Шафа автоматики. Способи заземлення. Заземлення на асу тп Заземлення на вибухонебезпечних промислових об'єктах

Щодо вимог щодо заземлення електротехнічних виробів до яких належать і щити (шафи) автоматизації, то необхідно ознайомитися додатково з такими НТД:
1) ГОСТ Р 12.1.019-2009 "Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номенклатура видів захисту" п.4.2.2 (прим.-для РФ), де перераховані способи для забезпечення захисту від ураження електричним струмом при дотику до металевим нетоковедущим частинам, які можуть опинитися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції, що для щитів (шаф) дуже актуально.
2) ГОСТ 12.2.007.0-75 "Система стандартів безпеки праці. Вироби електротехнічні. Загальні вимоги безпеки" з ізмами п.3.3. Вимоги до захисного заземлення, зокрема. п.3.3.7, п.3.3.8, у якому вказується необхідність устаткування елементами для запозичення оболонок, корпусів, шаф тощо.
3) РМ 4-249-91 "Системи автоматизації технологічних процесів. Влаштування мереж заземлення. Посібник", а там все про заземлення, в т.ч. п.2.12, п.3.15, . Є п.2.25, в якому надається посилання на вимоги РМ3-82-90 "Щити та пульти систем автоматизації технологічних процесів. Конструкція. Особливості застосування".
4)РМ3-54-90 "Щити та пульти систем автоматизації. Монтаж електричних проводок. Посібник" п.1.4 Вимоги до занулення (заземлення) з прикладами з'єднань елементів щита (шафи) всередині щита (шафи).
5)РМ 4-6-92 Частина 3 "Системи автоматизації технологічних процесів. Проектування електричних та трубних проводок. Вказівки з виконання документації. Посібник" п.3.6 Захисне заземлення та занулення та п.3.7.1 у частині виконання вказівок щодо захисного заземлення та занулення електроустановок з прикладами у додатках.
6) і т.д. і т.п.
7) ГОСТ 21.408-2013 "СПДС. Правила виконання робочої документації автоматизації технологічних процесів" п.5.6.2.1 та п.5.6.2.5 та п.5.6.2.7 у частині виконання захисного заземлення та занулення обладнання систем автоматизації.
Звертаю увагу, є поняття ознайомитись та перевірка на предмет діючих НТД, головне де взяти корисну інформацію та вміти її фільтрувати та застосовувати.
А при комплексному проектуванні зазвичай кабель для підключення електроприймача, яким і є щит (шафа) автоматизації, до розподілу системи електропостачання та облаштування контурів заземлення і вузлів заземлення в щитових і операторних, а також підключення цих вузлів до контурів заземлення, враховуються в комплекті силовий частини (прим.-марка "ЕС"), а ось саме розлучення цього кабелю вже наводиться на кресленнях відповідних схем у комплекті з автоматизації, у комплекті з автоматизації вказуються (враховується) та вимоги та (або) показується на кресленнях (прим.-звичайно це схеми зовнішніх з'єднань або таблиці з'єднань зовнішніх проводок) підключення заземлювальних провідників до вузлів та контурів заземлення від корпусів приладів та щитів тощо.

Техніка заземлення в системах промислової автоматизації дуже відрізняється для гальванічно зв'язаних і гальванічно розв'язаних ланцюгів. Більшість методів, описаних у літературі, відноситься до гальванічно зв'язаних ланцюгів, частка яких останнім часом суттєво зменшилася у зв'язку з різким падінням цін на ізолюючі DC-DC перетворювачі.

3.5.1. Гальванічно зв'язані ланцюги

Прикладом гальванічно зв'язаного ланцюга є з'єднання джерела та приймача стандартного сигналу 0…5 (рис. 3.95, рис. 3.96). Щоб пояснити, як правильно виконати заземлення, розглянемо варіант неправильного (рис. 3.95) і правильного (мал. 3.96, монтажу).

Перелічені помилки призводять до того, що напруга на вході приймача дорівнює сумі напруги сигала і перешкоди напруги . Для усунення цього недоліку як провідник заземлення можна використовувати мідну шину великого перерізу, проте краще виконати заземлення так, як показано на рис. 3.96, а саме:

Загальним правилом ослаблення зв'язку через загальний провід заземлення є розподіл земель на аналогову, цифрову, силову та захисну з подальшим їх з'єднанням лише в одній точці. При розділенні заземлень гальванічно зв'язаних ланцюгів використовується загальний принцип: ланцюги заземлення з великим рівнем перешкод повинні виконуватися окремо від ланцюгів з малим рівнем перешкод, а вони повинні з'єднуватися тільки в одній спільній точці. Точок заземлення може бути кілька, якщо топологія такого ланцюга не призводить до появи ділянок "брудної" землі в контурі, що включає джерело і приймач сигналу, а також якщо в ланцюзі заземлення не утворюються замкнуті контури, якими циркулює струм, наведений електромагнітною перешкодою.

Недоліком методу поділу провідників заземлення є низька ефективність на високих частотах, коли велику роль відіграє взаємна індуктивність між провідниками заземлення, що йдуть, яка тільки замінює гальванічні зв'язки на індуктивні, не вирішуючи проблеми в цілому.

Велика довжина провідників призводить також до збільшення опору заземлення, що важливо на високих частотах. Тому заземлення в одній точці використовується на частотах до 1 МГц, понад 10 МГц заземляти краще в декількох точках, у проміжному діапазоні від 1 до 10 МГц слід використовувати одноточкову схему, якщо найдовший провідник у ланцюзі заземлення менше 1/20 від довжини хвилі перешкоди. Інакше використовується багатоточкова схема [Барнс].

Заземлення в одній точці часто використовується у військових та космічних пристроях [Барнс].

3.5.2. Екранування сигнальних кабелів

Розглянемо заземлення екранів під час передачі сигналу по кручений екранованої парі, оскільки цей випадок найбільш типовий для систем промислової автоматизації.

Якщо частота перешкоди не перевищує 1 МГц, кабель потрібно заземлювати з одного боку. Якщо його заземлити з двох сторін (рис. 3.97), то утворюється замкнутий контур, який працюватиме як антена, приймаючи електромагнітну перешкоду (на рис. 3.97 шлях струму перешкоди показаний штриховою лінією). Струм, що протікає екраном, є джерелом індуктивних наведень на сусідніх проводах і проводах, що знаходяться всередині екрану. Хоча магнітне поле струму обплетення всередині екрана теоретично дорівнює нулю, але внаслідок технологічного розкиду при виготовленні кабелю, а також ненульового опору обплетення наведення на дроти всередині екрана може бути значною. Тому екран потрібно заземлювати лише з одного боку, причому із боку джерела сигналу.

Обплетення кабелю треба заземлювати з боку джерела сигналу. Якщо заземлення зробити з боку приймача (рис. 3.98), струм перешкоди буде протікати по шляху, показаному на рис. 3.98 штриховий лінією, тобто. через ємність між жилами кабелю, створюючи у ньому і, отже, між диференціальними входами, напруга перешкоди. Тому заземляти обплетення з боку джерела сигналу (рис. 3.99). В цьому випадку шлях для проходження струму перешкоди відсутня. Зверніть увагу, що у цих схемах зображено диференціальний приймач сигналу, тобто. обидва його входи мають нескінченно великий опір щодо землі.

Якщо джерело сигналу не заземлено (наприклад, термопара), заземлювати екран можна з будь-якої сторони, т.к. у цьому випадку замкнутий контур струму перешкоди не утворюється.

На частотах більше 1 МГц збільшується індуктивний опір екрану і струми ємнісного наведення створюють на ньому велике падіння напруги, яке може передаватися на внутрішні жили через ємність між обплетенням і жилами. Крім того, при довжині кабелю, порівнянному з довжиною хвилі перешкоди (довжина хвилі перешкоди при частоті 1 МГц дорівнює 300 м, на частоті 10 МГц - 30 м), зростає опір обплетення (див. розділ Модель «землі»), що різко підвищує напругу перешкоди на обплетенні. Тому на високих частотах обплетення кабелю треба заземлювати не лише з обох боків, а й у кількох точках між ними (рис. 3.100). Ці точки вибирають на відстані 1/10 довжини хвилі перешкоди одна від одної. При цьому по обплетення кабелю протікатиме частина струму, що передає перешкоду в центральну жилу через взаємну індуктивність. Ємнісний струм також протікатиме по шляху, показаному на рис. 3.98 однак високочастотна компонента перешкоди буде ослаблена. Вибір кількості точок заземлення кабелю залежить від різниці напруги перешкоди на кінцях екрана, частоти перешкоди, вимог до захисту від ударів блискавки або від величини струмів, що протікають через екран у разі його заземлення.

Як проміжний варіант можна використовувати друге заземлення екрана через ємність (рис. 3.99). При цьому по високій частоті екран виходить заземленим з двох сторін, по низькій частоті - з однієї. Це сенс у тому разі, коли частота перешкоди перевищує 1 МГц, а довжина кабелю в 10…20 разів менше довжини хвилі перешкоди, тобто. коли ще не потрібно виконувати заземлення у кількох проміжних точках. Величину ємності можна розрахувати за формулою , де - Верхня частота межі спектру перешкоди, - ємнісний опір заземлювального конденсатора (частки Ома). Наприклад, на частоті 1 МГц конденсатор місткістю 0,1 мкФ має опір 1,6 Ом. Конденсатор має бути високочастотним, з малою власною індуктивністю.

Для якісного екранування широкому спектрі частот використовують подвійний екран (рис. 3.101) [Zipse ]. Внутрішній екран заземлюють з одного боку, з боку джерела сигналу, щоб виключити проходження ємнісної перешкоди механізму, показаному на рис. 3.98 , а зовнішній екран зменшує високочастотне наведення.

У всіх випадках екран повинен бути ізольований, щоб запобігти випадковим його контактам з металевими предметами та землею.

Нагадаємо, що частота перешкоди – це частота, яку можуть сприймати чутливі входи засобів автоматизації. Зокрема, якщо на вході аналогового модуля є фільтр, то максимальна частота перешкоди, яку треба враховувати під час екранування та заземлення, визначається верхньою граничною частотою смуги пропускання фільтра.

Оскільки навіть при правильному заземленні, але довгому кабелі перешкода все одно проходить через екран, то для передачі сигналу на велику відстань або за підвищених вимог до точності вимірювань сигнал краще передавати в цифровій формі або через оптичний кабель. Для цього можна використовувати, наприклад, модулі аналогового введення RealLab!серії з цифровим інтерфейсом RS-485 або оптоволоконні перетворювачі інтерфейсу RS-485, наприклад типу SN-OFC-ST-62.5/125 фірми RealLab! .

Нами було проведено експериментальне порівняння різних способів підключення джерела сигналу (терморезистора опором 20 КОм) через екрановану кручений пару (0,5 витка на сантиметр) довжиною 3,5м. Було використано інструментальний підсилювач RL-4DA200 із системою збору даних RL-40AI фірми RealLab!. Коефіцієнт посилення каналу посилення дорівнював 390, смуга пропускання 1 КГц. Вигляд перешкод для схеми рис. 3.102-а представлений на рис. 3.103.

3.5.4. Екрани кабелів на електричних підстанціях

На електричних підстанціях на оплетці (екрані) сигнального кабелю автоматики, прокладеного під високовольтними проводами на рівні землі та заземленого з одного боку, може наводитися напруга завбільшки сотні Вольт під час комутації струму вимикачем. Тому з метою електробезпеки обплетення кабелю заземлюють з двох сторін.

Для захисту від електромагнітних полів із частотою 50 Гц екран кабелю також заземлюють з обох боків. Це виправдано у випадках, коли відомо, що електромагнітне наведення з частотою 50 Гц більше, ніж наведення, викликане протіканням струму, що вирівнює, через обплетення.

3.5.5. Екрани кабелів для захисту від блискавки

Для захисту від магнітного поля блискавки сигнальні кабелі систем автоматизації, що проходять відкритою місцевістю, повинні бути прокладені в металевих трубах з феромагнітного матеріалу, наприклад, сталі. Труби грають роль магнітного екрана [Vijayaraghavan]. Нержавіючу сталь використовувати не можна, оскільки цей матеріал не є феромагнітним. Труби прокладають під землею, а при наземному розташуванні вони повинні бути заземлені через кожні 3 метри [Zipse]. Кабель має бути екранований та екран заземлений. Заземлення екрану має бути дуже якісно з мінімальним опором на землю.

Всередині будівлі магнітне поле послаблюється в залізобетонних будинках і не послаблюється в цегляних.

Радикальним рішенням проблем захисту від блискавки є застосування оптоволоконного кабелю, який коштує вже дешево і легко підключається до інтерфейсу RS-485, наприклад, через перетворювачі типу SN-OFC-ST-62.5/125.

