеспечивается присоединением электроустановок (шкафов управления, корпусов электродвигателей, станков и т.п.) к заземляющему устройству (ЗУ), состоящее из заземлителя и заземляющих проводников. Для заземления оборудования цеха на пром. предприятиях используются различные виды заземлителей — естественные и искусственные. Первые представляют собой проложенные непосредственно в земле металлические трубопроводы и металлоконструкции самого цеха, а вторые — вертикальные и горизонтальные заземлители (стальные уголки, стержни и трубы), которые специально применяются для заземления.

Как осуществляется заземление в цехе?

В соответствии с ПУЭ, все электроустановки необходимо заземлять путем присоединения корпусов оборудования или отдельных элементов установки к заземляющему устройству в соответствии со схемой заземления цеха (см.рисунок).

Однако, для того чтобы ЗУ выполняло свою защитную функцию, перед его реализацией выполняется проект молниезащиты и заземления производственного цеха. В проекте производятся расчеты молниеприемника, а так же сопротивления вертикальных и горизонтальных электродов, полное сопротивление ЗУ, исходя из удельного сопротивления грунта, размеров вертикального (длина, диаметр) и горизонтального (длина, ширина) электродов, а так же их заглубления.

Далее в соответствии с проектом, выполняется монтаж заземления цеха. Вначале снаружи здания роют траншею, в которую забиваются вертикальные электроды так, чтобы верхняя их часть выступала со дна траншеи на 200 мм. Далее к ним привариваются горизонтальные заземлители, при этом сварные швы, находящиеся в земле, должны быть покрыты битумом. После сварки ЗУ соединяются с главной заземляющей шиной (ГЗШ), при помощи гибкого изолированного или неизолированного проводника расчетного сечения, например провод ПуГВ, который подключается при помощи болтового соединения. Кроме того, к ГЗШ так же производится подключение защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов.

Заземление производственного цеха

Внутри цеха в качестве проводников для заземления применяются металлические конструкции, металлические оболочки и экраны кабелей, стальные трубы электропроводки и трубопроводы. На предприятиях, где невозможно использовать элементы самого здания, в соответствии с проектом выполняется контур из стальной полосы, проложенной открыто по стенам на расстоянии 0,4–0,6 мм от пола по периметру производственного цеха (контур заземления в цеху) и соединенный с ГЗШ.

К данному контуру или к ГЗШ производится подключение всех электроустановок (станков, электродвигателей и т.п. оборудования), при этом заземляющий проводник выбирается сечением, что и основные жилы кабеля или в соответствии с ПУЭ таблицей 1.7.5.

Таким образом, выполняется
заземление станков и пр. технологического оборудования в цеху под одной системой, которая обеспечивает защиту от нахождения их электропроводящих частей под напряжением.
Важно отметить, что защитное заземление может не выполняться для электроприборов на напряжение до 42 В переменного тока и 100В постоянного тока.

Организация системы заземления цеха (сообщ-я выделены из темы Help по заземлению…)

Магистральные сети выполняются открытыми, защищенными и закрытыми токопроводами, шинами, кабелями и изолированными проводами и, как правило, универсальны, т. е. сечение их проводников учитывает перспективный рост нагрузки, а трассы — возможность присоединения нагрузок на всей площади цеха.

Рис. 1. Магистральный шинопровод переменного тока.

Для магистральных сетей целесообразно применять изолированные шины как более надежные. Применение шин прямоугольного сечения в магистральных сетях при больших токах в них создает определенную экономию проводниковых материалов, что объясняется большей допустимой и экономической плотностью тока для проводников прямоугольного сечения по сравнению с круглыми и лучшей компенсацией магнитных полей. Кроме того, к прямоугольным шинам удобно выполнять присоединения. Комплектные магистральные шинопроводы дают наилучшее решение по применению шин. Соответствующая изоляция шин и защитные покрытия позволяют применять такие комплектные шинопроводы и для агрессивных сред. Комплектные магистральные шинопроводы в защищенном и закрытом исполнениях могут быть предельно приближены к местам присоединения нагрузки (рис. 1). Однако линии комплектных магистральных шинопроводов и просто шинные магистрали требуют, по возможности, прямолинейных трасс. Поэтому иногда из-за отсутствия такой возможности приходится отказываться от шинопроводов или шин и выполнять участки магистральной сети или сеть полностью кабелями или проводами.

Магистральные сети, выполненные проводами и кабелями.

