Содержание

Заземляющие проводники

Заземляющие проводники ЗП предназначены для заземления различных металлоконструкций, которые установлены на опорах ВЛ электропередач напряжением до 10кВт, с токонесущими проводниками (провода СИП).

Заземляющие проводники (ЗП) обеспечивают безопасность и надежность эксплуатации линий электропередач и прочих конструкций, находящихся под высоким напряжением. Изготавливаются они из стали в виде гибкой проволоки с крепежными пластинами (шайбами) на концах.

Для обеспечения долговечной эксплуатации и безопасности ЛЭП проводники изготавливаются из углеродистой стали с цинковым или лакокрасочным покрытием, обеспечивающим защиту элементов от коррозии.

 

Наименование

Чертеж

Вес кг.

Аналог

Чертеж

Вес кг.

Заземляющий проводник ЗП1

3.407.1-143.8.54

0.9

 

 

 

Заземляющий проводник ЗП1

27.0002-43

0.9

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП2 (один метр)

3.407.1-136.01.04

0.5

 

 

 

Заземляющий проводник ЗП2

3.407.1-136.3.36

0. 5

 

 

 

Проводник ЗП2

21.0003-13

0.5

 

 

 

Заземляющий проводник ЗП6

21.0045-16

0.5

 

 

 

Заземляющий проводник ЗП6

26.0008-43

0.5

 

 

 

Заземляющий проводник ЗП6

30. 0020-52 0.5      

Проводник ЗП6

ЛЭП98.08-09

0.5

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП51, ЗП51-М

II.0463-I 05.40

1.8

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП64, ЗП64-М

Л57-97.0I.02

2.1

 

 

   

Заземляющий проводник        ЗП65, ЗП65-М

Л57-97. 03.03

2.05

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП67, ЗП67-М

Л57-97.06.04

3.0

 

   

Заземляющий проводник        ЗП69, ЗП69-М

Л57-97.07.04

1.3

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП70, ЗП70-М

Л57-97.09.04

1.86

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП76, ЗП76-М

20. 0027  09.06

0.67

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП76, ЗП76-М

Л62-99  05.05

0.67

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП76а, ЗП76а-М

20.0027  09.06

0.43

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП76а, ЗП76а-М

Л62-99  05.05

0.6

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП78, ЗП78-М

Л62-99  19. 03

0.62

 

 

 

Заземляющий проводник  ЗП79, ЗП79-М

20.0027  01.05

0.45

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП79, ЗП79-М

Л62-99  05.05

0.45

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП80, ЗП80-М

20.0027  01.05

0.62

 

 

 

Заземляющий проводник        ЗП81, ЗП81-М

20. 0027  19.04

0.74

 

 

 

Заземляющий стержень         ЗП 100

29.0008-20

1.14

 

 

 

Заземляющий стержень       ЗП 250

3.407.1-164.01.02

2.8

 

 

 

Заземляющий стержень         ЗП 251

3.407.1-164.01.02

3.1

 

 

 

Щелкните на траверсу, для перехода

Здесь Вы можете заказать выбранные заземляющие проводники:

Заземляющий проводник ЗП-1 (1 м) (3.

407.1-143.8.54)

Заземляющий проводник ЗП1 служит для заземления металлических элементов и конструкций (разрядников, траверс, РЛНД, креплений подкосов и др.) с нулевым электродом в основу опорных ЛЭП. Он используется на линиях с неизолированными проводами, работающими при напряжении до 10 кВ.

Конструктивные особенности проводников ЗП-1

Изготавливается заземляющий проводник ЗП-1 в виде стального стержня толщиной 10 мм. На нем располагаются три шайбы (квадратные пластины), предназначенные для крепления проводника при монтаже. Такая конструкция обеспечивает надежную фиксацию изделий, следовательно – безопасность линии в целом.

Для обеспечения антикоррозионной защиты заземляющий проводник ЗП1 подвергается оцинкованию, покрывается грунтовками или порошковыми красителями. Это придает ему стойкость к атмосферной влаге и осадкам.

В продаже также есть специальные гибкие заземляющие проводники ЗП1м.

Они изготавливаются в виде проводов определенной длины и служат для организации заземления кронштейнов из металла при обустройстве ЛЭП.

Преимущества покупки заземляющих проводников у «РусЭнерго»

Гарантированное качество. Мы осуществляем продажу заземляющих проводников ЗП1м и ЗП-1, изготовленных лучшими производителями электротехнической продукции. Такие изделия производятся из высококачественных материалов, проходят необходимые испытания, поэтому обеспечивают не просто надежную, но и долговечную защиту ЛЭП.

  • Приемлемая стоимость. Благодаря прямым поставкам от производителей у нас цены на заземляющие проводники ЗП1 (ЗП-1) и ЗП1м являются сравнительно невысокими. Существует возможность заказать электротехнические комплектующие оптом, что позволит Вам достичь еще большей экономии.
  • Выгодные условия поставок. По Екатеринбургу возможна доставка заземляющих проводников ЗП 1м и ЗП-1, в регионы мы отправляем продукцию с помощью транспортных компаний.
    На складах «РусЭнерго» всегда имеется запас самых востребованных комплектующих, что позволяет нам обеспечивать оперативность отгрузки, а Вам – сэкономить время и выполнить электромонтажные работы в сжатые сроки.

Чтобы купить заземляющие проводники ЗП1м и ЗП-1, позвоните в компанию «РусЭнерго» по одному из контактных номеров, обратитесь к нашим специалистам в онлайн-режиме либо по электронной почте, или оформите заказ посредством «Корзины».

Заземляющие проводники ЗП1, ЗП2, ЗП70 ☏ 097-092-00-75 Денис Слипко

Для организации заземления различных металлоконструкций ЛЭП 6кВ, 10кВ, выполненных с использованием неизолированных проводов, применяется заземляющий проводник ЗП1, представляющий собой стержень из стали (толстой проволоки) с шайбами, необходимыми для крепления. Присоединяется он к проводнику штатному заземляющему, который находится на стойке из железобетона. Заземляющий проводник ЗП-1 обеспечивает надёжную защиту оборудования от возможного поражения электротоком.

Используется данный заземляющий проводник для заземления различных металлоконструкций, включая опоры ЛЭП, напряжение на которых - до 10 кВт.

Быстро и качественно изготовим стальные конструкции для воздушных линий электропередач ЛЭП-0,4-10 кВ:
Траверсы ТМ;
Траверсы ТН;
Хомуты;
Кронштейны;
Оголовки;
Надставки;
Болты;
Оттяжки.
А также металлоконструкции под заказ с использованием собственных разработок и эскизов (чертежей) клиента.
Хорошая геометрия, высокое качество сборки и покрытия, индивидуальный подход к каждому клиенту.
Наличие большого склада, кратчайшие сроки изготовления и доставки, гибкая система скидок.

Траверса — это металлоконструкция, которая расположена на железобетонной стойке воздушной линии электропередачи, к которой крепят изоляторы для проводов и другую арматуру. 
Основное назначение траверс - создание требуемого изолирующего воздушного промежутка  и поддержания проводов.

Проводник ЗП1

Типовая стальная конструкция железобетонных опор ВЛ 10 кВ.

Изготавливается по чертежу 3.407.1-143.8.54 

 

Поз.

Наименование

Кол-во

1

Полоса 5х60

3

2

Круг 10

1

 

Марка

Масса, кг

ЗП1

0,9

Заземляющие проводники – устройства для обеспечения безопасности и надёжности эксплуатации ЛЭП, а также конструкций других типов, которые находятся под высоким напряжением.
Заземляющие проводники, представленные компанией «Трансэнерго-Ком» - это конструкции, обеспечивающие безопасность рабочих при обслуживании объектов. Это простое приспособление, позволяющее соблюдать безопасную и надежную эксплуатацию конструкций под высоким напряжением. Если вы хотите приобрести его, то можете заказать данную продукцию на сайте компании или обратившись в офис компании.

 

Ре проводник это - Всё о электрике

Защитные проводники в электроустановках (PE-проводники)

Главной задачей, которая должна быть решена при создании любой электроустановки, является обеспечение ее электробезопасности. Нормативные документы предусматривают совокупность мер по защите людей и животных от поражения электрическим током, которую следует предусмотреть при проектировании электроустановки и ее монтаже.

Защитные проводники (РЕ) применяются в электроустановках для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Защитные проводники, как правило, имеют электрическую связь с заземляющим устройством и поэтому в нормальном режиме электроустановки здания находятся под потенциалом локальной земли.

К защитным проводникам присоединяются открытые проводящие части электрооборудования класса I, с которыми человек имеет многократные электрические контакты.

Поэтому при выполнении монтажа электроустановки здания очень важно не перепутать защитные проводники с линейными проводниками, чтобы исключить ситуацию, когда человек, прикоснувшийся к корпусу, например, холодильника, к которому ошибочно подключен фазный проводник, будет поражен электрическим током. Уникальная цветовая идентификация защитных проводников предназначена для резкого сокращения подобных ошибок.

В системах TN-C, TN-S, TN-С-S защитный проводник соединен с заземленной токоведущей частью источника питания, например, с заземленной нейтралью трансформатора. Он называется нулевым защитным проводником .

В электроустановках зданий применяются также совмещенные нулевые защитные и рабочие проводники (РЕN-проводники) , которые сочетают функции как нулевых защитных, так и нейтральных (нулевых рабочих) проводников. По своему назначению к защитным проводникам относятся также заземляющие проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.

Система заземления TN–S:

Нулевой рабочий проводник (N – проводник в системе TN–S) – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников соединенный с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.

Совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводник (PEN – проводник в системе TN–C) – проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника.

Система заземления TN–C:

Заземляющие проводники являются составной частью заземляющего устройства электроустановки здания. Они обеспечивают электрическое соединение заземлителя с главной заземляющей шиной, к которой, в свою очередь, присоединяются другие защитные проводники электроустановки здания.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Проводники уравнивания потенциалов применяются в электроустановках зданий и в зданиях для выполнения уравнивания потенциалов (соединения между собой открытых и сторонних проводящих частей с целью обеспечения эквипотенциальности), которое обычно предназначено для защиты людей и животных от поражения электрическим током. Поэтому в большинстве случаев эти проводники являются защитными проводниками уравнивания потенциалов.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р 50462 желтый цвет и зеленый цвет могут использоваться в комбинации желто-зеленого цвета, которая применяется исключительно для обозначения защитных (нулевых защитных) проводников (PE). Применение для идентификации проводников желтого цвета или зеленого цветов не допускается, если существует опасность смешивания указанных цветов с комбинацией желтого и зеленого цветов.

На основании требований, изложенных в ГОСТ Р 50462, в ПУЭ были внесены дополнения, устанавливающие следующую цветовую маркировку проводников электропроводок:

двухцветная комбинация желто-зеленого цвета должна обозначать защитные и нулевые защитные проводники;

голубой цвет следует применять для идентификации нулевых рабочих проводников;

двухцветную комбинацию желто-зеленого цвета по всей длине проводника с голубыми метками на его концах, которые наносятся во время монтажа, необходимо использовать для обозначения PEN-проводников.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 245-1, ГОСТ Р МЭК 60227-1 и ГОСТ Р МЭК 60173 комбинация желтого и зеленого цветов должна использоваться только для обозначения той изолированной жилы кабеля, которая предназначена для применения в качестве защитного проводника. Комбинация желтого и зеленого цветов не должна применяться для идентификации других жил кабеля.

