Проверка наличия цепи между заземлителями и заземленными элементами в смете: Проверка наличия цепи между заземлителями и заземленными элементами в смете

Было написано несколько правил MSHA, которые непосредственно касаются заземления электрических сетей.
оборудования на заводах и карьерах. Эти правила, как написано, носят общий характер.

Поскольку надлежащее заземление электрооборудования имеет жизненно важное значение для поддержания безопасной рабочей среды для
шахтеров, необходимо строго соблюдать правила, касающиеся заземления.

В этой статье обсуждаются некоторые из этих стандартов и методы, которые MSHA предпочитает использовать в
соответствии с этими стандартами. Заземляющий электрод, проводник заземляющего электрода и
проводник заземления оборудования будет обсуждаться вместе с методами проверки этих компонентов.

Надлежащее заземление электрооборудования на металлургических/неметаллических заводах и шахтах необходимо для того, чтобы
для обеспечения электробезопасности горняков. Несколько правил безопасности при добыче металлов/неметаллов
Закон относится к электрическому заземлению. Эти правила можно найти в CFR 30, части 55, 56 и 57,
12025,
12026,
12027 и
12028.

В частях 55, 56 и 57 раздела 12025 требуется заземление корпуса всего электрооборудования. Раздел
12026 требует заземления корпусов подстанций. Корпусное заземление переносного оборудования
требуется 12027 и 12028 требует тестирования всех компонентов заземления в шахте. Это
Целью этого документа является обсуждение этих правил и подробное описание того, что необходимо для их соблюдения.
нормативные документы.

Системы электроснабжения на металлических/неметаллических рудниках бывают различных конструкций: с глухозаземленным, незаземленным,
заземленные по сопротивлению и заземленные по реактивному сопротивлению, и обычно их можно классифицировать как заземленные или заземленные.
незаземленный. Классификация заземленных и незаземленных не должна толковаться как означающая, что в
Для заземленной системы необходим защитный заземляющий провод, а также для незаземленной системы.
не требуется. Независимо от того, заземлена система или нет, необходима система защитного заземления.
Эта система защитного заземления в шахте должна отвечать требованию, согласно которому она обычно не несет никакой нагрузки.
электрические токи. Следовательно, это проводник без тока или металлический путь обратно к
электротехническое сервисное оборудование.

Когда в шахтной энергосистеме происходит замыкание на землю, система защитного заземления несет замыкание на землю.
токи. Это условие должно быть исправлено, чтобы исключить опасность поражения электрическим током и ожогов, которые могут
результатом работы неисправной системы.

Поэтому рекомендуется предусмотреть защиту от замыканий на землю на шахтном электрическом питании.
системы. Эта защита может иметь несколько приемлемых форм, которые легко найти в технике.
публикаций и в данной статье не рассматриваются.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ РАМА

Части 55, 56 и 57, 12025, 12026 и 12027 касаются корпусного заземления электрооборудования. В
Проще говоря, эти правила требуют, чтобы обесточенные металлические части оборудования были
подведенная электроэнергия должна быть заземлена. Следует рассмотреть три отдельных случая, когда
соответствии с этим регламентом. Первый случай – это металлические обесточенные части постоянно
смонтированное электрооборудование. Второй случай – металлические обесточенные части переносных
электрооборудования, а третий случай — металлические нетоковедущие части электрооборудования.
классифицируются как с двойной изоляцией. Две цели заземления каркаса:

1. Для защиты от опасного поражения электрическим током лиц, которые могут коснуться
   оборудование.
2. Для обеспечения пропускной способности по току как по величине, так и по продолжительности, достаточной для принятия
   ток замыкания на землю, разрешенный защитой от перегрузки по току без возникновения пожара или возгорания
   опасность для людей, находящихся в зоне действия оборудования.