Наиболее подходящими для магистральных сетей являются одножильные провода или кабели с полимерной изоляцией. Если к тому же сечение этих проводов и кабелей определяется по экономической плотности тока (весьма близкой к экономической плотности тока для изолированных шин), то применение проводов и кабелей не повлечет за собой перерасхода проводниковых материалов. Следует иметь в виду, что сеть, выполненная такими проводами, имеет значительно большую индуктивность (0,2 ом/км), чем сеть такой же пропускной способности, но выполненная шинами. Сечение одножильных проводов и кабелей доходит до 2 000 мм2. Однако даже при таких сечениях и однопроволочных жилах эти провода и кабели достаточно гибки для выполнения сложных обходов на трассе. В универсальных магистральных сетях, выполняемых проводами и кабелями, места для присоединения перспективных нагрузок подготовляются либо заранее (снятием изоляции и установкой зажимов с изоляционными кожухами), либо, что более целесообразно, изоляция снимается только при присоединении этих нагрузок. При значительной строительной длине проводов и кабелей (до 500 м) их применение сокращает число мест соединений. Применение шин, шинопроводов и однопроволочных проводов больших сечений связано с верхними разводками, т. е. с трассами в верхних зонах — над полом или под перекрытием. Магистральные сети в туннелях, каналах и блоках. Когда по тем или другим причинам в верхних зонах не может быть предоставлено место для линий магистральных сетей, последние выполняются кабелями, прокладываемыми на конструкциях в туннелях, каналах и блоках, а также -изолированными проводами в трубах. В магистральных сетях универсальность достигается прокладкой кабелей и проводов, сечения которых достаточны для питания не только присоединенной, но и ожидаемой дополнительной нагрузки. Однако более целесообразно сооружать туннели, каналы и закладывать блоки по трассам, исходя из необходимой универсальности сети, с оставлением на кабельных конструкциях туннелей и каналов, а также в блоках мест для кабелей, добавление которых может потребоваться при росте нагрузок. Магистральные сети, выполняемые проводами в трубах. При магистралях, выполняемых проводами в трубах, универсальность достигается либо наличием в сети проводов, пропускная способность которых учитывает рост нагрузки, либо закладкой труб для дополнительных проводов, либо наличием в достаточных количествах протяжных ящиков и коробок, обеспечивающих (при открытой прокладке) добавление труб без нарушения работы сети. При прокладке по одной трассе нескольких линий магистральной сети для локализации повреждений при авариях, а также для обеспечения безопасности при ревизиях и ремонтах проводники одной линии рекомендуется отделять от проводников других линий дугостойкими перегородками либо заключать проводники в дугостойкие оболочки.

Назад
Вперёд

Маркировка заземлительных систем

TN-C;
TN-C-S;
TT;
IT.

В названии заземления первая буква указывает на разновидность источника питания:

T — нейтраль источника электропитания стыкуется с грунтом;
I — токоведущие элементы не контактируют с землей.

Вторая буква информирует о способе заземления открытых токопроводящих элементов электрической установки:

N — прямой контакт с местом заземления источника питания;
T — непосредственная связь с грунтом.

Буквы после дефиса сообщают информацию о методе обустройства защитного проводника (PE) и нуля:

C — задачи проводников выполняются одним проводником PEN;
S — функции проводников выполняются несколькими проводящими устройствами.

Система заземления TN-C

Заземление электроустановок типа TN-C применяется в трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных электросетях. Чаще всего подобные заземлительные системы встречаются в сооружениях старой постройки. Преимущества TN-С состоят в простоте и доступности системы. Однако уровень безопасности системы оставляет желать лучшего. Поэтому в современных зданиях TN-C не используется.

Система заземления TN-C-S

Защитное заземление электроустановок TN-C-S чаще всего применяется при проведении реконструкций старых электросетей с объединенными рабочими и защитными проводниками на вводе. Таким образом, чтобы установить в здании систему TN-C-S, в нем должно существовать более старое заземление — TN-C-S. Усовершенствованная система также отличается простотой установки и эксплуатации, но при этом более надежна.

Система заземления TN-S

В TN-S рабочие и нулевые проводники располагаются по отдельности. При этом нуль (PE) объединяет все токоведущие элементы электрической установки. Во избежание повторного заземления обустраивают трансформаторную подстанцию с основным заземлением. Достоинствами TN-S считаются небольшая длина проводника от кабельного входа в установку до системы заземления, а также низкая вероятность электромагнитных помех.

Система заземления TT

Данный тип заземления характерен тем, что все токоведущие компоненты имеют непосредственный контакт с землей. При этом заземлители установки электрически не связаны с заземлителем нейтрали электроподстанции.

