Заземления переносные: строение, правила установки и демонтаж

Переносные заземления — это важнейшее средство защиты при выполнении ремонтных и иных видов работ на участках, где возможно опасное протекание электрического тока в результате подачи напряжения или ошибочной коммутации. Особенно актуально их применение в воздушных линиях (ВЛ), трансформаторных подстанциях, распределительных устройствах, где отсутствует стационарное заземляющее оборудование. Эти устройства временного назначения обеспечивают электрическую связанность с землёй, позволяющую отвести ток короткого замыкания в землю и предотвратить поражение персонала.

Безопасность людей, участвующих в ремонтных работах, напрямую зависит от правильного порядка наложения переносных заземлений, их технического состояния, длины проводников, механической устойчивости всех соединений, а также соответствия материалов нормативам. Ошибки в эксплуатации или нарушении регламента проведения операций могут привести к поражению током, повреждениям оборудования и нарушению схемы питания. Поэтому знание конструктивных особенностей, способов установки и требований к изделиям представляет собой обязательный элемент профессиональной подготовки электрика.

Назначение переносных заземлений

Токоведущие участки, отключённые от электрооборудования или электроустановки, всё же подвержены риску случайного поступления напряжения либо наводкам. От опасности удара током выполняющий здесь работу персонал защитит переносное заземление.

Оно применяется на тех участках, где нет стационарных приспособлений для переносного заземления, то есть заземляющих ножей. Оборудование не допускает появления опасного для жизни и здоровья напряжения дальше того места, где размещается.

Короткое замыкание, возникающее, когда напряжение подаётся на закороченный, а также заземлённый участки, фактически обнуляет его в зоне замыкания. Более того, КЗ включает реле защиты, которое отключает источник напряжения. Поэтому на ведущие ток участки, которые располагаются дальше заземления, попадание напряжения невозможно.

Конструкция переносных заземлений

Заземление переносное образуют проводники двух типов: заземляющие и закорачивающие. Фактически это провода из меди - многожильные и гибкие, подсоединяемые зажимами к ведущим ток частям и переносному заземлению.

Трёхфазное выносное оборудование для заземления закорачивает сразу все фазы, на все три проводник заземления один. В силу значительной фактической дистанции между фазами, закорачивающие проводники в электроустановках напряжением свыше 110 киловольт получаются очень длинными и тяжёлыми. Поэтому в таких установках применяют однофазные переносные заземления. С ними токоведущие части закорачиваются отдельно по каждой фазе.

Требования к переносным заземлениям

Элементы выносного заземляющего оборудования должны быть готовы к токам КЗ динамически и термически. Нельзя, чтобы зажимы, крепящие проводники к ведущим ток частям, срывались под воздействием усилий. Ещё от них требуется обеспечение надёжного контакта, иначе в результате перегрева они обгорят.

Когда при коротком замыкании ток проходит по проводникам закорачивания, те испытывают значительный нагрев. Температура плавления для меди равна 1083 градусам по Цельсию, что тоже должно приниматься во внимание, так как проводники не должны разрушиться за время, пока реле защиты отключает источник. Нагрев, обрыв любого из проводников способен повлечь появление на его концах рабочего напряжения электроустановки. По этой причине термическая стойкость крайне важна.

Оптимальное сечение переносных заземлений

Механической прочностью проводников продиктованы следующие значения их минимального сечения: в электроустановках напряжением более тысячи вольт - 25 кв. мм., в электроустановках менее тысячи вольт - 16 кв. мм. Работа с меньшими сечениями недопустима.

В электроустановках напряжением 6-10 киловольт, проводники получаются громоздкими, тяжёлыми, очень неудобными. Для столь больших токов КЗ их сечение должно достигать 120-185 кв. мм. Тогда разрешено применять два параллельно и рядом расположенных устройства переносного заземления.

Требуемая для проводника минимальная площадь сечения пропорциональна величине установившегося тока КЗ и квадратному корню из фиктивного времени, которое на практике эквивалентно времени выдержки. Это период, за который срабатывает реле защиты, отключающее замыкание в точке нахождения выносного оборудования заземления. Одному напряжению соответствует только одно значение сечения, в силу того, что выбирается наибольшее время выдержки.

Минимальное сечение проводников в системах с заземлённой нейтралью рассчитывают по величине тока однофазного КЗ. Требования к проводникам для сетей, нейтраль которых изолирована, ограничиваются температурной стойкостью к двухфазному КЗ.

Требования, предъявляемые к месту наложения переносного заземления

Места установки переносных заземлений определяются в строгом соответствии со схемой участка, на котором выполняются работы. Наложение должно производиться на участках цепи, где возможно протекание тока при подаче напряжения по любому из фазных проводов. Требуется обеспечить надежное соединение с металлическими, неизолированными токопроводящими частями, которые непосредственно представляют опасность при включении. Переносные аземления устанавливаются в достаточной близости к рабочему месту, но с учетом допустимого расстояния до токоведущих элементов.

Недопустимо, чтобы в процессе эксплуатации происходило ослабление зажимов или увеличение переходного сопротивления. Все контактные зоны должны иметь минимальное сопротивление, конструкция — исключать вероятность обрыва при динамической нагрузке. Сами точки заземления выбираются с учетом расчетного тока короткого замыкания и обеспечивают параметры, при которых не произойдёт нагрева, превышающего допустимое значение. Струбцины переносного заземления должны фиксироваться на участках, не имеющих следов повреждения, коррозии, следов ремонта без соответствующей документации или временных соединений.