3.5.6. Заземлення при диференціальних вимірах

Якщо джерело сигналу не має опору на землю, то при диференціальному вимірі утворюється "плаваючий вхід" (рис. 3.105). На вході, що плаває, може наводитися статичний заряд від атмосферної електрики (див. також розділ "Види заземлень") або вхідного струму витоку операційного підсилювача. Для відведення заряду і струму на землю потенційні входи модулів аналогового введення зазвичай містять у собі резистори опором від 1 МОм до 20 МОм, що з'єднують аналогові входи із землею. Однак при великому рівні перешкод або великому опорі джерела сигналу опір 20 МОм може виявитися недостатнім і тоді необхідно додатково використовувати зовнішні резистори опором від десятків кОм до 1 МОм або конденсатори з таким самим опором частоти перешкоди (рис. 3.105).

3.5.7. Інтелектуальні датчики

Останнім часом набули швидкого поширення та розвитку так звані інтелектуальні датчики, що містять мікроконтролер для лінеаризації характеристики перетворення датчика (див., наприклад, "Датчики температури, тиску, вологості"). Інтелектуальні датчики видають сигнал у цифровій або аналоговій формі [Caruso]. Внаслідок того, що цифрова частина датчика поєднана з аналоговою, при неправильному заземленні вихідний сигнал має підвищений рівень шуму.

Деякі датчики, наприклад, фірми Honeywell, мають ЦАП з струмовим виходом і тому вимагають підключення зовнішнього опору навантаження (порядку 20 кОм [Caruso]), тому корисний сигнал у них виходить у формі напруги, що падає на резисторі навантаження при протіканні вихідного струму датчика.

шафи з'єднані між собою, що створює замкнутий контур у ланцюзі заземлення, див. рис. 3.69, розділ "Захисне заземлення будівель", "Заземлювальні провідники", "Електромагнітні перешкоди";

провідники аналогової та цифрової землі у лівій шафі на великій ділянці йдуть паралельно, тому на аналоговій землі можуть з'явитися індуктивні та ємнісні наведення від цифрової землі;

блок живлення (точніше, його негативний висновок) з'єднаний з корпусом шафи в найближчій точці, а не на клемі заземлення, тому корпусу шафи тече струм перешкоди, що проникає через трансформатор блоку живлення (див. рис. 3.62, );

використовується один блок живлення на дві шафи, що збільшує довжину та індуктивність провідника заземлення;

у правій шафі висновки землі приєднані не до клеми заземлення, а безпосередньо до корпусу шафи. При цьому корпус шафи стає джерелом індуктивного наведення на всі дроти, що проходять уздовж стін;

у правій шафі, в середньому ряду, аналогова та цифрова землі з'єднані прямо на виході блоків, що неправильно, див. рис. 3.95, рис. 3.104.

Перелічені недоліки усунуті на рис. 3.108. Додатковим поліпшенням розведення в цьому прикладі було б застосування окремого заземлення провідника для найбільш чутливих аналогових модулів введення.

В межах шафи (стійки) бажано групувати аналогові модулі окремо, цифрові - окремо, щоб при прокладанні проводів у кабельному каналі зменшити довжину ділянок паралельного проходження ланцюгів цифрової та аналогової землі.

3.5.9. розподілені системи управління

У системах управління, розподілених по деякій території з характерними розмірами десятки і сотні метрів, не можна використовувати модулі введення без гальванічної розв'язки. Тільки гальванічна розв'язка дозволяє з'єднувати ланцюги, заземлені у точках із різними потенціалами.

Кабелі, що проходять відкритою місцевістю, повинні бути захищені від магнітних імпульсів під час грози (див. розділ "Блискавка та атмосферна електрика", "Екрани кабелів для захисту від блискавки") та магнітних полів при комутації потужних навантажень (див. розділ "Екрани кабелів на електричних підстанціях"). Особливу увагу слід приділити заземленню екрана кабелю (див. розділ "Екранування сигнальних кабелів"). Радикальним рішенням для територіально розподіленої системи управління є передача інформації оптичного волокна або радіоканалу.

Непогані результати можна отримати, відмовившись від передачі за аналоговими стандартами на користь цифрових. Для цього можна використовувати модулі розподіленої системи керування RealLab!серії NL фірми Reallab! . Суть цього підходу полягає в тому, що модуль введення розташовують біля датчика, зменшуючи цим довжину проводів з аналоговими сигналами, а в ПЛК передається сигнал цифровим каналом. Різновидом цього підходу є застосування датчиків із вбудованими в них АЦП та цифровим інтерфейсом (наприклад, датчиків серії NL-1S).

3.5.10. Чутливі вимірювальні ланцюги

Для вимірювальних ланцюгів з високою чутливістю в поганій електромагнітній обстановці найкращі результати дає застосування "плаваючої" землі (див. розділ "Види заземлень") спільно з батарейним живленням [Floating] і передачею інформації по оптоволокну.

3.5.11. Виконавче обладнання та приводи

Ланцюги живлення двигунів з імпульсним керуванням, двигунів сервоприводів, виконавчих пристроїв з ШІМ-керуванням повинні бути виконані витою парою для зменшення магнітного поля, а також екрановані для зниження електричної компоненти перешкоди, що випромінюється. Екран кабелю має бути заземлений з одного боку. Ланцюги підключення датчиків таких систем повинні бути поміщені в окремий екран і наскільки можна просторово віддалені від виконавчих пристроїв.

Заземлення у промислових мережах

Промислова мережа на основі інтерфейсу RS-485 виконується екранованою крученою парою з обов'язковим застосуванням модулів гальванічної розв'язки рис. 3.110). Для невеликих відстаней (близько 10 м) за відсутності поблизу джерел перешкод екран можна використовувати. При великих відстанях (стандарт допускає довжину кабелю до 1,2 км) різниця потенціалів землі у віддалених один від одного точках може сягати кількох одиниць і навіть десятків вольт (див. розділ "Екранування сигнальних кабелів"). Тому, щоб запобігти протіканню екраном струму, що вирівнює ці потенціали, екран кабелю потрібно заземлювати тільки в одній точці(байдуже, у якій). Це також запобігатиме появі замкнутого контуру великої площі в ланцюгу заземлення, в якому за рахунок електромагнітної індукції може наводитись струм великої величини при ударах блискавки або комутації потужних навантажень. Цей струм через взаємну індуктивність наводить на центральній парі проводів е. д. с., яка може вивести з ладу мікросхеми драйверів порту.

При використанні неекранованого кабелю на ньому може бути великий статичний заряд (кілька кіловольт) за рахунок атмосферної електрики, який може вивести з ладу елементи гальванічної розв'язки. Для запобігання цьому ефекту ізольовану частину пристрою гальванічної розв'язки слід заземлити через опір, наприклад, 0,1...1 МОм (на рис. 3.110 показано штриховою лінією).

Особливо сильно виявляються описані вище ефекти в мережах Ethernet з коаксіальним кабелем, коли при заземленні в декількох точках (або відсутності заземлення) під час грози виходять з ладу кілька мережевих Ethernet-плат.

У мережах Ethernet з малою пропускною здатністю (10 Mбіт/с) заземлення екрана слід виконувати лише в одній точці. У Fast Ethernet (100 Мбіт/с) та Gigabit Ethernet (1 Гбіт/с) заземлення екрана слід виконувати в декількох точках, користуючись рекомендаціями розділу "Екранування сигнальних кабелів"

Під час прокладання кабелю на відкритій місцевості слід використовувати всі правила, описані в розділі "Екранування сигнальних кабелів"

3.5.12. Заземлення на вибухонебезпечних об'єктах

На вибухонебезпечних промислових об'єктах (див. розділ "Автоматизація небезпечних об'єктів") при монтажі ланцюгів заземлення багатожильним проводом не допускається застосування паяння для спаювання жил між собою, оскільки внаслідок холодопливості припою можливе послаблення місць контактного тиску у гвинтових затискачах.

Екран кабелю інтерфейсу RS-485 заземлюється в одній точці поза вибухонебезпечною зоною. У межах вибухонебезпечної зони він має бути захищений від випадкового зіткнення із заземленими провідниками. Іскробезпечні ланцюги не повинні заземлюватися, якщо цього не вимагають умови роботи електроустаткування (ГОСТ Р 51330.10, розділ "Екранування сигнальних кабелів").

3.6. Гальванічна розв'язка

Гальванічна розв'язка(ізоляція) ланцюгів є радикальним рішенням більшості проблем, пов'язаних із заземленням, та її застосування фактично стало стандартом у системах промислової автоматизації.

Для здійснення гальванічної розв'язки необхідно виконати подачу енергії в ізольовану частину ланцюга та обмін із нею сигналами. Подача енергії виконується за допомогою трансформатора, що розв'язує (в DC-DC або AC-DC перетворювачах) або за допомогою автономних джерелом живлення: гальванічних батарей і акумуляторів. Передача сигналу здійснюється через оптрони та трансформатори, елементи з магнітним зв'язком, конденсатори або оптоволокно.

Основна ідея гальванічної розв'язки у тому, що у електричної ланцюга повністю усувається шлях, яким можлива передача кондуктивної перешкоди.

Гальванічна ізоляція дозволяє вирішити такі проблеми:

зменшує практично до нуля напругу синфазної перешкоди на вході диференціального приймача аналогового сигналу (наприклад, на рис. 3.73 синфазна напруга на термопарі щодо Землі не впливає на диференціальний сигнал на вході модуля введення);

захищає вхідні та вихідні ланцюги модулів введення та виведення від пробою великою синфазною напругою (наприклад, на рис. 3.73 синфазна напруга на термопарі щодо Землі може бути як завгодно великою, якщо вона не перевищує напругу пробою ізоляції).

Для застосування гальванічної розв'язки система автоматизації ділиться на ізольовані автономні підсистеми, обмін інформацією між якими виконується за допомогою елементів гальванічної розв'язки. Кожна підсистема має свою локальну землю та локальне джерело живлення. Підсистеми заземлюють лише для забезпечення електробезпеки та локального захисту від перешкод.

Основним недоліком ланцюгів з гальванічною розв'язкою є підвищений рівень перешкод від DC-DC перетворювача, який, однак, для низькочастотних схем можна зробити досить малим за допомогою цифрової та аналогової фільтрації. На високих частотах ємність підсистеми на землю, а також прохідна ємність елементів гальванічної ізоляції є фактором, що обмежує переваги ізольованих гальванічно систем. Ємність на землю можна зменшити, застосовуючи оптичний кабель та зменшуючи геометричні розміри ізольованої системи.

При використанні гальванічно розв'язаних ланцюгів поняття " напруга ізоляціїЧасто трактується неправильно. Зокрема, якщо напруга ізоляції модуля введення становить 3 кВ, це не означає, що його входи можуть знаходитися під такою високою напругою в робочих умовах. -01, але в описах пристроїв гальванічної розв'язки не завжди даються на них посилання, тому поняття "напруга ізоляції" трактується у вітчизняних описах зарубіжних приладів неоднозначно. ізоляції необмежено довго (робоча напруга ізоляції) , в інших випадках йдеться про випробувальномунапруженні (напруга ізоляції), яке прикладається до зразка протягом 1 хв. до кількох мікросекунд. Випробувальна напруга може у 10 разів перевищувати робоче і призначене для прискорених випробувань у процесі виробництва, оскільки напруга, при якій настає пробій, залежить від тривалості тестового імпульсу.

табл. 3.26 показує зв'язок між робочою та випробувальною (тестовою) напругою за стандартом IEC61010-01. Як видно з таблиці, такі поняття, як робоча напруга, постійна, середньоквадратична або пікова значення тестової напруги можуть відрізнятися дуже сильно.

Електрична міцність ізоляції вітчизняних засобів автоматизації випробовується за ГОСТ 51350 або ГОСТ Р МЕК 60950-2002 синусоїдальною напругою з частотою 50 Гц протягом 60 с при напрузі, що вказується в посібнику з експлуатації як "напруга ізоляції". Наприклад, при випробувальній напрузі ізоляції 2300 В робоча напруга ізоляції становить лише 300 В (табл. 3.26 Чинне значення, 50/60 Гц,

1 хв.

Сьогодні поговоримо про заземлення в ТП та промислових, основними цілями якої є обслуговуючий персонал та стабільна робота. Багато хто не розуміє тему заземлення в промислових системах, а її неправильне підключення веде до поганих наслідків, аварій і навіть дорогих простоїв через порушення та поломки. Перешкоди є випадковою величиною, детектувати яких дуже складно без спеціалізованої апаратури.

Джерела перешкод на шині Земля

Джерелами і причинами перешкод можуть бути блискавка, статична електрика, електромагнітне випромінювання, "шумливе" обладнання, мережа живлення 220 В з частотою 50 Гц, мережеві навантаження, що перемикаються, трибоелектрика, гальванічні пари, термоелектричний ефект, електролітичні , рух провідника в магнітному полі. У промисловості зустрічається багато перешкод, пов'язаних із несправностями або застосуванням несертифікованої апаратури. У Росії її перешкод регулюються нормативами - Р 51318.14.1, ГОСТ Р 51318.14.2, ГОСТ Р 51317.3.2, ГОСТ Р 51317.3.3, ГОСТ Р 51317.4.2, ГОСТ 51317.4.1, ГОСТ Р 5, ГОСТ Р 5,3. ГОСТ Р 50648. На проектування промислового обладнання, щоб знизити рівень перешкод, застосовують малопотужну елементну базу з мінімальною швидкодією та намагаються зменшити довжину провідників та екранування.

