تأريض معدات الطاقة والشبكات التجارية

لماذا يتم تأريض التركيبات الكهربائية ، وما الخطر الذي تشكله الدوائر غير الأرضية على الناس ، وأخيرًا ، في أي الحالات وكيف يتم التأريض في الصناعة؟ سيتم الرد على أسئلتنا وغيرها في مقالتنا. سوف تتعلم كيفية تركيب أسلاك التأريض ، وكيفية مد الأسلاك لها في ظل ظروف مختلفة ؛ ما هو محظور وما يجوز استعماله في جهاز التأريض الواقي. سنتحدث عن الفروق الدقيقة في أغلفة الكابلات الأرضية وكيف يتم وضع الأسلاك في غرف جافة ورطبة.

على الرغم من حقيقة أن أسلاك الشبكات الكهربائية معزولة كهربائيًا عن بعضها البعض وعن الأرض ، فإن عزل الأسلاك لا يمكن أن يتداخل مع التيارات السعوية ، لأن الشبكة الكهربائية والأرض يشكلان ألواح مكثف ممدود ، يوجد بينهما تيار سعوي يتدفق حتمًا. أي أن هناك دائمًا دائرة طفيلية يتم تقصيرها إلى الأرض من خلال هذه السعة. لذلك ، في حالة التلامس العرضي ، حتى لمس سلك معزول ، يتعرض الشخص لخطر الصدمة الكهربائية.

بالطبع ، يعد تلف الأسلاك ذات الإمكانات البديلة العالية خطرًا أكبر بكثير على الأشخاص ، ولكن من أجل الحماية من عواقب تقصير الصناديق الموصلة للمعدات ، فإن هذه الأغلفة نفسها متصلة مسبقًا بالأرض بمساعدة من أجهزة التأريض.

في التركيبات الكهربائية الصناعية المختلفة للجهود التي تصل إلى 1000 فولت مع صفر مؤرض بقوة من مصدر أحادي الطور أو مع محايد مؤرض ، وكذلك في المستهلكين الدائمين بنقطة محايدة ذات أرضية صلبة ، يتم إجراء إعادة الضبط بحيث في في حالة الطوارئ ، سيتم الفتح تلقائيًا وفي نفس الوقت بسرعة كبيرة ... تعتمد سرعة رد الفعل على جهاز الحماية المحدد.

لهذا الغرض ، يتم تحييد أجزاء من المعدات التي قد تتعرض لجهد عالٍ بطريق الخطأ في حالة الطوارئ ، وتوصيلها بموصل محايد مؤرض للشبكة. على سبيل المثال ، إذا كان جسم جهاز الإضاءة قصير الدائرة وتم تحييد الجسم ، فستعمل الصمامات تلقائيًا وسيتم إزالة الجهد من الدائرة على الفور. PUE يصف تركيب معظم التركيبات 380 و 220 فولت مع محايد مؤرض بقوة (متصل مباشرة بجهاز التأريض).

في التركيبات الكهربائية بجهد تشغيل يصل إلى 1000 فولت مع محايد معزول ، وكلما زاد جهد التشغيل عن 1000 فولت ، يتم إجراء التأريض ، بمعنى تقليل التيار الذي يمكن أن يتدفق عبر الشخص إلى مستوى مهمل. قيمة صغيرة.يتم تحقيق ذلك عن طريق تأريض أجزاء من المعدات ، ويجب أن يتمتع جهاز التأريض بمقاومة أقل بكثير من مقاومة جسم الإنسان ، والتي بدورها لها مقاومة في حدود 800 أوم - 100 كيلو أوم ، والتي تعتمد على العديد من العوامل ، بما في ذلك فسيولوجية (صحة ، أحذية ، ملابس ، إلخ).

بالنسبة للمعدات الكهربائية ذات المحايد المعزول والفئة التي لا تزيد عن 1000 فولت ، يجب ألا تتجاوز مقاومة دائرة التأريض 4 أوم ، وللتركيبات ذات المحايد المؤرض: 660 فولت - لا يزيد عن 2 أوم ، ل 380 فولت - لا أكثر من 4 أوم ، ول 220 فولت - لا يزيد عن 8 أوم. بالنسبة للمعدات ذات الجهد العالي المصنفة من 3000 إلى 35000 فولت ، يتم حساب مقاومة أجهزة التأريض باستخدام الصيغة 125 / (التيار إلى الأرض أثناء الخطأ) أثناء التسوية بحد أقصى 10 أوم.

