Инструментальное заземление это


Информационное заземление

При построении структурированных кабельных систем (СКС), сетей передачи данных и ЛВС, а также других объектов информационных технологий у многих специалистов-электриков закономерно возникают вопросы по проектированию заземления. Чтобы не было неопределённостей в этих вопросах введём базовые понятия и определения в этой сфере знаний.

В соответствии с международными и российскими нормативными документами имеются два больших класса заземлений: защитное и функциональное заземление. Также можно использовать терминологию (рабочее или информационное заземление). Исходя из этих факторов, шины заземления или проводники, маркируются как PE - защитное заземление и FE - функциональное заземление.

Воспользуемся основным нормативным документом для инженера-электрика, а именно, «Правилами устройства электроустановок» ( ПУЭ п.1.7.29 ): Защитное заземление выполняется только в целях электробезопасности. При работе с любыми электроприборами персонал должен быть надёжно защищен от токов низкой частоты и высокой амплитуды, которые представляют серьёзную угрозу здоровью и жизни каждого человека.

А вот заземление, которое мы называем информационным (функциональным), обеспечивает именно работу самой электроустановки. То есть, такое заземление выполняется не в целях электробезопасности объекта. При разработке таких систем можно исходить из положений ПУЭ п. 1.7.30.

Проектировщику надо знать, что нельзя использовать только информационное заземление, без применения защитного.

Работа функционального заземления идёт с токами высокой частоты и низкой амплитуды и задача его обеспечить электромагнитную совместимость (ЭMC) и защитить от электромагнитных помех. Токи ВЧ низкой амплитуды непосредственно не угрожают жизни человека, но могут влиять на качество связи, например в СКС.

При определении задач FE советуем руководствоваться ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14 (707.2), который как раз таки описывает как спроектировать заземление для систем обработки информации и связи.

Проектировщики, как правило, выставляют жёсткие требования, при соблюдении которых на корпусе заземляемого устройства не должно быть даже самого маленького электрического потенциала. Именно это условие и есть залог нормального функционирования оборудования связи или информационных технологий.

Как выполнить функциональное заземление на объекте?

Для этой цели необходимо использовать заземляющее устройство функционального заземления вместе с функциональными проводниками, которые служат для соединения электроприёмников с главной заземляющей шиной. При этом, согласно ГОСТ 50.571-4-44-2011 п. 444.5.1. все проводники защитного и функционального заземления должны быть соединены с этой шиной, а заземлители соответствующего назначения соединены между собой. Такие меры необходимы для исключения их влияния друг на друга, которое приводит к опасному повышению напряжения, риску повреждения оборудования и опасности поражения электрическим током.

Если следовать положениям ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 548.3.1, то можно реализовать такое схемное решение: объединяем функциональные и защитный проводники (соответственно FE и PE) в специальный проводник (PEF-проводник). А уж затем присоединим его к ГЗШ, так называемой, главной заземляющей шине электроустановки. В TN-S системе для функционального заземления разрешается использовать PE-проводник цепи питания оборудования обработки информации.

Требования к информационному заземлению

FE-заземление обычно описывается требованиями, которые излагаются в эксплуатационной документации изготовителя изделия (паспорт, технические условия, технический регламент и пр.) или в ведомственных нормативных документах. К примеру, для продуктов и систем информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), ранее средств ВТИ, будем использовать положения нормативного документа СН 512-78 («Технические требования к зданиям и помещениям для установки средств вычислительной техники»). Опираясь на инструкции, изложенные там, приходим к выводам, что сопротивление заземления такого оборудования не должно превышать 1 Ом. А вот если мы проектируем заземление для чувствительных медицинских приборов, то это значение будет не более 2-х Ом. («Пособие по проектированию учреждений здравоохранения к СНиП 2.08.02-89»).

Здесь используется, так называемая «лучевая схема заземления», с заземлителем типа FE (низкоомным), что приводит к работе без электрических помех всего комплекса ИКТ. В отдельных случаях так же возможно использовать и модульный глубинный заземлитель.

Введём понятие электромагнитной совместимости (ЭМС) оборудования и для этого обратимся к ГОСТ Р 50397-92 (МЭК-50-161-90).
ЭМС оборудования, рассматривается в общем случае, как способность оборудования качественно работать в условиях заданной электромагнитной обстановки и не создавать недопустимых помех электромагнитной природы другим приборам и электросети.

И далее с этих позиций попытаемся выяснить причинно – следственную связь между FE – заземлением, ЭМС и безопасностью ИКТ.

Продукт или система ИКТ будет удовлетворять требованиям Европейской директивы по ЭМС EN 55022 при выполнении следующих условий:

  • Электромагнитное излучение от активного оборудования в окружающую среду не превышает нормативы EN 55022
  • Помехозащищенность активного оборудования не уступает нормативам EN 55024
  • Информационная кабельная проводка (т.е. среда передачи сигналов) правильно смонтирована и корректно заземлена

Ещё один важный фактор – это уравнивание потенциалов между заземляющими устройствами PE и FE – типов. Именно этим моментом определяются условия электробезопасности персонала, а также и помехоустойчивость систем ИКТ. Как это реализуется на практике? Обычно электрики монтируют кольцевой соединительный проводник и соединяют его с ГЗШ.

Если же продукты ИКТ работают с напряжением питания 5-12 В постоянного тока и являются слаботочными, то здесь возможны паразитные сигналы, возникшие именно из-за разности потенциалов и их флуктуаций. Дело в том, что некоторые системы ИКТ могут воспринять такой паразитный сигнал, как информационный, вследствие этого, могут произойти сбои в сетях связи, на серверах, а также нарушения работы информационно – измерительных систем. Особенно опасна такая ситуация на объектах критической инфраструктуры.