Статистика несчастных случаев, собранная Центром анализа безопасности здоровья MSHA, показывает, что примерно
14% всех смертельных случаев, связанных с электрическим током, происходят из-за неправильного или неадекватного заземления.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ СТАЦИОНАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Корпусное заземление стационарного оборудования регулируется двумя отдельными стандартами 55, 56, 57,
12025 и 12026. Оба эти правила по сути требуют одного и того же; что все металлические предметы
окружающие электрические цепи должны быть заземлены. Чтобы соответствовать этим правилам, каждый элемент, который
подаваемая электроэнергия будет иметь металлические кабелепроводы, коробки и рамы, в которых проложен электрический кабель.
проходит насквозь, заземляется обратно в заземляющую среду системы. Цепь заземления должна
желательно, чтобы проводник был непрерывным и обладал такой мощностью, чтобы безопасно вызвать защитное срабатывание.
оборудование для работы в аварийных условиях. Этот проводник также должен находиться в том же кабеле
или трубопровод в качестве силовых проводников. Если это невозможно, то металлическая дорожка с наименьшим
следует использовать путь импеданса обратно к защитным устройствам цепи. использование газа, авиакомпаний и т.
других трубопроводов следует избегать, так как эти элементы подлежат ремонту и модификации. Это было бы
быть во время ремонта системы трубопровода, что произойдет замыкание фазы на землю, и человек
работа на трубопроводной системе будет подвергаться опасному напряжению. Хотя, желательно
если эти трубопроводы электрически заземлены, они не должны использоваться для передачи тока замыкания на землю.

Другим элементом, который не следует использовать для передачи токов замыкания на землю, являются металлические части
здания. Желательно, чтобы металлический каркас здания был заземлен, но опять же это недопустимо.
считается надежным и низкоимпедансным путем для работы защитных устройств.

Следующая авария ясно иллюстрирует важность заземления металлических частей
здания. Оператор фронтального погрузчика шел с конца дробильно-сортировочной установки
на переднюю сторону и начал подниматься по металлической лестнице сбоку завода. Завод с.
примерное местонахождение пострадавшего показано на рисунке 1.

Прикоснувшись к лестнице, оператор погрузчика получил удар током. Бригадир, который был рядом
главный выключатель отключил электроэнергию от установки. Когда бригадир и завод
оператор пошел искать оператора погрузчика, они нашли его погруженным в лужу воды на
основание лестницы.

Расследование показало, что двигатель мощностью 1-1/2 л.с. на конвейере дробильной установки был закорочен из-за куска проволочной сетки, которая использовалась в качестве ограждения цепного привода. Охрана,
который не был жестко закреплен, имел дырку в изоляции ЛЭП. Мотора не было
рама заземлилась, и в результате короткого замыкания на раму дробильного
и просеивающий завод. Напряжение от защиты до земли составило 285 вольт. Когда охрана была
сняли с мотора, напряжение на трапе пропало.

Заземление — это общий термин, который часто используется для обозначения защитного заземления электрической системы.
заземление и заземление. Операторы шахт часто неверно истолковывают заземление как
что все, что соприкасается с землей, считается заземленным.

Согласно сообщениям об авариях, операторы пытались использовать землю в качестве системы безопасного заземления.
Когда это было сделано, конечным результатом обычно были смертельные случаи. Следующий отчет об аварии
Подробно описаны опасности использования земли в качестве системы защитного заземления.

Электроэнергия для дробильной установки и нескольких смежных установок была приобретена у коммунального предприятия.
на 480 вольт. Он питался от однополюсного трансформаторного блока отдельными проводниками к
фургон электроуправления для дробильно-сортировочной установки, покрасочного цеха и к водонасосной станции.
Группа трансформаторов была соединена незаземленным треугольником. Все заземление системы было через местные
заземляющие стержни и соединение между блоками.

Машинист погрузчика на шахте был смертельно ранен при контакте с неисправной, находящейся под напряжением,
электрическая распределительная коробка на переносной щековой дробилке. Распределительная коробка, к которой реле давления и
Прикрепленный манометр содержал неисправную электрическую цепь, вызвавшую поражение электрическим током. Этот
распределительная коробка была подвешена рядом с щековой дробилкой на обрезиненном переносном электрическом кабеле.
Он был подключен к системе давления масла дробилки через медную трубку и резиновый шланг.

Основной причиной аварии была неправильная установка и/или техническое обслуживание системы низкого давления.
коробка переключателя указателя уровня масла. Способствующие возникновению аварии:

1. Отсутствие каркасного заземления распределительной коробки.
2. Наличие замыканий фазы на землю в другом месте системы.
3. Практика заземления оборудования через местные заземления или «заземления».