إذا كان التأريض شائعًا للمعدات ذات فئات الجهد المختلفة ، فيجب أن تكون مقاومتها أقل من قيم الحد الأعلى أو مساوية لها ، وإلا فلن تعطي الحماية التأثير اللازم من حيث السلامة بسبب الانخفاض الكبير في الجهد على عناصر المعدات.

التركيبات الكهربائية ذات التيار المتناوب ثلاثي الأطوار بجهد 380 فأكثر ؛ معدات التيار المباشر بجهد 440 فولت أو أكثر ، كاملة دائمًا مع محايد أو أرضي. في ورش العمل التي تنطوي على مخاطر خاصة ، وكذلك في التركيبات الخارجية بجهد متناوب 42 فولت ، وفي المعدات ذات الجهد المباشر 110 فولت ، فإنها تقوم دائمًا بالتأريض أو التأريض. يتم إيقاف أو تأريض المعدات المتفجرة بدون خيارات ، بغض النظر عن مستوى جهد التشغيل ، لأن أي شرارة أو تسخين عرضي يمكن أن يؤدي إلى مأساة.

العناصر الخارجية المحايدة أو المؤرضة للمحولات والمحركات والمولدات وأجهزة الإضاءة والأجهزة المختلفة وكذلك المحركات وملفات قياس محولات التيار والأغلفة الخارجية للألواح والعناصر المتحركة والمنقولة للهياكل مع المعدات الكهربائية المثبتة فيها وبطانات الكابلات و هياكل الكابلات الأخرى التي توصل الضفائر من كل من الأسلاك والكابلات ، والأنابيب الموصلة لحماية الأسلاك الكهربائية ، وإطارات القضبان ، والكابلات ، إلخ. ينطبق هذا على كل من المعدات الكهربائية الثابتة والمتحركة ، وكلاهما موجود في الصناعة.

ولكن هناك أوقات لا يكون فيها التأريض ضروريًا. لذلك ، لا يؤرضون ولا يؤرضون العلب المجهزة بعزل إضافي ومباني مستهلكي الكهرباء غير المتصلين مباشرة بالشبكة ، ولكن من خلال محول عزل. يُسمح بعدم إجراء التأريض على الإطلاق وعدم تأريض العبوات المثبتة مباشرة على هياكل موصلة مؤرضة بالفعل أو مؤرضة مع اتصال موثوق بينهما. هذا ليس موضوع هذه المقالة ، لكن تدابير الحماية هذه ضد الاتصال غير المباشر تهدف إلى حماية التركيبات الكهربائية.

يتم توصيل كل عنصر من العناصر المحايدة أو الأرضية لجهاز الاستقبال الكهربائي المركب بالشبكة المحايدة أو الشبكة الأرضية عن طريق صنبور شخصي خاص به. يحظر توصيل أجزاء من التركيب المحمي في سلسلة مع بعضها البعض ثم في المحايد الوقائي أو في موصل التأريض.

ومع ذلك ، يمكن توصيل العديد من الهياكل المختلفة ، مثل إطارات الرافعة والقضبان ، في سلسلة إذا تم استخدامها مباشرة كحماية محايدة أو قضبان تأريض ، أو إذا كانت هي نفسها خطوط تأريض أو تأريض. ومع ذلك ، فإن كل مسمار على الخط المحايد أو الأرضي يؤمن سلكًا منفصلاً.

عندما يعمل الشخص بأداة كهربائية ، فإنه لا يزال يلمس الغلاف الموصل ، وفي حالة حدوث مشاكل في العزل ، يمكن أن يتأثر الغلاف أحيانًا بجهد التيار الكهربائي ، وهو أمر خطير على العامل. غالبًا ما يتم تشغيل أداة الطاقة للتركيب من الدرع ، حيث تعمل الصمامات كأجهزة واقية ، ولكنها تنطلق فقط عند سحب تيار كبير. لكن مقاومة السلك في حلقة الإغلاق تلعب ضدنا ، ويمكن أن تستغرق عملية الحماية أكثر من ثانية ، وهذا بالفعل خطير على جسم الإنسان.

لتجنب المخاطر ، يتم استخدام أجهزة التيار المتبقي الأوتوماتيكية ، والتي لها وقت للعمل لا يزيد عن 210 مللي ثانية بعد لحظة تعطل الأرض أو الإطار.