Другим аспектом качества FE – заземления является информационная безопасность продуктов и систем ИКТ. Дело в том, что побочные электромагнитные излучения и наводки (ПЭМИН) наряду с проблемами ЭМС создают технические каналы утечки конфиденциальной информации, хорошо известные специалистам по информационной безопасности (ИБ).

Особенно актуальна эта проблема для компьютерного оборудования и систем передачи данных, задействованных в обработке информации, которая считается конфиденциальной. Но это уже другая история, относящаяся к компетенциям ФСТЭК, Роскомнадзора и ФСБ.

Независимое исполнение FE – заземления

Для высокочувствительных медицинских приборов в учреждениях здравоохранения необходимо выполнять отдельное функциональное заземление, которое не связано с защитным, а также с системами уравнивания потенциалов объекта.

При данном выполнении функционального заземления заземляющее устройство FE-заземления необходимо размещать отдельно (не менее 15 метров) от зоны влияния PE – заземлителей. Следует подчеркнуть, что такая схема представляет собой особый (нетипичный) вариант заземления и тут применимы повышенные меры электробезопасности.

Если в документации на оборудование ИКТ прямо указано на необходимость независимого информационного заземления, то в этом случае в шкафу с оборудованием, как правило, монтируют две независимые шины заземления PE и FE. Шину FE в таком случае изолируют полностью от корпуса шкафа, экраны сигнальных проводников присоединяют к ней.

На практике FE-проводник присоединяют с помощью медного кабеля (сечение от 1х25 мм2), который надежно изолирован с FE-заземлителем. Причём этот заземлитель должен быть отнесён на безопасное расстояние (более 20 м) от PE-заземлителя. А вот корпус шкафа, где размещено оборудование, должен быть заземлён с помощью проводника PE на шину уравнивания потенциалов, которая соединена с ГЗШ.

Заключение

В наше время применение модульно–штыревых заземлителей глубокого залегания (до 30 м и даже более) и других технологических схем позволяет проектировать повторное защитное заземление PE на входе в здание равным по параметрам сопротивления функциональному заземлению. И в этом случае, отпадает необходимость в использовании отдельных систем заземления.

Для более подробного ознакомления с технологией и тактико–техническими характеристиками модульных систем заземления желающих отсылаем на наш интернет–ресурс.


Смотрите также:


Смотрите также:

% PDF-1.4 % 871 0 объект > endobj xref 871 34 0000000016 00000 н. 0000001806 00000 н. 0000001968 00000 н. 0000002333 00000 п. 0000002447 00000 н. 0000002910 00000 н. 0000003558 00000 н. 0000003851 00000 н. 0000004471 00000 н. 0000017040 00000 п. 0000017164 00000 п. 0000017288 00000 п. 0000017405 00000 п. 0000024449 00000 п. 0000024488 00000 п. 0000024611 00000 п. 0000024728 00000 п. 0000024843 00000 п. 0000024991 00000 п. 0000025147 00000 п. 0000025225 00000 п. 0000055432 00000 п. 0000055471 00000 п. 0000055548 00000 п. 0000061893 00000 п. 0000061970 00000 п. 0000068483 00000 п. 0000068892 00000 п. 0000154966 00000 н. 0000155323 00000 н. 0000155652 00000 н. 0000156114 00000 н. 0000001608 00000 п. 0000000997 00000 н. трейлер ] / Назад 2419878 / XRefStm 1608 >> startxref 0 %% EOF 904 0 объект > поток hb``b``e``aa @

.

Общая информация по заземлению приборов - Магазин приборов для исследования сосны

1 Информация о заземлении

Общая цель стратегии заземления эксперимента - снизить уровень шума сигнала при электрохимических измерениях, вызванного источниками шума в лабораторных условиях. Чтобы избежать проблем с лабораторными источниками шума, важно правильно заземлить все металлические предметы рядом с электрохимической установкой и выполнить соответствующие заземляющие соединения между потенциостатом и любым другим электронным оборудованием, используемым в ходе эксперимента.

1,1 Общие источники шума

Современная лаборатория часто переполнена источниками шума, которые могут мешать измерению электрохимических сигналов малой амплитуды. Компьютеры, ЖК-дисплеи, видеокабели, сетевые маршрутизаторы, сетевые кабели, духовки, электрические плиты, мешалки и флуоресцентное освещение - все это примеры обычных лабораторных предметов, которые могут электромагнитно мешать тонким электрохимическим измерениям.

Электрохимическая установка, потенциостат, кабель ячейки и любое другое экспериментальное оборудование ( e.грамм. , вращатель электродов) следует располагать как можно дальше от источников шума. Особенно важно, чтобы кабель ячейки располагался как можно дальше от любых источников цифрового шума, таких как кабели мыши или клавиатуры, сетевые кабели, видеокабели, USB-кабели, сотовые телефоны и т. Д. Кабель электрода сравнения особенно чувствителен к улавливанию шума от среда. Кроме того, любое лабораторное оборудование, которое периодически потребляет большой ток, например духовка или электрическая плита с термостатическим контролем, не должно подключаться к той же параллельной цепи, что и потенциостат.Когда такое оборудование проходит цикл питания, это может вызвать шум или сбой в электрохимических измерениях.

1,2 Терминология заземления

Потенциостат или другое электронное оборудование обычно имеет три типа заземляющих соединений, которые часто путают друг с другом: заземление , клемма шасси и общая постоянного тока . Они обсуждаются более подробно ниже.

1.2.1 Земля Земля
ЗАЗЕМЛЕНИЕ:
Заземление - это прямое физическое и электрическое соединение с Землей.