Ре проводник это

Мне довольно часто приходится сталкиваться с вопросом как правильно разделить входящий PEN проводник на N и PE. Также эти вопросы уже много раз задавались в комментариях на сайте и я обещал опубликовать материал на эту тему. Хоть не так быстро, но все-таки я свое обещание выполнил ))) Об этом говорит данная статья. Приятного чтения!

Как разделить входящий PEN проводник на N и PE

PEN проводник представляет собой совмещенные в одну жилу нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. Если говорить простыми словами, то PEN это объединенные “ноль” и “земля”. PEN проводник применяется в старых системах заземления TN-C. По современным требованиям нормативных документов этот проводник нужно разделять на два самостоятельных проводника N (нулевой рабочий) и PE (нулевой защитный) и сделать переход на систему заземления TN-C-S.

Об этом гласит ПУЭ п.7.1.13:

Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S. При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В или 3 х 220 В, следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

Данный перевод позволяет во всех розетках подключить защитные контакты, таким образом, позволяет заземлить всю домашнюю технику и обезопасить человека от поражения электрическим током.

Сегодня практически везде в частном секторе и во многих домах советской постройки используется старая система заземления TN-C. Поэтому при реконструкции электропроводки нужно делать переход на TN-C-S, т.е. нужно разделить PEN проводник на самостоятельные N и PE.

Где нужно разделять PEN проводник?

На это нам даст ответ ГОСТ Р 50571.1-2009. В п.312.2.1 есть следующие строки:

В электроустановках жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений запрещено применять PEN-проводники. PEN-проводник распределительной сети должен быть разделен на нейтральный и защитный проводники на вводе электроустановки

Все мы живем в жилых же зданиях и согласно данного пункта мы видим, что PEN проводник у нас запрещено применять. Еще в этом пункте написано, что разделение нужно выполнять на вводе электроустановки. В частных домах, коттеджах и дачах это нужно делать в вводных щитах учета, а в многоквартирных домах это нужно делать в ВРУ.

После разделения в вводном щите PEN проводника на N и PE объединять обратно их уже нельзя, т.е. запрещено. Об этом гласит ПУЭ п. 1.7.131.

Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, начиная с какой-либо точки электроустановки, не допускается объединять их за этой точкой по ходу распределения энергии. В месте разделения PEN-проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники необходимо предусмотреть отдельные зажимы или шины для проводников, соединенные между собой. PEN-проводник питающей линии должен быть подключен к зажиму или шине нулевого защитного -проводника.

Также из этого пункта мы видим, что для разделения нужно приготовить две шины. Одна шина для подключения нулевых рабочих проводников и вторая для подключения нулевых защитных проводников. Еще эти шины должны быть соединены между собой. Это соединение делается перемычкой из кабеля.

Приходящий PEN проводник сначала нужно подключать к шине PE и потом от этой шины делать перемычку на шину N.

Теперь смотрим ПУЭ п 1.7.61:

При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.

В данном пункте мы видим, что приходящий PEN проводник рекомендуется повторно заземлять. То есть возле ВРУ или щита учета необходимо делать контур заземления или можно использовать естественные заземлители. Затем этот контур заземления нужно соединять с шиной PE, к которой уже подключен PEN проводник. В качестве реализации главной заземляющей шины в щитах для частных домов очень хорошо подходят распределительные блоки.

Также в данном пункте написано, что повторное заземление не нормируется, но все-таки стоит делать контур заземления надежным и качественным. По нормам сопротивление изоляции контура заземления не должно превышать 4 Ом. Вы сами без специального прибора этот параметр измерить не сможете.

Это была небольшая теория по разделению PEN проводника на N и PE с ссылками на пункты нормативных документов.

Теперь давайте рассмотрим несколько наглядных схем, на которых показано это разделение. Данные схемы помогут вам лучше понять как это делается.

Ниже представлена схема разделения PEN проводника для однофазной сети. В принципе, если вы прочитали вышеприведенные пункты, то вам должно быть в ней все понятно. Тут PEN проводник подключается к шине PE, затем эта шина повторно заземляется и от нее идет перемычка к шине N.

Если после вводного коммутационного аппарата (автоматического выключателя) у вас сразу идет прибор учета электроэнергии, то использование перемычки и шины N на вводе теряет смысл. Они становятся лишними болтовыми соединениями, где может ослабнуть контакт и ухудшиться качество соединения. Поэтому в таких схемах шину N можно и не ставить.

Посмотрите следующую схему. В ней нет перемычки и шины N.

В следующей схеме после счетчика установлено вводное УЗО. Может кому-нибудь эта схема пригодится. На номиналы автоматических выключателей и параметры УЗО сильно не смотрите, так как у вас они могут быть совершенно другими.

Если ваш дом подключен к 3-х фазной сети, то в ней суть разделения PEN проводника не меняется. Тут у вас только будет на две жилы (фазы) больше и все. Ниже приведен простой пример разделения PEN проводника для 3-х фазной сети.

Но большинство сетевых компаний не разрешают так делать при подключении частных домов и заставляют идти на нарушение некоторых пунктов нормативных документов. Так они борятся с воровством электроэнергии. Поэтому заставляют приходящий PEN проводник заводить сразу на счетчик, чтобы его можно было опломбировать. Ниже представлена типичная трехфазная схема щита учета, которую без проблем принимают инспектора сетевых организаций. Это не правильно и поэтому нужно доказывать свою правоту ссылаясь, на приведенные выше, пункты нормативных документов.

Еще ниже выкладываю небольшой бонус ))) Это 3-х фазная схема вводного щита учета для частного дома. Здесь стоит УЗИП 2-го класса, который защищен с помощью предохранителей. На самой схеме написаны параметры и типы защитных устройств. Данная схема возможно кому-то может пригодиться.

Почему необходимо разделять PEN-проводник на PE и N

Современные системы энергоснабжения строятся на основе типовых схем, учитывающих способы заземления подключенного к ним оборудования. Делается это с целью защиты конечного потребителя, а также работающего на электроустановках персонала. При организации современных сетей традиционно используются кабели, включающие в свой состав не только фазную жилу, но и рабочий нулевой N, а также защитный PE проводник. В ряде случаев эти два вида шин объединены в одну общую PEN-жилу. Для понимания их функционального назначения сначала придется выяснить, что такое шина PE и как осуществляется цветовая маркировка остальных проводников.

Виды систем заземления

Известные системы защиты электрооборудования различаются по ряду признаков, согласно которым они делятся на следующие виды: TN-S, TN-C, TN-C-S, TT, а также IT. Входящие в эти обозначения значки расшифровываются следующим образом:

  • T означает заземление (от французского «Terre» или земля).
  • N – это подсоединение к трансформаторной нейтрали.
  • I значит изолированное.
  • C – объединение функций рабочего и защитного нулевых проводников («common»).
  • S – раздельное применение этих жил («select»).

Обозначение TN-C-S значит, что на каком-то участке силовой цепи два проводника проложены совместно, а затем они разделены по функциональному признаку.

Классификация нулевых шин

По выполняемым функциям входящие в состав системы энергоснабжения нулевые шины делятся на следующие виды:

  • N – функциональный или рабочий «нуль», являющийся проводником для токов нагрузки.
  • PE – специально прокладываемый защитный «нуль», обеспечивающий возможность организации заземления на приемном конце в удобном месте.
  • PEN – проводник, совмещающий функции обеих этих шин.

Каждый из проводников на схемах выделяется определенным цветом (N – синим, PE – желто-зеленым, а PEN – их комбинацией). Они обязательно подбираются по своему сечению, которое не должно быть меньше этого же показателя для фазных шин.

Указанная расшифровка также позволяет понять, зачем нужно разделять PEN проводник, для чего он служит, как можно обустроить заземление на стороне потребителя.

Для чего разделять PEN на две части

Разделять ПЕН провод на жилы PE и N имеет смысл лишь в том случае, когда каждую из них предполагается использовать по своему прямому назначению. Это удается сделать в следующих случаях:

  • в частном (загородном) доме, когда в распределительном щите делается отвод от PE шины, используемый для организации местного повторного заземления;
  • в городском многоквартирном доме, где жильцы подъезда договорились обустроить общий заземляющий контур на улице рядом с подъездом;
  • медный спуск ведется от провода PE к самодельному заземляющему контуру.

Для реализации заземления с самодельным контуром потребуется разрешение от соответствующих энергетических служб и согласование с ЖКХ.

Когда в городских домах в подъездном щитке между шинами ставится перемычка, говорить о полноценном заземлении не приходится. В нормативной документации по этому поводу приводится рекомендация без подробного объяснения действия такого «заземления».

Варианты расщепления проводников

В распределительном щите, где производится разделение PEN проводника, заземление организуется методом расщепления, но между N и PE обязательно устанавливается перемычка. При этом важно, что земляная шина подключается первой, а только после этого оформляется присоединение рабочей жилы. В этой ситуации возможны четыре варианта включения PE провода:

  • Перемычка между ней и проводником N отсутствует – рабочий нулевой контакт и заземляющая шина не связаны электрически. УЗО в защитной цепи также не ставится.
  • Перемычка между этими клеммами есть, а УЗО не установлено.
  • PE для заземления и N закорочены и установлено УЗО.
  • Перемычки нет, но есть УЗО.
  1. Аварийная фаза попадает на корпус прибора.
  2. Затем она поступает на шину заземления.
  3. Далее по ней идет на контур трансформаторной подстанции.

При рассмотрении проблемы важно учитывать сопротивление заземляющей цепочки, обычно не превышающей 20 Ом с учетом сечения PE проводника в мм. квадратных. В случае аварии тока КЗ будет недостаточно для отключения вводного автомата. Защитная цепь будет функционировать до тех пор, пока поврежденный участок на приемной стороне не сгорит полностью. Человеку эта ситуация ощутимого вреда принести не сможет, а вот оборудование получит серьезные повреждения (худший вариант – его возгорание и пожар).

Перемычка есть, автомат УЗО отсутствует

В этом случае важную роль играет длина питающей линии (удаление места ее повреждения от вводно-распределительного электрощита), определяющая сопротивление провода для стекания заряда. При аварийном замыкании фазы на корпус поврежденного оборудования ток утечки сначала попадает на заземляющую шину. Далее у него имеется только два пути: часть аварийного электричества уходит в грунт, а другая по нулевой шине вызовет срабатывание автомата на вводе. В рассмотренной ситуации перемычка используется на случай, если по какой-то причине не сработал АВ. Но поскольку последнее практически невозможно, нет разницы, есть ли она или отсутствует.

Перемычка есть и установлено УЗО

Поскольку все защитные и рабочие проводники обладают определенным сопротивлением, в этом случае УЗО должно срабатывать в штатном режиме. При образовании замыкания на корпус ток утечки сначала поступает на само УЗО и лишь после этого уходит на ввод жилого дома. Здесь он, как и в предыдущем случае, разделяется на две части: какая-то доля целого уходит в землю, а часть через перемычку возвращаются в щиток, выключая вводный автомат. Однако до этого дело, как правило, не доходит, поскольку УЗО срабатывает значительно быстрее.

В этой ситуации перемычка не имеет особого значения и является только подстраховкой на всякий случай: если вдруг по странному стечению обстоятельств не сработает УЗО.