تعد أجهزة الحماية من هذا النوع من أنواع مختلفة: لمراقبة استمرارية دائرة التأريض ، ولرصد عزل الطور (من الأرض) ، وللحماية من دخول تيار الطور إلى الصندوق ، وللحماية من الأعطال ثنائية الطور أو أحادية الطور مع الأرض ، للحماية من الاتصال المباشر مع التيار الضعيف لعناصر الإسكان. تتمتع أجهزة التحكم في السلع الاستهلاكية C-901 و IE-9807 بحساسية تبلغ 10 مللي أمبير وزمن استجابة أقل من 51 مللي ثانية. لا تسمح هذه الأجهزة للتيار أن يكون لديه وقت لإيذاء شخص ما.

لغرض تأريض التركيبات الكهربائية ، يتم استخدام موصلات التأريض الطبيعية بشكل أساسي ، حيث تتوافق مقاومة التشتت مع PUE. يمكن أن يكون هذا أساسًا خرسانيًا مقوى لمبنى ، أو أنبوب ماء مدفون ، أو غلاف ، إلخ. يحظر تأريض المعدات الكهربائية على خطوط الأنابيب بالوقود المنقول عبرها ، على أنابيب الحديد الزهر ، على خطوط الأنابيب المؤقتة.

في المقام الأول ، تعمل الموصلات المحايدة القياسية كموصلات محايدة وموصلات أرضية ؛ أسلاك لأغراض خاصة الهياكل الموصلة للمباني وأجزاء الهياكل الصناعية ، على سبيل المثال ، أعمدة المصاعد ، والقضبان أسفل الرافعات ، وما إلى ذلك ، وخطوط الأنابيب المختلفة ، وأغلفة كابلات الطاقة ، وصناديق الأسلاك الكهربائية.

يحظر استخدامها كموصلات تأريض: أغلفة الأنابيب العازلة ، والتمويجات التي تحمل الكابلات ، وأغلفة الرصاص والدروع الواقية للأسلاك والكابلات ، حيث يجب أن تكون مؤرضة بشكل صحيح. يتم توصيل التركيبات الكهربائية والعناصر الموصلة للبنية التحتية للمبنى ، وكذلك جميع أنواع خطوط الأنابيب ، بشبكة التأريض أو التأريض لمعادلة إمكاناتها. يكفي الاتصال الطبيعي للمعادن في المفاصل.

إذا كانت هناك حاجة إلى قطب كهربائي أرضي صناعي ، فسيتم استخدام أقطاب أرضية صناعية مدفونة وأفقية ورأسية. لإنتاجها ، عادةً ما يتم استخدام الفولاذ المستدير الذي يبلغ قطره من 10 إلى 16 مم ، وغالبًا ما يتم تجريد الصلب 40 × 4 مم أو الزاوي 50 × 50 × 5 مم. يبلغ طول العمودي 2.5 إلى 5 أمتار ، ومسمار (يصل إلى 5 أمتار) أو القيادة (حتى 3 أمتار) في عمق التربة يدويًا أو بمساعدة أداة كهربائية أو أداة خاصة أخرى.

التركيبات الكهربائية المتصلة بالأرض بمقاومة تزيد عن 200 أوم-م مؤرضة بقطب كهربائي عميق التأريض أو تتم معالجة الأرض بشكل إضافي زيادة التوصيل الكهربائي - بالنسبة للأقطاب الكهربائية الرأسية ، يتم وضعها في طبقات متناوبة من Ca (OH) 2 أو NaNO3 والأرض ، ويبلغ قطر هذه المعالجة نصف متر عند ثلث ارتفاع القضيب في الجزء العلوي منه. بعد الانتهاء من وضع كل طبقة ، يتم سقيها بالماء على التوالي.

إذا كانت هناك مناطق قريبة من الأرض ذات موصلية أعلى ، فإنها تلجأ إلى أقطاب تأريض بعيدة باستخدام كبلات أو أسلاك إضافية. في ظروف التربة الصقيعية ، يتم تثبيت الأقطاب الكهربائية الأرضية في مناطق الذوبان والخزانات وكذلك في الآبار الارتوازية.

يستخدم الفولاذ تقليديًا كمواد للموصلات الأرضية الثابتة ، ما لم يتم ، بالطبع ، استخدام الموصل المحايد الرابع لنظام ثلاثي الطور (النحاس) لهذا الغرض. يوضح الجدول الحد الأدنى من الأحجام للموصلات المحايدة والتأريض ، بما في ذلك موصلات التأريض الفولاذية. عند جهد لتركيب كهربائي مع محايد معزول يبلغ 1000 فولت ، لا يمكن أن تتجاوز مقاومة أسلاك التأريض ، وفقًا لـ PUE ، مقاومة أسلاك الطور بأكثر من 3 مرات. يشار إلى القيم الدنيا المسموح بها للمقطع العرضي في الجداول.