Система заземления IT

Характерная особенность заземления IT — изолированность нейтрали от грунта или ее заземления через элементы с высоким сопротивлением. В результате такого решения удается значительно уменьшить воздействие тока утечки на корпус. IT применяют в строениях, работающих в условиях жестких требований по электробезопасности.

Советуем изучить — Характеристики и пусковые свойства синхронных двигателей

Заземление цеха, расчёт контура заземления цехов, правила монтажа в цехах.

Цеха бывают различные: в составе завода или фабрики, занятые какой-то частью производственного процесса или быть отдельным, самодостаточным предприятием. Виды деятельности сильно различаются: швейный и литейный, цех металлообработки и горячий цех предприятия общественного питания. Даже при выпуске одинаковой продукции станки и электротехническое оборудование всегда отличаются: новое с электроникой или недорогое с простой автоматикой.

При проектировании, строительстве, монтаже и эксплуатации любой электроустановки, в том числе цеха, должны выполняться основные требования к электроустановкам зданий и сооружений. Электроустановка, во-первых, должна соответствовать техническим условиям и техническому заданию. Во-вторых, быть максимально безопасной для жизни и здоровья людей. В-третьих, быть максимально безопасной в отношении пожарной опасности.

Эти три основных требования можно, условно, разделить на две части: технические и требования по безопасности. При соответствии электроустановки техническим условиям и техническому заданию в полном объёме, в принципе, она должна быть безопасной. Но, всегда необходимо помнить и выполнять меры защиты от прямого и косвенного прикосновения людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением или с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.

Для допуска вновь вводимой в эксплуатацию электроустановки, для расчёта контура и соблюдения правил монтажа разрабатывается проект. Рабочий проект разрабатывается, в основном, на основании полученного технического задание. В примере представлены расчёты заземления для цеха плазменной резки. Для выполнения требований по электробезопасности цеха предусматривается ряд мер и в первую очередь это защитные меры при косвенном прикосновении. Автоматическое отключение питания, защитное заземление и системы уравнивания потенциалов — это комплекс мер и для максимальной эффективности применяются только в комплексе.

Проектом в примере предусмотрено повторное заземление PE проводника питающего кабеля на вводе в здание, для чего предусмотрен монтаж заземляющего устройства. Оно представляет собой заглубленные в грунт вертикальные электроды (штыри стальные омеднённые, d=0,014 м, l=9 м), соединенные между собой горизонтальным электродом (полоса стальная, 4х40 мм). Расчетное сопротивление растеканию тока 2 Ом. Заземляющее устройство имеет электрическую связь с PE шиной щита ВРУ, для чего проектом предусмотрена прокладка проводника медного в изоляции ПВХ сечение 25 мм.

В общем случае, заземление выполняется для достижения трёх основных целей. Первая: это создание режима работы нейтрали, например заземление нейтрали на трансформаторной подстанции. Вторая: повторное заземление защитного или совмещённого нулевого защитного и нулевого рабочего проводника питающей линии. Третья цель: это заземление в составе молниезащиты.

В соответствии с ПУЭ п.1.7.61 при применении системы TN, именно такая система заземления используется почти всегда, рекомендуется выполнять повторное заземление. В первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется. На практике, величина должно быть не более 30 Ом. Это величина для выполнения требований по защитным мерам электробезопасности! Защитные меры по электробезопасности цеха будут выполнены, если будет сделан монтаж заземлителя с величиной сопротивления до 30 Ом. Для примера, заземление с такой величиной рекомендуется для дачи.

Далее необходимо выполнить требования по соответствии техническим условиям, и величины сопротивления могут значительно различаться! По техническим причинам, из-за использования различного оборудования, для разных цехов требуется разное заземление. Для понимания приведу пример: для дачи достаточно 30 Ом, а для частного дома с современным газовым котлом необходимо заземление с величиной сопротивления до 10 Ом. Такая величина появилась из-за требований газоснабжающих организаций и производителей котлов.

Цех — это промышленное, технологическое предприятие, и в первую очередь должны выполняться технические требования. При безусловном выполнении требований по электробезопасности людей и выполнении требований по противопожарной безопасности.

Уважаемые заказчики! Для Вашего цеха, Вашего предприятия, для защиты дорогостоящего электрооборудования, соблюдения требований по электробезопасности и пожаробезопасности предлагаются различные варианты, подходящие именно Вам! Рассматриваются и выполняются расчёты, проектируются и реализуются заказы любой сложности в Ростове-на-Дону и пригороде!