Заземление доступно в большинстве современных лабораторий через третий контакт на розетке питания для местной энергосистемы (см. Рисунок 1). Инфраструктура энергосистемы для лабораторного здания обычно имеет длинный металлический зонд, закопанный в землю, и третий контакт электрических розеток в проводке здания подключается к этому заземлению.Многие научные инструменты имеют трехконтактный шнур питания, который соединяет заземление с источником питания инструмента. В зависимости от конструкции прибора соединение заземления может проходить или не проходить через источник питания к схемам внутри прибора.

Рис. 1. Расположение заземления на общих электрических розетках

Блок питания для большинства потенциостатов Pine Research не позволяет заземлению проходить через цепь прибора.В результате отсутствует постоянное прямое соединение с землей, когда прибор подключен к сети переменного тока (отсутствует соединение с землей через кабель питания, вставленный в розетку).

Если необходимо для данной экспериментальной установки, можно использовать отдельное и преднамеренное соединение с землей. Доступны комплекты заземления сторонних производителей, которые обеспечивают удобное подключение к заземлению большинства электрических розеток (см. Рисунок 2).

Рис. 2. Типовой адаптер заземления с банановым кабелем

Как правило, соединение с землей необходимо выполнять только в том случае, если это помогает уменьшить (или, по крайней мере, не влияет на) количество шума в измеряемых электрохимических сигналах. В некоторых лабораторных условиях и для определенных типов экспериментов (, например, , методы переменного тока) подключение к заземлению может фактически увеличить уровень шума сигнала.Чтобы решить, следует ли выполнять подключение к заземлению, может потребоваться некоторое экспериментирование методом проб и ошибок.

1.2.2 Терминал шасси
ШАССИ ТЕРМИНАЛ:
Металлический корпус, который окружает и защищает электронные схемы, называется шасси. Удобная точка подключения к этому шасси называется клеммой шасси.

Металлический корпус со схемой потенциостата - это корпус прибора.Шасси помогает защитить схему от источников шума окружающей среды и электростатических разрядов. На потенциостате модели Pine Research WaveDriver, Есть две удобные точки доступа к корпусу прибора: СЕРЫЙ банановый штекер на кабеле аккумулятора и металлический фиксатор на задней панели.

Кабель ячейки потенциостата имеет сетчатый экран, который напрямую подключается к корпусу прибора. Этот сетчатый экран эффективно расширяет корпус прибора по длине кабеля ячейки до точки, где сетка заканчивается и выходят отдельные кабельные линии.

Некоторые эксперименты требуют удлинения кабеля ячейки сверх его обычной длины. Примеры включают прокладку длинного кабеля ячейки через сторону перчаточного ящика или использование дополнительного кабеля, связанного с комплектом компактной вольтамперометрии. Когда кабель ячейки удлиняется за пределы своей нормальной длины, защиту, обеспечиваемую сеткой, также следует увеличивать, когда это возможно. Один из способов сделать это - обернуть дополнительные отрезки кабеля алюминиевой фольгой, а затем намеренно соединить фольгу с корпусом прибора.

Когда в эксперименте используются вместе несколько измерительных устройств, обычно соединяют клеммы шасси всех инструментов вместе. Также обычной практикой является размещение электрохимической ячейки в клетке Фарадея и соединение клетки Фарадея с корпусом прибора. Эти соединения гарантируют, что чувствительные измерительные схемы в различных приборах и электрохимической ячейке эффективно используют один и тот же внешний экран от шума окружающей среды.

1.2.3 Общий постоянный ток
DC ОБЩИЙ:
В аналоговой схеме общий постоянный ток является нулевой точкой отсчета, относительно которой измеряются напряжения сигналов. Эта точка также известна как аналоговая земля, земля сигнала или общий сигнал.

Общий постоянный ток для прибора - это эталонная точка нулевого напряжения (0,0 В), используемая схемами генерации сигналов и измерения сигналов.На потенциостате модели Pine Research WaveDriver, Есть две удобные точки доступа к общему источнику постоянного тока: ЧЕРНАЯ фиксирующая штырька на задней панели прибора и центральный штифт порта B управления поворотным устройством, также расположенный на задней панели.

Потенциостат может посылать или принимать аналоговые сигналы к другим электронным приборам, таким как генератор сигналов, регистратор осциллограмм, цифровой осциллограф, вращатель электродов, спектрометр или микровесы на кристалле кварца.Эти другие инструменты также имеют общую линию постоянного тока, которая представляет общий уровень аналогового сигнала «ноль вольт». Как правило, подключение сигнального кабеля от потенциостата к другому прибору соединяет общие линии постоянного тока для обоих приборов.

Многие потенциостаты Pine Research (в частности, WaveDriver модели) предлагают отдельные точки подключения для общего постоянного тока и клеммы шасси на задней панели. Некоторые инструменты поставляются с завода с металлической перемычкой, которая соединяет общий постоянный ток с клеммой шасси, в то время как другие не обладают этой функцией.При наличии и желании эту перемычку можно отсоединить, чтобы позволить общей линии постоянного тока «плавать» относительно корпуса прибора.

Действие намеренного смещения или короткого замыкания общего сигнала постоянного тока по отношению к корпусу прибора может уменьшить или не снизить уровень шума окружающей среды, улавливаемого потенциостатом. Для любой заданной экспериментальной конфигурации может потребоваться некоторое экспериментирование методом проб и ошибок, чтобы определить оптимальную конфигурацию.