Перемычки нет и установлено УЗО

Такая схема будет срабатывать так же, как при наличии перемычки. Единственное отличие от предыдущего случая – отсутствие страховки при выходе из строя УЗО, что маловероятно. Если это все-таки произошло, схема начнет отрабатывать по первому из рассмотренных вариантов. При этом вводный прибор не срабатывает до тех пор, пока КЗ на корпус не трансформируется в фазное короткое замыкание.

Характерные ошибки расщепления фазы связаны с нарушениями порядка коммутаций. Нельзя подключать сначала рабочую жилу и только после нее подсоединять заземление. Другой характерной ошибкой является нежелание устанавливать УЗО. В цепях с искусственным расщеплением PEN проводника наличие устройства защитного отключения обязательно.

Особенности разделения PEN проводника

В частных домах и в городских квартирах в целях исключения воровства электроэнергии представители контролирующей организации вправе требовать, чтобы провод PEN был протянут до счетчика. И лишь после учетного прибора они разрешают разделять его на защитную шину PE и рабочую N. Такое подключение не противоречит требования ПУЭ, но гораздо естественней смотрится разделение, выполненное до счетчика.

Если сначала сделать разделение, а потом опломбировать вводной автомат, никаких возражений со стороны представителей «Энергосбыта» и инспекторов быть не может.

  • Как определить обрыв электропроводки в стене под штукатуркой
  • Источники питания для светодиодных светильников — расчет и схемы
  • Виды и технические характеристики ответвительных коробок

Зачем гадать и переводить с иностранного буквенное обозначение систем распределения электроэнергии, когда расшифровка приводится в ПУЭ (см. п. 1.7.3). Причём, расшифровка буквы Т разная, зависит от того какая буква Т по счёту в аббревиатуре. Из той же расшифровки можно понять, что защитное заземление проводящих корпусов электрооборудования используется только в системах IT и TT. А это редко используемые системы, особенно система IT. В основном для питания потребителей используют систему TN (TN-C, TN-C-S, TN-S). Это система с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, где проводящие электрический ток корпуса электрооборудования электрически присоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора, т.е. зануляются (выполняется защитное зануление; см. ПУЭ, п. 1.7.31). Защитное зануление никто ещё не отменял и его определение (что это такое) есть в ПУЭ. Вывод: в системах TN заземление корпусов не используется совсем в виду его бесполезности (при пробое изоляции на корпус не обеспечивает безопасный ток через человека). Основная мера защиты в системах TN это автоматическое отключение питания, которое как раз и обеспечивается защитным занулением. Дополнительная мера защиты – применение УЗО. Поэтому никаких договоров с соседями и устройств заземляющих контуров делать не надо, всё уже сделано как надо. Единственное, что можно сделать, это преобразовать систему TN-C (у кого такая) в систему TN-C-S. Но здесь также используется зануление.

{SOURCE}

Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники

Переделка старой системы питания TN-C под соответствие с системой TN-C-S


Проводник РЕ дополнительно подключается к заземляющему устройству дома (выполняется повторное заземление).

Для того, чтобы перевести систему питания на более совершенную TN-C-S разделяют PEN проводник на PE — защитный и N – нейтральный. По своему принципу система TN-C-S заключается в том, что подходящий к дому проводник PEN на вводно-распределительном устройстве (ВРУ) разделяется на два раздельных и в таком виде подходит к конечному потребителю.

Розетка с заземляющими контактами

Конструкция розеток такова, что при включении сначала замыкаются заземляющие клеммы, а уже затем клеммы с фазным и нулевым проводниками. Нейтральный (нулевой проводник служит для передачи электрической энергии потребителю, а защитный для обеспечения безопасности.

Обозначения на схемах

На электрических схемах заземляющее устройство обозначается так:


Знак заземляющего устройства на схемах

В настоящее время существует пять способов соединения электрооборудования с заземляющим устройством. Каждая из таких систем имеет собственное обозначение. Все они показаны далее на изображении:


Системы заземления

Проводник PE на изображении выше обозначен желчным цветом. При этом в системе:

  • TN-C проводник PE выполняет роль рабочего проводника;
  • TN-S проводник PE сделан отдельно от рабочего по всей своей длине;
  • TN-C-S проводник PE, начиная от электрогенератора или трансформатора, частично до определенного места выполняет роль рабочего.

Смысловую нагрузку в обозначениях систем заземления несут буквы. Первые из них – T и N – обозначают:

  • T – оборудование заземлено независимо от разновидности нейтрали.
  • N – глухо заземленная нейтраль и оборудование соединены.
  • Последующие буквы обозначают:
  • S – рабочий и защитный проводники отделены друг от друга как два отдельных провода.
  • С – рабочий и защитный проводники совмещены в одном проводе.

С начала прошлого века широко применялась система TN-C. Заземление делалось на стороне генератора или трансформатора, питающего сеть. Но если рабочий, а соответственно, он же и защитный, РЕ провод по какой-либо причине отсоединялся или разделялся, для персонала удар током становился реальностью. Более дорогая система TN-S с отдельным РЕ проводником лишена этого недостатка. При этом становится возможным использование коммутаторов, основанных на дифференциальной защите контроля токов рабочего и РЕ провода. Это обеспечивает электросети наивысший уровень безопасности.

Вариант TN-C-S как бы промежуточный между двумя рассмотренными выше системами. До присоединения к шинам в здании провод РЕ выполняет роль рабочего проводника. Но дальше по всем помещениям прокладываются два провода – РЕ защитный и N рабочий. Однако по надежности этот вариант лишь немногим лучше TN-C. Если отгорит или повредится провод РЕ (он же рабочий, или РЕN) между зданием и питающим трансформатором (генератором) на стороне потребителей в здании на проводах РЕ появится фазное напряжение. Это наглядно показано далее:


Аварийная ситуация при обрыве провода РЕ

Для предотвращения таких аварийных ситуаций провод между источником питания и зданием необходимо дополнительно механически усилить или применить дополнительные заземления, которые при обрыве заменят установленные на подстанции. При этом эти заземления должны размещаться друг от друга не далее ста – двухсот метров, в зависимости от частоты грозовых часов, наблюдаемых в данной местности за год. Если их число менее сорока – выбирается большее расстояние, свыше – меньшее.

Особенности разделения PEN проводника

В частных домах и в городских квартирах в целях исключения воровства электроэнергии представители контролирующей организации вправе требовать, чтобы провод PEN был протянут до счетчика. И лишь после учетного прибора они разрешают разделять его на защитную шину PE и рабочую N. Такое подключение не противоречит требования ПУЭ, но гораздо естественней смотрится разделение, выполненное до счетчика.

Если сначала сделать разделение, а потом опломбировать вводной автомат, никаких возражений со стороны представителей «Энергосбыта» и инспекторов быть не может.

  • Как определить обрыв электропроводки в стене под штукатуркой
  • Источники питания для светодиодных светильников — расчет и схемы
  • Виды и технические характеристики ответвительных коробок

Зачем гадать и переводить с иностранного буквенное обозначение систем распределения электроэнергии, когда расшифровка приводится в ПУЭ (см. п. 1.7.3). Причём, расшифровка буквы Т разная, зависит от того какая буква Т по счёту в аббревиатуре. Из той же расшифровки можно понять, что защитное заземление проводящих корпусов электрооборудования используется только в системах IT и TT. А это редко используемые системы, особенно система IT. В основном для питания потребителей используют систему TN (TN-C, TN-C-S, TN-S). Это система с глухозаземлённой нейтралью трансформатора, где проводящие электрический ток корпуса электрооборудования электрически присоединяются к глухозаземлённой нейтрали трансформатора, т.е. зануляются (выполняется защитное зануление; см. ПУЭ, п. 1.7.31). Защитное зануление никто ещё не отменял и его определение (что это такое) есть в ПУЭ. Вывод: в системах TN заземление корпусов не используется совсем в виду его бесполезности (при пробое изоляции на корпус не обеспечивает безопасный ток через человека). Основная мера защиты в системах TN это автоматическое отключение питания, которое как раз и обеспечивается защитным занулением. Дополнительная мера защиты – применение УЗО. Поэтому никаких договоров с соседями и устройств заземляющих контуров делать не надо, всё уже сделано как надо. Единственное, что можно сделать, это преобразовать систему TN-C (у кого такая) в систему TN-C-S. Но здесь также используется зануление.

{SOURCE}

Подключение PE проводника к розеткам

Чтобы подключить PE проводник к розетке правильно, вам необходимо сделать ответвление от магистрали защитного нуля через установочную коробку. Для обеспечения качественного соединения, вам потребуется использовать соединители, которые выпускает компания Wago, Went или Scotchlok. Благодаря использованию подобных соединений вы сможете подключить розетки к защищенному нулю ответвлением, а к фазе с помощью шлейфа. Увидеть этот вид соединения вы сможете на фото ниже.

Схема подключения PE проводника к розетке

Если изучить соединительное устройство более детально, тогда можно понять, что оно имеет небольшие габариты. Поэтому его можно будет спрятать в установочной коробке. Соединение проводов будет иметь следующий вид.

Подключение PE проводника с помощью соединительного зажима

Для монтажа соединителя, вам также потребуется предусмотреть величину свободного пространства между днищем установочной коробки и розеточным механизмом. Оно должно равняться или быть чуть больше толщины сжима с подключенными проводами.

Монтаж розетки с подключением PE проводника

Многие специалисты сообщают о том, что есть еще один способ коммутации нулевого защитного проводника к розеткам. Для этого, вам потребуется использовать дополнительную ответвительную коробку. Ее лучше всего устанавливать рядом с подключаемыми розетками.

арматура для монтажа розеток и выключателей.

Теперь о заземлении, заземлителе и заземляющем проводнике частного дома

Повторное заземление нейтрального проводника при воздушном запитывании дома можно произвести на опорном столбе или возле дома.

Заземление на опоре воздушной линии электропередач

При установке вводного устройства на бетонной опоре, от которой ответвляется питание дома, вполне оправдано, да и рекомендовано делать повторное заземление, используя естественные заземлители. В качестве естественного заземлителя можно использовать подземную часть самой опоры или ее молнезащитный контур (пункт 1.7.109-110,ПУЭ).

Важно! Делать повторное заземление на железобетонном столбе можно, только в том случае, если воздушная линия электропередач сделана изолированными, самонесущими проводами типа СИП. Так как они механически более прочные, чем провода без изоляции

Но все-таки если вы хотите более надежное, безопасное и независимое заземляющее устройство для дома лучше сделать его при помощи искусственных заземлителей.

Заземление дома искусственно сделанными заземлителями

Заземление дома это заземляющее устройство, которое состоит из следующих элементов: заземлителя и заземляющего проводника.

Заземлитель это проводник или несколько проводников соединенные между собой и имеющий контакт с землей. К заземлителю подключается заземляющий проводник, который аккуратно выводится возле дома и подключается к главной заземляющей шине (ГЗШ). Сечение заземляющего проводника должно быть не меньше сечения PEN проводника.

Заземлители могут исполняться в разных вариантах и быть разных типов.

  • По типу, заземлители можно разделить на: Вертикальный; Рядный; Контур заземления.
  • По виду заземлители можно описать как: Штырьевой, Модульно-штырьевой, Контурный и Фундаментный заземлители.