Использование земли в качестве системы защитного заземления часто называют «заземлением с помощью штифта». Этот
термин происходит от практики заземления каждой отдельной части оборудования на собственности
с отдельным заземляющим стержнем, вбитым в землю. Таким образом, «заземление штифтом» зависит от земли.
проводить ток замыкания на землю. Удельное сопротивление земли сильно варьируется от места к месту.
как видно из данных испытаний и опубликованных данных и близко не приближается к удельному сопротивлению меди
или сталь. Эта система защитного заземления допускает возникновение и сохранение нескольких неисправностей в электрических сетях.
оборудование, которое находится в непосредственной близости друг от друга. При возникновении этого состояния единственным другим
составляющая для смертельного исхода — это человек, соприкоснувшийся с неисправным оборудованием. Когда
в систему подается питание от заземленной энергосистемы, и используется «заземление штифтом»,
Одного замыкания на землю достаточно, чтобы инициировать потенциально фатальную ситуацию. Как видно из
В этом обсуждении следует любой ценой избегать «заземления колышками».

Наилучшим методом системы безопасного заземления является использование проводника того же электрического
характеристики проводника питания. Этот проводник должен находиться в том же кабеле или кабелепроводе, что и
силовой провод и быть непрерывным с как можно меньшим количеством соединений. Этот способ
обеспечивает обратный путь к устройствам отключения цепи с самым низким импедансом и обеспечивает положительное
работу защитных устройств.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПЕРЕНОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

На корпусное заземление переносного электрооборудования распространяются обязательные нормы 55, 56, 57,
12027. В этом стандарте указано, что заземление корпуса или эквивалентная защита должны быть предусмотрены для
мобильное оборудование с питанием по тянущимся кабелям. Металлический проводник без тока
становится неотъемлемой частью электрической системы, питающей мобильное оборудование от безопасного
точка зрения. Этот проводник используется для соединения рамы машины с заземлением и, таким образом, предотвращения
опасное напряжение, возникающее в условиях отказа. Поэтому важно, чтобы это
проводник должен быть непрерывным и иметь низкое значение импеданса. Из-за постоянных изгибов и давления, которые
Висячий кабель подвергается воздействию, заземляющий проводник становится весьма уязвимым к износу. Следовательно,
вполне вероятно, что провод может быть сломан в кабеле. Поскольку это единственная связь,
машина должна быть заземлена, важна периодическая проверка целостности этого проводника.
Тестирование этого проводника будет описано в другом разделе этой статьи.

Так как висячие тросы подвержены износу и являются дорогостоящим компонентом электроэнергии
системы, они периодически требуют ремонта. Ремонт висячих кабелей подпадает под обязательное
Стандарт 55, 56, 57, 12013, в котором говорится: «Постоянные сращивания и ремонт силовых кабелей,
включая заземляющий провод, если он предусмотрен, должен быть: (a) механически прочным с электрическим
проводимость максимально приближена к исходной; (b) Изоляция до степени, по крайней мере, равной
оригинала и запечатаны для предотвращения попадания влаги, и (c) снабжены защитой от повреждений как можно ближе к
возможным по сравнению с оригиналом, включая хорошее сцепление с внешней оболочкой».
будьте осторожны при соединении заземляющего провода, так как непрерывность этого провода не является жизненно важной для работы
портативное оборудование, которое он обслуживает. Однако это очень важно с точки зрения безопасности.
Соединения, выполненные в заземляющем проводе, должны быть механически прочными, чтобы предотвратить потерю непрерывности.
Следующее происшествие ясно демонстрирует последствия отсутствия сплошного грунта.
провод в подвесном кабеле.