Существуют ситуации, в которых требуется плавающий общий постоянный ток.Наиболее распространены случаи, когда один из электродов (обычно рабочий или противоэлектрод) является частью стороннего устройства (например, микровесов с кварцевым кристаллом или гальванической системы), а стороннее устройство известно как выполните прямое соединение между электродом и корпусом прибора или заземлением. Когда известно, что электрод заземлен сторонним устройством, очень важно, чтобы все аналоговые измерительные сигналы в потенциостате (включая общий постоянный ток) были плавающими по отношению к шасси и / или заземлению.В противном случае нежелательное короткое замыкание между электродом и общим постоянным током может произойти через стороннее устройство.

Наконец, важно помнить о случаях, когда скрытое соединение косвенно компрометирует плавающий общий канал постоянного тока. Эти случаи могут возникать, когда несколько инструментов и / или компьютеров связаны с потенциостатом как часть более крупной экспериментальной конфигурации. Один из других инструментов может устанавливать внутреннее соединение между общим постоянным током и шасси или заземлением.Обнаружение и устранение таких скрытых соединений часто требует детективной работы с использованием омметра.

1,3 Клетки Фарадея

При проведении чувствительных электрохимических измерений (, например, , электроаналитические методы с использованием постоянного тока менее одного микроампера (<1 мкА) или методы переменного тока малой амплитуды, такие как спектроскопия электрохимического импеданса), очень важно поместить всю электрохимическую ячейку внутри металла. Клетка Фарадея для защиты эксперимента от шума окружающей среды.Кроме того, часть кабеля ячейки (рядом с электрохимической ячейкой), где отдельные сигнальные линии выходят из защитной сетки, также должна быть размещена внутри клетки Фарадея.

После помещения концов кабеля ячейки и электрохимической ячейки внутрь клетки Фарадея необходимо установить надежное электрическое соединение между металлической клеткой Фарадея и клеммой шасси потенциостата. Эта комбинация корпуса прибора, сетки вокруг кабеля ячейки и клетки Фарадея по существу помещает всю систему (схему и ячейку) внутри общего внешнего защитного экрана ( i.е. , кабельная сетка ячейки и клетка Фарадея выступают в качестве расширения корпуса прибора).

Клетку Фарадея можно купить напрямую у поставщика или изготовить из недорогих и широко распространенных материалов. Что угодно, от коммерческого электрического шкафа до картонной коробки, облицованной алюминиевой фольгой, может служить функциональной клеткой Фарадея (см. Рисунок 3). Клетке Фарадея требуется внутренний объем, достаточно большой, чтобы вместить всю электрохимическую ячейку и все банановые заглушки на конце кабеля ячейки, которые подключаются к различным электродам.Необходимо следить за тем, чтобы соединения электродов случайно не соприкоснулись с проводящими стенками клетки Фарадея.

.

Руководство для начинающих по распределению питания и заземлению системы

Автор: Middle Atlantic Products

Определение термина «земля»

Слово «земля» имеет несколько значений, которые вносят путаницу и недопонимание. Чаще всего заземление относится к обратному пути для тока. В электроснабжении под заземлением понимается обратный путь для тока. В электроэнергетике заземление - это фактическое соединение с почвой с основной целью молниезащиты.Защитные заземления здания обеспечивают обратный путь специально для тока короткого замыкания. Защитное заземление для аудио, видео и других электронных систем должно быть спроектировано так, чтобы работать вместе с защитным заземлением здания (объекта).

HOT СОВЕТ: Для правильной работы AV-оборудования все заземления для электронной системы должны завершаться только в одной точке.

Правильное заземление

Правильное заземление снижает только ОДИН потенциальный источник шума.Лучшие методы проектирования сигнальных трактов для пищевых продуктов включают правильную организацию кабелей (удерживание сигнальных кабелей на расстоянии более 2 дюймов от проводов переменного тока при параллельной прокладке) и скручивание сигнальных проводников. Допускается крепление сигнальных кабелей к силовым кабелям, если жилы обоих кабелей скручены плотно и равномерно. Как заземление первичной электрической системы, так и заземление системы межсоединений сигналов должны быть правильно спроектированы и установлены для достижения «бесшумной» системы. Ослабленные или корродированные соединения защитного заземления могут вызвать опасные условия и шум в системе.

Изолированное заземление

Изолированное заземление также называется «техническим заземлением» или «изолированным одноточечным заземлением». Оборудование, подключенное к системе «изолированного заземления», по-прежнему заземлено, но источник заземления находится ТОЛЬКО на панели главного выключателя или на первой панели после трансформатора. Этот изолированный заземляющий провод должен быть изолирован. Он может соединяться при прохождении через субпанели или распределительные коробки, но не должен заканчиваться в них.

Стержни заземления

Не создавайте множественные пути заземления с помощью дополнительных стержней заземления. Заземлите только там, где это необходимо для безопасности. Любые дополнительные заземления могут обеспечить или создать дополнительные пути для контуров заземления и, скорее всего, увеличат системный шум. Использование большего количества заземляющих стержней НЕ приведет к снижению шума в системах.

Balanced Power

Чем менее сбалансированы внутренние паразитные емкости в оборудовании, тем менее эффективна сбалансированная система питания для снижения токов утечки, которые являются значительной причиной шума в интерфейсах несимметричных сигналов.Сбалансированная мощность не является экономически эффективным способом снижения шума системы.

Трехфазное электрическое обслуживание

Трехфазное обслуживание чаще всего встречается в крупных коммерческих и промышленных зданиях, где есть двигатели, кондиционеры и контроллеры освещения. Из-за тока утечки, производимого большинством оборудования, нагрузки на каждой фазе обычно создают небольшой шум в цепи заземления. Поскольку эти фазы разделены на 120 градусов, результирующая частота тока заземления увеличивается в три раза.Эти токи заземления называются «тройными» гармониками. Разделенная однофазная электрическая сеть, обычно встречающаяся в жилых домах и небольших коммерческих зданиях, не только свободна от «утроенных» гармоник, но также может привести к снижению минимального уровня шума по крайней мере на 6 дБ по сравнению с трехфазным. Однофазные трансформаторы следует использовать для питания электронных систем. Перекрестная связь между фазами исключается при использовании одной фазы.