Кратко описать заземлители можно следующим образом:

Вертикальный заземлитель представляет из себя сборный медный или стальной стержень. Заземлитель забивается в грунт на глубину 15-40 метров. По-другому он называется заземлитель глубокого залегания. Самый современный тип заземления дома. Не требует больших землеройных работ. (Подробно о глубинном заземлении)

Рядный заземлитель. Это сборная конструкция, состоящая из отдельных металлических штырей забитых в грунт на глубину 3-4 метра и соединенных металлической полосой. Расстояние между штырями должно быть не менее 3метров. Штыри могут располагаться в ряд и в треугольник. Применяется только для вторичного заземления. (Подробно как сделать рядное заземлении)

Контур заземления делается вокруг дома в виде замкнутой конструкции. Конструкция контура заземления также предполагает вбивание штыре в грунт. Штыри располагаются по периметру фундамента на расстоянии 1 метра от него. Соединяются штыри заземлителя стальной полосой. Рекомендуется при двух молниеотводах с крыш и более одного ввода электропитания в дом. (Подробно о контурах заземления)

Фундаментный заземлитель делается на начальном этапе строительства дома. Заземлитель размещают в фундаменте дома. Из всех заземлителе фундаментный заземлитель, пожалуй, самый эффективный. (Подробно о фундаментном заземлении)

Важно! Какой бы заземлитель вы не использовали в устройстве заземления дома сопротивление, растеканию тока, заземлителя не должно превышать 10 Ом для линейного напряжения 380 вольт и 20 Ом для линейного напряжения 220 вольт при трехфазном электропитании. А при однофазном электропитании сопротивление растеканию тока не должно превышать 5 Ом для 380 вольт и 10 Ом для электропитания 220 вольт

(Подробно о замере сопротивления заземлителя)

А при однофазном электропитании сопротивление растеканию тока не должно превышать 5 Ом для 380 вольт и 10 Ом для электропитания 220 вольт. (Подробно о замере сопротивления заземлителя)

Читая строительные форумы я вижу, что многие обходятся без вторичного заземления в загородных домах. Считают достаточным заземление подводящей воздушной линии. Но все-таки руководствоваться нужно не только экономией, а и техникой безопасности для своей семьи и имущества.

Elesant.ru

Нормативные ссылки

  • ПУЭ,Правила устройства электроустановок,издание 7
  • ГОСТ 121.030-81,Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.

Другие статьи раздела: Электропроводка дома

  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть1, правила 1-7
  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть2, правила 8-13
  • 26 Правил электроснабжения и электропроводки деревянного дома. часть3, правила14-26
  • Анкерные зажимы и кронштейны
  • Арматура для СИП 2
  • Ввод кабеля из траншеи в дом
  • Вводное устройство. ВУ в частный дом
  • ВРУ. Вводно-распределительное устройство дома
  • ГЗШ. Главная Заземляющая Шина
  • Глубинный заземлитель

В каких случаях необходимо заземление?

Так зачем нужно заземление? Для наглядности стоит рассмотреть несколько примеров:

1. К примеру, в квартире установлена посудомоечная машина. Но по какой-то причине в определенный момент на корпусе появилась фаза, и корпус не заземлен. Но нейтраль линии электропередачи, которая ведет к дому и дает электричество — заземлена, также под заземлением краны и батареи.

Если надеты резиновые тапочки, то при соприкосновении никаких неприятных ощущений и даже малейшего удара не будет. Но вот если нет обуви, и при этом человек еще и схватился за кран, а вторая рука расположена на корпусе, то он становится проводником электрического тока, который подается через корпус на человека, и далее в землю на нейтраль, и на подстанцию.

2. Если посудомоечная машина заземлена? Что произойдет в такой ситуации? Если по каким-то причинам на корпусе появится ноль, то ток сразу уйдет в грунт. Хоть человек босой, хоть в тапочках, ничего не произойдет, заземление сработало, никакого поражения электрическим током все целы и невредимы. Один недостаток, посудомоечную машину нужно будет ремонтировать, но все равно это будет дешевле и лучше.

3. В помещении поломалась стиральная машина, и корпус оборудования находится под напряжением. При соприкосновении с корпусом в таком случае человек получит удар током. Вот зачем нужно заземление, тогда ток уходит в землю и с человеком все хорошо.

Дело в том, что сопротивление человеческой кожи намного выше, чем сопротивление провода, и тогда ток идет по пути наименьшего сопротивления, попадает в землю, и человек остается в целостности. Это один из наиболее простых примеров, который и показывает, зачем нужно заземление в доме или другой постройке. Без такой системы риск получить удар электрическим током возрастает.

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Стоит брать в расчет еще один момент, особенно для владельца частного дома это крайне важная информация. Даже если сооружение построено из натурального материала, количество электрической проводки остается тем же что и в многоэтажном жилом здании, но натуральный материал отлично воспламеняется. Именно исходя из этого, система заземления в частном доме может предотвратить возникновение неприятных ситуаций и пагубных последствий.

Наиболее страшным событием, которое может произойти – это пожар, он возникает вследствие короткого замыкания или выхода из строя электрооборудования. То есть если возникает сомнения и вопросы по поводу того, зачем нужно заземление в частном доме, нужно осознавать, что подобная система защищает не только от возгораний, но и предотвращает от удара электрическим током каждого члена семьи.

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Ситуации могут быть довольно жуткими, но они являются наглядным примером того, к чему может привести халатность и пренебрежение техникой безопасности. Как видно, иногда последствия могут быть действительно самыми серьезными и пагубными.

Подключение PE проводника к розеткам

Чтобы подключить PE проводник к розетке правильно, вам необходимо сделать ответвление от магистрали защитного нуля через установочную коробку. Для обеспечения качественного соединения, вам потребуется использовать соединители, которые выпускает компания Wago, Went или Scotchlok. Благодаря использованию подобных соединений вы сможете подключить розетки к защищенному нулю ответвлением, а к фазе с помощью шлейфа. Увидеть этот вид соединения вы сможете на фото ниже.

Схема подключения PE проводника к розетке

Если изучить соединительное устройство более детально, тогда можно понять, что оно имеет небольшие габариты. Поэтому его можно будет спрятать в установочной коробке. Соединение проводов будет иметь следующий вид.

Подключение PE проводника с помощью соединительного зажима

Для монтажа соединителя, вам также потребуется предусмотреть величину свободного пространства между днищем установочной коробки и розеточным механизмом. Оно должно равняться или быть чуть больше толщины сжима с подключенными проводами.

Монтаж розетки с подключением PE проводника

Многие специалисты сообщают о том, что есть еще один способ коммутации нулевого защитного проводника к розеткам. Для этого, вам потребуется использовать дополнительную ответвительную коробку. Ее лучше всего устанавливать рядом с подключаемыми розетками.

Системы заземления

Основой конструкции систем безопасности от удара током является схема включения обмоток электрической машины на электростанции или подстанции. Несмотря на то, что источником электроэнергии является электрический генератор, он отделен от потребителей целой системой электропередачи. Она состоит из трансформатора, проводников и дополнительного оборудования. Но поскольку электрогенератор трехфазный, вся последующая электросеть передачи электроэнергии также трехфазная. Но ее конфигурацию задают обмотки трансформаторов.

Для оптимального использования мощности каждой фазы, в том числе и с возможностью построения однофазных электросетей, обмотки трансформатора соединяются звездой. Из точки соединения всех трех обмоток исходит проводник, именуемый нейтралью. Существуют электрические сети, в которых она соединена с заземляющим устройством. В этом случае получается глухо заземленная нейтраль. Также существуют сети, в которых отсутствует специальное соединение с заземляющим устройством. В этом случае получается изолированная нейтраль.

Но ее изолированность условная. Существует емкость проводников относительно земли, а также эквивалентное сопротивление относительно земли прочих элементов электрической сети. Поэтому для изолированной нейтрали характерно сопротивление относительно земли с той или иной величиной. Когда электрооборудование присоединяется к электросети с напряжением до 1000 В с одной из двух типов нейтрали применяются дополнительные защитные проводники:

  • PE (от английских слов Protective Earth),
  • заземляющий,
  • уравнивания потенциалов.

Также используются рабочие проводники, предназначенные для прохождения токов нагрузки между потребителями и нейтралью:

  • нулевой нейтральный (N),
  • совмещенные нулевые защитный рабочий (PEN).


Так выглядит заземляющее устройство. Комбинация желтого и зеленого цветов изоляции обязательна только для провода РЕ и прочих защитных проводов

Обозначение фазы и нуля в электрике

В процессе самостоятельной установки и подключения электрооборудования (этом могут быть различные светильники, вентиляция, электроплитка и т.п.) можно заметить, что коммутационные клеммы обозначены буквами L, N, PE. Особое значение здесь имеет маркировка L и N. Кроме обозначения проводов в электрике по буквам, их помещают в изоляцию различного цвета.

Это значительно упрощает процедуру определения, где находится фаза, земля или нулевой провод. Чтобы устанавливаемый прибор смог работать в нормальном режиме, каждый из этих проводов должен быть подключен на соответствующую клемму.

Схема и способ разделения проводника на pe и n

Разделение проводника в частном доме и в квартире должно осуществляться по разным схемам. Владельцам частных домов повезло больше, так как замена защитной установки не требует каких-либо дополнительных затрат и усилий.

В квартире

В новостройках с системой заземления TN-C-S разделять провод необходимо по схеме, изображенной на рисунке.

Как видно разделение осуществляется в ГРЩ, от которого идут два отдельных провода: один – на этажный щит, а второй – в квартиры.

Многоэтажные дома старой постройки имеют определенную особенность: PEN-проводник в таких зданиях подключается поочередно – с этажа на этаж. Если в этажном щитке перегорит ноль, в квартире возникнет эффект второй фазы и многие элетроприборы окажутся под напряжением. Таким образом, помещение может стать крайне опасным местом.

В частном доме

В своем доме можно самостоятельно реконструировать систему заземления. Для этого не требуется каких-либо профессиональных навыков и денежных затрат.

Правила разделения проводника описываются в главе 1.7 и 7.1 ПУЭ. Следует выделить несколько основных моментов:

  1. Разделять проводник необходимо до вводного щитка.
  2. У проводов PE и N должно быть одинаковое сечение.
  3. Нельзя объединять нейтральный и защитный провода после точки расщепления.
  4. Использование общей шины для разъединения N и PE проводников запрещено (на фото пример того, как должно быть).

  1. На вводе необходимо сделать повторное заземление PEN проводника.

  1. В цепи PEN и PE проводников нельзя устанавливать коммутационные аппараты.

Зная эти правила, можно с легкостью и без последствий осуществить расщепление и модернизировать систему защиты частного дома. На приведенной ниже схеме изображен пример правильного подключения.

Основные требования к разделению PEN проводника

Все, что необходимо знать для грамотного выполнения таких работ, прописано в положениях ПУЭ. В частности про необходимость осуществления такого подключения говорится в пункте 7.1.13

Как подключение должно выглядеть на схеме, описано в пункте 1.7.135 – когда в каком-либо месте РЕН проводник разделен на нулевой и заземляющий провода в последующем их объединения не допускается.

После разделения шины считаются разными и должны быть соответствующим образом промаркированы – нулевая синим цветом, а PE помечается желто-зеленым.

Перемычка между заземляющей шиной и нулевой, делается из материала сечение не меньше чем сами шины от которых дальше идут провода PE и N. При этом шина защитного проводника PE может контактировать с корпусом трансформатора, а шина n отдельно устанавливается на изоляторах. PE шина должно быть заземлена – в идеальном варианте для неё должен быть отдельный контур (ПУЭ – 1.7.61).