Оператор операции по добыче песка и гравия скончался в результате поражения электрическим током и/или утопления.
Получив удар током от водозаборной трубы поплавковой насосной установки, оператор упал
примерно на 25 футов воды. Плавающая водяная насосная установка, на которой произошла авария, была повреждена.
был недавно установлен. При установке агрегата было обнаружено, что 4-жильный электрический кабель
от органов управления на заводе не было достаточно долго. Соединение было выполнено с помощью 3-х проводной электропроводки.
силовой кабель, не обеспечивающий непрерывного заземления панели управления. Кабель питания
был пропущен через болт с проушиной на двигателе насоса и подключен к проводам двигателя насоса. В
месте, где кабель проходил через болт с проушиной, внешняя изоляция кабеля была удалена и
протерлась изоляция на одной из фаз силового кабеля. Фазный провод был
в непосредственном контакте с рым-болтом.

Насосная установка и примерное местонахождение пострадавшего показаны на рис. 2. Центробежный
насос приводился в действие двигателем на 440 вольт через муфту прямого привода. Алюминиевая гребная лодка была
используется для получения доступа к устройству.

Достигнув баржи-насоса в алюминиевой лодке, пострадавший находился в центре лодки с
рабочий впереди лодки. Когда жертва положила одну руку на 4-дюймовый всасывающий водяной насос,
он получил удар током. В результате жертва упала в воду глубиной 25 футов.

Непосредственной причиной аварии стало отсутствие заземления двигателя привода насоса на регулятор мощности.
панель на заводе. Одной из причин было неправильное крепление силового кабеля к
блок водяного насоса: это, несомненно, привело к износу изоляции, тем самым обнажив оголенный провод.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Как только будет установлено надежное системное заземление, соединяющее все металлические каркасы электрических
оборудования вместе, то система заземления должна иметь некоторый опорный потенциал. С
заземление считается нулевым потенциалом, поэтому логично выполнить электрическое соединение с землей.
выбор. Заземляющий электрод должен иметь наименьшее возможное значение сопротивления, предпочтительно
5 Ом или меньше. Существует несколько причин, связанных с безопасностью, для выполнения соединения с низким сопротивлением к
земля земля. Ниже приведен лишь краткий список.

1. Ограничивает потенциал электрической системы относительно земли. Таким образом, ограничивая нагрузки на такие
   электрические компоненты, такие как переключатели, изоляторы и трансформаторы.
2. Снижает влияние статических зарядов на электрическую систему.
3. Защищает от ударов молнии.
4. Защищает от напряжения, наведенного молнией.
5. Сводит к минимуму влияние переходных перенапряжений.

Наиболее эффективный способ подключения к заземлению – это строительство заземляющего слоя. Есть
многочисленные методы построения заземляющего слоя с низким сопротивлением. Горное бюро IC 8767,
Руководство по строительству грунтовых оснований с забивными стержнями подробно описывает несколько методов строительства
заземляющий слой 5 Ом или менее в различных почвенных условиях.

Другим фактором, который следует учитывать при подключении к заземлению, является разделение подстанции.
заземление от защитного заземления. Земля подстанции – это земля, на которую поступает мощность
и трансформационное оборудование подключено. Здесь также находится основная защита шахты.
С точки зрения безопасности рекомендуется, чтобы заземляющий слой и заземляющий слой подстанции были
друг от друга на расстоянии 25 футов или в два раза больше наибольшего размера основания защитного заземления, в зависимости от того, что больше. В
случаи, когда нет заземления подстанции, а коммунальное предприятие подает заземляющий или статический проводник,
нельзя подключать защитное заземление к заземляющему проводу. Кроме того,
молниезащита, входящая в шахту, должна быть привязана к заземлению или
заземление подстанции. Это фактически изолирует энергосистему общего пользования от энергосистемы шахты.
Таким образом, любые неисправности, возникающие в системе энергоснабжения, не будут передаваться на шахту.
система питания.

Если бы неисправности коммунальных сетей разрешалось передавать в шахтную энергосистему, это могло бы устранить
рам горнодобывающего оборудования до опасных пределов потенциала.

ИСПЫТАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Благодаря исследованиям, проведенным Горным бюро, наиболее надежные и точные методы
измерение сопротивления земли заземления методом падения потенциала. Этот метод измерения является
подробно в Публикациях Горного бюро IC 8835, Руководство по заземлению и соединению подстанций.
для шахтных энергосистем. Метод падения потенциала также освещается во многих других публикациях, посвященных
доступны и входят в инструкции по измерению сопротивления заземления.
оборудование. Ниже приводится процедура проверки безопасности, которой следует следовать при проверке безопасности.
наземные системы мин.

