Uziemienie sprzętu: Co to jest i dlaczego jest ważne

Co to jest uziemienie?

Uziemienie sprzętu to połączenie wykonane za pomocą metalowego przewodnika między obudową dowolnego urządzenia elektrycznego lub punktem neutralnym, w zależności od przypadku, a glebą ziemską. Metalowy przewodnik zwykle składa się z płaskiego profilu MS, CI lub drutu GI, który powinien być wbity w ziemię do siatki uziemienia.
Uziemienie sprzętu opiera się na normie IS:3043-1987.

1. Klasyfikacja sprzętu elektrycznego IS: 9409-1980

2. Ważne zasady bezpieczeństwa i praktyki uziemiania opierają się na zasadach IE 1956

3. Przewodnik dotyczące efektów przechodzenia przez ciało ludzkie prądu – IS:8437-1997

4. Ochrona budynków i konstrukcji przed piorunami – IS:2309-1969

5. Ziemia: przewodząca masa Ziemi, której potencjał elektryczny w dowolnym punkcie jest konwencjonalnie uznawany i przyjmowany jako ZERO.

6. Elektroda uziemienia: przewodnik lub grupa przewodników w bliskim kontakcie z ziemią, zapewniający połączenie elektryczne z ziemią.

7. Opór elektrody uziemienia: opór elektryczny elektrody uziemienia do ogólnej masy ziemi.

8. Przewodnik uziemienia: przewodnik ochronny łączący główny terminal uziemienia z elektrodą uziemienia lub innym sposobem uziemienia.

9. Równopotencjalne połączenie: połączenie elektryczne, które stawia różne odsłonięte części przewodzące i dodatkowe części przewodzące w prawie równym potencjale.
   Przykład: Połączenie przewodników ochronnych, przewodników ciągłości uziemienia i prowadnic systemów AC/HV, jeśli takie istnieją.

10. Gradient potencjału: różnica potencjałów na jednostkę długości zmierzona w kierunku, w którym jest maksymalna.

11. Napięcie dotykowe: Różnica potencjałów między uziemioną metalową konstrukcją a punktem na powierzchni ziemi oddzielonym poziomym zasięgiem jednego metra.

12. Napięcie krokowe: Różnica potencjałów między dwoma punktami na powierzchni ziemi oddzielonymi odległością jednego kroku (kroku), założoną jako jeden metr.

13. Siatka uziemienia: System elektrod uziemienia składający się z połączonych ze sobą przewodników zakopanych w ziemi, aby zapewnić wspólny uziemień dla urządzeń elektrycznych i metalowych konstrukcji.

14. Matka uziemienia: System uziemienia utworzony przez siatkę poziomo zakopanych przewodników – Służy do rozproszenia prądu uszkodzeniowego do ziemi oraz jako system przewodników równopotencjalnych.

Dlaczego uziemienie jest ważne

Uziemienie jest ważne, aby zapewnić:

1. Bezpieczeństwo personelu

2. Bezpieczeństwo sprzętu

3. Zapobieganie lub co najmniej minimalizowanie uszkodzeń sprzętu w wyniku przepływu dużych prądów

4. Poprawa niezawodności systemu energetycznego.

Klasyfikacja uziemienia

Uziemienie jest szeroko podzielone na

1. Uziemienie systemu (połączenie między częścią urządzenia w działającym systemie, takim jak LV neutralna cewka transformatora napędu) a ziemią.

2. Uziemienie sprzętu (bezpieczne uziemienie) łączące obudowy sprzętu (takie jak obudowa silnika elektrycznego, zbiornik transformatora, skrzynka przełącznika, operating rods of air break switches, obudowa wyłącznika niskiego napięcia, obudowa wyłącznika wysokiego napięcia, obudowy wyłączników linii itp.) z ziemią.

Dozwolone wartości oporu uziemienia

Rozsądne wartości oporu uziemienia to:

• Elektrownie – 0,5 ohmów

• Stacje EHT – 1,0 ohmów

• 33KV SS – 2 ohmy

• Konstrukcje DTR – 5 ohmów

• Opor podstawy wieży – 10 ohmów

Jakie są podstawy określania dopuszczalnych oporów uziemienia?