«Без шума и гула»

Аудио без шума и гудения и «чистое» видео можно получить ТОЛЬКО при наличии «бесшумного» тракта прохождения сигнала.Уязвимость к шуму на пути прохождения сигнала зависит от того, является ли интерфейс сигнала сбалансированным или несбалансированным. Конструкция и установка проводки сигнального тракта должны включать схемы подавления шумовых помех и эффективное заземление. Полезную информацию о конструкции пути прохождения сигнала можно найти, выполнив поиск в Интернете по таким словам: «электромагнитный индуцированный шум», «AES48», «проблема с контактом 1» и «экран SCIN».

.

Электрическое заземление - методы и типы заземления

Электрическое заземление - компоненты, методы и типы заземления - Установка электрического заземления

Электрическое заземление, заземление, методы заземления, типы заземления, компоненты заземления и его характеристики Что касается электрического заземления для электрических установок.

Что такое электрическое заземление или заземление?

Для соединения металлических (проводящих) частей электрического прибора или установок с землей (землей) называется Заземление или Заземление .

Другими словами, соединение металлических частей электрических машин и устройств с пластиной заземления или заземляющим электродом (который находится во влажной земле) через толстый проводящий провод (который имеет очень низкое сопротивление) в целях безопасности известен как Заземление .

«Заземление», скорее, означает подключение части электрического оборудования, такой как металлическое покрытие, клемма заземления розеток, опорные провода, которые не проводят ток на землю.Заземление можно назвать соединением нейтральной точки системы электроснабжения с землей, чтобы избежать или минимизировать опасность во время разряда электрической энергии.

Полезно знать

Разница между заземлением, заземлением и соединением

Позвольте мне устранить путаницу между заземлением, заземлением и соединением.

Заземление и Заземление - это те же термины, которые используются для заземления. Заземление - это обычно слово , используемое для заземления в стандартах Северной Америки , таких как IEEE, NEC, ANSI и UL и т. Д., В то время как заземление используется в европейских стандартах , странах Содружества и Великобритании, таких как IS и IEC и т. Д.

Слово Соединение используется для соединения двух проводов (а также проводов, труб или приборов вместе. Соединение известно как соединение металлических частей различных машин, которые, как считается, не пропускают электрический ток во время нормальной работы. машин, чтобы вывести их на одинаковый уровень электрического потенциала.

Почему важно заземление?

Основная цель заземления состоит в том, чтобы избежать или минимизировать опасность поражения электрическим током, пожара из-за утечки тока на землю по нежелательному пути и гарантировать, что потенциал токоведущего проводника не поднимется относительно земли, чем это предусмотрено. изоляция.

Когда металлическая часть электроприборов (части, которые могут проводить или пропускать электрический ток) вступает в контакт с токоведущим проводом, возможно, из-за сбоя в установке или повреждения изоляции кабеля, металл заряжается, и статический заряд накапливается на это .Если человек прикоснется к такому заряженному металлу , получится сильный шок.

Чтобы избежать таких случаев, системы электропитания и части приборов должны быть заземлены так, чтобы переносить заряд непосредственно на землю. Вот почему нам необходимо электрическое заземление или заземление в электрических установках.

Ниже приведены основные потребности заземления.

  • Для защиты жизни людей, а также для обеспечения безопасности электрических устройств и приборов от тока утечки.
  • Для поддержания постоянного напряжения в исправной фазе (при отказе какой-либо одной фазы).
  • Для защиты электрических систем и зданий от освещения.
  • Для выполнения функций обратного проводника в системе электрической тяги и связи.
  • Во избежание риска возгорания в электрических установках.
Различные термины, используемые в электрическом заземлении
  • Земля: Надлежащее соединение между электрическими установочными системами через проводник с заглубленной пластиной в земле известно как Земля.
  • Заземленный: Когда электрическое устройство, прибор или системы электропроводки соединены с землей через заземляющий электрод, это называется заземленным устройством или просто «заземленным».
  • С твердым заземлением: Когда электрическое устройство, прибор или электрическая установка подключены к заземляющему электроду без предохранителя, прерывателя цепи или сопротивления / импеданса, это называется «глухозаземленным».
  • Заземляющий электрод: Когда проводник (или токопроводящая пластина) закопан в землю для системы электрического заземления.Известно, что это электрод земли. Заземляющие электроды бывают различной формы, например, токопроводящая пластина, токопроводящий стержень, металлическая водопроводная труба или любой другой проводник с низким сопротивлением.
  • Провод заземления : Провод заземления или проводящая полоса, соединяющая электрод заземления и электрическую систему и устройства, называемые проводом заземления.
  • Заземляющий проводник: Проводник, который подключается между различными электрическими устройствами и приборами, такими как распределительный щит, различные вилки и приборы и т. Д.Другими словами, провод между заземляющим проводом и электрическим устройством или прибором называется проводником заземления. Он может иметь форму металлической трубы (полностью или частично), металлической оболочки кабеля или гибкого провода.
  • Дополнительный главный заземляющий провод : Провод, подключенный между распределительным щитом и распределительным щитом, т.е. этот провод относится к вспомогательным основным цепям.
  • Сопротивление заземления: Это полное сопротивление между электродом заземления и землей в Ом (Ом).Сопротивление заземления - это алгебраическая сумма сопротивлений проводника заземления, провода заземления, заземляющего электрода и земли.
Точки для заземления