Основні визначення на тему "Загальне заземлення"

Захисне заземлення- з'єднання провідних частин обладнання з ґрунтом Землі через заземлюючий пристрій з метою захисту людини від ураження струмом.
Заземлювальний пристрій- Сукупність заземлювача (тобто провідника, що стикається із землею) та заземлюючих провідників.
Загальний провід - провідник у системі, щодо якого відраховуються потенціали, наприклад, загальний провід БП та приладу.
Сигнальне заземлення- з'єднання із землею загального дроту ланцюгів передачі сигналу.
Сигнальна земля поділяється на цифровуземлю та аналогову. Сигнальну аналогову землю іноді поділяють на землю аналогових входів та землю аналогових виходів.
Силова земля- загальний провід у системі, з'єднаний із захисною землею, яким протікає великий струм.
Глугозаземлена нейтраль - нейтраль трансформатора або генератора, приєднана до заземлювача безпосередньо або через мале опір.
Нульовий провід- Провід, з'єднаний з глухозаземленной нейтраллю.
Ізольована нейтраль - нейтраль трансформатора або генератора, що не приєднана до заземлюючого пристрою.
Занулення- з'єднання обладнання з нейтраллю глухозаземленной трансформатора або генератора в мережах трифазного струму або з глухозаземленним виведенням джерела однофазного струму.

Заземлення АСУ ТП прийнято поділяти на:

1. Захисне заземлення.
2. Робоче заземлення, або FE.

Цілі заземлення

Захисне заземлення необхідно для захисту людей від ураження електричним струмом для обладнання з напругою живлення від 42 В змінного або від 110 В постійного струму, за винятком вибухонебезпечних зон. Але водночас захисне заземлення часто призводить до підвищення рівня перешкод АСУ ТП.

Електричні мережі з ізольованою нейтраллю використовуються для уникнення перерв живлення споживача при єдиному пошкодженні ізоляції, оскільки при пробої ізоляції на землю в мережах з глухозаземленою нейтраллю спрацьовує захист і припиняється живлення мережі.
Сигнальна земля служить для спрощення електричної схеми та здешевлення пристроїв та систем промислової.

Залежно від цілей застосування сигнальні землі можна поділити на базові та екранні. Базова земля використовується для відліку та передачі сигналу в електронному ланцюзі, а екранна земля використовується для заземлення екранів. Екранна земля використовується для заземлення екранів кабелів, екрануючих, корпусів приладів, а також для зняття статичних зарядів з частин транспортерних стрічок, що труться, ременів електроприводів.

Види заземлень

Одним із шляхів ослаблення шкідливого впливу ланцюгів заземлення на системи автоматизації є роздільне виконання систем заземлень для пристроїв, що мають різну чутливість до перешкод або джерел перешкод різної потужності. Роздільне виконання заземлювальних провідників дозволяє виконати їхнє з'єднання із захисною землею в одній точці. При цьому різні системи земель є променями зірки, центром якої є контакт до шини захисного заземлення будівлі. Завдяки такій топології перешкоди "брудної" землі не протікають провідниками "чистої" землі. Таким чином, незважаючи на те, що системи заземлення розділені і мають різні назви, в кінцевому рахунку всі вони з'єднані із Землею через систему захисного заземлення. Виняток становить лише "плаваюча" земля.

Силове заземлення

У системах автоматизації можуть використовуватися електромагнітні реле, мікропотужні серводвигуни, електромагнітні клапани та інші пристрої, струм споживання яких суттєво перевищує струм споживання модулів вводу/виводу та контролерів. Ланцюги живлення таких пристроїв виконують окремою парою звитих проводів (для зменшення випромінюваних перешкод), один з яких з'єднується із шиною захисного заземлення. Загальний провід такої системи (зазвичай провід, підключений до негативного виведення джерела живлення) є силовою землею.

Аналогова та цифрова земля

Системи промислової автоматизації є аналого-цифровими. Тому одним із джерел аналогової частини є перешкода, створювана цифровою частиною системи. Для виключення проходження завад через ланцюги заземлення цифрову та аналогову землю виконують у вигляді незв'язаних провідників, з'єднаних разом лише в одній спільній точці. Для цього модулі вводу/виводу та промислові контролери мають окремі висновки аналогової землі(A.GND) та цифровий(D. GND).

"Плаваюча" земля

"Плаваюча" земля утворюється у разі, коли загальний дріт невеликої частини системи електрично не з'єднується з шиною захисного заземлення (тобто із Землею). Типовими прикладами таких систем є акумуляторні вимірювальні прилади, автоматика автомобіля, бортові системи літака або космічного корабля. Плаваюча земля найчастіше використовується у техніці вимірювань малих сигналів і рідше – у системах промислової автоматизації.

Гальванічна розв'язка

Гальванічна розв'язка вирішує багато проблем заземлення, та її застосування практично стало АСУ ТП. Для здійснення гальванічної розв'язки (ізоляції) необхідно виконати подачу енергії трансформатором, що розв'язує, і передачу сигналу в ізольовану частину ланцюга через оптрони і трансформатори, елементи з магнітним зв'язком, конденсатори або оптоволокно. В електричному ланцюзі повністю усувається шлях, яким можлива передача кондуктивної перешкоди.

Методи заземлення

У заземлення для гальванічно зв'язаних ланцюгів дуже відрізняється від заземлення розв'язаних ланцюгів.

Заземлення гальванічно зв'язаних ланцюгів

Ми рекомендуємо уникати застосування гальванічно зв'язаних ланцюгів, а якщо іншого варіанту немає, то бажано, щоб розмір цих ланцюгів був по
можливості малим і щоб вони розташовувалися в межах однієї шафи.

Приклад неправильного заземлення джерела та приймача стандартного сигналу 0…5 В

Тут допущені такі помилки:

• струм потужного навантаження (двигуна постійного струму) протікає по тій же шині заземлення, що сигнал, створюючи падіння напруги землі;
• використано однополярне включення приймача сигналу, а чи не диференціальне;
• використаний модуль введення без гальванічної розв'язки цифрової та аналогової частин, тому струм живлення цифрової частини, що містить перешкоду, протікає через висновок AGNDта створює додаткове падіння напруги перешкоди на опорі R1

Перелічені помилки призводять до того, що напруга на вході приймача Vвходно сумі напруги сигала Vвихта напруги перешкоди VЗемлі = R1 · (Iпіт + IМ)
Для усунення цього недоліку як провідник заземлення можна використовувати мідну шину великого перерізу, проте краще виконати заземлення так, як показано нижче.

Потрібно зробити:

• всі ланцюги заземлення з'єднати в одній точці (при цьому струм перешкоди ІМ R1);
• провідник заземлення приймача сигналу приєднати до тієї ж загальної точки (при цьому струм Іпітвже не протікає через опір R1, а
  падіння напруги на опорі провідника R2не складається з вихідною напругою джерела сигналу Vвих)

Приклад правильного заземлення джерела та приймача стандартного сигналу 0…5 В

Загальним правилом ослаблення зв'язку через загальний провід заземлення є поділ земель на аналогову, цифрову, силовуі захиснуз подальшим з'єднанням тільки в одній точці.

При поділі заземлень гальванічно зв'язаних ланцюгів використовується загальний принцип: ланцюги заземлення з великим рівнем шуму повинні виконуватися окремо від ланцюгів з малим рівнем шуму, а з'єднуватися вони повинні лише в одній спільній точці. Точок заземлення може бути кілька, якщо топологія такого ланцюга не призводить до появи ділянок «брудної» землі в контурі, що включає джерело та приймач сигналу, а також якщо в ланцюзі заземлення не утворюються замкнуті контури, що приймають електромагнітні перешкоди.

Заземлення гальванічно розв'язаних ланцюгів

Радикальним рішенням описаних проблем є застосування гальванічної ізоляції з роздільним заземленням цифрової, аналогової та силової частин системи.

Силова частина зазвичай заземляється через шину захисного заземлення. Застосування гальванічної ізоляції дозволяє розділити аналогову та цифрову землю, а це, у свою чергу, виключає протікання по аналоговій землі струмів перешкод від силової та цифрової землі. Аналогова земля може бути з'єднана із захисним заземленням через опір RAGND.

Заземлення екранів сигнальних кабелів в АСУ ТП

Приклад неправильного ( з двох боків) заземлення екрану кабелю на низьких частотах, якщо частота перешкоди не перевищує 1 МГц, то кабель треба заземлювати з одного боку, інакше утвориться замкнутий контур, який працюватиме як антена.

Приклад неправильного (з боку приймача) заземлення екрана кабелю. Обплетення кабелю треба заземлювати з боку джерела сигналу. Якщо заземлення зробити з боку приймача, то струм перешкоди протікатиме через ємність між жилами кабелю, створюючи на ній і, отже, між диференціальними входами напруга перешкоди.

Тому заземляти обплетення треба з боку джерела сигналу, у цьому випадку шлях для проходження струму перешкоди відсутня.

Правильне заземлення екрана (додаткове заземлення праворуч використовується для високочастотного сигналу). Якщо джерело сигналу не заземлено (наприклад, термопара), то заземлювати екран можна з будь-якої сторони, тому що в цьому випадку замкнутий контур струму перешкоди не утворюється.

На частотах більше 1 МГц збільшується індуктивний опір екрану, і струми ємнісного наведення створюють на ньому велике падіння напруги, яке може передаватися на внутрішні жили через ємність між оплеткою та жилами. Крім того, при довжині кабелю, порівнянної з довжиною хвилі перешкоди (довжина хвилі перешкоди на частоті 1 МГц дорівнює 300 м, на частоті 10 МГц - 30 м), зростає опір обплетення, що різко підвищує напругу перешкоди на оплетці. Тому на високих частотах обплетення кабелю треба заземлювати не лише з обох боків, а й у кількох точках між ними.

Ці точки вибирають на відстані 1/10 довжини хвилі перешкоди одна від одної. При цьому по обплетення кабелю протікатиме частина струму IЗемлі, що передає перешкоду в центральну жилу через взаємну індуктивність

Ємнісний струм також протікатиме по шляху, показаному на рис. 21, проте високочастотна складова перешкоди буде ослаблена. Вибір кількості точок заземлення кабелю залежить від різниці напруги перешкоди на кінцях екрана, частоти перешкоди, вимог до захисту від ударів блискавки або від величини струмів, що протікають через екран у разі його заземлення.

Як проміжний варіант можна використовувати друге заземлення екрана через ємність. При цьому по високій частоті екран виходить заземленим з двох сторін, по низькій частоті – з однієї. Це має сенс у тому випадку, коли частота перешкоди перевищує 1 МГц, а довжина кабелю в 10...20 разів менша за довжину хвилі перешкоди, тобто коли ще не потрібно виконувати заземлення в декількох проміжних точках.

Внутрішній екран заземлюють з одного боку - з боку джерела сигналу, щоб виключити проходження ємнісної перешкоди на шляху, показаному, а зовнішній екран зменшує високочастотні наведення. У всіх випадках екран повинен бути ізольований, щоб запобігти його випадковим контактам з металевими предметами та землею. Для передачі сигналу на велику відстань або за підвищених вимог до точності вимірювань потрібно передавати сигнал у цифровій формі або ще краще через оптичний кабель.

Заземлення екранів кабелів систем автоматизації на електричних підстанціях

На електричних підстанціях на обплетенні (екрані) сигнального кабелю системи автоматизації, прокладеного під високовольтними проводами на рівні землі та заземленого з одного боку, може наводитися напруга завбільшки сотні вольт під час комутації струму вимикачем. Тому з метою електробезпеки обплетення кабелю заземлюють з двох сторін. Для захисту від електромагнітних полів із частотою 50 Гц екран кабелю також заземлюють з обох боків. Це виправдано у випадках, коли відомо, що електромагнітне наведення з частотою 50 Гц більше, ніж наведення, викликане протіканням струму, що вирівнює, через оплетку.

Заземлення екранів кабелів для захисту від блискавки

Для захисту від магнітного поля блискавки сигнальні кабелі (із заземленим екраном) АСУ ТП, що проходять відкритою місцевістю, повинні бути прокладені в металевих трубах із сталі, так званого магнітного екрана. Краще під землею, інакше заземлювати кожні 3 метри. Магнітне поле слабко впливає всередині будівлі із ж-бетону, на відміну від інших матеріалів.