Требования к системам защиты от поражения электрическим током

Системы защиты от поражения электрическим током в местах проведения работ с использованием переносных заземлений включают в себя ряд обязательных технических и организационных мероприятий. Они устанавливаются в соответствии с правилами безопасной эксплуатации электроустановок и охраны труда. Каждое изделие должно иметь чёткую маркировку, указывающую допустимые значения тока, условий применения, исполнения в виде длины троса и марки материала. Используется переносное заземление только заводского изготовления с проверенным качеством соединений, выполненных сваркой, опрессовкой или болтовым методом — но только с пропайкой.

Включение в цепь дополнительных звеньев, не прошедших проверку или не соответствующих документации, запрещено. Не допускается наличие изоляционного покрытия на заземляющих проводниках, поскольку оно затрудняет проверку состояния и может скрыть критические повреждения. Любые устройства, установленные в закрытых или бесштанговых распределительных устройствах, должны обеспечивать прочное контактное соединение и устойчивость к воздействию тепла при КЗ. Особое внимание уделяется состоянию рук рабочих — надевание диэлектрических перчаток обязательно даже в случае визуального отсутствия напряжения.

Другие требования к проводникам

Провода проводников заземления не должны быть изолированными. Иначе возникнут трудности с выявлением повреждённых жил, а этот дефект может вести к тому, что под током КЗ из-за уменьшения сечения провод пережжётся.

От конструкции зажимов требуется обеспечивать прочность и надёжность крепления на ведущих ток частях устанавливающей штангой заземления. Переходные наконечники на закорачивающих проводниках недопустимы. Подсоединение идёт прямо к зажимам. Риск присутствия плохих контактов, способных выгореть от токов КЗ, снимается.

У трёхфазных заземлений переносных, все соединения надёжно и крепко закрепляются огерессованием или сваркой. Соединяться проводники закорачивания между собой, с заземляющим проводником, могут и болтами. Тогда требуется пропаять соединения твёрдым припоем. Без болтов пайка недопустима, поскольку от токов короткого замыкания припой способен разогреться до нескольких сотен градусов и расплавиться, что нарушит контакт.

Правильная установка переносных заземлений

Переносные заземления надо ставить на ведущие ток части со всех сторон, с которых на участок, отключенный от выполнения работ, способно поступить напряжение. Чтобы полностью обезопасить персонал, исключить попадания наводок с расположенных по соседству линий, заземление ставится на все участки по отдельности. Наведённое напряжение может возникнуть, когда участок работы поделен, к примеру, выключателем, либо когда при работах были сняты провода, или же целостность ведущих ток частей нарушена каким-то другим образом.

Заземляют посредством изолирующей штанги, слитой с заземлением воедино. Она оперирует зажимами, предназначенными под разные фазы, по очереди. При установке надо соединить проводник заземления с соответствующей проводкой либо с заземлённой конструкцией. После этого, при помощи указателя напряжения, следует убедиться, что на ведущих ток участках его нет. Зажимы проводников заземления накладываются по очереди на ведущие ток части фаз, где они закрепляются. Это делается штангой или вручную, при невозможности закреплять зажимы этим приспособлением. Работать следует, надев диэлектрические перчатки.

Когда ставят заземления в устройства распределения, работают исключительно с пола, земли, лестницы. Запрещается подъём на любое оборудование, когда оно не заземлено. Бывает, что возможности установить и закрепить заземления, стоя на земле или с лестницы, просто нет. Надо помнить, что подъём на конструкцию трансформатора и выключателя возможен только, когда проведена комплексная проверка отсутствия напряжения на каждом из вводов.

Категорически недопустимо подниматься на разъединитель 35 киловольт и более, одна из сторон которого под напряжением. В таком случае вероятна опасность близости к тем ведущим ток частям, что находятся под напряжением. Есть прецеденты поражения током в такой ситуации.

Прикасаться к незаземлённым ведущим ток частям, не пользуясь защитными средствами, при снятом заземлении совершенно недопустимо. Даже после того, как снят заряд с ведущей ток части, этого делать нельзя. Такое требование вызвано тем, что лишь присоединённое к токоведущей части заземление, гарантирует отсутствие на ней наведённого напряжения. Все процедуры, устанавливающие и снимающие выносные заземления, ведутся строго в диэлектрических перчатках.

Как снимаются выносные заземления?

Переносные заземления снимаются в чётко определённой последовательности. Первыми следует снимать зажимы с ведущих ток частей, а следом ведётся отсоединение заземляющего проводника. Манипуляции в электроустановках более 110 киловольт всегда связаны с использованием снимающей заземление штанги. Даже тогда, когда имеется возможность проделать работы без неё. В электроустановках 110 киловольт и меньше разрешено использовать одни только диэлектрические перчатки, но если при снятии заземления не требуется подъём на корпус разъединителей.

Методика и сроки проверки заземления

Проверка переносных заземлений проводится в установленном порядке, с обязательным учетом условий эксплуатации, характера ремонта и требований нормативных документов. На момент проведения проверки изделия должны быть полностью разобраны и очищены от загрязнений. Контроль осуществляется визуально и с применением измерительных приборов, включая мегомметры и омметры. Проверяют наличие механических повреждений, степень износа, состояние струбцин, отсутствие ослабления звеньев и трещин на тросах. Содержание медного проводника должно быть постоянным по длине, а маркировка — соответствовать паспорту изделия.

Измерение сопротивления проводится для каждого заземлителя. Полученное значение сравнивают с расчетным, полученным по формуле, учитывающей ток, время срабатывания защиты и особенности изделия. Устойчивость контактных соединений проверяется путём механического воздействия. Также проводится расчет допустимого числа применений в зависимости от условий предыдущей эксплуатации. Срок следующей проверки не должен превышать 1 года, при этом раз в 6 месяцев необходимо проводить внеочередной осмотр в процессе регулярного обслуживания, особенно после протекания КЗ или повреждения электропроводки.