Заземление все равно не выполняется. Согласно правилам IE и нормам IEE (Института инженеров-электриков),

  • Штырь заземления 3-контактных розеток осветительных вилок и 4-контактных вилок питания должен быть надежно и постоянно заземлен.
  • Все металлические корпуса или металлические покрытия, содержащие или защищающие любые линии электропитания или устройства, такие как трубы GI и кабелепроводы, содержащие кабели VIR или ПВХ, выключатели в железной оболочке, распределительные щиты с предохранителями и т. Д., Должны быть заземлены (заземлены).
  • Рама каждого генератора, стационарных двигателей и металлических частей всех трансформаторов, используемых для управления энергией, должна быть заземлена двумя отдельными, но разными соединениями с землей.
  • В трехпроводной системе постоянного тока средние проводники должны быть заземлены на электростанции.
  • Фиксирующие провода, предназначенные для воздушных линий, необходимо заземлить, подключив хотя бы одну жилу к заземляющему проводу.

Связанный пост: Тестирование электрических и электронных компонентов и устройств с помощью мультиметра

Компоненты системы заземления

Полная система электрического заземления состоит из следующих основных компонентов.

  • Провод заземления
  • Вывод заземления
  • Электрод заземления
Компоненты системы электрического заземления
Этот провод заземления
или провод заземления 9000 9000 система заземления, которая соединяет все металлические части электроустановки, например кабелепровод, каналы, коробки, металлические корпуса переключателей, распределительных щитов, переключателей, предохранителей, регулирующие и управляющие устройства, металлические части электрических машин, такие как двигатели, генераторы, трансформаторы и металлический каркас, на котором установлены электрические устройства и компоненты. как заземляющий провод или провод заземления, как показано на рис.

Сопротивление заземляющего проводника очень низкое. Согласно правилам IEEE, сопротивление между клеммой заземления потребителя и проводом непрерывности заземления (на конце) не должно превышать 1 Ом. Проще говоря, сопротивление заземляющего провода должно быть меньше 1 Ом .

Размер заземляющего проводника или провода заземления зависит от размера кабеля , используемого в электрической цепи .

Размер заземляющего проводника

Площадь поперечного сечения непрерывного заземляющего проводника не должна быть меньше половины площади поперечного сечения самого толстого провода, используемого в установке электропроводки .

Обычно размер неизолированного медного провода, используемого в качестве проводника заземления, составляет 3SWG. Но имейте в виду, что не используйте менее 14SWG в качестве заземляющего провода. Медная полоса также может использоваться в качестве заземляющего проводника вместо неизолированного медного провода, но не используйте ее, пока производитель не порекомендует ее.

Провод заземления или заземляющее соединение

Провод, соединяющий провод заземления и заземляющий электрод или пластину заземления, называется заземляющим стыком или «заземляющим проводом».Точка, где встречаются провод заземления и заземляющий электрод, называется «точкой соединения», как показано на рисунке выше.

Заземляющий провод - это последняя часть системы заземления, которая подключается к заземляющему электроду (который находится под землей) через точку заземления.

В заземляющем проводе должно быть минимальное количество стыков, а также они должны быть меньше по размеру и прямые по направлению.

Как правило, медный провод можно использовать в качестве заземляющего провода, но медная полоса также используется для установки на высоких площадях, и она может выдерживать высокий ток короткого замыкания из-за большей площади, чем у медного провода.

Жестко вытянутый неизолированный медный провод также используется в качестве заземляющего провода. В этом методе все заземляющие проводники подключаются к общим (одной или нескольким) точкам подключения, а затем заземляющий провод используется для подключения заземляющего электрода (заземляющей пластины) к точке подключения.

Для увеличения коэффициента безопасности установки в качестве заземляющего провода используются два медных провода для соединения металлического корпуса устройства с заземляющим электродом или пластиной заземления. Т.е. если мы используем два заземляющих электрода или заземляющие пластины, то будет четыре заземляющих провода.Не следует учитывать, что два заземляющих провода используются как параллельные пути для протекания токов повреждения, но оба пути должны работать должным образом, чтобы пропускать ток повреждения, поскольку это важно для повышения безопасности.

Размер провода заземления

Размер или площадь провода заземления не должны быть меньше половины самого толстого провода, используемого при установке.

Наибольший размер провода заземления - 3SWG , минимальный - не менее 8SWG .Если используется провод 37 / .083 или ток нагрузки составляет 200A от напряжения питания, то рекомендуется использовать медную ленту вместо двойного заземляющего провода. Способы подключения заземляющего провода показаны на рис.

Примечание: мы опубликуем дополнительную статью о размере Земной плиты с простыми вычислениями ... Оставайтесь на связи.

Электрод заземления или заземляющая пластина

Металлический электрод или пластина, закапываемая в землю (под землей) и являющаяся последней частью системы электрического заземления.Проще говоря, последняя подземная металлическая (пластинчатая) часть системы заземления, которая связана с заземляющим проводом, называется заземляющей пластиной или заземляющим электродом.

В качестве заземляющего электрода можно использовать металлическую пластину, трубу или стержень, который имеет очень низкое сопротивление и безопасно переносит ток короткого замыкания на землю.

Размер заземляющего электрода

В качестве заземляющего электрода можно использовать медь и железо.

Размер заземляющего электрода (в случае меди)

2 × 2 (два фута шириной и длиной) и толщиной 1/8 дюйма.. Т.е. 2 ’x 2’ x 1/8 ″ . ( 600x600x300 мм )

В случае железа

2 ′ x2 ′ x ¼ ” = 600x600x6 мм

Рекомендуется закапывать заземляющий электрод во влажную землю. Если это невозможно, налейте воду в трубу GI (оцинкованное железо), чтобы обеспечить влажность.