Заземлення при диференціальних вимірах

Якщо джерело сигналу не має опору на землю, то при диференціальному вимірі утворюється «плаваючий» вхід. На «плаваючому» вході може бути статичний заряд від атмосферної електрики або вхідного струму витоку операційного підсилювача. Для відведення заряду і струму на землю потенційні входи модулів аналогового введення зазвичай містять у собі резистори опором від 1 до 20 МОм, що з'єднують аналогові входи з землею. Однак при великому рівні перешкод або великому джерелі сигналу навіть опір 20 МОм може виявитися недостатнім і тоді необхідно додатково використовувати зовнішні резистори номіналом від десятків кОм до 1 МОм або конденсатори з таким самим опором частоти перешкоди.

Заземлення інтелектуальних датчиків

Нині поширені так звані інтелектуальні датчикиз мікроконтролером усередині для лінеаризації виходу з датчика, що видають сигнал у цифровій чи аналоговій формі. Внаслідок того, що цифрова частина датчика поєднана з аналоговою, при неправильному заземленні вихідний сигнал має підвищений рівень шуму. Деякі датчики мають ЦАП з струмовим виходом і тому вимагають підключення зовнішнього опору навантаження порядку 20 кОм, тому корисний сигнал у них виходить у формі напруги, що падає на резисторі навантаження при протіканні вихідного струму датчика.

Напруга на навантаженні дорівнює:

Vнагр = Vout - Iнагр · R1 + I2 · R2,

тобто воно залежить від струму I2, Що включає струм цифрової землі. Струм цифрової землі містить заваду та впливає на напругу на навантаженні. Щоб усунути цей ефект, ланцюги заземлення треба виконати так, як показано нижче. Тут струм цифрової землі не йде через опір R21і не вносить шуму в сигнал на навантаженні.

Правильне заземлення інтелектуальних датчиків:

Заземлення шаф з апаратурою систем автоматизації

Монтаж шаф АСУ ТП має враховувати всю раніше викладену інформацію. Наведені далі приклади заземлення шаф автоматики розділені умовнона правильні, що дають менший рівень шумів, та помилкові.

Ось приклад (червоним кольором виділені неправильні з'єднання; GND - висновок для підключення заземленого виведення живлення), в якому кожна на відміну від наступного малюнка погіршує збоїв цифрової частини та підвищує аналогову похибку. Тут зроблено такі «неправильні» з'єднання:

• заземлення шаф виконано у різних точках, тому потенціали їх земель відрізняються;
• шафи з'єднані між собою, що створює замкнутий контур у ланцюзі заземлення;
• провідники аналогової та цифрової земель у лівій шафі на великій ділянці йдуть паралельно, тому на аналоговій землі можуть з'явитися індуктивні та ємнісні наведення від цифрової землі;
• висновок GNDблоку живлення з'єднаний з корпусом шафи в найближчій точці, а не на клемі заземлення, тому по корпусу шафи тече струм перешкоди, що проникає через трансформатор блоку живлення;
• використовується один блок живлення на дві шафи, що збільшує довжину та індуктивність провідника заземлення;
• у правій шафі висновки землі приєднані не до клеми заземлення, а безпосередньо до корпусу шафи, при цьому корпус шафи стає джерелом індуктивного наведення на всі дроти, що проходять уздовж стін;
• у правій шафі в середньому ряду аналогова та цифрова землі з'єднані прямо на виході блоків.

Перераховані недоліки усунуті на прикладі правильного заземлення шаф системи промислової автоматизації:

Дод. плюсом розведення в цьому прикладі було б застосування окремого провідника заземлення найбільш чутливих аналогових модулів введення. У межах шафи (стійки) бажано групувати аналогові модулі окремо, цифрові – окремо, щоб при прокладанні проводів у кабельному каналі зменшити довжину ділянок паралельного проходження ланцюгів цифрової та аналогової земель.

Заземлення у взаємовіддалених системах управління

У системах, розподілених по деякій території з характерними розмірами десятки і сотні метрів, не можна використовувати модулі введення без гальванічної розв'язки. Тільки гальванічна розв'язка дозволяє з'єднувати ланцюги, заземлені у точках із різними потенціалами. Найкращим рішенням для передачі сигналів є оптоволокно та застосування датчиків з вбудованими в них АЦП та цифровим інтерфейсом.

Заземлення виконавчого обладнання та приводів АСУ ТП

Ланцюги живлення двигунів з імпульсним керуванням, двигунів сервоприводів, виконавчих пристроїв з ШІМ керуванням повинні бути виконані витою парою для зменшення магнітного поля, а також екрановані для зниження електричної складової випромінюваної перешкоди. Екран кабелю має бути заземлений з одного боку. Ланцюги підключення датчиків таких систем повинні бути поміщені в окремий екран і наскільки можна просторово віддалені від виконавчих пристроїв.

Заземлення у промислових мережах RS-485, Modbus

Промислова мережа на основі інтерфейсу виконується екранованою кручений пароюз обов'язковим застосуванням модулів гальванічної розв'язки.

Для коротких відрізків (близько 15 м) та за відсутності поблизу джерел шумів екран можна не використовувати. На великих довжинах порядку до 1,2 км різниця потенціалів землі у віддалених один від одного точках може досягати кількох десятків вольт. Щоб запобігти протіканню по екрану струму, екран кабелю потрібно заземлювати тільки в будь-якій одній точці. При використанні не екранованого кабелю на ньому може бути великий статичний заряд (кілька кіловольт) за рахунок атмосферної електрики, який здатний вивести з ладу елементи гальванічної розв'язки. Для запобігання цьому ефекту ізольовану частину пристрою гальванічної розв'язки слід заземлити через опір, наприклад, 0,1...1 МОм. Опір, показаний штриховою лінією, знижує також можливість пробою при пошкодженнях заземлення або великому опорі гальванічної ізоляції у разі застосування екранованого кабелю. У мережах Ethernet з малою пропускною здатністю (10 Mбіт/с) заземлення екрана слід виконувати лише в одній точці. У Fast Ethernet (100 Мбіт/с) та Gigabit Ethernet (1 Гбіт/с) заземлення екрана слід виконувати у кількох точках.

Заземлення на вибухонебезпечних промислових об'єктах

На вибухонебезпечних об'єктах при монтажі заземлення багатожильним дротом не допускається застосування пайки для спаювання жил між собою, оскільки внаслідок холодопливості припою можливе ослаблення місць контактного тиску в гвинтових затискачах.

Екран кабелю інтерфейсу заземлюється в одній точці поза вибухонебезпечною зоною. У межах вибухонебезпечної зони він має бути захищений від випадкового зіткнення із заземленими провідниками. Іскробезпечні ланцюгине повинні заземлятися, якщо цього не вимагають умови роботи електрообладнання ( ГОСТ Р 51330.10, п6.3.5.2). І повинні бути змонтовані таким чином, щоб наведення від зовнішніх електромагнітних полів (наприклад, від розташованого на даху будівлі радіопередавача, повітряних ліній електропередачі або прилеглих кабелів для передачі великої потужності) не створювали напруги або струму в іскробезпечних ланцюгах. Це може бути досягнуто екранування або видалення іскробезпечних ланцюгів від джерела електромагнітного наведення.

При прокладанні в загальному пучку або каналі кабелі з іскронебезпечними та іскробезпечними ланцюгами повинні бути розділені проміжним шаром ізоляційного матеріалу або заземленої металевої. Жодного поділу не потрібно, якщо використовуються кабелі з металевою оболонкою або екраном. Заземлені металеві конструкції не повинні мати розривів та поганих контактів між собою, які можуть іскрити під час грози або при комутації потужного обладнання. На вибухонебезпечних промислових об'єктах використовуються переважно електричні розподільні мережі із ізольованою нейтраллю, щоб унеможливити виникнення іскри при короткому замиканні фази на землю та спрацьовування запобіжників захисту при пошкодженні ізоляції. Для захисту від статичної електрикивикористовують заземлення, описане у відповідному розділі. Статична електрика може бути причиною займання вибухонебезпечної суміші.

електроустановки вище 1 кВ у мережах із ефективно заземленою нейтраллю (з великими струмами замикання на землю);

електроустановки вище 1 кВ у мережах із ізольованою нейтраллю (з малими струмами замикання на землю);

електроустановки до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю;

електроустановки до 1 кВ із ізольованою нейтраллю.

1.7.3. Електричною мережею із ефективно заземленою нейтраллю називається трифазна електрична мережа вище 1 кВ, у якій коефіцієнт замикання на землю не перевищує 1,4.

Коефіцієнтом замикання на землю в трифазній електричній мережі називається відношення різниці потенціалів між непошкодженою фазою і землею в точці замикання на землю інший або двох інших фаз до різниці потенціалів між фазою і землею в цій точці до замикання.

1.7.4. Глугозаземленою нейтраллю називається нейтраль трансформатора або генератора, приєднана до заземлювального пристрою безпосередньо або через мале опір (наприклад, через трансформатори струму).

1.7.5. Ізольованою нейтраллю називається нейтраль трансформатора або генератора, не приєднана до заземлюючого пристрою або приєднана до нього через прилади сигналізації, вимірювання, захисту, заземлювальні дугогасні реактори та подібні до них пристрої, що мають великий опір.

1.7.6. Заземлення будь-якої частини електроустановки або іншої установки називається навмисне електричне з'єднання цієї частини із заземлюючим пристроєм.

1.7.7. Захисним заземленням називається заземлення частин електроустановки з метою забезпечення електробезпеки.

1.7.8. Робочим заземленням називається заземлення будь-якої точки струмоведучих частин електроустановки, необхідне забезпечення роботи електроустановки.

1.7.9. Зануленням в електроустановках напругою до 1 кВ називається навмисне з'єднання частин електроустановки, нормально не знаходяться під напругою, з глухозаземленной нейтраллю генератора або трансформатора в мережах трифазного струму, з глухозаземленним виведенням джерела однофазного струму

1.7.10. Замиканням на землю називається випадкове з'єднання частин електроустановки, що знаходяться під напругою, з конструктивними частинами, не ізольованими від землі, або безпосередньо із землею. Замиканням на корпус називається випадкове з'єднання частин електроустановки, що знаходяться під напругою, з їх конструктивними частинами, що нормально не знаходяться під напругою.

1.7.11. Заземлюючим пристроєм називається сукупність заземлювача та заземлюючих провідників.

1.7.12. Заземлювачем називається провідник (електрод) або сукупність металево з'єднаних між собою провідників (електродів), що перебувають у дотику до землі.

1.7.13. Штучним заземлювачем називається заземлювач, що спеціально виконується для цілей заземлення.

1.7.14. Природним заземлювачем називаються електропровідні частини комунікацій, будівель і споруд виробничого або іншого призначення, що перебувають у зіткненні із землею, використовувані для цілей заземлення.

1.7.15. Магістраллю заземлення або занулення називається відповідно заземлюючий або нульовий захисний провідник з двома або більше відгалуженнями.

1.7.16. Заземлюючим провідником називається провідник, що з'єднує частини, що заземлюються із заземлювачем.

1.7.17. Захисним провідником (РЕ) в електроустановках називається провідник, що застосовується для захисту від ураження людей та тварин електричним струмом. В електроустановках до 1 кВ захисний провідник, з'єднаний з нейтраллю глухозаземленной генератора або трансформатора, називається нульовим захисним провідником.

1.7.18. Нульовим робочим провідником (N) в електроустановках до 1 кВ називається провідник, що використовується для живлення електроприймачів, з'єднаний з глухозаземленою точкою.

Поєднаним нульовим захисним та нульовим робочим провідником (РЕN) в електроустановках до 1 кВ називається провідник, що поєднує функції нульового захисного та нульового робочого провідників.

В електроустановках до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю нульовий робочий провідник може виконувати функції нульового захисного провідника.

1.7.19. Зоною розтікання називається область землі, у межах якої виникає помітний градієнт потенціалу при стіканні струму із заземлювача.

1.7.20. Зоною нульового потенціалу називається зона землі поза зони розтікання.

1.7.21. Напругою на заземлювальному пристрої називається напруга, що виникає при стіканні струму із заземлювача в землю між точкою введення струму в пристрій і зоною нульового потенціалу.

1.7.22. Напругою щодо землі при замиканні на корпус називається напруга між цим корпусом та зоною нульового потенціалу.

1.7.23. Напругою дотику називається напруга між двома точками ланцюга струму замикання на землю (на корпус) при одночасному дотику до них людини.

1.7.24. Напругою кроку називається напруга між двома точками землі, обумовлена ​​розтіканням струму замикання на землю, при одночасному торканні їх ногами людини.

1.7.25. Струменем замикання на землю називається струм, що стікає в землю через місце замикання.

1.7.26. Опір заземлювального пристрою називається відношення напруги на заземлювальному пристрої до струму, що стікає із заземлювача в землю.

1.7.27. Еквівалентним питомим опором землі з неоднорідною структурою називається такий питомий опір землі з однорідною структурою, в якій опір заземлювального устрою має те саме значення, що й у землі з неоднорідною структурою.

Термін "питомий опір", що застосовується в цих Правилах, для землі з неоднорідною структурою слід розуміти як "еквівалентний питомий опір".