ПРОЦЕДУРЫ ИСПЫТАНИЙ ЗАЗЕМЛЕННОГО ПОКРЫТИЯ

1. Определите местоположение и полную протяженность заземляющего электрода для электрической системы.
проверено.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ —Разные энергосистемы могут иметь общий заземляющий электрод.

2. Обесточьте все энергосистемы, в которых используется проверяемый заземляющий электрод.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ — Не проводите испытания при включенной системе. Заблокируйте его или предоставьте другой не менее
эффективные средства.

3. Тщательно проверьте наличие напряжения в системе и примите меры для устранения опасности.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ — Убедитесь, что вы проверили питание контура и конденсаторы.

4. При обесточенной системе заземлить все силовые (фазные) проводники на существующий заземлитель.
электрод с использованием безопасных процедур.

ОСТОРОЖНО — Перед заземлением силовых проводов не должно быть напряжения.

5. Подготовьте тестер сопротивления заземления к проведению испытаний.

6. Отсоедините ранее упомянутые силовые проводники и все заземляющие проводники от
заземляющий электрод в перчатках обходчика.

7. Проверьте наличие напряжения между заземляющим проводником (проводниками) и заземляющим электродом после
соединение прервано. Более чем несколько значений напряжения могут указывать на опасность для проверки
персонала или испытательного оборудования.

8. Выполните необходимые проверки сопротивления заземляющего электрода, следуя приведенным инструкциям.
с использованием тестера сопротивления заземления (рекомендуется метод измерения падения потенциала).
Тестеры сопротивления заземления доступны от нескольких производителей. Испытательное оборудование не
специально разработанные для испытаний на сопротивление заземления, использовать нельзя.

9. Запишите результаты проверки.

10. Подсоедините все провода заземления к заземляющим электродам, используя перчатки обходчика.

11. Проверьте провод(а) заземляющего электрода на непрерывность от заземляющего электрода.
(включая подключение) к услуге. Если служба удалена от заземления
электрода, проверьте непрерывность до точки, где проводник заземляющего электрода
физически защищены, а также силовые проводники.

12. Запишите результаты проверки непрерывности.

Важность обесточивания энергосистемы перед проведением испытаний системы заземления очевидна.
проиллюстрировано следующим несчастным случаем без смертельного исхода.

Электрик получил сильные ожоги левого предплечья, когда отключил нейтральную массу.
от конденсаторной батареи под напряжением 4160 вольт на подстанции. Авария показана на рисунке 3.

Мощность при добыче полезных ископаемых была снижена с 4800 вольт до 4160 вольт за счет двух батарей по три.
однофазные трансформаторы. Оба берега были соединены треугольником-звездой с нейтралью, соединенной с
заземление системы. Одна группа трансформаторов была подключена ко вторичной обмотке звездой на 4160 вольт через плавкие предохранители.
вырезы для конденсаторной батареи. Конденсаторы были подключены к заземлению системы.

Электрик занимался изоляцией системы от всех внешних источников питания и питания.
основания компании. Он делал это для того, чтобы проверить систему заземления.

Питание не отключалось, так как предполагалось, что проводник заземляющего электрода мог быть поврежден.
сняты с заземляющего стержня конденсаторной батареи без какой-либо опасности. Когда он
снял заземляющий проводник с заземляющего стержня, на его руках возникла дуга, и
руки, вызвав серьезные ожоги обеих рук и левой руки.

Исследование показало, что потенциал напряжения между заземлителем и землей
стержень был 1200 вольт. Это состояние было вызвано перегоревшим предохранителем в одном из конденсаторов.
вырезы в банках.

Испытание заземления корпуса — стационарное электрооборудование

Неправильное заземление рамы является причиной многих несчастных случаев с электрическим током в шахтах по добыче металлов и неметаллов. это
поэтому важно, чтобы система заземления рамы периодически проверялась, чтобы определить,
заземляющий провод непрерывен по всей системе электроснабжения шахты. Полное сопротивление контура заземления
тестирование не только требуется MSHA в 55, 56 и 57.12-28, но и рекомендуется Национальным пожарным
Ассоциация защиты в своей публикации 70B Техническое обслуживание электрооборудования 1977.