В системе заземления установите заземляющий электрод в вертикальное положение (под землей), как показано на рис. Кроме того, нанесите слой порошкообразного угля и извести толщиной 1 фут (около 30 см) вокруг пластины заземления (не путайте с электродом заземления и пластиной заземления, поскольку они оба являются одним и тем же).

Это действие позволяет увеличить размер заземляющего электрода, что обеспечивает лучшую целостность цепи в земле (система заземления), а также помогает поддерживать влажность вокруг пластины заземления.

P.S: Мы опубликуем пример расчета размеров заземляющего электрода… Оставайтесь на связи.

Полезно знать:

Не используйте кокс (после сжигания угля в печи для выделения всех газов и других компонентов оставшиеся 88% углерода называют коксом) или каменный уголь вместо древесного угля (древесный уголь), потому что это вызывает коррозию пластины заземления.

Т.к. уровень воды в разных районах разный; поэтому глубина установки заземляющего электрода также различается в разных областях. Но глубина для установки заземляющего электрода не должна быть меньше 10 футов (3 метра) и должна быть ниже 1 фут ( 304,8 мм ) от постоянного уровня воды.

Двигатели , Генератор , Трансформаторы и т. Д. Должны быть подключены к заземляющему электроду в двух разных местах.

Размер заземляющей пластины или электрода заземления для небольшой установки

При небольшой установке используйте металлический стержень (диаметр = 25 мм (1 дюйм) и длина = 2 м (6 футов) вместо пластины заземления для системы заземления. Металлическая труба должна быть На 2 метра ниже поверхности земли. Для поддержания влажности поместите 25 мм (1 дюйм) угольно-известковую смесь вокруг пластины заземления.

Для эффективности и удобства вы можете использовать медные стержни от 12,5 мм (0,5 дюйма) до 25 мм. (1 дюйм) в диаметре и 4 м (12 футов) в длину.Обсудим способ установки стержневого заземления.

Методы и типы электрического заземления

Заземление можно выполнить разными способами. Ниже описаны различные методы, применяемые для заземления (внутри дома или на заводе и другом подключенном электрическом оборудовании и машинах).

Пластинчатое заземление:

В системе пластинчатого заземления пластина из меди с размерами 60 см x 60 см x 3,18 мм (т.е. 2 фута x 2 фута x 1/8 дюйма ) или оцинкованного железа (GI) размером 60 см x 60 см x 6,35 мм (2 фута x 2 фута x ¼ дюйма) закапывают вертикально в землю (земляная яма), высота которой не должна быть меньше 3 м. (10 футов) от уровня земли.

Для правильной системы заземления выполните шаги, указанные выше в (Введение в заземляющую пластину), чтобы поддерживать влажность вокруг заземляющего электрода или пластины заземления.

Заземление трубы:

Гальванизированная сталь и перфорированная труба утвержденной длины и диаметра помещаются вертикально во влажную почву в такой системе заземления.Это самая распространенная система заземления.

Размер используемой трубы зависит от силы тока и типа почвы. Размер трубы обычно составляет 40 мм (1,5 дюйма) в диаметре и 2,75 м (9 футов) в длину для обычной почвы или больше для сухой и каменистой почвы. Влажность почвы будет определять длину трубы, которую предстоит заглубить, но обычно она должна составлять 4,75 м (15,5 фута).

Стержневое заземление

это тот же метод, что и заземление труб.Медный стержень диаметром 12,5 мм (1/2 дюйма) или 16 мм (0,6 дюйма) из оцинкованной стали или полый участок 25 мм (1 дюйм) трубы GI длиной более 2,5 м (8,2 фута) закапывают в землю вертикально вручную или с помощью пневмомолота. Длина электродов, встроенных в почву, снижает сопротивление земли до желаемого значения.

Система заземления с медными стержневыми электродами
Заземление через Waterman

В этом методе заземления трубы водовода (оцинкованные GI) используются для заземления.Обязательно проверьте сопротивление труб GI и используйте зажимы заземления, чтобы минимизировать сопротивление для правильного заземления.

Если в качестве заземляющего провода используется многожильный провод, очистите конец жилы провода и убедитесь, что он находится в прямом и параллельном положении, которое затем можно плотно подсоединить к трубе водяного коллектора.

Заземление из ленты или проволоки:

При этом методе заземления зачищайте электроды сечением не менее 25 мм x 1.6 мм (1 дюйм x 0,06 дюйма) закапывают в горизонтальные траншеи минимальной глубиной 0,5 м. Если используется медь с поперечным сечением 25 мм x 4 мм (1 дюйм x 0,15 дюйма) и размером 3,0 мм, 2 , если это оцинкованное железо или сталь.

Если используются круглые проводники, их площадь поперечного сечения не должна быть слишком маленькой, скажем, менее 6,0 мм 2 , если это оцинкованный чугун или сталь. Длина проводника, закопанного в землю, обеспечит достаточное сопротивление заземления, и эта длина не должна быть меньше 15 м.