1.7.28. Захисним відключенням в електроустановках до 1 кВ називається автоматичне відключення всіх фаз (полюсів) ділянки мережі, що забезпечує безпечні для людини поєднання струму та часу його проходження при замиканнях на корпус або зниженні рівня ізоляції нижче за певне значення.

1.7.29. Подвійною ізоляцією електроприймача називається сукупність робочої та захисної (додаткової) ізоляції, при якій доступні дотику частини електроприймача не набувають небезпечної напруги при пошкодженні тільки робочої або лише захисної (додаткової) ізоляції.

1.7.30. Малою напругою називається номінальна напруга не більше 42 між фазами і по відношенню до землі, що застосовується в електричних установках для забезпечення електробезпеки.

1.7.31. Розділовим трансформатором називається трансформатор, призначений для відділення мережі, що живить електроприймач, від первинної електричної мережі, а також від заземлення або занулення.

ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.7.32. Для захисту людей від ураження електричним струмом при пошкодженні ізоляції має бути застосований принаймні один з наступних захисних заходів: заземлення, занулення, захисне відключення, розділовий трансформатор, мала напруга, подвійна ізоляція, вирівнювання потенціалів.

1.7.33. Заземлення або занулення електроустановок слід виконувати:

1) при напрузі 380 і вище змінного струму і 440 і вище постійного струму - у всіх електроустановках (див. також 1.7.44 і 1.7.48);

2) при номінальних напругах вище 42 В, але нижче 380 В змінного струму і вище 110 В, але нижче 440 В постійного струму - тільки в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних та у зовнішніх установках.

Заземлення або занулення електроустановок не потрібне при номінальних напругах до 42 В змінного струму і до 110 В постійного струму у всіх випадках, крім зазначених у 1.7.46, п. 6, та в гол. 7.3 та 7.6.

1.7.34. Заземлення або занулення електрообладнання, встановленого на опорах ПЛ (силові та вимірювальні трансформатори, роз'єднувачі, запобіжники, конденсатори та інші апарати), має бути виконане з дотриманням вимог, наведених у відповідних розділах ПУЕ, а також у цьому розділі.

Опір заземлювального пристрою опори ПЛ, на якій встановлено електрообладнання, має відповідати вимогам:

1) 1.7.57-1.7.59 – в електроустановках вище 1 кВ мережі з ізольованою нейтраллю;

2) 1.7.62 - в електроустановках до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю;

3) 1.7.65 – в електроустановках до 1 кВ із ізольованою нейтраллю;

4) 2.5.76 – у мережах 110 кВ та вище.

У трифазних мережах до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю та в однофазних мережах із заземленим виведенням джерела однофазного струму встановлене на опорі ПЛ електрообладнання має бути занулено (див. 1.7.63).

1.7.35. Для заземлення електроустановок насамперед мають бути використані природні заземлювачі. Якщо при цьому опір заземлювальних пристроїв або напруга дотику має допустимі значення, а також забезпечуються нормовані значення напруги на заземлювальному пристрої, то штучні заземлювачі повинні застосовуватися лише при необхідності зниження щільності струмів, що протікають по природних заземлювачів або з них.

1.7.36. Для заземлення електроустановок різних призначень та різних напруг, територіально наближених одна до одної, рекомендується застосовувати один загальний заземлюючий пристрій.

Для об'єднання заземлювальних пристроїв різних електроустановок в один загальний заземлювальний пристрій слід використовувати всі природні, особливо протяжні, заземлювальні провідники.

Заземлювальний пристрій, що використовується для заземлення електроустановок одного або різних призначень і напруг, повинен задовольняти всі вимоги до заземлення цих електроустановок: захисту людей від ураження електричним струмом при пошкодженні ізоляції, умов режимів роботи мереж, захисту електрообладнання від перенапруги тощо.

1.7.37. Необхідні цим розділом опору заземлювальних пристроїв та напруги дотику повинні бути забезпечені за найбільш несприятливих умов.

Питомий опір землі слід визначати, приймаючи як розрахункове значення, що відповідає тому сезону року, коли опір заземлювального пристрою або напруга дотику приймає найбільші значення.

1.7.38. Електроустановки до 1 кВ змінного струму можуть бути з глухозаземленою або із ізольованою нейтраллю, електроустановки постійного струму - з глухозаземленою або ізольованою середньою точкою, а електроустановки з однофазними джерелами струму - з одним глухозаземленим або з обома ізольованими виводами.

У чотирипровідних мережах трифазного струму та трипровідних мережах постійного струму глухе заземлення нейтралі або середньої точки джерел струму є обов'язковим (див. також 1.7.105).

1.7.39. В електроустановках до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю або глухозаземленим виведенням джерела однофазного струму, а також із глухозаземленою середньою точкою у трипровідних мережах постійного струму має бути виконано занулення. Застосування таких електроустановках заземлення корпусів електроприймачів без їх занулення не допускається.

1.7.40. Електроустановки до 1 кВ змінного струму із ізольованою нейтраллю або ізольованим виведенням джерела однофазного струму, а також електроустановки постійного струму із ізольованою середньою точкою слід застосовувати за підвищених вимог безпеки (для пересувних установок, торф'яних розробок, шахт). Для таких електроустановок як захисний захід має бути виконане заземлення у поєднанні з контролем ізоляції мережі або захисне відключення.

1.7.41. В електроустановках вище 1 кВ із ізольованою нейтраллю має бути виконане заземлення.

У таких електроустановках має бути передбачено можливість швидкого відшукання замикань на землю (див. 1.6.12). Захист від замикань на землю повинен встановлюватися з дією на відключення (по всій електрично зв'язаній мережі) у тих випадках, коли це необхідно за умовами безпеки (для ліній, що живлять пересувні підстанції та механізми, торф'яні розробки тощо).

1.7.42. Захисне відключення рекомендується застосовувати як основний або додатковий захист, якщо безпека не може бути забезпечена шляхом заземлення або занулення, або якщо пристрій заземлення або занулення викликає труднощі за умовами виконання або з економічних міркувань. Захисне відключення повинно здійснюватися пристроями (апаратами), які відповідають надійності дії спеціальним технічним умовам.

1.7.43. Трифазна мережа до 1 кВ із ізольованою нейтраллю або однофазна мережа до 1 кВ із ізольованим висновком, пов'язана через трансформатор із мережею вище 1 кВ, повинна бути захищена пробивним запобіжником від небезпеки, що виникає при пошкодженні ізоляції між обмотками вищої та нижчої напруг. Пробивний запобіжник повинен бути встановлений у нейтралі або фазі на стороні нижчої напруги кожного трансформатора. При цьому має бути передбачено контроль за цілістю пробивного запобіжника.

1.7.44. В електроустановках до 1 кВ у місцях, де як захисний захід застосовуються розділові або понижуючі трансформатори, вторинна напруга трансформаторів має бути: для розділових трансформаторів – не більше 380 В, для знижувальних трансформаторів – не більше 42 В.

При застосуванні цих трансформаторів необхідно керуватися таким:

1) розділові трансформатори повинні задовольняти спеціальним технічним умовам щодо підвищеної надійності конструкції та підвищених випробувальних напруг;

2) від роздільного трансформатора дозволяється живлення лише одного електроприймача з номінальним струмом плавкою вставки або розчіплювача автоматичного вимикача на первинній стороні не більше ніж 15 А;

3) заземлення вторинної обмотки розділового трансформатора не допускається. Корпус трансформатора в залежності від режиму нейтралі мережі, що живить первинну обмотку, повинен бути заземлений або занулений. Заземлення корпусу електроприймача, приєднаного до такого трансформатора, не потрібне;

4) понижуючі трансформатори з вторинною напругою 42 В і нижче можуть бути використані як розділові, якщо вони задовольняють вимогам, наведеним у п. 1 та 2 цього параграфу. Якщо понижуючі трансформатори не є роздільними, то залежно від режиму нейтралі мережі, що живить первинну обмотку, слід заземлювати або занулювати корпус трансформатора, а також один із висновків (одну фазу) або нейтраль (середню точку) вторинної обмотки.

1.7.45. У разі неможливості виконання заземлення, занулення та захисного відключення, що задовольняють вимогам цієї глави, або якщо це становить значні труднощі з технологічних причин, допускається обслуговування електрообладнання із ізолюючих майданчиків.

Ізолювальні майданчики повинні бути виконані так, щоб дотик до незаземлених (незанулених) частин, що становлять небезпеку, міг бути тільки з майданчиків. При цьому повинна бути виключена можливість одночасного дотику до електрообладнання та частин іншого обладнання та частин будівлі.

ЧАСТИНИ, ЩО ПІДЛЕЖАТЬ ЗАНУЛЕННЯ АБО ЗАЗЕМЛЕННЯ 1.7.46. До частин, що підлягають зануленню або заземленню згідно з 1.7.33, належать:

1) корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, світильників тощо (див. також 1.7.44);

2) приводи електричних апаратів;

3) вторинні обмотки вимірювальних трансформаторів (див. також 3.4.23 та 3.4.24);

4) каркаси розподільних щитів, щитів управління, щитків і шаф, а також знімні або відкриваються частини, якщо на останніх встановлено електрообладнання напругою вище 42 В змінного струму або більше 110 В постійного струму;

5) металеві конструкції розподільних пристроїв, металеві кабельні конструкції, металеві кабельні сполучні муфти, металеві оболонки та броня контрольних та силових кабелів, металеві оболонки проводів, металеві рукави та труби електропроводки, кожухи та опорні конструкції шинопроводів, лотки, короби, струни, трони смуги, на яких укріплені кабелі та дроти (крім струн, тросів та смуг, по яких прокладені кабелі із заземленою або зануленою металевою оболонкою або бронею), а також інші металеві конструкції, на яких встановлюється електрообладнання;

6) металеві оболонки та броня контрольних та силових кабелів та проводів напругою до 42 В змінного струму та до 110 В постійного струму, прокладених на загальних металевих конструкціях, у тому числі у загальних трубах, коробах, лотках тощо. Разом з кабелями та проводами, металеві оболонки та броня яких підлягають заземленню або зануленню;

7) металеві корпуси пересувних та переносних електроприймачів;

8) електрообладнання, розміщене на рухомих частинах верстатів, машин та механізмів.

1.7.47. З метою зрівнювання потенціалів у тих приміщеннях та зовнішніх установках, в яких застосовуються заземлення або занулення, будівельні та виробничі конструкції, стаціонарно прокладені трубопроводи всіх призначень, металеві корпуси технологічного обладнання, підкранові та залізничні рейкові колії тощо повинні бути приєднані до мережі заземлення або занулення. При цьому природні контакти в зчленування є достатніми.

1.7.48. Не потрібно навмисно заземлювати або занулювати:

1) корпуси електрообладнання, апаратів та електромонтажних конструкцій, встановлених на заземлених (занулених) металевих конструкціях, розподільних пристроях, на щитах, шафах, щитках, станинах верстатів, машин та механізмів, за умови забезпечення надійного електричного контакту із заземленими або зануленими основами (виключення - див. гл. 7.3);

2) конструкції, перелічені в 1.7.46, п. 5, за умови надійного електричного контакту між цими конструкціями та встановленими на них заземленим або зануленим електрообладнанням. При цьому зазначені конструкції не можуть бути використані для заземлення або занулення встановленого на них електрообладнання іншого;

3) арматуру ізоляторів усіх типів, відтяжок, кронштейнів та освітлювальної арматури при встановленні їх на дерев'яних опорах ПЛ або на дерев'яних конструкціях відкритих підстанцій, якщо це не вимагається за умов захисту від атмосферних перенапруг.

При прокладанні кабелю з заземленою металевою оболонкою або неізольованого заземлювального провідника на дерев'яній опорі перераховані частини, розташовані на цій опорі, повинні бути заземлені або занулені;

4) знімні або відкриваються частини металевих каркасів камер розподільних пристроїв, шаф, огорож тощо, якщо на знімних частинах, що відкриваються, не встановлено електрообладнання або якщо напруга встановленого електрообладнання не перевищує 42 В змінного струму або 110 В постійного струму (виключення- див. гл. 7.3);

5) корпуси електроприймачів із подвійною ізоляцією;

6) металеві скоби, закрепи, відрізки труб механічного захисту кабелів у місцях їх проходу через стіни та перекриття та інші подібні деталі, у тому числі протяжні та відгалужувальні коробки розміром до 100 см², електропроводок, що виконуються кабелями або ізольованими проводами, що прокладаються по стінах, перекриттям та інших елементів будівель.

ЕЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРУЖОМ ВИЩЕ 1 кВ МЕРЕЖІ З ЕФЕКТИВНО ЗАЗЕМЛЕНОЮ НЕЙТРАЛІЮ

1.7.49. Заземлювальні пристрої електроустановок вище 1 кВ мережі з ефективно заземленою нейтраллю слід виконувати з дотриманням вимог або до опору (див. 1.7.51), або до напруги дотику (див. 1.7.52), а також з дотриманням вимог до конструктивного виконання (див. 1.7.53 та 1.7.54) та до обмеження напруги на заземлюючому пристрої (див. 1.7.50). Вимоги 1.7.49 – 1.7.54 не поширюються на заземлювальні пристрої опор ПЛ.