بالنسبة للتركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت ، في المباني الصناعية ، وفي ورش العمل ، يتم استخدام خط تأريض ، وحافلة فولاذية ذات مقطع عرضي لا يقل عن 100 ملم مربع ، وبجهد يزيد عن 1000 فولت ، الحد الأدنى للمقطع العرضي لها هو 120 ملم مربع.يحظر استخدام الهياكل المعدنية وخطوط الأنابيب والمعدات كموصل محايد للعمل.

تستخدم التركيبات الكهربائية المتنقلة للتأريض أو التأريض سلكًا منفصلاً على شكل قلب كجزء من كبل ، في غلاف واحد مشترك لأسلاك الطور ، مع نفس المقطع العرضي لأسلاك الطور.

للتأريض و موصلات واقية محايدة على المعدات المتفجرة ، في الصناعات الخطرة تستخدم الأسلاك المتخصصة. يمكنك أيضًا استخدام الهياكل المعدنية والأنابيب الفولاذية وأغلفة الكابلات وما إلى ذلك ، ولكن فقط كإجراء إضافي ، أولاً وقبل كل شيء ، يجب أن يكون هناك سلك أرضي خاص.

بالنسبة للمنشآت المتفجرة ذات المحايدة المؤرضة بجهد يصل إلى 1000 فولت ، يتم إجراء تأريض شبكات الإمداد بسلك مدمج إضافي: الرابع - للشبكات ثلاثية الطور ، والثالث - للمرحلتين والمفردة شبكات المرحلة. حتى شبكات الإضاءة أحادية الطور في المناطق الخطرة من الفئة B-1 مجهزة بموصل حماية ثالث.

عندما لا تفي الهياكل الطبيعية بمتطلبات PUE ، فلا يوجد مخرج آخر سوى بناء أقطاب أرضية اصطناعية.

يتم تثبيت الأقطاب الكهربائية الأرضية المعلقة ، والتي يتم وضعها في الجزء السفلي من الحفرة بالفعل في بداية تركيب أساس الهيكل ، في مرحلة البناء. يتم دفع الأقطاب الأرضية العمودية أو الضغط عليها ببساطة في الأرض باستخدام أجهزة خاصة ، مثل آلات الطيار الأوتوماتيكية أو المكابس الهيدروليكية. يتم وضع الجزء العلوي على ارتفاع من 0.6 إلى 0.7 متر تحت مستوى علامة الأرض ، وارتفاع النتوء من قاع الحفرة هو 0.1 إلى 0.2 متر.يتم ذلك بحيث يكون من الملائم بعد ذلك لحام الأسلاك المتصلة على شكل شرائط أو قضبان أسطوانية.

يتم توصيل الموصلات في الدوائر الأرضية عن طريق اللحام المتداخل. إذا كانت التربة عدوانية ويمكن أن تؤدي إلى تآكل المعادن ، فسيتم زيادة المقطع العرضي للأقطاب الكهربائية المؤرضة ، ويتم استخدام النحاس أو الأقطاب الأرضية المجلفنة كبديل مقاوم للتآكل ، وللمزيد من الموثوقية المضادة للتآكل الكهربائية (الكاثودية) تمت إضافة الحماية.

تتم إضافة حماية أنابيب الأسبستوس إلى موصلات التأريض الأفقية إذا عبرت المرافق تحت الأرض ومسارات السكك الحديدية والهياكل الأخرى التي قد تساهم في إحداث أضرار ميكانيكية لأي من الهياكل المتقاطعة. عند اكتمال التثبيت وتكون حفرة الأساس جاهزة للردم النهائي ، يتم وضع إجراء إلزامي حيث يتم تسجيله قانونًا أنه تم تنفيذ الوضع المخفي.

يجب أن تكون موصلات الحماية المحايدة والموصلات الأرضية سهلة الوصول ، إن أمكن ، للتشخيص والفحص. هذا ، بالطبع ، لا ينطبق على نوى وأغلفة الكابلات والأنابيب ذات الموصلات الخفية والهياكل المعدنية الموجودة في البداية في الأساسات وفي الأرض والموصلات المحايدة والتأريض المثبتة في أنابيب مخفية وغير صالحة للخدمة ولا يمكن الاستغناء عنها.

إذا كانت الغرفة جافة ، يتم وضع أسلاك التأريض مباشرة على الطوب أو القاعدة الخرسانية ، ويتم توصيل قضبان التوصيل الموصلة بها بمسامير. في المناطق الرطبة ، يلزم وجود فواصل أو حاملات لإبقاء السلك 1 سم أو أكثر من القاعدة.