Общие рекомендации по заземлению оборудования с ЧПУ в производственных помещениях

Заземлению подлежат любые станки ЧПУ с напряжением выше 380 В (переменный) и от 440 В (постоянный ток) за исключением тех, которые установлены на заземленных металлоконструкциях.
Для заземления близкостоящего оборудования разного напряжения и назначения используется единое, общее для всех станков, заземляющее устройство.
Для заземления электрооборудования, размещенного на подвижных частях станков, следует использовать изолированный гибкий провод.
Любые токопроводящие элементы оборудования должны быть вне зоны доступа для случайного касания.
Параметры всех заземляющих элементов и устройств должны соответствовать минимальным нормам в любое время года, независимо от неблагоприятности погодных условий.
При проектировании системы заземления следует учитывать, что исключение из цепочки одного из заземляющих или заземленных элементов не должно влиять на качество заземления в целом.
Станок с ЧПУ и управляющий им компьютер должны быть подсоединены к одной сети, чтобы исключить риск поражения током при одновременном касании и станка и компьютера.
Все доступные для прикосновения проводящие элементы не должны находиться под напряжением.
Все естественные/искусственные заземлители должны быть токоустойчивы минимум по трем параметрам (динамические, термические, механические).
Диаметр сечения изолирующих проводов должен быть:

– min 1,6 см (алюминий);

Наружный осмотр системы заземления должен производиться специалистом не реже одного раза в месяц.
В качестве дополнительной защиты от опасности, возникающей при повреждении изоляции, рекомендуется устанавливать пробивные предохранители.

Можно ли работать без заземления?

Технологии устройства заземления

Контур заземления устанавливается по одной из двух технологий:

Традиционная.
Модульно-штыревая.

Традиционная технология

По правилам традиционной технологии заземление выполняется из черного металла. В этих целях могут быть использованы полоски, трубы, уголки. Для начала выбирается подходящее для оборудования заземляющего контура место в почве. Затем на расстоянии 5 м друг от друга вкапываются в грунт металлические электроды (на глубину около 3 м в зависимости от объекта). Далее они собираются в общий контур с помощью сварки и стальной полоски.

Из-за трудоемкой установки и коррозии, свойственной металлу, сейчас чаще применяется более современная модульная технология.

Модульная технология

Для обустройства модульно-штыревой заземляющей технологии применяются металлические стержни с медным покрытием. Они вбиваются в грунт вертикально на глубину до 1 м. По краям нарезается резьба, которую тоже покрывают медью. Металлические элементы конструкции соединяют латунными муфтами. Для соединения горизонтальных и вертикальных частей берут латунные зажимы. Все детали обрабатываются специальной защитной пастой от коррозии.

Модульно-штыревая технология не нуждается в трудоемком монтаже и сварке. Она подходит для любого типа грунта и имеет больший срок службы, чем традиционная.

Технически совершенная система заземления здания обеспечивает надежную и безопасную работу электроприборов для потребителя. Во многих случаях правильное заземление может спасти жизнь человека.

Правильная организация заземления

Для заземления треугольником может использовать три вертикальных электрода заземления, например, стержень, трубка или уголок. Они должны располагаться в вершинах равностороннего треугольника со сторонами 1,3-3 м и соединенных между собой горизонтальным проводником, например, стальной полосой. Для соединения проводников правильнее использовать сварку.

При выборе материала электродов стоит учесть ограничения в виде наименьших размеров заземлителя для каждого материала электрода – ПУЭ 1.7.4, при самостоятельном изготовлении контура крайне не рекомендуется отклоняться от данных значений.

Глубина погружения электродов зависит от диаметра электрода, электроды 12 мм забиваются на глубину до 6 метров, электроды до 20 мм погружаются на глубину до 10 метров.

Для наиболее эффективного заземления не редко используется соль при погружении электродов. Соль в таком случае помогает уменьшить сопротивление заземляющего контура, которое не должно превышать 5 Ом для нормального функционирования станка.

Более подробные требования и информацию можно найти в ПУЭ и ПТЭЭП.

Заземляющий контур помимо самостоятельного изготовления можно приобрести в готовом виде в специализированных магазинах.