При использовании устройств УЗО, ноль, использующийся для подключения электрооборудования, никак не должен контактировать с нолем, который приходит на вводной автомат и счётчик. По такому принципу подключаются все эти устройства.

Место разделения PEN проводника на PE и N провод, по ряду причин, осуществляется в ВРУ, который стоит на входе в многоквартирный или частный дом.

Провод PEN, который будет разделяться на рабочий ноль и заземление, должен иметь сечение не меньше 10 мм² если это медь, и 16 квадратов если это алюминий. В противном случае, делать разделение запрещено.

Почему нельзя разделять PEN проводник в этажном щите

Такой вариант нельзя применять по целому ряду причин:

Если принимать во внимание исключительно положения ПУЭ, то в них говорится что разделение проводов должно происходить на вводном автомате многоквартирного или частного отдельного дома.
Даже если квартирный щиток считать водным автоматом (что сделать довольно-таки проблематично), такое подключение будет неправильным согласно другому требованию, а именно – PE проводник должен быть повторно заземлен, чего в этажном щитке добиться невозможно.
Даже если исхитриться и подвести заземление к этажному щитку, то есть еще одно препятствие, грозящее большими штрафами. Дело в том что электрическая схема при строительстве дома утверждается в нескольких инстанциях и ее самовольное изменение это грубейшее нарушение всех существующих правил – по сути это изменение проекта по которому дом был подключен к сети

Такими делами должна заниматься исключительно организация обслуживающая этот дом или район.

Разумеется, если таковая организация и будет планировать какие-либо работы по разделению Pen проводника, то нет смысла возиться с каждым этажном щитком в отдельности. Самым оптимальным вариантом будет разделения его на вводном автомате, что и будет делаться.

Дополнительный довод в пользу разделения Pen проводника на одном автомате жилого дома является требование ПУЭ (п. 7.1.87) монтировать в этом месте система уравнивания потенциалов.

В любом другом месте ее делать запрещено, а это означает, что разделение PEN проводника в этажном щите в любом случае будет сделано без соблюдения всех необходимых правил и мер предосторожности. Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район

Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район.

PE и PEN проводник - что это такое и для чего нужно.

Система заземления TN-C, несмотря на то, что она пока еще используется в большинстве многоквартирных домов, является устаревшей и ее активно заменяют на более совершенные в плане защиты TN-S или TN-C-S. Как итог, в схемах электроцепей используется N, как рабочий ноль, и PE проводник – это защитный ноль, который появляется в цепи после разделения провода PEN, или взятый непосредственно из контура заземления.

Основные требования к разделению PEN проводника

Все, что необходимо знать для грамотного выполнения таких работ, прописано в положениях ПУЭ. В частности про необходимость осуществления такого подключения говорится в пункте 7.1.13

Как подключение должно выглядеть на схеме, описано в пункте 1.7.135 – когда в каком-либо месте РЕН проводник разделен на нулевой и заземляющий провода в последующем их объединения не допускается.

После разделения шины считаются разными и должны быть соответствующим образом промаркированы – нулевая синим цветом, а PE помечается желто-зеленым.

Перемычка между заземляющей шиной и нулевой, делается из материала сечение не меньше чем сами шины от которых дальше идут провода PE и N. При этом шина защитного проводника PE может контактировать с корпусом трансформатора, а шина n отдельно устанавливается на изоляторах. PE шина должно быть заземлена – в идеальном варианте для неё должен быть отдельный контур (ПУЭ – 1.7.61).

При использовании устройств УЗО, ноль, использующийся для подключения электрооборудования, никак не должен контактировать с нолем, который приходит на вводной автомат и счётчик. По такому принципу подключаются все эти устройства.

Место разделения PEN проводника на PE и N провод, по ряду причин, осуществляется в ВРУ, который стоит на входе в многоквартирный или частный дом.

Провод PEN, который будет разделяться на рабочий ноль и заземление, должен иметь сечение не меньше 10 мм² если это медь, и 16 квадратов если это алюминий. В противном случае, делать разделение запрещено.

Почему нельзя разделять PEN проводник в этажном щите

Такой вариант нельзя применять по целому ряду причин:

  1. Если принимать во внимание исключительно положения ПУЭ, то в них говорится что разделение проводов должно происходить на вводном автомате многоквартирного или частного отдельного дома.
  2. Даже если квартирный щиток считать водным автоматом (что сделать довольно-таки проблематично), такое подключение будет неправильным согласно другому требованию, а именно – PE проводник должен быть повторно заземлен, чего в этажном щитке добиться невозможно.
  3. Даже если исхитриться и подвести заземление к этажному щитку, то есть еще одно препятствие, грозящее большими штрафами. Дело в том что электрическая схема при строительстве дома утверждается в нескольких инстанциях и ее самовольное изменение это грубейшее нарушение всех существующих правил – по сути это изменение проекта по которому дом был подключен к сети. Такими делами должна заниматься исключительно организация обслуживающая этот дом или район.

Разумеется, если таковая организация и будет планировать какие-либо работы по разделению Pen проводника, то нет смысла возиться с каждым этажном щитком в отдельности. Самым оптимальным вариантом будет разделения его на вводном автомате, что и будет делаться.

Дополнительный довод в пользу разделения Pen проводника на одном автомате жилого дома является требование ПУЭ (п. 7.1.87) монтировать в этом месте система уравнивания потенциалов.

В любом другом месте ее делать запрещено, а это означает, что разделение PEN проводника в этажном щите в любом случае будет сделано без соблюдения всех необходимых правил и мер предосторожности.

Как итог единственный правильный метод сделать в доме заземление это коллективное обращение к организации обслуживающей дом или район.

Зачем разделять PEN проводник, если между PE и N шинами ставится перемычка – «физика» процесса

Прямого ответа на этот вопрос в ПУЭ и ГОСТах не дается – есть только рекомендации «как это сделать», а «почему» – не рассматривается, скорее всего, исходя из того предположения что и так должно быть ясно. Поэтому все последующие объяснения надо воспринимать как мнение автора, подкрепленное принципами подключения электропроводки и требованиями ПУЭ.

Главные моменты здесь следующие:

  1. В любой схеме, где иллюстрируется разделение PEN проводника на PE и N, заземление всегда ставится первым и уже от него идет перемычка к рабочему нолю. Это основное требование, от которого надо отталкиваться при разделении PEN проводника – наоборот не делается никогда и ни при каких условиях.
  2. Даже отдельно сделанное заземление наиболее эффективно при подключение через автомат УЗО. В противном случае даже если напряжение с корпусом электроприбора Будет уходить в землю всё равно остается риск поражения человека током хотя и значительно меньший.
  3. Любой провод обладает неким электрическим сопротивлением, соответственно, чем длиннее провод, тем выше его сопротивление электрическому току.

Чтобы понять саму «физику процесса» надо рассмотреть как ведут себя различные схемы подключения при возникновении нештатной ситуации.

Если нет перемычки и автомата УЗО, ноль и заземление не связаны

Фаза попадает на корпус прибора от него уходит на шину заземления из него уходит в землю по которой идет на трансформаторная подстанцию.

Если взять среднее значение сопротивления заземляющего устройства в 20 Ом, ток короткого замыкания не будет достаточно большим для отключения вводного автомата. Соответственно, электрическая цепь будет работать до тех пор, пока не перегорит повреждённый участок (в любом случае в этом месте будет повышенная температура и провод рано или поздно испортится), или же повреждение не разовьется в полноценное короткое замыкание между фазой и нулем.

В лучшем случае здесь человека может ощутимо «пощекотать» током или устройство может испортиться. В худшем, прибор может воспламениться и спровоцировать пожар.

Если есть перемычка между нолем и заземлением, нет автомата УЗО

В таком случае схема работает примерно так же как если бы просто в дом завести PEN проводник, с той лишь разницей, что человек будет более защищен благодаря заземлению. Это будет происходить как раз из-за длины провода – так как в любом случае ВРУ находится на некотором удалении от квартиры или дома, во внимание надо принимать сопротивление провода.

При замыкании фазы на корпус прибора, ток утечки пойдет на шину заземления, где у него будет только два выхода: часть его уйдет в землю, а другая вернется по нулевому проводу, спровоцировав отключение вводного квартирного автомата.

То есть, в данном случае перемычка нужна для того чтобы сработал защитный автоматический выключатель.

Если есть перемычки между PE и N, установлен УЗО

Так как у нулевого и заземляющего провода есть определенное сопротивление электрическому току, понятно, что в этом случае УЗО будет срабатывать в штатном режиме. Если появляется замыкание на корпус прибора, ток утечки, в первую очередь, идет по проводу к самому УЗО, а дальше уже уходит на ВРУ жилого дома. Здесь он опять же частично уходит в землю и частично через перемычку возвращаются назад провоцируя выключения вводного автомата, но до этого, скорее всего, дело не дойдет, так как УЗО сработает раньше.

Понятно, что в этом случае перемычка не играет особой роли и является больше лишней перестраховкой на тот почти невероятный случай, если не сработает защитный автомат УЗО.

Если нет перемычки между PE и N, установлен УЗО

Такая схема будет отрабатывать точно так же, как если бы перемычка между заземлением и рабочим нулем присутствовала. Единственное исключение в ней это отсутствие страховки на тот случай, если вдруг УЗО выйдет из строя. Тогда схема будет отрабатывать по первому варианту – вводной автомат может не сработать до тех пор, пока замыкания на корпус прибора не превратится в короткое замыкание между фазой и нулем.

На самом деле, такой вариант событий практически невозможен, потому что по факту такое подключение это уже схема заземления TN-S или даже TT, в которых предусмотрена двухфакторная защита – без нее такое подключение не примет энергонадзор.

Особенности разделения PEN проводника на вводе в частный дом

Для предотвращения воровства электроэнергии, представитель энергонадзора может потребовать, чтобы провод PEN был подключен непосредственно к счетчику и уже после него разделяться на линии проводника PE и рабочего N. В целом, такое подключение имеет право на жизнь, но правильнее всё-таки будет разделение выполнить до счётчика и опломбировать вводной автомат. В таком случае подключение будет надежнее, выполняются требования ПУЭ, а инспектора получают линию, защищенную от несанкционированного доступа.

Подробнее о PE и PEN проводниках в частном доме смотрите в этом видео:

Как итог, выполняя разделение PEN проводника достаточно знать и применять требования ПУЭ, которые дают исчерпывающие рекомендации по этому вопросу, независимо от места и способов подключения.

обозначение на схемах и правила монтажа

На чтение 5 мин Просмотров 1.4к. Опубликовано Обновлено

Проводники бывают нулевыми защитными и нулевыми рабочими, каждый из них имеет свое назначение, способ подключения и допустимые функциональные нагрузки в электрической цепи. Перед тем как приступать к выполнению работ по созданию защитного контура, важно получить минимальные, но необходимые знания.

Назначение проводников

Применение нулевых проводников в электрощитке

Нулевой рабочий проводник имеет еще одно название – проводник сети. По нему протекает нагрузочный ток. На схеме он обозначается латинской буквой «N».

Основная задача нулевого защитного проводника — обеспечивать безопасность. В системах с нулевым выводом глухозаземленного трансформатора он коммутирует токопроводящие части электрических приемников и нулевую точку питающего трансформатора. В аварийных или нештатных ситуациях они оказываются под ударом.