Zgodnie z zasadami IE należy mieć określone podstawy, zgodnie z zasadami IE należy utrzymać napięcie dotykowe poniżej

1. Zalecana bezpieczna wartość 523 woltów

2. Ifault = maksymalny prąd w warunkach uszkodzenia,
   

    

3. Maksymalny prąd uszkodzenia wynosi 100 KVA, prąd w 100 KVA wynosi około 100 A, gdzie procentowa impedancja wynosi 4%
   

    

4. Dla podstacji z transformatorem 100 KVA
   

    

   
   0,26 ohma jest dość niska, więc podczas budowy należy wykonać jakościową pracę, aby uzyskać taką wartość systemu uziemienia, a koszty tego będą bardzo wysokie.
   Dlatego inspektorzy elektryczni nalegają na 1,0 ohma. Ta wartość wydaje się uzasadniona dla obszarów miejskich. Ta wartość może wynosić 2 ohmy w przypadku obszarów wiejskich, co jest zalecane przez większość organów.

5. Wartość oporu elektrody uziemienia ma również znaczenie z uwagi na pełną ochronę przez rozładnice przeciwburzowe przed piorunami.
   Wartość oporu elektrody uziemienia w tym przypadku jest podana przez wzór
   

    

   
   Napięcie przekroczenia 11 KV = 75 KV, a przesunięcie rozładnicy przeciwburzowej = 40 KA.

Typ uziemienia

Uziemienie typu płytowego

W tym przypadku używa się odlewa żelaznego o wymiarach 600 mm × 600 mm × 6,3 mm grubości jako płyty uziemienia. Jest ona połączona z głównym pasem uziemienia z ocynkowanej na gorąco stali o wymiarach 50 mm szerokości × 6 mm grubości × 2,5 m długości za pomocą śrub, nakrętek i podkładek odpowiednich rozmiarów. Główny pas uziemienia jest połączony z ocynkowanym na gorąco pasem o wymiarach 40 mm × 3 mm o wymaganej długości, w zależności od lokalizacji na terenie, aż do połączenia z uziemieniem sprzętu / punktem neutralnym.

Płyta uziemienia jest zasypana i pokryta materiałem uziemiającym (mieszaniną węgla drzewnego i soli) o grubości 150 mm ze wszystkich sześciu stron. Pozostała część dołu jest zasypana wykopaną ziemią. Wraz z płytą uziemienia w dole umieszczana jest także sztywna rura PVC o długości 2,5 m, służąca do nawadniania, aby utrzymać opór uziemienia w określonym zakresie.

Uziemienie typu rurkowego

W tej metodzie używa się ocynkowanej na gorąco rury o średnicy 40 mm i długości 2,5 m do uziemienia sprzętu. Ta rura jest perforowana co 100 mm i zwężana na końcu dolnym. Klamra jest spawana z tą rurą 100 mm poniżej góry, aby połączyć ją z ocynkowanym na gorąco pasem o wymiarach 40 mm × 3 mm o wymaganej długości, w zależności od lokalizacji na terenie, aż do połączenia z uziemieniem sprzętu / punktem neutralnym. Na jej otwartym końcu montuje się dzwon, służący do nawadniania. Rura uziemienia jest umieszczana w dole o głębokości 2700 mm. Wokół rury umieszcza się 600 mm średnicy "formę" z blachy galwanizowanej lub rury cementowej w dwóch połowach.

Następnie przestrzeń kątowa między tą "formą" a rurą uziemienia jest zasypana naprzemiennie warstwami o wysokości 300 mm soli i węgla drzewnego. Pozostała przestrzeń poza "formą" zostaje zasypana wykopaną ziemią. "Forma" jest stopniowo podnoszona, gdy postępują prace zasypywania.

Tak więc doł jest zasypywany do 300 mm poniżej poziomu gruntu. Ta pozostała część jest pokryta małą komorą z cegieł, aby górny otwarty koniec rury i połączenie z główną rurą uziemienia były dostępne, gdy zajdzie taka potrzeba. Komora jest zamknięta drewnianą/kamienną pokrywą. Woda jest wprowadzana do rury przez jej otwarty koniec dzwon, aby utrzymać opór uziemienia w określonym zakresie.

Inne typy uziemienia: Gdy możliwości niektórych urządzeń są ograniczone i mogą nie wytrzymać pewnych prądów uszkodzeniowych, stosuje się następujące typy uziemienia, aby ograniczyć prąd uszkodzeniowy.