1.7.50. Напруга на заземлюючому пристрої при стіканні струму замикання на землю не повинна перевищувати 10 кВ. Напруга вище 10 кВ допускається на заземлювальних пристроях, з яких виключено винесення потенціалів за межі будівель та зовнішніх огорож електроустановки. При напругах на заземлювальному пристрої понад 5 кВ і до 10 кВ повинні бути передбачені заходи щодо захисту ізоляції кабелів зв'язку і телемеханіки, що відходять, і щодо запобігання виносу небезпечних потенціалів за межі електроустановки.

1.7.51. Заземлювальний пристрій, який виконується з дотриманням вимог до його опору, повинен мати будь-яку пору року опір не більше 0,5 Ом, включаючи опір природних заземлювачів.

З метою вирівнювання електричного потенціалу та забезпечення приєднання електрообладнання до заземлювача на території, зайнятій обладнанням, слід прокладати поздовжні та поперечні горизонтальні заземлювачі та з'єднувати їх між собою у сітку.

Поздовжні заземлювачі повинні бути прокладені вздовж осей електрообладнання з боку обслуговування на глибині 0,5-0,7 м від поверхні землі та на відстані 0,8-1,0 м від фундаментів або основ обладнання. Допускається збільшення відстаней від фундаментів або основ обладнання до 1,5 м з прокладкою одного заземлювача для двох рядів обладнання, якщо сторони обслуговування звернені одна до іншої, а відстань між фундаментами або основами двох рядів не перевищує 3,0 м.

Поперечні заземлювачі слід прокладати у зручних місцях між обладнанням на глибині 0,5-0,7 м від землі. Відстань між ними рекомендується приймати збільшується від периферії до центру сітки. При цьому перша та наступні відстані, починаючи від периферії, не повинні перевищувати відповідно 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5; 16,0 і 20,0 м. Розміри осередків заземлювальної сітки, що примикають до місць приєднання нейтралей силових трансформаторів та короткозамикачів до заземлювального пристрою, не повинні перевищувати 6х6 м².

Горизонтальні заземлювачі слід прокладати по краю території, що займає заземлювальний пристрій, так, щоб вони утворювали замкнутий контур.

Якщо контур заземлювального пристрою розташовується в межах зовнішнього огородження електроустановки, то біля входів та в'їздів на її територію слід вирівнювати потенціал шляхом встановлення двох вертикальних заземлювачів у зовнішнього горизонтального заземлювача навпроти входів та в'їздів. Вертикальні заземлювачі повинні бути довжиною 3-5 м, а відстань між ними має бути дорівнює ширині входу або в'їзду.

1.7.52. Заземлюючий пристрій, який виконується з дотриманням вимог, що висуваються до напруги дотику, повинен забезпечувати у будь-який час року при стіканні з нього струму замикання на землю значення напруги дотику, що не перевищують нормованих. Опір заземлювального пристрою при цьому визначається за допустимою напругою на заземлювальному пристрої та струму замикання на землю.

При визначенні значення допустимої напруги дотику як розрахунковий час впливу слід приймати суму часу дії захисту та повного часу вимкнення вимикача. При цьому визначення допустимих значень напруг дотику у робочих місць, де при виробництві оперативних перемикань можуть виникнути КЗ на конструкції, доступні для дотику персоналу, що виробляє перемикання, слід приймати час дії резервного захисту, а для решти території - основного захисту.

Розміщення поздовжніх і поперечних горизонтальних заземлювачів має визначатися вимогами обмеження напруг дотику до нормованих значень та зручністю приєднання обладнання, що заземлюється. Відстань між поздовжніми та поперечними горизонтальними штучними заземлювачами не повинні перевищувати 30 м, а глибина їх закладення в ґрунт має бути не менше 0,3 м. У робочих місць допускається прокладання заземлювачів на меншій глибині, якщо необхідність цього підтверджується розрахунком, а саме виконання не знижує зручності обслуговування електроустановки та терміну служби заземлювачів. Для зниження напруги дотику у робочих місць в обґрунтованих випадках може бути виконано підсипання щебеню шаром завтовшки 0,1-0,2 м.

1.7.53. При виконанні заземлювального пристрою з дотриманням вимог, що пред'являються до його опору або дотику напруги, додатково до вимог 1.7.51 і 1.7.52 слід:

заземлювальні провідники, що приєднують обладнання або конструкції до заземлювача, у землі прокладати на глибині не менше ніж 0,3 м;

поблизу місць розташування заземлюваних нейтралей силових трансформаторів, короткозамикачів прокладати поздовжні та поперечні горизонтальні заземлювачі (у чотирьох напрямках).

При виході заземлювального пристрою за межі огорожі електроустановки горизонтальні заземлювачі, що знаходяться поза територією електроустановки, слід прокладати на глибині не менше 1 м. Зовнішній контур заземлювального пристрою в цьому випадку рекомендується виконувати у вигляді багатокутника з тупими або закругленими кутами.

1.7.54. Зовнішню огорожу електроустановок не рекомендується приєднувати до заземлення. Якщо від електроустановки відходять ПЛ 110 кВ і вище, то огорожу слід заземлити за допомогою вертикальних заземлювачів завдовжки 2-3 м, встановлених біля стійок огорожі по всьому її периметру через 20-50 м. Установка таких заземлювачів не потрібна для огорожі тими стійками із залізобетону, арматура яких електрично з'єднана з металевими ланками огорожі.

Для виключення електричного зв'язку зовнішньої огорожі із заземлюючим пристроєм відстань від огорожі до елементів заземлювального пристрою, розташованих уздовж неї з внутрішньої, з зовнішньої або з обох сторін, повинна бути не менше 2 м. горизонтальні заземлювачі, труби і кабелі з металевою оболонкою, що виходять за межі огорожі та інші металеві комунікації повинні бути прокладені посередині між стійками огорожі на глибині не менше 0,5 м. менше 1 м-коду.

Не слід встановлювати на зовнішній огорожі електроприймачі до 1 кВ, які живляться безпосередньо від знижувальних трансформаторів, що розташовані на території електроустановки. При розміщенні електроприймачів на зовнішній огорожі їхнє харчування слід здійснювати через розподільні трансформатори. Ці трансформатори не дозволяється встановлювати на огорожі. Лінія, що з'єднує вторинну обмотку розділового трансформатора з електроприймачем, розташованим на огорожі, повинна бути ізольована від землі на розрахункове значення напруги на пристрої, що заземлює.

Якщо виконання хоча б одного із зазначених заходів неможливе, то металеві частини огорожі слід приєднати до заземлюючого пристрою та виконати вирівнювання потенціалів так, щоб напруга дотику із зовнішньої та внутрішньої сторін відради не перевищувала допустимих значень. При виконанні заземлювального пристрою за допустимим опором з цією метою повинен бути прокладений із зовнішньої сторони огорожі на відстані 1 м від неї та на глибині 1 м горизонтальний заземлювач. Цей заземлювач слід приєднувати до заземлюючого пристрою не менше ніж у чотирьох точках.

1.7.55. Якщо заземлювальний пристрій промислової або іншої електроустановки з'єднаний із заземлювачем електроустановки вище 1 кВ з ефективно заземленою нейтраллю кабелем з металевою оболонкою або бронею або за допомогою інших металевих зв'язків, то для вирівнювання потенціалів навколо такої електроустановки або навколо будівлі, в якій вона розміщена, необхідно дотримання одного з наступних умов:

1) укладання в землю на глибині 1 м і на відстані 1 м від фундаменту будівлі або від периметра території, займаної обладнанням, заземлювача, з'єднаного з металевими конструкціями будівельного та виробничого призначення та мережею заземлення (занулення), а біля входів та біля в'їздів до будівлі - укладання провідників на відстані 1 та 2 м від заземлювача на глибині 1 та 1,5 м відповідно та з'єднання цих провідників із заземлювачем;

2) використання залізобетонних фундаментів як заземлювачів відповідно до 1.7.35 та 1.7.70, якщо при цьому забезпечується допустимий рівень вирівнювання потенціалів. Забезпечення умов вирівнювання потенціалів за допомогою залізобетонних фундаментів, що використовуються як заземлювачі, визначається на основі вимог спеціальних директивних документів.

Не вимагається виконання умов, зазначених у п. 1 та 2, якщо навколо будівель є асфальтові вимощення, у тому числі біля входів та в'їздів. Якщо у будь-якого входу (в'їзду) вимощення відсутня, у цього входу (в'їзду) має бути виконане вирівнювання потенціалів шляхом укладання двох провідників, як зазначено у п. 1, або дотримано умови за п. 2. При цьому завжди повинні виконуватися Вимоги 1.7.56.

1.7.56. Щоб уникнути виносу потенціалу не допускається живлення електроприймачів, що знаходяться за межами заземлювальних пристроїв електроустановок вище 1 кВ мережі з ефективно заземленою нейтраллю, від обмоток до 1 кВ із заземленою нейтраллю трансформаторів, що знаходяться в межах контуру заземлювального пристрою. При необхідності живлення таких електроприймачів може здійснюватися від трансформатора з ізольованою нейтраллю на стороні до 1 кВ за кабельною лінією, виконаною кабелем без металевої оболонки і без броні, або ПЛ. Живлення таких електроприймачів може здійснюватися через розділовий трансформатор. Розділовий трансформатор та лінія від його вторинної обмотки до електроприймача, якщо вона проходить по території, що займається заземлюючим пристроєм електроустановки, повинні мати ізоляцію від землі на розрахункове значення напруги на заземлюючому пристрої. При неможливості виконання зазначених умов на території, яку займають такі електроприймачі, має бути виконане вирівнювання потенціалів.

ЕЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРУЖОМ ВИЩЕ 1 кВ МЕРЕЖІ З ІЗОЛОВАНОЮ НЕЙТРАЛІЮ

1.7.57. В електроустановках вище 1 кВ мережі з ізольованою нейтраллю опір заземлювального пристрою R, Ом, при проходженні розрахункового струму замикання на землю будь-якої пори року з урахуванням опору природних заземлювачів має бути не більше:

при використанні заземлювального пристрою одночасно для електроустановок напругою до 1 кВ

R = 125/I, але трохи більше 10 Ом.

де I- Розрахунковий струм замикання на землю, А.А.

При цьому повинні також виконуватись вимоги до заземлення (занулення) електроустановок до 1 кВ;

при використанні заземлювального пристрою тільки для електроустановок вище 1 кВ

R = 250/I, але трохи більше 10 Ом.

1.7.58. Як розрахунковий струм приймається:

1) у мережах без компенсації ємнісних струмів – повний струм замикання на землю;

2) у мережах з компенсацією ємнісних струмів;

для заземлюючих пристроїв, до яких приєднані компенсуючі апарати - струм, що дорівнює 125% номінального струму цих апаратів;

для заземлювальних пристроїв, до яких не приєднані компенсуючі апарати, - залишковий струм замикання на землю, що проходить в даній мережі при відключенні найбільш потужного з компенсуючих апаратів або розгалуженої ділянки мережі.

Як розрахунковий струм може бути прийнятий струм плавлення запобіжників або струм спрацьовування релейного захисту від однофазних замикань на землю або міжфазних замикань, якщо в останньому випадку захист забезпечує відключення замикань на землю. При цьому струм замикання на землю повинен бути не меншим за півторакратний струм спрацьовування релейного захисту або триразовий номінальний струм запобіжників.

Розрахунковий струм замикання на землю повинен бути визначений для тієї з можливих в експлуатації схем мережі, коли цей струм має найбільше значення.

1.7.59. У відкритих електроустановках вище 1 кВ мереж із ізольованою нейтраллю навколо площі, що займає обладнання, на глибині не менше 0,5 м повинен бути прокладений замкнутий горизонтальний заземлювач (контур), до якого приєднується обладнання, що заземлюється. Якщо опір заземлювального пристрою вище 10 Ом (відповідно до 1.7.69 для землі з питомим опором понад 500 Ом·м), слід додатково прокласти горизонтальні заземлювачі вздовж рядів обладнання з боку обслуговування на глибині 0,5 м і на відстані 0,8 -1,0 м від фундаментів або основ обладнання.

ЕЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРУГОЮ ДО 1 кВ З ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЮ НЕЙТРАЛІЮ

1.7.60. Нейтраль генератора, трансформатора на стороні до 1 кВ повинна бути приєднана до заземлювача за допомогою провідника. Перетин заземлювального провідника має бути не меншим, ніж зазначений у табл. 1.7.1.

Використання нульового робочого провідника, що йде від нейтралі генератора або трансформатора на щит розподільного пристрою, як заземлюючий провідник не допускається.