Виды заземлений

Одним из путей ослабления вредного влияния цепей заземления на системы автоматизации является раздельное выполнение систем заземлений для устройств, имеющих разную чувствительность к помехам или являющихся источниками помех разной мощности. Раздельное исполнение заземляющих проводников позволяет выполнить их соединение с защитной землёй в одной точке. При этом разные системы земель представляют собой лучи звезды, центром которой является контакт к шине защитного заземления здания. Благодаря такой топологии помехи «грязной» земли не протекают по проводникам «чистой» земли. Таким образом, несмотря на то что системы заземления разделены и имеют разные названия, в конечном счёте все они соединены с Землёй через систему защитного заземления. Исключение составляет только «плавающая» земля.

Силовое заземление

В системах автоматизации могут использоваться электромагнитные реле, микромощные серводвигатели, электромагнитные клапаны и другие устройства, ток потребления которых существенно превышает ток потребления модулей ввода/вывода и контроллеров. Цепи питания таких устройств выполняют отдельной парой свитых проводов (для уменьшения излучаемых помех), один из которых соединяется с шиной защитного заземления. Общий провод такой системы (обычно провод, подключённый к отрицательному выводу источника питания) является силовой землёй.

Аналоговая и цифровая земля

Системы промышленной автоматизации являются аналого-цифровыми. Поэтому одним из источников погрешностей аналоговой части является помеха, создаваемая цифровой частью системы. Для исключения прохождения помех через цепи заземления цифровую и аналоговую землю выполняют в виде несвязанных проводников, соединённых вместе только в одной общей точке. Для этого модули ввода/вывода и промышленные контроллеры имеют отдельные выводы аналоговой земли (A.GND) и цифровой (D.GND).

«Плавающая» земля

«Плавающая» земля образуется в случае, когда общий провод небольшой части системы электрически не соединяется с шиной защитного заземления (то есть с Землёй). Типовыми примерами таких систем являются батарейные измерительные приборы, автоматика автомобиля, бортовые системы самолёта или космического корабля. Плавающая земля чаще используется в технике измерений малых сигналов и реже – в системах промышленной автоматизации.

Установка и безопасность

Разнообразие электроустановок и условий по их эксплуатации создает большое количество вариаций, связанных с монтажом оборудования, ремонта и правил по работе с приборами и агрегатами.

Использование электроустановок в работе промышленных предприятий, организаций, электросистем зданий и объектов должно соответствовать стандартам и правилам и давать гарантию электробезопасности.

Заземление и применяемые защитные меры электробезопасности должны быть осуществлены в соответствии с требований нормативных актов, правил требований, стандартов.

Все существующие способы заземления электроустановок можно объединить выполнением условий по соединению частей и элементов электроустановок, которые могут проводить ток и быть под напряжением, с заземляющим проводником в виде шины и контуром заземления.

Заземление проводится для всех составных частей, которые могут при пробое изоляции оказаться под действием напряжения. Для различных зданий, предприятий может проводиться заземление одной установки, а в некоторых случаях объединение всех компонентов одного цеха для заземления.

Последний вариант используется, чтобы обезопасить от пробоя различные установки и станки, технологическое оборудование, которые могут соприкасаться и взаимодействовать.

Неправильное исполнение заземления приводит к появлению напряжения в тех частях устройств, на которых оно не предусмотрено по правилам эксплуатации. Такая небезопасная работа оборудования может привести к остановке, поломке, а также привести все устройство в непригодное состояние.

Ущерб может заключаться не только в поломке установок и выхода из строя, но и создания аварийных ситуаций, которые могут повлечь порчу имущества и иного оборудования. Самым опасным является воздействие напряжение на человека — от проблем со здоровьем до летального исхода.

ООО «ГОРИНКОМ» выполняет полный комплект услуг по заземлению электроустановок для зданий и предприятий. Опытные квалифицированные сотрудники обеспечат надежность работ по заземлению оборудования.

Заземление против зануления

заземление лазерного станка 2

Система TT

Схема заземления TТ

Системы заземления TT актуальны при несоответствующих условиях безопасности для предыдущих видов. Специалисты рекомендуют применять их в случае, когда техническое состояние воздушных линий электропередач далеко от идеала.

Данной конструкцией предусмотрено независимое заземление защитного и рабочего нолей через отдельные контуры. Связь между проводниками запрещена. Такой подход помогает изолировать от электросетей все металлические поверхности, способные проводить ток.

независимость от разных повреждений линии питания.

необходимость в качественном повторном заземлении, реализации технических мер для подавления скачков напряжения по время грозы;
обязательность монтажа прибора, выполняющего защитное отключение.

Такие виды заземления целесообразны для небольших жилых помещений, металлических блок-контейнеров, строительных бытовок.