Общий способ установки электрического заземления (шаг за шагом)

Обычный метод заземления электрического оборудования, устройств и приборов следующий:

  1. Прежде всего, выройте яму размером 5x5 футов (1,5 × 1,5 м) около 20-30 футов (6-9 метров) в земле. (Обратите внимание, что глубина и ширина зависят от характера и структуры грунта).
  2. Закопайте подходящую медную пластину (обычно 2 x 2 x 1/8 дюйма (600 x 600 x 300 мм) в этой яме в вертикальном положении.
  3. Надежный заземляющий провод через гайки с двух разных мест на пластине заземления.
  4. Используйте два провода заземления с каждой пластиной заземления (в случае двух пластин заземления) и закрепите их.
  5. Для защиты стыков от коррозии нанесите смазку вокруг них.
  6. Соберите все провода в металлическую трубу от заземляющего электрода (ов). Убедитесь, что труба находится на высоте 1 фута (30 см) над поверхностью земли.
  7. Чтобы поддерживать влажность вокруг земной плиты, поместите 30-сантиметровый слой порошкообразного древесного угля (порошкообразного древесного угля) и смеси извести вокруг земной плиты вокруг земной плиты.
  8. Используйте болты с наконечником и гайкой, чтобы надежно подсоединить провода к опорным плитам машин. Каждая машина должна быть заземлена в двух разных местах. Минимальное расстояние между двумя заземляющими электродами должно составлять 10 футов (3 м).
  9. Провод заземления, который соединяется с корпусом и металлическими частями всей установки, должен быть плотно подключен к заземляющему проводу. Обязательно используйте непрерывность, используя тест на непрерывность.
  10. Наконец (но не в последнюю очередь) протестируйте всю систему заземления с помощью тестера заземления.Если все идет по планировке, то яму засыпьте землей. Максимально допустимое сопротивление заземления составляет 1 Ом. Если оно больше 1 Ом, увеличьте размер (не длину) заземляющего провода и проводов заземления. Держите внешние концы труб открытыми и время от времени поливайте воду, чтобы поддерживать влажность вокруг заземляющего электрода, что важно для лучшей системы заземления.
Спецификация SI для заземления

Ниже приведены различные спецификации относительно заземления, рекомендованные индийскими стандартами.Вот несколько;

  • Заземляющий электрод нельзя располагать (устанавливать) близко к зданию, система заземления которого заземляется, на расстоянии не менее 1,5 м.
  • Сопротивление заземления должно быть достаточно низким, чтобы протекание тока было достаточным для срабатывания защитных реле или срабатывания предохранителей. Это значение не является постоянным, так как оно меняется в зависимости от погоды, потому что зависит от влажности (но не должно быть меньше 1 Ом).
  • Заземляющий провод и заземляющий электрод будут из одного материала.
  • Заземляющий электрод всегда следует размещать в вертикальном положении внутри земли или ямы, чтобы он мог контактировать со всеми различными слоями земли.

Связанные сообщения:

Опасности незаземления системы питания

Как подчеркивалось ранее, заземление предоставляется в порядке

  • Во избежание поражения электрическим током
  • Во избежание риска возгорания в результате тока утечки на землю через нежелательный путь и
  • Чтобы гарантировать, что ни один из проводников с током не поднимется до потенциала по отношению к общей массе земли, чем его проектная изоляция.

Однако, если чрезмерный ток не заземлен, приборы будут повреждены без помощи предохранителя. Обратите внимание, что на их генерирующих станциях происходит заземление чрезмерного тока, поэтому заземляющие провода несут очень небольшой ток или вообще не пропускают его. Следовательно, это означает, что нет необходимости заземлять какой-либо из проводов (токоведущий, заземляющий и нейтральный), содержащихся в ПВХ. Заземлить токоведущий провод катастрофически.

Я видел человека, убитого просто потому, что провод под напряжением был отрезан от верхней стойки и упал на землю, пока земля была влажной.Чрезмерный ток заземляется на генерирующих станциях, и если заземление вообще неэффективно из-за короткого замыкания, вам помогут прерыватели замыкания на землю. Предохранитель помогает только тогда, когда передаваемая мощность превышает номинальную мощность наших приборов, он блокирует ток от достижения наших приборов, сгорая и защищая наши приборы в процессе.

В наших электроприборах, если чрезмерные токи не заземлены, мы испытаем сильный ток. Заземление в электроприборах происходит только тогда, когда возникает проблема, и оно должно спасти нас от опасности.Если в электронной установке металлическая часть электроприбора вступает в прямой контакт с проводом под напряжением, что может быть вызвано, возможно, неисправностью установки или иным образом, металл будет заряжен, и на нем будет накапливаться статический заряд.

Если вы случайно прикоснетесь к металлической части в этот момент, вы получите удар. Но если металлическая часть прибора заземлена, заряд будет передаваться на землю, а не накапливаться на металлической части прибора. Ток не течет через заземляющие провода в электроприборах, он протекает только тогда, когда есть проблемы, и только для направления нежелательного тока на землю, чтобы защитить нас от сильного удара.

Кроме того, если провод под напряжением случайно (в неисправной системе) касается металлической части машины. Теперь, если человек коснется этой металлической части машины, то через его тело будет протекать ток на землю, следовательно, он будет поражен электрическим током, что может привести к серьезным травмам, вплоть до смерти. Вот почему так важно заземление?

Электрическое заземление ... Продолжение следует ...

Пожалуйста, подпишитесь ниже, если вы хотите получить следующий пост о Заземление / заземление , например:

  • Рассчитайте размер заземляющего проводника, заземления Свинцовые и заземляющие электроды для различных электрических устройств и оборудования, таких как двигатели, трансформаторы, домашняя электропроводка и т. Д., Путем простых расчетов
  • Цепь заземления и ток замыкания на землю
  • Защита системы заземления и дополнительных устройств, используемых в системе заземления / заземления
  • Пункты, которые следует запомнить при обеспечении заземления
  • Важные инструкции по правильной системе заземления
  • Правила электроснабжения относительно заземления
  • Как проверить сопротивление заземления с помощью тестера заземления
  • Как проверить сопротивление контура заземления с помощью амперметра и вольтметра
  • Многократное защитное заземление
  • И многое другое….

Похожие сообщения:

.

Смотрите также