Зазначений заземлювач повинен бути розташований в безпосередній близькості від генератора або трансформатора. В окремих випадках, наприклад, у внутрішньоцехових підстанціях заземлювач допускається споруджувати безпосередньо біля стіни будівлі.

1.7.61. Виведення нульового робочого провідника від нейтралі генератора або трансформатора на щит розподільного пристрою має бути виконане: при виведенні фаз шинами - шиною на ізоляторах, при виведенні фаз кабелем (проводом) - житлового кабелю (проводу). У кабелях з алюмінієвою оболонкою допускається використовувати оболонку як нульовий робочий провідник замість четвертої жили.

Провідність нульового робочого провідника, що йде від нейтралі генератора або трансформатора, повинна бути не менше ніж 50% провідності виведення фаз.

1.7.62. Опір заземлювального пристрою, до якого приєднані нейтралі генераторів або трансформаторів або висновки джерела однофазного струму, у будь-який час року має бути не більше 2, 4 і 8 Ом відповідно при лінійних напругах 660, 380 і 220 джерела трифазного струму або 380, 22 Джерела однофазного струму. Цей опір має бути забезпечено з урахуванням використання природних заземлювачів, а також заземлювачів повторних заземлень нульового дроту ПЛ до 1 кВ при кількості ліній, що відходять, не менше двох. При цьому опір заземлювача, розташованого в безпосередній близькості від нейтралі генератора або трансформатора або виведення джерела однофазного струму, має бути не більше: 15, 30 і 60 Ом відповідно при лінійних напругах 660, 380 і 220 джерела трифазного струму або 380,2 Джерела однофазного струму.

При питомому опорі землі понад 100 Ом·м допускається збільшувати зазначені вище норми в 0,01 рази, але не більше десятиразового.

1.7.63. На ПЛ занулення має бути здійснено нульовим робочим дротом, прокладеним на тих же опорах, що й фазні дроти.

На кінцях ПЛ (або відгалужень від них) довжиною понад 200 м, а також на вводах від ПЛ до електроустановок, що підлягають зануленню, мають бути виконані повторні заземлення нульового робочого дроту. При цьому в першу чергу слід використовувати природні заземлювачі, наприклад, підземні частини опор (див. 1.7.70), а також заземлювальні пристрої, виконані для захисту від грозових перенапруг (див. 2.4.26).

Вказані повторні заземлення виконуються, якщо частіші заземлення не потрібні за умовами захисту від грозових перенапруг.

Повторні заземлення нульового дроту в мережах постійного струму повинні бути здійснені за допомогою окремих штучних заземлювачів, які не повинні мати металеві з'єднання з підземними трубопроводами. Заземлювальні пристрої на ПЛ постійного струму, виконані для захисту від грозових перенапруг (див. 2.4.26), рекомендується використовувати для повторного заземлення нульового робочого дроту.

Заземлювальні провідники для повторних заземлень нульового дроту повинні бути вибрані з умови тривалого проходження струму не менше 25 А. За механічною міцністю ці провідники повинні мати розміри не менше наведених у табл. 1.7.1.

1.7.64. Загальний опір розтіканню заземлювачів (у тому числі природних) всіх повторних заземлень нульового робочого дроту кожної ПЛ у будь-яку пору року має бути не більше 5, 10 і 20 Ом відповідно при лінійних напругах 660, 380 і 220 джерела трифазного струму або 0,28 127 джерела однофазного струму. При цьому опір розтіканню заземлювача кожного з повторних заземлень має бути не більше 15, 30 і 60 Ом відповідно за тих же напруг.

При питомому опорі землі понад 100 Ом·м допускається збільшувати зазначені норми в 0,01 рази, але не більше десятиразового.

ЕЛЕКТРОУСТАНОВКИ НАПРУГОЮ до 1 кВ З ІЗОЛОВАНОЮ НЕЙТРАЛЬЮ

1.7.65. Опір заземлювального пристрою, який використовується для заземлення електрообладнання, повинен бути не більше 4 Ом.

При потужності генераторів і трансформаторів 100 кВА і менш заземлювальні пристрої можуть мати опір не більше 10 Ом. Якщо генератори або трансформатори працюють паралельно, то опір 10 Ом допускається за сумарної їх потужності не більше 100 кВ·А.

1.7.66. Заземлювальні пристрої електроустановок напругою вище 1 кВ з ефективно заземленою нейтраллю в районах з великим питомим опором землі, у тому числі в районах багаторічної мерзлоти, рекомендується виконувати з дотриманням вимог, що висуваються до напруження дотику (див. 1.7.52).

У скельних структурах допускається прокладати горизонтальні заземлювачі на меншій глибині, ніж цього вимагають 1.7.52 - 1.7.54, але не менше ніж 0,15 м. Крім того, допускається не виконувати необхідних 1.7.51 вертикальних заземлювачів біля входів та в'їздів.

1.7.67. При спорудженні штучних заземлювачів у районах із великим питомим опором землі рекомендуються такі заходи:

1) влаштування вертикальних заземлювачів збільшеної довжини, якщо з глибиною питомий опір землі знижується, а природні заглиблені заземлювачі (наприклад, свердловини з металевими обсадними трубами) відсутні;

2) влаштування виносних заземлювачів, якщо поблизу (до 2 км) від електроустановки є місця з меншим питомим опором землі;

3) укладання в траншеї навколо горизонтальних заземлювачів в скельних структурах вологого глинистого грунту з подальшим трамбуванням і засипкою щебенем до верху траншеї;

4) застосування штучної обробки ґрунту з метою зниження його питомого опору, якщо інші способи не можуть бути застосовані або не дають необхідного ефекту.

1.7.68. У районах багаторічної мерзлоти крім рекомендацій, наведених в 1.7.67, слідує:

1) поміщати заземлювачі в непромерзаючі водойми та талі зони;

2) використовувати обсадні труби свердловин; 3) на додаток до поглиблених заземлювачів застосовувати протяжні заземлювачі на глибині близько 0,5 м, призначені для роботи влітку при відтаванні поверхневого шару землі;

4) створювати штучні талі зони шляхом покриття ґрунту над заземлювачем шаром торфу або іншого теплоізоляційного матеріалу на зимовий період та розкриття їх на літній період.

1.7.69. В електроустановках вище 1 кВ, а також в електроустановках до 1 кВ із ізольованою нейтраллю для землі з питомим опором понад 500 Ом·м, якщо заходи, передбачені 1.7.66-1.7.68, не дозволяють отримати прийнятні з економічних міркувань заземлювачі, допускається підвищити необхідні цим розділом значення опорів заземлювальних пристроїв у 0,002 разів, де - еквівалентний питомий опір землі, Ом · м. У цьому збільшення необхідних справжньою главою опорів заземлювальних пристроїв має бути трохи більше десятикратного.

Заземлювачі

1.7.70. Як природні заземлювачі рекомендується використовувати: 1) прокладені в землі водопровідні та інші металеві трубопроводи, за винятком трубопроводів горючих рідин, горючих або вибухових газів та сумішей;

2) обсадні труби свердловин;

3) металеві та залізобетонні конструкції будівель та споруд, що перебувають у зіткненні із землею;

4) металеві шунти гідротехнічних споруд, водоводи, затвори тощо;

5) свинцеві оболонки кабелів, прокладених у землі. Алюмінієві оболонки кабелів не допускається використовувати як природні заземлювачі.

Якщо оболонки кабелів служать єдиними заземлювачами, то розрахунку заземлювальних пристроїв вони повинні враховуватися за кількості кабелів щонайменше двох;

6) заземлювачі опор ПЛ, з'єднані із заземлюючим пристроєм електроустановки за допомогою грозозахисного троса ПЛ, якщо трос не ізольований від опор ПЛ;

7) нульові дроти ПЛ до 1 кВ з повторними заземлювачами при кількості ПЛ не менше двох;

8) рейкові шляхи магістральних неелектрифікованих залізниць та під'їзні колії за наявності навмисного пристрою перемичок між рейками.

1.7.71. Заземлювачі повинні бути пов'язані з магістралями заземлень не менше ніж двома провідниками, приєднаними до заземлювача у різних місцях. Ця вимога не поширюється на опори ПЛ, повторне заземлення нульового дроту та металеві оболонки кабелів.

1.7.72. Для штучних заземлювачів слід використовувати сталь.

Штучні заземлювачі не повинні мати забарвлення.

Найменші розміри сталевих штучних заземлювачів наведені нижче:

Переріз горизонтальних заземлювачів для електроустановок напругою вище 1 кВ вибирається по термічній стійкості (виходячи з допустимої температури нагрівання 400 ° С).

Не слід розташовувати (використовувати) заземлювачі у місцях, де земля підсушується під дією тепла трубопроводів тощо.

Траншеї для горизонтальних заземлювачів повинні заповнюватися однорідним ґрунтом, що не містить щебеню та будівельного сміття.

У разі небезпеки корозії заземлювачів має виконуватися один із таких заходів:

збільшення перетину заземлювачів з урахуванням розрахункового терміну їхньої служби;

застосування оцинкованих заземлювачів;

застосування електричного захисту.

Як штучні заземлювачі допускається застосування заземлювачів з електропровідного бетону.

ЗАЗЕМЛЯЮЧІ ТА НУЛЬОВІ ЗАХИСНІ ПРОВІДНИКИ

1.7.73. Як нульові захисні провідники повинні бути в першу чергу використані нульові робочі провідники (див. також 1.7.82).

Як заземлюючі та нульові захисні провідники можуть бути використані (виключення див. у гл. 7.3):

1) спеціально передбачені з цією метою провідники;

2) металеві конструкції будівель (ферми, колони тощо);

3) арматура залізобетонних будівельних конструкцій та фундаментів;

4) металеві конструкції виробничого призначення (підкранові шляхи, каркаси розподільних пристроїв, галереї, майданчики, шахти ліфтів, підйомників, елеваторів, обрамлення каналів тощо);

5) сталеві труби електропроводок;

6) алюмінієві оболонки кабелів;

7) металеві кожухи та опорні конструкції шинопроводів, металеві короби та лотки електроустановок;

8) металеві стаціонарні відкрито прокладені трубопроводи всіх призначень, крім трубопроводів горючих та вибухонебезпечних речовин та сумішей, каналізації та центрального опалення.

Наведені у пп. 2-8 провідники, конструкції та інші елементи можуть служити єдиними заземлюючими або нульовими захисними провідниками, якщо вони за провідністю задовольняють вимогам цього розділу та якщо забезпечена безперервність електричного кола на всьому протязі використання.

Заземлювальні та нульові захисні провідники повинні бути захищені від корозії.

1.7.74. Використання металевих оболонок трубчастих проводів, що несуть тросів при тросовій електропроводці, металевих оболонок ізоляційних трубок, металорукавів, а також броні та свинцевих оболонок проводів та кабелів як заземлюючі або нульові захисні провідники забороняється. Використання для зазначених цілей свинцевих оболонок кабелів допускається лише в міських електричних мережах, що реконструюються, 220/127 і 380/220 В.

У приміщеннях і зовнішніх установках, в яких потрібне застосування заземлення або занулення, ці елементи повинні бути заземлені або занулені і мати надійні з'єднання на всьому протязі. Металеві сполучні муфти і коробки повинні бути приєднані до броні та металевих оболонок пайкою або болтовими з'єднаннями.

1.7.75. Магістралі заземлення або занулення та відгалуження від них у закритих приміщеннях та у зовнішніх установках повинні бути доступні для огляду та мати перерізи не менше наведених у 1.7.76 – 1.7.79.

Вимога про доступність для огляду не поширюється на нульові жили та оболонки кабелів, на арматуру залізобетонних конструкцій, а також на заземлювальні та нульові захисні провідники, прокладені в трубах та коробах, а також безпосередньо в тілі будівельних конструкцій (замонолічені).

Відгалуження від магістралей до електроприймачів до 1 кВ допускається прокладати приховано безпосередньо в стіні, під чистою підлогою тощо із захистом їх від впливу агресивних середовищ. Такі відгалуження не повинні мати з'єднань.

У зовнішніх установках заземлювальні та нульові захисні провідники допускається прокладати в землі, підлозі або по краю майданчиків, фундаментів технологічних установок тощо.

Використання неізольованих алюмінієвих провідників для прокладання в землі як заземлюючі або нульові захисні провідники не допускається.

1.7.76. Заземлювальні та нульові захисні провідники в електроустановках до 1 кВ повинні мати розміри не менше наведених у табл. 1.7.1 (див. також 1.7.96 та 1.7.104).

Перерізи (діаметри) нульових захисних та нульових робочих провідників ПЛ повинні вибиратися відповідно до вимог гол. 2.4.