Защите от косвенного прикосновения подлежат следующие электрические элементы (согласно ПУЭ 1.7.76):

В качестве защиты используется коммутация этих устройств с глухозаземленной нейтралью в системах ТN или ТТ, IТ. Последние две с заземлением.


Схематически нулевой защитный проводник обозначается «РЕ». Когда электрическая цепь функционирует в штатном режиме, по РЕ ток не протекает.

На схемах комбинация «РЕ» означает нулевой защитный проводник, а также все защитные сегменты цепи, например, проложенные шины и проводники, заземляющие проводники, отдельные жилы в кабелях, а также провод в системе уравнивания потенциалов.

Разница между нулевым защитным и рабочим проводниками

Прежде чем приступать к выполнению работ, важно ознакомиться с особенностями и характеристиками проводников, провести сравнительный анализ.

НаименованиеОписание
N – нулевой рабочий проводВместе с фазным проводом принимает участие в непрерывном и беспрепятственном обеспечении электропитанием бытовой техники и прочих электрических приборов. По нему постоянно протекает рабочий ток.
РЕ – нулевой защитный проводНе принимает участия в обеспечении электрических приборов и бытовой техники электричеством. Основная задача – защита от косвенного взаимодействия в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Обозначение нулевого защитного проводника

Цвет нулевого защитного и нулевого рабочего проводников

Чаще всего маркировка нулевых защитных жил имеет желто-зеленый окрас. В ПУЭ устанавливаются основные правила выбора сечения токоведущего провода.

РЕ обладает собственным контуром заземления, либо его основные задачи могут быть возложены и объединены с нулевым проводом, в данном случае все зависит от установленной системы заземления в строительном сооружении. Объединение двух проводников получило название — PEN, площадь его сечения должна быть не менее параметров сечения рабочего провода N.

Правила прокладки

Прежде чем приступать к монтажу, требуется ознакомиться с правилами, которые предъявляются к прокладке РЕ:

  • В линии должны отсутствовать устройства, которые могут стать причиной разъединения, нарушения целостности цепи, например, удаляемые вставки, выключатели, автоматы защиты и предохранители.
  • Все оборудование и токоведущие части коммутируются с защитным заземлением напрямую.
  • Запрещено соединение нескольких электрических приборов по принципу шлейфа.
  • На распределительной шине РЕ выделяется отдельная клемма (зажим). Запрещается к одной клемме одновременно подсоединять нулевой защитный и рабочий провод.
  • Если оборудование защитного отключения УЗО установлено в распределительном щите, N и защитный провод не должны иметь контактов на одной линии. Если пренебречь этим правилом, у УЗО будет множество ложных срабатываний.
  • У рабочих проводов площадь сечения должна быть больше, чем сечение защитного заземления.
  • Нулевая защитная жила должна быть проложена около рабочих проводов.
  • Для заземления нельзя использовать предметы и коммуникации, не предназначенные для этого. Чаще всего в данном случае не по назначению используется арматура в стенах, трубопровод и батареи отопления.
  • Запрещается подключать РЕ к независимым шинам заземления, если такие в электрической цепи предусмотрены.

Сопротивление изоляционного слоя РЕ не должно быть меньше указанного в нормативно-правовом документе.

Виды заземления

Повторное заземление

В зависимости от функций РЕ заземление делится на несколько  видов.

Старые системы заземления характеризуются объединением по всей сети нулевого и защитного рабочего провода, поэтому отдельным РЕ они не оснащены. Согласно постановлению ПУЭ с 2017 года запрещается эксплуатировать такие системы. При строительстве новых сооружений прибегают к более безопасным и усовершенствованным системам заземления.

Характерная особенность новых видов – выполнение отдельных контуров для защитного и рабочего заземления. Он предусматривает подвод также к частным сетям, выполняется с учетом всех требований независимости N и РЕ. Если речь идет о системе ТN-C-S, в частных сетях допускается объединение данных проводников.

Электрический ток несет в себе потенциальную угрозу здоровью и жизни человека. Если нет соответствующих знаний и опыта, рекомендуется обратиться к профессиональному электрику. Найти подходящую кандидатуру можно в ЖЭКе, управляющей компании города или любой строительной организации. Если принято решение все работы выполнять самостоятельно, прежде чем оголять провода, нужно отключить подачу электроэнергии в квартиру дом, и на выходе проверить напряжение с помощью специальной отвертки, оснащенной индикатором.

% PDF-1.5 % 1 0 объект > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 2 0 obj > ручей 2017-08-21T08: 11: 34Z2017-08-21T10: 14: 48 + 02: 002017-08-21T10: 14: 48 + 02: 00ABBYY FineReader 12uuid: 5bf863c7-945c-41bb-bb2b-a7e14a531d61uuid: ab3150a1-a2e8 4e64-80a7-3a84b8993806приложение / pdf конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > / XObject> / Шрифт> >> / MediaBox [0 0 461.03998 648] / Аннотации [26 0 R 27 0 R 28 0 R 29 0 R 30 0 R 31 0 R 32 0 R 33 0 R] / Содержание 34 0 руб. / StructParents 0 / Родитель 3 0 R >> эндобдж 6 0 obj > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 7 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 8 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 9 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 10 0 obj > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 11 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 12 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 13 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 14 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 15 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 16 0 объект > >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 17 0 объект > / Шрифт 96 0 R >> / Повернуть 0 / Тип / Страница / Аннотации [97 0 R] >> эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > ручей

Патент США на метод мониторинга рабочего состояния емкостного датчика в реальном времени. Патент (Патент № 9897641, выданный 20 февраля 2018 г.)

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу контроля рабочего состояния емкостного датчика.Он может применяться особенно эффективно, но не исключительно, при измерении проходов лопаток во вращающейся машине или турбомашине, такой как турбореактор, или турбовинтовой двигатель самолета, или, например, турбина электрогенератора. Изобретение шире по объему, так как оно также может применяться к любой системе, использующей емкостной датчик, в очень сложных условиях окружающей среды.

Известно, что во время работы турбомашины на корпусе устанавливается емкостной датчик. Документ US2010268509 описывает электрод, образованный ротором, и противоэлектрод, образованный корпусом, в частности, внутренний слой корпуса, состоящий, в частности, из нескольких листов.

В общем, можно измерять проходы лопаток во вращающейся машине или турбомашине в режиме реального времени без вмешательства, чтобы извлечь из этого зазор между корпусом и концом лопатки, а также колебания лезвия. Эти два элемента информации, зазор и вибрация, являются ключевыми элементами информации о состоянии лезвия, то есть его механической целостности. Их можно отслеживать в режиме реального времени на протяжении всего периода эксплуатации машины, в частности, с помощью мониторинга состояния лезвия (BHM).

Известно, что на емкостные измерения в этих условиях существенно влияют потери в электрических линиях из-за электрического импеданса линии передачи.

Документ JP2006170797 известен как описывающий принцип компенсации паразитных элементов линии передачи.

Документ FR2784179 описывает систему для компенсации токов утечки из линии передачи путем создания контуров обратной связи из сигналов, представляющих компенсацию емкости и проводимости.

Однако, как и окружающая среда, корпус двигателя, лопасть, траектория, датчик без вмешательства, используемый для измерения зазора и вибрации, со временем развивается в зависимости от тепловых и механических нагрузок, которые прилагаются к нему во время работы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Целью настоящего изобретения является мониторинг в реальном времени состояния датчика.

Другой целью настоящего изобретения является диагностика рисков проведения недостоверных измерений.

По крайней мере, одна из целей достигается с помощью метода мониторинга в реальном времени рабочего состояния емкостного датчика, который может быть установлен на вращающейся машине и подключен к электронному измерительному модулю через высокочастотную линию передачи.

В соответствии с изобретением этот способ включает следующие этапы:

    • генерирование в электронном модуле сигнала для компенсации паразитных эффектов емкости от линии передачи и датчика,
    • , генерируемого в электронном модуле, сигнал для компенсации паразитных эффектов проводимости от линии передачи и датчика,
    • извлечение сигнала, представляющего компенсацию емкости, и сигнала, представляющего компенсацию проводимости, для определения рабочей точки датчика,
    • анализ рабочая точка, чтобы проверить, находится ли он в заранее определенной области.

В соответствии со способами реализации заданная область может быть шире, или менее широкая, или аналогичная нормальной рабочей области, связанной с температурой.

Вращающаяся машина может включать, в частности, турбомашину, такую ​​как турбореактор или турбовинтовой двигатель самолета, или турбину электрического генератора.

С помощью способа согласно изобретению обеспечивается мониторинг состояния емкостного датчика в реальном времени, который также может быть полностью интегрирован в глобальное оптимизированное управление измерительной системой.

Выгодно использовать так называемую активную технологию в той степени, в которой электронный модуль реализует преобразование физического сигнала в аналоговый сигнал, а также компенсацию емкости и проводимости для паразитных эффектов измерительной системы.

Изобретение является особенно гениальным главным образом, но не только, в связи с тем, что сигналы компенсации используются в качестве параметров для контроля состояния датчика, помимо простой проверки его температуры.Фактически, такой датчик окружен очень агрессивной средой, связанной с высокими температурами, с изменением этих температур, а также с влажностью и другими загрязнителями.

Хотя сигналы компенсации обычно используются только для компенсации, настоящее изобретение использует их присутствие для разработки политики мониторинга и диагностики. Для этого учитывается пространство, занимаемое значениями компенсации емкости и проводимости, то есть двумерное пространство, имеющее значения емкости и проводимости по оси x и оси y или наоборот.Затем определяется область допуска, называемая заранее определенной областью, в которой датчик работает. За пределами этой заданной области датчик считается неисправным по разным причинам. Рабочая точка - это точка в пространстве значений компенсации. Известно, что рабочая точка меняется в зависимости от температуры. Предусмотрено, что заданная площадь предпочтительно строго шире кривой изменения в зависимости от температуры. Это означает, что помимо температуры учитываются и другие элементы отказа.

Согласно преимущественной характеристике изобретения, способ может также содержать этап запуска сигнала тревоги, когда рабочая точка находится за пределами заданной области. Это может быть проверка по принципу «все или ничего», которая позволяет предупредить оператора о том, что текущая рабочая точка была достигнута с неработающим датчиком.

Преимущественно способ согласно изобретению может содержать этап анализа эволюции рабочей точки, чтобы на ее основании вывести диагноз.Эту эволюцию можно конкретизировать траекторией, и / или скоростью, и / или ускорением.

С помощью настоящего изобретения анализируется рабочая точка. Но его эволюция во времени также анализируется, чтобы вывести из нее определенное количество учений, таких как, например, тип неисправности или риска, как будет показано ниже. Наблюдая за эволюцией компенсаций во времени, можно диагностировать состояние датчика во время его использования. В случае емкостного измерения это можно сделать, отслеживая изменение проводимости и компенсацию емкости.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения заданная область определяется из предельных значений температуры датчика и / или линии передачи, а также из предельных значений емкости и проводимости, представляющих по меньшей мере одно из следующих значений : короткое замыкание электродов датчика, разрыв или короткое замыкание соединения между электронным модулем и датчиком, растрескивание керамики, содержащейся в датчике.

Таким образом, заданная площадь определяется на основе множества параметров, полученных экспериментальным путем или путем расчета паразитных сопротивлений и емкостей измерительной системы.Здесь параметры напрямую связаны с датчиком.