على الأسطح المستقيمة للمؤسسة ، يتم تثبيت الأسلاك على مسافة 60-100 سم بين السحابات ، وعند الانحناءات - بهامش 100 سم من الزاوية ومن نقاط التفرع ، على مسافة 40-60 سم من الأرضية وما لا يقل عن 5 سم من الأسقف المتحركة للقنوات ... تستخدم الجِلب أو فتحات التثبيت لمد سلك التأريض عبر الحائط ، وتضاف المعوضات عند تقاطع المعوضات.

يتم لحام الأسلاك الأرضية بالعناصر المعدنية للتركيبات ، باستثناء الموصلات المستخدمة للقياسات. يتكون تداخل اللحام بطول يساوي ستة أضعاف قطر السلك الدائري أو يساوي تقريبًا عرض الشريط.

تقليديا ، تحتوي علب الماكينة على مسمار خاص لتثبيت السلك الأرضي ، ويتم تأريض الآلات المثبتة على المنصة بتوصيل السلك مباشرة بالمنزل. إذا اهتزت المعدات أثناء التشغيل ، فقم بتركيب صامولة قفل إضافية. قبل الانضمام إلى الأسطح الملامسة ، يتم تنظيفها حتى تتألق ويتم وضع القليل من الفازلين بطبقة رقيقة.

يتم أحيانًا تجهيز خطوط الأنابيب المستخدمة كأقطاب كهربائية أرضية بصمامات ، وهناك عدادات مياه وشفاه عليها ، وفي مثل هذه الأماكن ، يلزم وجود وصلات عبور جانبية بمساحة مقطع عرضي تبلغ 100 ملم مربع ، يتم لحامها أو تركيبها باستخدام المشابك.

تم وضع علامة خاصة على أسلاك الحماية والتأريض المحايدة المثبتة في العراء بحيث يمكن تمييزها عن الاتصالات الأخرى - شريط أصفر على خلفية خضراء. نقاط توصيل أجهزة التأريض المحمولة غير مطلية.

درع كابلات التحكم والكهرباء ، ضفائرها المعدنية مؤرضة.يتم أيضًا تأريض أطراف وموصلات الكابلات وتجميعات الكابلات الموصلة والقنوات والصواني وكابلات تأمين الكابلات. يتم أيضًا تأريض الأنابيب الفولاذية التي يتم وضع الكابلات داخلها في المباني.

توفر الموصلات النحاسية المرنة التي تقطعت بها السبل تلامسًا للغمد والدروع مع الموصلات الطرفية والرابطية. في نهايات الخطوط ، هذه الأسلاك موصولة بخطوط أرضية. يُفترض أن تكون المقاطع العرضية للموصلات المرنة ، وفقًا للمقطع العرضي للقلب الموصل للكابل ، متساوية: 6 ملم مربع للمقطع العرضي لموصل الكابل حتى 10 ملم مربع ، 10 متر مربع للكابلات 16-35 ملم مربع ، 16 ملم مربع ل 50-120 ملم مربع و 25 ملم مربع ل 150-240 ملم مربع.

لضمان استمرارية دائرة التأريض للكابلات ، يتم استخدام اللحام في الوصلات مع موصلات الرصاص: من أحد طرفي الكبل ، يتم لحام السلك الأرضي بالدرع ، ثم يتم لحام النابض في مركز الموصل ، ثم إلى الدرع في نهاية قطعة الكبل التالية. بالنسبة إلى الصناديق والصواني الموصلة للتأريض ، يتم إجراء التثبيت بنفس الطريقة - على الأقل في عدة أماكن يتم لحامها في طرفي الخط.

إذا تم وضع الكبل على الكابلات ، فسيتم تأريض جميع الأجزاء الموصلة ، بما في ذلك الكبل نفسه. يتم توصيل الأنابيب الفولاذية المستخدمة في التأريض بإحكام بموصل محايد أو بجهاز تأريض.

للحفاظ على سلامة موظفي الصيانة ولحماية الرصاص أو غلاف الألومنيوم للكابل في حالة حدوث عطل في العزل الأرضي ، يتم تأريض جميع الأغطية المعدنية والدروع للكابل ، وأجسام الموصلات والدعامات الهياكل.

نأمل أن تكون هذه المقالة مفيدة لك وأن لديك الآن فكرة عن كيفية وسبب تطبيق التأريض على التركيبات الكهربائية.