Испытание импеданса контура заземления используется для определения полного сопротивления цепи переменному току.
цепь, которая будет задействована в условиях неисправности. Поскольку испытание на сопротивление заземления было
рассмотрены ранее, последние два компонента, подлежащие испытанию в соответствии с 12-28, — это заземление.
электродный проводник и заземляющий проводник каркаса. Заземляющий проводник – это
проводник, соединяющий заземлитель с оборудованием отключения обслуживания, обслуживающим шахту
имущество. Целостность этого проводника необходимо проверять ежегодно. Заземление каркаса
проводники – это проводники, идущие от сервисного разъединения к каркасам всех электрических
оборудование. Эти проводники должны быть проверены один раз, а затем каждый раз при ремонте или модификации.
к цепи. (Политика требует проверки заземления корпуса.)
[См. Том 4 Руководства по политике программы.]

Этот тест может быть проведен несколькими методами. В одном методе используется тестер импеданса контура заземления.
Этот тестер подает ограниченный ток короткого замыкания (примерно 20 ампер) на тестируемую цепь в течение
ограниченное время (примерно 20 миллисекунд) путем измерения падения напряжения на эталонном резисторе
тестер показывает значение в омах контура неисправности.

Для определения цепей с высоким сопротивлением следует использовать тесты импеданса контура заземления. Высота
сопротивление может указывать на плохое соединение или чрезмерную длину проводника. Низкие значения сопротивления при
хорошая индикация не гарантирует, что все элементы схемы имеют достаточную мощность для работы с большими
замыкания на землю. Хорошее качество изготовления и тщательный визуальный осмотр необходимы для установки
целостность систем.

ПРОВЕРКА ЗАЗЕМЛЕНИЯ КОРПУСА ПЕРЕНОСНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Заземляющие жилы во висячих кабелях, силовых кабелях и шнурах, подающих питание на портативные
электрооборудование требует проверки чаще, чем ежегодная проверка, необходимая для заземления
проводники, которые подвергаются или подвергаются вибрации, изгибу, коррозионным средам или частым
опасности молнии. Процедуры и методы испытаний, используемые для проверки этого заземляющего проводника, могут быть
тот же метод используется для испытания заземлителей стационарного электрооборудования. Однако,
этот метод тестирования требует много времени, учитывая частоту, с которой тесты должны проводиться.
сделано для соблюдения регламента. Имеются устройства, которые используются в угольных шахтах.
постоянно контролировать целостность заземляющего проводника. Эти устройства, называемые наземной проверкой
мониторы, требуются в соответствии с правилами электроснабжения угольных шахт для непрерывного контроля тянущегося кабеля.
целостность заземляющего провода. При обрыве заземляющего провода монитор отключает автоматический выключатель, питающий
висячий трос, таким образом обесточивая машину и предотвращая становление рамы машины
под напряжением. Эти мониторы имеют отказоустойчивую конструкцию и уже несколько лет используются в шахтах.

Хотя мониторы заземляющего провода не требуются в соответствии с правилами использования металлов и неметаллов, их можно использовать.
выполнять требования 55, 56 и 57, 12-28. Их следует использовать в первую очередь для наблюдения за
висячий кабель заземления, подключенный к переносной горнодобывающей технике. Применение этих мониторов
к переносным ручным электроинструментам нецелесообразно из-за сложности и размера заземляющего провода.
оборудование для наблюдения. Однако использование GFI на переносных ручных электроинструментах было бы
практично и предпочтительно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Надлежащее заземление шахтных электрических систем чрезвычайно важно на рудниках. Там
было много смертельных случаев, связанных с системами питания, которые не были должным образом заземлены. Как можно видеть
Согласно этой статье, система заземления похожа на спасательный круг для альпинистов. Если у альпиниста нет
линии жизни, он рискует упасть, когда потеряет равновесие. Кроме того, если линия жизни не
периодически тестируется, на него нельзя полностью полагаться. Вот почему система заземления на шахте
необходимо периодически тестировать.