Правила заземления электродвигателя

По установленным нормативам электрические двигатели подлежат обязательному заземлению. Данное требование не распространяется на ситуации, когда корпус электродвигателя смонтирован на металлической основе, имеющей контакт с грунтом через металлические элементы или заземляющий проводник. Во всех других ситуациях корпус двигателя соединяют проводником с заземлительным контуром.

Все электрические устройства должны иметь выделенные соединения с контуром заземления. Последовательное объединение двигателей с контуром не допускается, поскольку при нарушении любого из соединений вся цепь потеряет функциональность.

Чтобы правильно установить защитный заземлитель, понадобится дополнительный заземляющий элемент в силовом кабеле. Один конец проводника присоединяют к клеммной коробке электрического двигателя, а второй — к корпусу шкафа, где находится блок управления электроустановкой.

Обратите внимание! Прежде чем выполнять подключение, необходимо соединить с грунтом электрошкаф. При пробое между проводником заземления и токопроводом возникает короткое замыкание, в результате чего размыкается защитное или коммутирующее устройство

При пробое между проводником заземления и токопроводом возникает короткое замыкание, в результате чего размыкается защитное или коммутирующее устройство.

Сечение проводника для заземления должно соответствовать нормативам, указанным в ПУЭ (приведены в таблице ниже).

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.

Технология заземления

Предпочтение при организации защиты отдается естественным заземлителям. Не допускается использование алюминия (кабельные оболочки, неизолированные провода), поскольку этот материал подвергается окислению в грунте, а окись — отличный изолятор.

Если нет естественных заземлительных элементов, изготавливают искусственные. Электроды (прутки, полосы, уголки или трубы) устанавливают по вертикали в грунт на глубину 2,5–3 метра. Причем верхний конец штыря должен быть выше уровня земли на 60–70 сантиметров. Установленные штыри соединяют между собой стальной полоской (толщина не меньше 4 миллиметров).

Электрод должен соответствовать определенным параметрам:

диаметр трубы — 30–50 мм и толщина стенок — 3,5 мм;
диаметр стержня — 10–123 мм;
толщина угловой стали — от 4 мм.

Альтернатива вертикальному заземлению — горизонтальное. Однако такое решение требует больших ресурсов рабочего пространства. Горизонтальные полосы кладут на ребро в заранее выкопанную траншею (глубина ее составляет от 60 до 70 сантиметров).

Если систему устанавливают в агрессивной среде (кислые или щелочные почвы), в качестве конструкционного материала выбирают медь или оцинковку.

В помещениях проводку для заземления прокладывают в виде магистралей. Ее располагают таким образом, чтобы она была доступна для контроля, но при этом защищена от повреждений механического характера. Если в помещении происходит выделение едких газов, проводку прокладывают по стенам с использованием скоб.

Соединение проводников с корпусами и кожухами электрооборудования осуществляется сваркой или болтами. Все контакты зачищают и покрывают лаком.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
Система TT
Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так: Т – (от terre) земля N – (от neuter) нейтраль C – (от combine) объединять S – (от separate) разделять I – (от isole) изолированный По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей. TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате. TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника. TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Правила для переносных установок

В некоторых ситуациях допускается отказ от местного заземлителя для электрооборудования, оснащенного автономными источниками питания с нейтралью, не вступающей в контакт с грунтом. Обычно переносное заземление используется для защиты установок, не питающих другое оборудование. При этом источники питания должны иметь собственные заземлители, а все элементы установки — стыковаться с корпусом источника электропитания.

Работы по заземлению мобильных электрических установок выполняют в соответствии с требованиями к напряжению или сопротивлению. Показатель сопротивления не должен превышать 25 Ом. Устройства с автономными источниками электропитания и изолированными нейтралями всегда контролируются по уровню сопротивления изоляции. Кроме того, нужно обеспечить постоянный доступ для проведения проверок работоспособности изоляции.

Переносные заземлительные установки монтируются во время перерывов в работе электрооборудования. Установка защиты начинается только после отключения напряжения в электросети. Заземление устанавливается на все отключенные фазы. Причем установка осуществляется со всех сторон, откуда подается напряжение.

К монтажу переносных систем в электрических установках с напряжением свыше 1000 вольт допускаются исключительно специалисты, обладающими группой электробезопасности не меньше четвертой. Для установок с напряжением менее 1000 вольт необходима третья или выше группа электробезопасности.

Обратите внимание! Нельзя задействовать в качестве заземляющих устройств элементы, непредназначенные для этой цели. Также недопустимы скрутки