В частности, в дополнение к вышесказанному, заранее определенная область также может быть определена на основе предельных значений емкости и проводимости, представляющих по крайней мере один из следующих параметров линии передачи: обрыв средств подключения к заземление, нарушение средств связи с охранником. Там параметры напрямую связаны с линией передачи. Таким образом, можно диагностировать сбои, связанные с линией передачи или с датчиком, и с каким типом отказа.

В качестве неограничивающего примера можно упомянуть несколько параметров и их влияние на определение заранее определенной области.

Например, определяется фактор риска, связанный с коротким замыканием электродов датчика, когда рабочая точка стремится к значениям проводимости и емкости насыщения. Поэтому относительно просто вывести риск развития короткого замыкания, проанализировав тот факт, что рабочая точка развивается в сторону максимальных значений емкости и проводимости.

Также возможно определить фактор риска, связанный с растрескиванием керамики в датчике, когда рабочая точка развивается в сторону все более высоких значений проводимости и емкости. Таким образом, сильное изменение значения проводимости независимо от изменения значения емкости может предвещать охрупчивание керамики, составляющей датчик.

Также возможно определить фактор риска, связанный с высокой температурой датчика, когда рабочая точка развивается в сторону все более и более высоких значений проводимости и емкости.

Также возможно определить фактор риска, связанный с высокой температурой линии передачи, когда рабочая точка развивается в сторону значений отрицательной проводимости и емкости, которые все выше и выше по абсолютной величине, и все выше и выше значения положительной емкости.

Наконец, стало возможным определить, например, фактор риска, связанный с разрывом в средствах подключения линии передачи к земле, когда рабочая точка изменяется в сторону все более низких значений проводимости и емкости.

Средствами подключения к земле могут быть просто соединители, соединенные с землей.

Также возможно определить фактор риска, связанный с разрывом в средствах подключения линии передачи к ограждению, когда рабочая точка развивается в сторону все более и более высоких значений емкости.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения каждое измерение, выполняемое емкостным датчиком, может сопровождаться определением указанной рабочей точки; измерение подтверждается только тогда, когда рабочая точка находится внутри заданной области.Это процесс мониторинга, который может быть автоматическим, так что во внимание принимаются только измерения, выполненные в хороших условиях.

Предпочтительно предусматривается этап излучения звукового и / или визуального сигнала, когда рабочая точка находится за пределами заданной области.

Изобретение также обеспечивает использование описанного ниже способа для измерения времени прохождения вершин лопастей во вращающейся машине.

Также предоставляется емкостная измерительная система, состоящая из:

    • емкостного датчика, который может быть установлен на вращающейся машине,
    • электронного измерительного модуля и
    • высокочастотной линии передачи, соединяющей датчик с электронный модуль.

В соответствии с изобретением электронный модуль сконфигурирован для выполнения мониторинга рабочего состояния датчика в реальном времени с помощью следующих шагов:

    • генерирование сигнала для компенсации паразитных эффектов емкости от линии передачи и датчика,
    • генерирует сигнал для компенсации паразитных эффектов проводимости от линии передачи и датчика,
    • извлекает сигнал, представляющий компенсацию емкости, и сигнал, представляющий компенсацию проводимости, чтобы определить рабочая точка датчика,
    • ,
    • , анализирующая рабочую точку, чтобы проверить, находится ли она за пределами заданной области.

Согласно преимущественному признаку изобретения линия передачи может содержать трехосный или коаксиальный кабель.

Согласно преимущественному признаку изобретения емкостная измерительная система может содержать емкостной датчик трехосного или коаксиального типа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие преимущества и характеристики станут очевидными при изучении подробного описания варианта осуществления, который никоим образом не является ограничивающим, и прилагаемых чертежей, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематический вид примера активной измерительной системы, адаптированной для реализации изобретения,

Фиг. 2 - упрощенный схематический вид включения метода диагностики согласно изобретению в активную измерительную систему.

Фиг. 3 - кривая, показывающая заданную площадь для коаксиального датчика, а

- фиг. 4 - кривая, показывающая заданную площадь для трехосного датчика.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Хотя изобретение не ограничивается этим, теперь будет описана измерительная система, содержащая емкостной датчик, установленный на корпусе турбомашины, для измерения времени прохождения кончиков лопаток.Аэродинамические, тепловые и механические нагрузки на турбомашину во время работы могут снизить надежность датчика и, таким образом, исказить измерения. В контексте общего мониторинга состояния лопастей необходимо также принимать во внимание изменение состояния датчика.

Реализация изобретения будет описана в отношении варианта осуществления емкостной системы обнаружения, реализующей автоматическую компенсацию емкостей утечки и проводимости, как описано в документе FR2784179.

Конечно, изобретение может быть реализовано с другими вариантами осуществления емкостной системы обнаружения, реализующей компенсацию емкостей утечки и проводимости.

Для ясности и краткости на фиг. 1 и приведенное ниже описание по существу взяты из этого документа FR2784179.

Со ссылкой на фиг. 1, емкостная измерительная система содержит входную цепь CE и емкостную измерительную схему CMC.

Входная цепь CE по существу состоит из емкостного датчика 1 , соединительной линии высокочастотной передачи 2 и трансформатора 3 , подключенного к источнику высокочастотного напряжения 4 .

В представленном варианте осуществления емкостной датчик 1 относится к трехосному типу и содержит первый, второй и третий концентрические электроды 11 , 12 и 13 .

Первый электрод представляет собой центральный измерительный электрод 11 , например, диаметром порядка нескольких миллиметров. Электрод , 11, имеет свободный конец, который обращен к части A, подключенной к опорному потенциалу, такому как земля M устройства, включая часть A, напрямую или посредством паразитных емкостей, специфичных для устройства.Расстояние J между концом измерительного электрода 11 и частью A должно быть измерено. Например, часть A последовательно образована лопатками турбины, вращающимися вокруг вала, перпендикулярного плоскости фиг. 1, после стрелки F. Расстояние J представляет собой регулируемый зазор порядка миллиметра между концами лопаток A, последовательно проходящих перед центральным электродом 11 .

Изменение зазора J генерирует низкочастотный сигнал, изменения амплитуды которого мало меняются от одного цикла к другому, каждый цикл соответствует прохождению соответствующей лопатки.Низкочастотный сигнал модулирует по амплитуде несущую с частотой F 0 в модулированный сигнал, амплитуда которого изменяется в зависимости от зазора J. Второй электрод 12 окружает первый электрод 11 и составляет защитный электрод. .

Третий электрод 13 представляет собой экранирующий электрод, подключенный к заземлению M и окружающий электрод 12 , и составляет цилиндрический металлический корпус датчика 1 .Передняя поверхность корпуса датчика закреплена в отверстии, например, в цилиндрическом или коническом корпусе вращения CT турбины.

Значения паразитного импеданса как на датчике 1 , так и на соединительной линии 2 зависят от температуры, и измерительная система 1 должна быть очень устойчивой к этим изменениям емкости и сопротивления.

Соединительная линия 2 согласно варианту осуществления, показанному на фиг.1, содержит отрезок триаксиального кабеля с тремя концентрическими проводниками 21 , 22 и 23 , соответственно подключенными к электродам 11 , 12 и 13 датчика 1 . Обычно соединительный кабель состоит из жесткого триаксиального кабеля LTR, обычно длиной несколько метров, один конец которого припаян непосредственно к датчику, и гибкого триаксиального кабеля LTS, длина которого может составлять от нескольких метров до нескольких метров. десятки метров.Соединительный кабель может также содержать часть коаксиального кабеля со стороны электроники.

Согласно другим вариантам осуществления емкостной датчик 1 может быть коаксиального типа. В этом случае он содержит только один первый измерительный электрод 11 и один третий экранирующий электрод 13 , подключенный к заземлению M.

В этом случае соединительная линия 2 представляет собой коаксиальный кабель, состоящий из двух концентрических проводников 21 и 23 соответственно подключены к электродам 11 и 13 коаксиального датчика 1 .

Важное различие между коаксиальными и трехосными датчиками состоит в том, что импедансы потерь в коаксиальных датчиках в большей степени зависят от температуры. В зависимости от приложений может быть полезно минимизировать эту зависимость или, наоборот, намеренно увеличить ее.

Альтернативный источник напряжения 4 представляет собой высокочастотный ВЧ-генератор, управляемый кварцем на несущей частоте F 0 и регулируемый по амплитуде, чтобы улучшить форму генерируемой несущей и гарантировать постоянство характеристики измерительной системы.Несущая, представляющая собой напряжение синусоидальной поляризации, подается генератором 4 на датчик 1 через трансформатор 3 .

В представленном варианте осуществления эта несущая обычно имеет амплитуду порядка от нескольких вольт до 10 вольт RMS и частоту F 0 порядка МГц.

Генератор также обеспечивает два опорных напряжения в фазе и в квадратуре.
VR P = V R sin (ω t ) et VR Q = V R sin (ω t + π / 2)

с ω = 2πF 0 пульсация ВЧ несущей.Напряжения VR P и VR Q используются для управления синхронными детекторами и генерации активных сигналов напряжения компенсации, которые необходимы для работы емкостной измерительной схемы CMC.

Во входной цепи CE трансформатор 3 имеет первичную обмотку, подключенную к выходным клеммам генератора 4 , производящего несущую V 0 sin (ωt) частоты F 0 , и вторичную, составляющую плавающий источник, подключенный с одной стороны к датчику 1 через соединительную линию 2 , а с другой стороны к входам усилителя заряда 5 , включенного в измерительную схему КМЦ.Как будет показано ниже, соединительная линия может быть экранированной трех- или двухпроводной, либо коаксиальной; провод соединительной линии соединяет измерительный электрод 11 с инвертирующим входом (-) усилителя 5 через вторичную обмотку трансформатора 3 . Экранированный провод соединительной линии соединяет по крайней мере экранирующий электрод 13 датчика 1 с клеммой заземления M.

Усилитель заряда 5 представляет собой операционный усилитель 30 , выход которого подключен в обратной связи к инвертирующему входу (-) через конденсатор обратной связи 51 емкости C 51 и резистор обратной связи 52 , включенные параллельно, и через контур управления, описанный ниже.

Контур управления состоит из полосового фильтра 61 и усилителя 62 , каскадно подключенных к выходу усилителя заряда 5 , а также двух параллельных трактов между выходом усилителя 62 и инвертирующим вход (-) усилителя заряда 5 . Каналы назначаются для фазовой (P) и квадратурной (Q) обработки сигналов. Каждый путь включает в каскад синхронный детектор 7 P , 7 Q , интегратор 8 P , 8 Q , умножитель 9 P 9182, Q и эталонный конденсатор C P , C Q эталонной емкости C R .

Путь, содержащий синхронный детектор 7 P , интегратор 8 P , умножитель 9 P и опорный конденсатор C P , позволяет компенсировать реактивную часть сопротивление потерь датчика 1 и соединительной линии 2 .

Путь, включающий синхронный детектор 7 Q , интегратор 8 Q , умножитель 9 Q и опорный конденсатор C P , позволяет компенсировать резистивную часть сопротивление потерь датчика 1 и соединительной линии 2 .

Этот импеданс потерь можно глобально смоделировать как паразитную емкость и сопротивление, включенные параллельно между инвертирующим входом (-) усилителя заряда 5 и землей M.