Таблиця 1.7.1. Найменші розміри заземлювальних та нульових захисних провідників

Найменування	Мідь	Алюміній	Сталь
			у будинках	у зовнішніх установках	у землі
Неізольовані провідники:
перетин, мм²	4	6	-	-	-
діаметр, мм	-	-	5	6	10
Ізольовані дроти:
перетин, мм²	1,5*	2,5	-	-	-
* При прокладанні проводів у трубах переріз нульових захисних провідників допускається застосовувати рівним 1 мм², якщо фазні провідники мають той самий переріз.
Заземлювальні та нульові жили кабелів та багатожильних проводів у загальній захисній оболонці з фазними жилами: переріз, мм²	1	2,5	-	-	-
Кутова сталь: товщина полиці, мм	-	-	2	2,5	4
Смугаста сталь:
перетин, мм²	-	-	24	48	48
товщина, мм	-	-	3	4	4
Водогазопровідні труби (сталеві): товщина стінки, мм	-	-	2,5	2,5	3,5
Тонкостінні труби (сталеві): товщина стінки, мм	-	-	1,5	2,5	Не допускається

1.7.77. В електроустановках вище 1 кВ з ефективно заземленою нейтраллю перерізу заземлювальних провідників повинні бути обрані такими, щоб при протіканні по них найбільшого струму однофазного КЗ температура заземлювальних провідників не перевищила 400°С (короткочасне нагрівання, що відповідає часу дії основного захисту та повного часу відключення).

1.7.78. В електроустановках до 1 кВ і вище з ізольованою нейтраллю провідність заземлювальних провідників повинна становити не менше ніж 1/3 провідності фазних провідників, а переріз - не менше наведених у табл. 1.7.1 (див. також 1.7.96 та 1.7.104). Не потрібно застосування мідних провідників перетином понад 25 мм², алюмінієвих – 35 мм², сталевих – 120 мм². У виробничих приміщеннях із такими електричними магістралями заземлення зі сталевої смуги повинні мати переріз не менше 100 мм². Допускається застосування круглої сталі того ж перерізу.

1.7.79. В електроустановках до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю з метою забезпечення автоматичного відключення аварійної ділянки провідність фазних та нульових захисних провідників має бути обрана такою, щоб при замиканні на корпус або на нульовий захисний провідник виникав струм КЗ, що перевищує не менше ніж:

у 3 рази номінальний струм плавкого елемента найближчого запобіжника;

у 3 рази номінальний струм нерегульованого розчіплювача або уставку струму регульованого розчіплювача автоматичного вимикача, що має залежну від струму характеристику.

При захисті мереж автоматичними вимикачами, що мають тільки електромагнітний розчіплювач (відсічку), провідність зазначених провідників повинна забезпечувати струм не нижче від уставки струму миттєвого спрацьовування, помноженого на коефіцієнт, що враховує розкид (за заводськими даними), і на коефіцієнт запасу 1,1. За відсутності заводських даних для автоматичних вимикачів з номінальним струмом до 100 А кратність струму КЗ щодо уставки слід приймати не менше 1,4, а для автоматичних вимикачів з номінальним струмом понад 100 А – не менше 1,25.

Повна провідність нульового захисного провідника завжди повинна бути не менше 50% провідності фазного провідника.

Якщо вимоги цього параграфа не задовольняються щодо значення струму замикання на корпус або на нульовий захисний провідник, то відключення при цих замиканнях має забезпечуватися за допомогою спеціальних захистів.

1.7.80. В електроустановках до 1 кВ із глухозаземленою нейтраллю з метою задоволення вимог, наведених у 1.7.79, нульові захисні провідники рекомендується прокладати спільно або у безпосередній близькості до фазних.

1.7.81. Нульові робочі провідники повинні бути розраховані на тривалий перебіг робочого струму.

Рекомендується як нульові робочі провідники застосовувати провідники з ізоляцією, рівноцінною ізоляції фазних провідників. Така ізоляція обов'язкова як для нульових робітників, так і для нульових захисних провідників у тих місцях, де застосування неізольованих провідників може призвести до утворення електричних пар або пошкодження ізоляції фазних провідників в результаті іскріння між неізольованим нульовим провідником і оболонкою або конструкцією (наприклад, при прокладці проводів у трубах, коробах, лотках). Така ізоляція не потрібна, якщо як нульові робочі та нульові захисні провідники застосовуються кожухи та опорні конструкції комплектних шинопроводів та шини комплектних розподільних пристроїв (щитів, розподільних пунктів, збірок тощо), а також алюмінієві або свинцеві оболонки кабелів (див. 1.7.74 та 2.3.52).

У виробничих приміщеннях з нормальним середовищем допускається використовувати як нульові робочі провідники зазначені в 1.7.73 металеві конструкції, труби, кожухи та опорні конструкції шинопроводів для живлення одиночних однофазних електроприймачів малої потужності, наприклад: у мережах до 42 В; при включенні на фазну напругу одиночних котушок магнітних пускачів або контакторів; при включенні на фазну напругу електричного освітлення та ланцюгів керування та сигналізації на кранах.

1.7.82. Не допускається використовувати як нульові захисні провідники нульові робочі провідники, що йдуть до переносних електроприймачів однофазного та постійного струму. Для занулення таких електроприймачів повинен бути застосований окремий третій провідник, що приєднується у пружному з'єднувачі відгалужувальної коробки, в щиті, щитку, складання тощо до нульового робочого або нульового захисного провідника (див. також 6.1.20).

1.7.83. У ланцюгах заземлювальних та нульових захисних провідників не повинно бути роз'єднуючих пристроїв та запобіжників.

У ланцюзі нульових робочих провідників, якщо вони одночасно служать для цілей занулення, допускається застосування вимикачів, які одночасно з відключенням нульових робочих провідників відключають всі дроти, що знаходяться під напругою (див. також 1.7.84).

Однополюсні вимикачі слід встановлювати у фазних провідниках, а не в нульовому робочому провіднику.

1.7.84. Нульові захисні провідники ліній не допускається використовувати для занулення електроустаткування, що живиться за іншими лініями.

Допускається використовувати нульові робочі провідники освітлювальних ліній для занулення електрообладнання, що живиться по інших лініях, якщо всі зазначені лінії живляться від одного трансформатора, їх провідність задовольняє вимогам цього розділу і виключена можливість від'єднання нульових робочих провідників під час роботи інших ліній. У таких випадках не повинні застосовуватися вимикачі, що відключають нульові робочі провідники разом із фазними.

1.7.85. У приміщеннях сухих, без агресивного середовища, заземлювальні та нульові захисні провідники допускається прокладати безпосередньо по стінах.

У вологих, сирих та особливо сирих приміщеннях та у приміщеннях з агресивним середовищем заземлювальні та нульові захисні провідники слід прокладати на відстані від стін не менше ніж 10 мм.

1.7.86. Заземлювальні та нульові захисні провідники повинні бути захищені від хімічних впливів. У місцях перехрещення цих провідників з кабелями, трубопроводами, залізничними коліями, у місцях їх введення в будівлі та в інших місцях, де можливі механічні пошкодження заземлювальних та нульових захисних провідників, ці провідники мають бути захищені.

1.7.87. Прокладання заземлювальних та нульових захисних провідників у місцях проходу через стіни та перекриття має виконуватися як правило, з їх безпосереднім закладенням. У цих місцях провідники не повинні мати з'єднань та відгалужень.

1.7.88. У місцях введення заземлювальних провідників у будівлі мають бути передбачені розпізнавальні знаки.

1.7.89. Використання спеціально прокладених заземлювальних або нульових захисних провідників для інших цілей не допускається.

З'ЄДНАННЯ І ПРИЄДНАННЯ ЗАЗЕМЛЯЮЧИХ І НУЛЬОВИХ ЗАХИСНИХ ПРОВІДНИКІВ

1.7.90. З'єднання заземлювальних та нульових захисних провідників між собою повинні забезпечувати надійний контакт та виконуватись за допомогою зварювання.

Допускається у приміщеннях та зовнішніх установках без агресивних середовищ виконувати з'єднання заземлювальних та нульових захисних провідників іншими способами, що забезпечують вимоги ГОСТ 10434-82 "З'єднання контактні електричні. Загальні технічні вимоги" до 2-го класу з'єднань. При цьому мають бути передбачені заходи проти ослаблення та корозії контактних з'єднань. З'єднання заземлювальних та нульових захисних провідників електропроводок та ПЛ допускається виконувати тими ж методами, що й фазних провідників.

З'єднання заземлювальних та нульових захисних провідників повинні бути доступні для огляду.

1.7.91. Сталеві труби електропроводок, короби, лотки та інші конструкції, що використовуються як заземлювальні або нульові захисні провідники, повинні мати з'єднання, що відповідають вимогам ГОСТ 10434-82, що пред'являються до 2-го класу з'єднань. Повинний бути також забезпечений надійний контакт сталевих труб з корпусами електрообладнання, в які вводиться труби, та з сполучними (відповідальними) металевими коробками.

1.7.92. Місця та способи з'єднання заземлювальних провідників із протяжними природними заземлювачами (наприклад, з трубопроводами) повинні бути обрані такими, щоб при роз'єднанні заземлювачів для ремонтних робіт було забезпечено розрахункове значення опору заземлювального пристрою. Водоміри, засувки тощо повинні мати обхідні провідники, що забезпечують безперервність ланцюга заземлення.

1.7.93. Приєднання заземлювальних та нульових захисних провідників до частин обладнання, що підлягають заземленню або зануленню, має бути виконане зварюванням або болтовим з'єднанням. Приєднання має бути доступним для огляду. Для болтового приєднання повинні бути передбачені заходи проти ослаблення та корозії контактного з'єднання.

Заземлення або занулення обладнання, що зазнає частого демонтажу або встановленого на рухомих частинах або частинах, схильних до струсу або вібрації, повинно виконуватися гнучкими заземлювальними або нульовими захисними провідниками.

1.7.94. Кожна частина електроустановки, що підлягає заземленню або зануленню, повинна бути приєднана до заземлення або занулення за допомогою окремого відгалуження. Послідовне включення в заземлювальний або нульовий захисний провідник частин електроустановки, що заземлюються або занулюються, не допускається.

ПЕРЕНОСНІ ЕЛЕКТРОПРИЄМНИКИ

1.7.95. Живлення переносних електроприймачів слід виконувати від мережі напругою не вище 380/220 В.

Залежно від категорії приміщення за рівнем небезпеки ураження людей електричним струмом (див. гл. 1.1) переносні електроприймачі можуть живитися безпосередньо від мережі, або через розділові або понижуючі трансформатори (див. 1.7.44).

Металеві корпуси переносних електроприймачів вище 42 В змінного струму та вище 110 В постійного струму в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних та у зовнішніх установках повинні бути заземлені або занулені, за винятком електроприймачів з подвійною ізоляцією або живляться від розділових трансформаторів.

1.7.96. Заземлення або занулення переносних електроприймачів повинно здійснюватися спеціальною житловою (третя - для електроприймачів однофазного та постійного струму, четверта - для електроприймачів трифазного струму), розташованої в одній оболонці з фазними жилами переносного дроту та приєднуваної до корпусу електроприймача та до спеціального контакту вилки пружного з'єднувача 1.7.97). Перетин цієї жили має дорівнювати перерізу фазних провідників. Використання цієї мети нульового робочого провідника, зокрема розташованого загальної оболонці, не допускається.

У зв'язку з тим, що ДЕРЖСТАНДАРТ на деякі марки кабелів передбачає зменшений переріз четвертої жили, дозволяється для трифазних переносних електроприймачів застосування таких кабелів аж до відповідної зміни ГОСТ.

Жили проводів і кабелів, що використовуються для заземлення або занулення переносних електроприймачів, повинні бути мідними, гнучкими, перетином не менше 1,5 мм для переносних електроприймачів у промислових установках і не менше 0,75 мм для побутових переносних електроприймачів.

1.7.97. Переносні електроприймачі випробувальних та експериментальних установок, переміщення яких у період їх роботи не передбачається, допускається заземлювати з використанням стаціонарних або окремих переносних заземлювальних провідників. При цьому стаціонарні заземлювальні провідники повинні задовольняти вимоги 1.7.73 - 1.7.89, а переносні заземлювальні провідники повинні бути гнучкими, мідними, перетином не менше, ніж переріз фазних провідників, але не менше зазначеного в 1.7.96.

У втичних з'єднувачах переносних електроприймачів, подовжувальних проводів та кабелів до розетки мають бути підведені провідники з боку джерела живлення, а до вилки – з боку електроприймачів.

Втичні з'єднувачі повинні мати спеціальні контакти, до яких приєднуються заземлювальні та нульові захисні провідники.

З'єднання між цими контактами при включенні має встановлюватися до того, як увійдуть до контакту контакти фазних провідників. Порядок роз'єднання контактів при відключенні має бути зворотним.

Конструкція втичних з'єднувачів має бути такою, щоб була включена можливість з'єднання контактів фазних провідників із контактами заземлення (занулення).

Якщо корпус пружного з'єднувача виконаний з металу, він повинен бути електрично з'єднаний з контактом заземлення (занулення).

1.7.98. Заземлювальні та нульові захисні провідники переносних проводів та кабелів повинні мати відмітну ознаку.