Полоса пропускания AF фильтра 61 сосредоточена на частота F 0 генератора 4 и ширина, обычно фиксированная на уровне приблизительно 300 кГц. Усилитель 62 представляет собой повторитель-усилитель с единичным усилением и вырабатывает отфильтрованный и усиленный сигнал напряжения SFA, амплитуда которого изменяется обратно пропорционально зазору J в датчике 1 .Этот сигнал подается на два синхронных детектора 7 P и 7 Q , которые управляются опорным фазовым и квадратурным напряжениями VR P и VR Q , обеспечиваемыми генератором 4 . Синхронные детекторы 7 P и 7 Q являются фазовыми детекторами, которые по амплитуде демодулируют отфильтрованный и усиленный сигнал напряжения SFA на два фазовых и квадратурных составляющих сигнала S P и S Q , один из которых, S P , используется для измерения зазора J.Сигналы низкочастотной составляющей S P и S Q соответственно интегрируются в интеграторы 8 P и 8 Q в фазное напряжение V P и квадратурное напряжение V Q . для стабилизации контура управления. Напряжения V P и V Q , выходящие из интеграторов, подаются на первые входы двух умножителей 9 P и 9 Q с коэффициентом умножения K, чтобы умножить напряжения V P и V Q соответственно опорными напряжениями VR P = V R sin (2ωt) и VR Q = V R sin (2ωt + π / 2), приложенными ко вторым входам умножителей.

Амплитудно-модулированные сигналы [KV P V R sin (2ωt)] и [KV Q V R sin (2ωt + π / 2)], создаваемые умножителями 9 P et al. 9 Q повторно вводятся на инвертирующий вход (-) усилителя заряда 5 через опорные конденсаторы C P и C Q с подходящими фазами и добавляются к измерительному сигналу, передаваемому датчиком 1 через трансформатор 3 для обеспечения стабильности управления.

Учитывая коэффициент усиления, обеспечиваемый интеграторами, который очень высок на низких частотах, среднее значение сигнала ошибки ER, выходящего из усилителя 5 и, следовательно, средние значения сигналов S P и S Q поддерживаются на нуле.

Синфазный ток, проходящий через датчик 1 и имеющий (V 0 C 13 ω) в качестве амплитуды, компенсируется током, проходящим через фазовый конденсатор Cp, имеющим амплитуду:
Ip = K Vp V R C R ω.

Квадратурный ток из-за потерь датчика и имеющий (V 0 C 13 ) в качестве амплитуды компенсируется током, проходящим через квадратурный конденсатор CQ, имеющим амплитуду:
I Q = KV Q V R C R ω.

Конденсатор C Q , на который подается квадратурный ток, ведет себя как резистор, на который подается синфазный ток. Таким образом, это позволяет компенсировать резистивные потери, избегая при этом теплового шума, который может возникнуть при использовании резистора.

Номинальные значения чувствительности на выходах интеграторов I P и I Q составляют:

S⁡ (VP) = VPC13 = V0KVR⁢1CR⁢V⁢ / ⁢pF, а S⁡ (VQ) = VQ1 / R13 = V0KVR⁢1CR⁢ω⁢V⁢ / ⁢Siemens.

На выходе усилителя 5 сигнал ошибки ER обычно равен нулю, когда часть A неподвижна. В процессе работы, когда турбина вращается, сигнал ER содержит только фоновый шум емкостного датчика 1 , а также переходные сигналы, например, прохождение лопатки A, которые находятся в ограниченной полосе AF управления.

Сигнал S P (или S Q ) прохождения лезвия присутствует на выходе системы измерения зазора в виде сигнала с нулевым средним значением.

Упрощенная диаграмма на фиг. 2 - функциональное представление системы измерения и обработки, реализующей способ согласно изобретению. В представленном варианте осуществления он содержит электронный модуль 26 , включающий в себя электронные элементы, показанные на фиг. 1. Согласно изобретению электронный модуль 26 также содержит блок обработки сигналов 24 , способный реализовать способ согласно изобретению.

Датчик 20 расположен на конце линии передачи 21 , состоящей из трехосного кабеля. В представленном варианте датчик 20 представляет собой коаксиальный датчик, электроды которого подключены соответственно к измерительному проводнику и заземляющему проводнику кабеля. Конечно, можно использовать и другие кабели, в частности, коаксиальный кабель.

Вход электронного модуля 26 обеспечивается предусилителем 22 , содержащим, в частности, усилитель заряда 5 по фиг.1. Сигналы компенсации проводимости и емкости генерируются блоком обработки сигналов 24 и вводятся в предусилитель 22 . Усилитель 23 , включающий, в частности, усилитель 62 по фиг. 1, после усиления подает на блок обработки сигналов 24 сигнал, поступающий от предусилителя 22 . Блок обработки 24 преимущественно содержит синхронные детекторы и интеграторы, показанные на фиг.1, а также микроконтроллер 27 , сконфигурированный для реализации способа согласно изобретению. Этот микроконтроллер 27 принимает сигналы VQ и VP, затем извлекает из них значения проводимости и емкости, зная, что VQ пропорционален проводимости, которую можно назвать G L , а VP пропорционален емкости, которую можно назвать C . L .

Блок обработки сигналов 24 способен генерировать выходной сигнал Vout, который пропорционален емкости, измеренной датчиком 20 , Vout = kC, k является действительным числом.Этот выходной сигнал может обеспечивать преобразователь среднеквадратичного значения в постоянный ток 28 .

Микроконтроллер сконфигурирован так, чтобы определять в реальном времени значения G L и C L и сохранять эти значения в памяти, чтобы отслеживать их изменение. Значение G L , связанное со значением C L , составляет рабочую точку, которая может быть представлена ​​в двумерном пространстве, имеющем значения C L для оси x и значения G L для ось ординат.

РИС. 3 показаны кривые, представляющие изменения рабочей точки в системе координат G L / C L для коаксиального датчика.

Здесь можно увидеть первую кривую T в виде наклонного сегмента в области значений положительной проводимости и емкости.

В так называемом нормальном состоянии здоровья, в зависимости от изменения параметров окружающей среды, таких как температура, компенсация линии, представленная емкостью C L и проводимостью G L , остается на уровне или близка к заданная кривая T и емкость C , L и проводимость G L следуют монотонной эволюции по отношению друг к другу (например, проводимость увеличивается при увеличении емкости).

В случае отказа датчика или кабеля рабочая точка, материализованная емкостью C L и проводимостью G L , смещается от так называемой нормальной рабочей кривой T. Обнаружение эволюции Эти параметры на расстоянии от нормальной рабочей кривой позволяют обнаруживать отказы и / или делать измерения недействительными, например, в контексте мониторинга состояния лезвия (BHM для «мониторинга состояния лезвия»).

В нормальных условиях текущая рабочая точка PF может развиваться по кривой T между нижней точкой, соответствующей температуре Tmin, и верхней точкой, соответствующей температуре Tmax.

Согласно изобретению для обнаружения отказов и рисков заранее может быть определена кривая, определяющая заданную область ZP. Эта заданная область включает в себя кривую T. Таким образом, можно реализовать следующий метод обнаружения:

    • , когда рабочая точка больше не находится на кривой T, но находится внутри заданной области, считается, что существует риск для рабочего состояния датчика и необходимость отслеживания изменений;
    • За пределами заданной области считается, что измерение ненадежно.

РИС. 3 показаны стрелки E 1 -E 4 , которые начинаются из рабочей точки и указывают в разных направлениях. Каждая стрелка представляет собой рискованную эволюцию из-за одной или нескольких предопределенных характеристик.

Например, эволюция в направлении стрелки E 1 (емкость увеличивается при уменьшении проводимости) характерна для эволюции в сторону разрыва линии передачи.

Развитие в направлении стрелки E 2 (увеличение емкости при фиксированном значении проводимости) характерно для эволюции в сторону разрыва защитного соединения линии передачи.

Развитие в направлении стрелки E 3 (уменьшение емкости при фиксированном значении проводимости) характерно для эволюции в сторону обрыва электрода датчика.

Развитие в направлении стрелки E 4 (увеличение проводимости при фиксированном значении емкости) характерно для эволюции в сторону короткого замыкания на датчике или линии передачи.

РИС. 4 показана нормальная рабочая кривая T 1 в заданной области ZP 1 для трехосного датчика.В этом случае кривая T 1 является кривой, проходящей через ноль и имеющей минимум (соответствующий значению температуры Tmin) в квадранте положительной проводимости и отрицательной емкости. Максимум (соответствующий значению температуры Tmax) находится в квадранте отрицательной проводимости и положительной емкости.

Как объяснялось ранее, настоящее изобретение позволяет выполнять различные диагнозы на основе анализа рабочей точки и ее развития.Различные сценарии описаны ниже просто в качестве неограничивающих примеров.

Что касается емкостного датчика:

    • трещина в керамике, составляющей изолятор между электродами, может привести к поглощению влаги или загрязняющих веществ. Он характеризуется аномально высокими значениями проводимости утечки G L . Связанные с этим риски включают окисление, окончательное загрязнение, поломку и, как следствие, разрушение датчика;
    • слишком высокая температура вызывает увеличение диэлектрической проницаемости изолятора.Он характеризуется аномально высокими значениями емкости утечки C L и проводимости утечки G L . Связанные с этим риски включают необратимое повреждение или разрушение датчика;
    • триггер короткого замыкания между измерительным электродом и землей характеризуется насыщением компенсационных напряжений и перерасходом генератора 4 , который возбуждает трансформатор. Также есть риск разрушения датчика;
    • Обрыв электрического соединения с измерительным электродом, кроме отсутствия измерительных сигналов, характеризуется уменьшением емкости утечки C L за счет того, что остаточная емкость утечки относится только к участку измерительная линия до разрыва.

Что касается кабеля, в частности трехосного кабеля:

    • слишком высокая температура вызывает увеличение диэлектрической проницаемости изолятора (обычно минерального). Он характеризуется аномально высокими значениями емкости утечки C L и проводимости утечки G L в абсолютном значении, проводимость утечки G L (эквивалент) имеет отрицательный знак из-за сбоя фазы, вызванного сопротивлением защитного кабеля. ;
    • Обрыв соединения заземляющих проводов характеризуется аномально низкими значениями емкости утечки C L и проводимости утечки G L , поскольку они соответствуют длине кабеля (до обрыва) меньше нормальной длины.
    • ,
    • , разрыв соединения защитных проводников характеризуется аномально высокой емкостью утечки C L , поскольку они соответствуют повышенной емкости утечки на землю.

Таким образом, можно отметить, что изобретение позволяет диагностировать причины отказа, или группы причин отказов, или ненормальное состояние, обнаруживая по крайней мере одно из следующих событий:

    • аномальное изменение параметра среди емкости утечки C L и проводимости утечки G L , другой параметр сохраняет нормальное значение; - аномальное изменение двух параметров, емкости утечки C L и проводимости утечки G Л .

Конечно, диапазон возможных отказов или более точная идентификация отказа могут быть реализованы согласно изобретению путем включения в анализ дополнительной информации, такой как:

    • измерения внешней температуры;
    • качество замеров или отсутствие замеров;
    • мониторинг потребления электроэнергии для обнаружения, в частности, насыщенных компонентов.

Конечно, изобретение не ограничивается только что описанными примерами, и в эти примеры могут быть внесены многочисленные корректировки без выхода за пределы объема изобретения.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *