Сеть заземление: Системы заземления электрических сетей — Профсектор

Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1) / Хабр

Мой рассказ будет состоять из трёх частей.

1 часть. Заземление

(общая информация, термины и определения)

2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств

(описание, расчёт, монтаж)

3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств

(описание, расчёт, монтаж)

В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.

Во второй части (практика) будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений.

Третья часть (практика) в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.

Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.

Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.

Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт.

Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя.

---

1 часть. Заземление

В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.

А. Термины и определения

Б. Назначение (виды) заземления

Б1. Рабочее (функциональное) заземление

Б2. Защитное заземление

Б2.1. Заземление в составе внешней молниезащиты

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от перенапряжения (УЗИП)
Б2. 3. Заземление в составе электросети

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

В1. Факторы, влияющие на качество заземления

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

В3. Расчёт сопротивления заземления

А. Термины и определения

Чтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта.

Я приведу установленные определения из действующего документа “Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)” в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).

И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.

Заземление

— преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).

Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он являться некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.

Заземляющее устройство

— совокупность заземлителя/ заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).

Это устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.

На рисунке оно показано толстыми красными линиями:

Заземлитель

— проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15).

Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.
Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.

На рисунке он показан толстыми красными линиями:

Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).

Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом.
Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571. 21-2000 п. 3.21)

Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание.

Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.

На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре,
а контур заземления — толстыми красными линиями:

Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода.
Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности

прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Б. Назначение (виды) заземления

Заземление делится на два основных вида по выполняемой роли — на рабочее (функциональное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, такие как: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.

Б1. Рабочее (функциональное) заземление

Это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) (ПУЭ 1.7.30).

Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в ОБЫЧНОМ режиме.

Б2. Защитное заземление

Это заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1. 7.29).

Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний.
Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования.

Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах:

• в составе внешней молниезащитной системы в виде заземленного молниеприёмника
• в составе системы защиты от импульсного перенапряжения
• в составе электросети объекта

Б2.1. Заземление в составе молниезащиты

Молния — это разряд или другими словами «пробой», возникающий ОТ облака К земле, при накоплении в облаке заряда критической величины (относительно земли). Примерами этого явления в меньших масштабах является “пробой” (wiki) в конденсаторе и газовый разряд (wiki) в лампе.

Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).
При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании.

Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).

Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.

Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)

УЗИП предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.

Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями во время грозы. В какой-то момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не выдерживают «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой внутри этого прибора, разрушающий его (упрощенно).

Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставит УЗИП.

Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник (

wiki

), рассчитанный на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — подключается к одному из проводов линии/ кабеля.

При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд 🙂 между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).

Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.

Б2.3. Заземление в составе электросети

Третий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.

Проще всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся такого прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через которую побежит ток, вызывающий в теле повреждения внутренних органов — прежде всего нервной системы и сердца.

Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и защитные автоматические устройства, за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации.

Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования.

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики. Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, является сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт.

Это сопротивление имеет конечные значения и в идеальном случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).

В1. Факторы, влияющие на качество заземления

Сопротивление в основном зависит от двух условий:

• площадь ( S ) электрического контакта заземлителя с грунтом
• электрическое сопротивление ( R ) самого грунта, в котором находятся электроды

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом.

Чем больше будет площадь соприкосновения заземлителя с грунтом, тем больше площадь для перехода тока от этого заземлителя в грунт (тем более благоприятные условия создаются для перехода тока в грунт).

Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая покрышка имеет небольшую площадь контакта с асфальтом и легко может начать скользить по нему, “отправив” автомобиль в занос. Широкая покрышка, да еще и немного спущенная, имеет много бОльшую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая надежное сцепление с ним и, следовательно, надежный контроль за движением.

(Пример оказался неграмотным. Спасибо

SVlad

— комментарий:

habrahabr.ru/post/144464/#comment_4854521

)

Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние.

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.

Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — морская вода.
Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок.

(Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).

Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.

Для ориентирования приведу следующие значения:

• для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
• при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
• для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
• у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
• у заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
• для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
  
  • при использовании системы TN-C-S необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
  • при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного отключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА необходимо иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)

В3. Расчёт сопротивления заземления

Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.

Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте.

Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя.
Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:

Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади — образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора.
Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно.

В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.

В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.

Подробнее о строительстве — в следующих частях.

Продолжение:

---

Алексей Рожанков, специалист технического центра «

ZANDZ.ru

«

При подготовке данной части использовались следующие материалы:

• Публикации на сайте “Заземление на ZANDZ.ru”
• Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), часть 1.7 в редакции седьмого издания (гуглить)
• ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96)
  Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации (гуглить)
• Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 (гуглить)
• Собственный опыт и знания

Заземление контактной сети и воздушной линии

Подготовка переносной заземляющей штанги. Перед установкой штангу осматривают. Она должна иметь медный заземляющий трос площадью сечения не менее 50 мм² для заземления контактной сети и не менее 25 мм² для заземления ВЛ напряжением ниже 1000 В, а также 6-10 кВ с проводом площадью сечения менее 50 мм². Обращают внимание на заземляющий трос: обрывы жил, ослабление крепления троса к башмаку или к штанге не допускаются. Проверяют наличие и исправность блоки ровочного соединения, общее состояние накидного крюка и древка. До наложения заземления заземляющий провод штанги специальным зажимом (башмаком) надежно прикрепляют к тяговому рельсу, вынимают ключ блокировки и собирают штангу. Если заземление на рельс затруднено, разрешается подключать штангу к тросу группового заземления, к металлической опоре или заземляющему спуску опоры. Убеждаются в отсутствии обрыва заземляющего спуска и надежности крепления его к рельсу.

Искровые промежутки и диодные зазем-лители в цепи заземления шунтируют, устанавливая шунтирующую штангу.

Проверка отсутствия рабочего напряжения и наложение заземления. Непосред-ственно перед наложением заземления убеждаются в отсутствии рабочего напряжения в линии. Для этого прикасаются острием крюка переносной заземляющей штанги к токоведущим частям не ближе 1 м от изолятора и по искре определяют наличие или отсутствие рабочего напряжения.

Следует помнить, что отключенные линии могут находиться под наведенным напряжением или под действием емкостных потенциалов. Указанное напряжение, так же как и рабочее, дает при проверке искру. Однако искра в этом случае значительно слабее.

Необходимо следить, чтобы работник не касался заземляющего троса. Проверяют отсутствие напряжения и в резиновых диэлектрических перчатках завешивают первую заземляющую штангу. Не допускается проверять отсутствие напряжения прикосновением острия крюка заземляющей штанги к контактным проводам, тросам в непосредственной близости от изоляторов независимо от их числа. После того как убедятся в отсутствии рабочего напряжения, заземляющую штангу завешивают на токоведущие части контактной сети.

Заземляющий трос и древко штанги располагают таким образом, чтобы они не входили в габарит приближения строений.

Первую заземляющую штангу завешивает лицо с квалификационной группой не ниже III под непосредственным наблюдением руководителя работ. Последующие заземляющие штанги по указанию руководителя работ могут завешивать два электромонтера с квалификационной группой не ниже III, один из которых ведет наблюдение. Разрешается заземлять контактную сеть для осмотра крышевого оборудования э. п. с. электромонтеру с квалификационной группой не ниже III совместно с машинистом локомотива или его помощником.

Наложение переносного заземления на провода ВЛ 6-10 кВ выполняют в строгой последовательности. После присоединения провода заземления к тяговому рельсу завешивают первую заземляющую штангу на нижний провод 1, вторую — на верхний провод 2, ближний к опоре, третью — на верхний провод 3, дальний от опоры с полевой стороны. Снятие заземляющих штанг выполняют в обратной последовательности. Места подключения заземления должны быть зачищены. Заземление ВЛ 6-10 кВ, проводов ДПР, волновода, расположенных на опорах контактной сети, на период работ выполняют на тяговый рельс; заземлять эти провода на искусственный заземлитель не допускается.

В случае заземления провода ВЛ на металлическую опору проверяют целость заземляющего спуска.

Заземление места работ. Работу на фидерных и секционных разъединителях со снятием напряжения с контактной сети и заземлением выполняют при установке двух заземляющих штанг. На весь период работ разъединитель шунтируют медным тросом площадью сечения не менее 50 мм² с креплением его к шлейфам болтовыми зажимами. Шунт устанавливают только после заземления обеих ветвей при включенном положении разъединителя.

Аналогично устанавливают заземления при работах на секционных разъединителях без снятия напряжения с контактной сети с отключением шлейфов, подсоединенных через изоляторы. Для работ на секционном изоляторе со снятием напряжения с контактной сети переносные заземляющие штанги устанавливают с обеих сторон с обязательным предварительным включением шунтирующих разъединителей. При отсутствии разъединителя на каждую ветвь устанавливают две заземляющие штанги. При работах с нарушением целости проводов (разрыв без установки шунта) устанавливают двойные заземления с обеих сторон от места разрыва на расстоянии не более 100 м от него. В случае работ по замене проводов заменя-

емые и монтируемые провода дополнительно заземляют на концах участка. Заземления должны находиться в пределах одного блок-участка и присоединяться к одному и тому же тяговому рельсу. При работах на воздушных питающих линиях контактной сети, когда соединение их с рельсом затруднено, линию заземляют на отсасывающий провод. В таких случаях предварительно соединяют шунтирующими перемычками площадью сечения не менее 50 мм² металлические опоры и конструкции крепления на железобетонных и деревянных опорах с проводами отсасывающих линий. Если отсасыва ющий провод проходит в другом месте, воздушные линии заземляют на специальный трос группового заземления. При работах в пределах одной фидерной зоны заземляющие штанги должны быть установлены с обеих сторон от места работ в пределах видимости для работающих на контактной сети постоянного тока не далее 300 м, а на контактной сети переменного тока — с расстоянием между штангами не более 200 м. В зоне работы каждой бригады должно быть установлено необходимое число заземляющих штанг. В процессе работы руководитель работ должен периодически контролировать со-

стояние переносных заземляющих штанг. На участке переменного тока отключенные питающие линии и дополнительные провода заземляют переносными заземляющими штангами. Расстояние между ними должно быть не более 100 м. Допускается контактную сеть отключать и заземлять секционным разъединителем с заземляющим ножом.

При работах с автодрезины со снятием напряжения с контактной сети допускается наложение одного заземления на контактную сеть заземляющей штангой, присоединенной к тяговому рельсу, и другого заземления — к металлической раме автодрезины. В этом случае выделяют электромонтера с квалификационной группой не ниже III для наблюдения за состоянием заземляющей штанги (подключение к тяговому рельсу, наличие габарита для подвижного состава). В случае нарушения заземления контактной сети сигналист должен доложить руководителю работ. Перед наложением заземления с автодрезины проверяют состояние и закрепление провода заземляющей штанги. Наконечник должен быть закреплен опрессовкой, шайба и болт должны быть приварены к раме по всему контуру прилегания. Место выхода провода заземляющей штанги из зажима требует постоянного внимания.

⇐Ограждение съемной изолирующей вышки | Контактная сеть | Работа на высоте⇒

Что такое заземление?

Заземление (earthing) — это выполнение электрического присоединения проводящих частей к локальной земле (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013).

Защитное заземление (protective earthing) — это заземление, выполняемое с целью обеспечения электрической безопасности.

Присоединение к локальной земле может быть: преднамеренным, непреднамеренным или случайным, постоянным или временным.

Другими словами, заземление представляет собой действие, выполняемое в электроустановке. Следовательно оно не может быть, например, исправным или неисправным. Оно не может иметь сопротивления или каких-либо других характеристик. Сопротивление имеет, например, заземляющее устройство. Заземление может быть лишь только выполнено или нет. Это важный момент, который часто неправильно понимают.

Посредством выполнения заземления, а именно – присоединением открытых проводящих частей к защитным проводникам создают пути для протекания токов замыкания на землю. Защитные устройства должны отключать эти токи при выполнении заземления.

Нормативные документы устанавливают требования к двум видам заземления: защитному заземлению и функциональному заземлению. Последнее ранее называли рабочим заземлением.

Пример выполнения защитного заземления для системы TT вы можете видеть на рисунке ниже:

Рис. 1. Система TT трехфазная четырехпроводная

Согласно требованиям ГОСТ Р 58698-2019 заземление не является мерой защиты. Оно лишь элемент, например, меры защиты «автоматическое отключение питания». То есть для защиты от поражения электрическим током заземление применяют в совокупности с другими мерами предосторожности. Самостоятельно заземление не может обеспечить эту защиту.

Следует знать, что «металлические части» электрооборудования класса II запрещено заземлять. Заземлению подлежат открытые проводящие части электрооборудования класса I.

Еще частая ошибка — это утверждать, что при заземлении электрический ток «моментально уходит в землю, не причинив человеку какой-либо опасности». На самом деле, при замыкании фазного проводника на заземлённые проводящие части последние оказываются под напряжением и представляют опасность для людей. При замыканиях на землю открытые проводящие части в системах TN оказываются под напряжением, обычно равным половине фазного напряжения. В системе ТТ это напряжение может достигать фазного.

Заземление и зануление: в чем разница?

Часто эти два понятия путают. На самом деле — зануление ничем кардинально не отличается от заземления. Зануление — это лишь защитное заземление применяемое в системах TN. После введения в действие стандартов комплекса ГОСТ Р 50571 в 1995 г. о занулении следовало забыть, поскольку в них определены системы TN, в которых предписано выполнять защитное заземление. Тем не менее это понятие все еще имеет место быть в нормативной документации, создавая при этом определенную путаницу. Более подробно читайте в статье: «Что такое зануление и как его выполняют?«

Заземление контактной сети и воздушной линии

Страница 1 из 2

Подготовка переносной заземляющей штанги.

Перед установкой штангу осматривают. Она должна иметь медный заземляющий трос площадью сечения не менее 50 мм2 для заземления контактной сети и не менее 25 мм2 для заземления ВЛ напряжением ниже 1000 В, а также 6—10 кВ с проводом площадью сечения менее 50 мм2. Обращают внимание на заземляющий трос:          обрывы жил, ослабление крепления троса к башмаку или к штанге не допускаются. Проверяют наличие и исправность блокировочного соединения, общее состояние накидного крюка и древка. До наложения заземления заземляющий провод штанги специальным зажимом (башмаком) надежно прикрепляют к тяговому рельсу, вынимают ключ блокировки и собирают штангу. Если заземление на рельс затруднено, разрешается подключать штангу к тросу группового заземления, к металлической опоре или заземляющему спуску опоры. Убеждаются в отсутствии обрыва заземляющего спуска и надежности крепления его к рельсу.

Искровые промежутки и диодные заземлители в цепи заземления шунтируют, устанавливая шунтирующую штангу.

Проверка отсутствия рабочего напряжения и наложение заземления.

Непосредственно перед наложением заземления убеждаются в отсутствии рабочего напряжения в линии. Для этого прикасаются острием крюка переносной заземляющей штанги к токоведущим частям не ближе 1 м от изолятора и по искре определяют наличие или отсутствие рабочего напряжения.
Следует помнить, что отключенные линии могут находиться под наведенным напряжением или под действием емкостных потенциалов. Указанное напряжение, так же как и рабочее, дает при проверке искру. Однако искра в этом случае значительно слабее.
Необходимо следить, чтобы работник не касался заземляющего троса. Проверяют отсутствие напряжения и в резиновых диэлектрических перчатках завешивают первую заземляющую штангу. Не допускается проверять отсутствие напряжения прикосновением острия крюка заземляющей штанги к контактным проводам, тросам в непосредственной близости от изоляторов независимо от их числа. После того как убедятся в отсутствии рабочего напряжения, заземляющую штангу завешивают на токоведущие части контактной сети.
Заземляющий трос и древко штанги располагают таким образом, чтобы они не входили в габарит приближения строений.

Первую заземляющую штангу завешивает лицо с квалификационной группой не ниже III под непосредственным наблюдением руководителя работ. Последующие заземляющие штанги по указанию руководителя работ могут завешивать два электромонтера с квалификационной группой не ниже III, один из которых ведет наблюдение. Разрешается заземлять контактную сеть для осмотра крышевого оборудования э. п. с. электромонтеру с квалификационной группой не ниже III совместно с машинистом локомотива или его помощником.

Наложение переносного заземления на провода ВЛ 6—10 кВ выполняют в строгой последовательности. После присоединения провода заземления к тяговому рельсу завешивают первую заземляющую штангу на нижний провод 1, вторую — на верхний провод 2, ближний к опоре, третью — на верхний провод 3, дальний от опоры с полевой стороны. Снятие заземляющих штанг выполняют в обратной последовательности. Места подключения заземления должны быть зачищены. Заземление ВЛ 6—10 кВ, проводов ДПР, волновода, расположенных на опорах контактной сети, на период работ выполняют на тяговый рельс; заземлять эти провода на искусственный заземлитель не допускается.
В случае заземления провода ВЛ на металлическую опору проверяют целость заземляющего спуска.

Заземление места работ — Страница 2

Страница 2 из 2

Работу на фидерных и секционных разъединителях со снятием напряжения с контактной сети и заземлением выполняют при установке двух заземляющих штанг. На весь период работ разъединитель шунтируют медным тросом площадью сечения не менее 50 мм2 с креплением его к шлейфам болтовыми зажимами. Шунт устанавливают только после заземления обеих ветвей при включенном положении разъединителя.
Аналогично устанавливают заземления при работах на секционных разъединителях без снятия напряжения с контактной сети с отключением шлейфов, подсоединенных через изоляторы.

Для работ на секционном изоляторе со снятием напряжения с контактной сети переносные заземляющие штанги устанавливают с обеих сторон с обязательным предварительным включением шунтирующих разъединителей. При отсутствии разъединителя на каждую ветвь устанавливают две заземляющие штанги. При работах с нарушением целости проводов (разрыв без установки шунта) устанавливают двойные заземления с обеих сторон от места разрыва на расстоянии не более 100 м от него.
В случае работ по замене проводов заменяемые и монтируемые провода дополнительно заземляют на концах участка. Заземления должны находиться в пределах одного блок-участка и присоединяться к одному и тому же тяговому рельсу. При работах на воздушных питающих линиях контактной сети, когда соединение их с рельсом затруднено, линию заземляют на отсасывающий провод. В таких случаях предварительно соединяют шунтирующими перемычками площадью сечения не менее 50 мм2 металлические опоры и конструкции крепления на железобетонных и деревянных опорах с проводами отсасывающих линий. Если отсасывающий провод проходит в другом месте, воздушные линии заземляют на специальный трос группового заземления. При работах в пределах одной фидерной зоны заземляющие штанги должны быть установлены с обеих сторон от места работ в пределах видимости для работающих на контактной сети постоянного тока не далее 300 м, а на контактной сети переменного тока — с расстоянием между штангами не более 200 м. В зоне работы каждой бригады должно быть установлено необходимое число заземляющих штанг.

В процессе работы руководитель работ должен периодически контролировать состояние переносных заземляющих штанг. На участке переменного тока отключенные питающие линии и дополнительные провода заземляют переносными заземляющими штангами. Расстояние между ними должно быть не более 100 м. Допускается контактную сеть отключать и заземлять секционным разъединителем с заземляющим ножом.
При работах с автодрезины со снятием напряжения с контактной сети допускается наложение одного заземления на контактную сеть заземляющей штангой, присоединенной к тяговому рельсу, и другого заземления — к металлической раме автодрезины. В этом случае выделяют электромонтера с квалификационной группой не ниже III для наблюдения за состоянием заземляющей штанги (подключение к тяговому рельсу, наличие габарита для подвижного состава). В случае нарушения заземления контактной сети сигналист должен доложить руководителю работ. Перед наложением заземления с автодрезины проверяют состояние и закрепление провода заземляющей штанги. Наконечник должен быть закреплен опрессовкой, шайба и болт должны быть приварены к раме по всему контуру прилегания. Место выхода провода заземляющей штанги из зажима требует постоянного внимания.

Системы заземления TN,TT,TN-C,TN-S,TN-C-S, IT | elesant.ru

 

Основные понятия в теме типы заземления

Чтобы разобраться с системами заземления определюсь с основными понятиями, которые будут использоваться в этой статье. Вы, конечно, можете прочитать пункты 1.7.3-1.7.7 главы 7, ПУЭ, если любите первоисточники. Здесь я не буду переписывать ПУЭ, просто расскажу, что нужно понимать под отдельными словами в этой статье.

Прежде всего, что такое заземление эклектической сети, по сути

Заземление электрической сети это соединение всех открытых для прикосновения токопроводящих частей электроприборов (например, корпусов) и доступной арматуры (например, металлические водопроводные трубы) с землей (в буквальном смысле).

Зачем нужно заземление?

Земля, вернее проводящая часть земли, имеет нулевой электрический потенциал в любой своей точке. Части электроприборов, по которым в нормальном режиме не протекает электрический ток, совершенно безопасны для человека. Другая ситуация в аварийной ситуации при которой по корпусу бытового прибора начинает течь ток. В такой аварийной ситуации прикосновение к корпусу будет представлять серьезную опасность для человека. Именно для защиты человека от поражения электрическим током, а также для защиты от последствий электроаварий (например, пожара) и предназначено ЗАЗЕМЛЕНИЕ.

Почему заземление защищает человека?

Как я сказал, проводящая часть Земли имеет нулевой электрический потенциал. Если на стороне проводника соединенного с землей возникает электрический потенциал (возникает аварийная ситуация), то он будет стремиться сравняться с нулевым потенциалом земли и ток потечет по направлению земли. Специальный электроприбор, отвечающий за аварийное отключение электропитания, также соединен с землей. Между аварийным проводником и устройством защиты возникает электрическая цепь, которая и отключает аварийный участок от электропитания.

Но эта схема защиты сработает, если все элементы электросети соединены с землей. Причем говоря обо всех элементах сети, имеется в виду элементы сети от генераторов подающих электропитания до простой розетки в квартире.

При этом. Схема, по которой сделано заземление основного генератора (источника) электропитания электросети должна совпадать со всеми схемами заземления этой сети. Вернее наоборот. Схемы заземления сети должны соответствовать схеме заземления источника электропитания.

Разделяют три основные системы заземления электросети TN;TT; IT

Система заземления TN (открытые части соединены с нейтралью)

При системе заземления TN одна точка источника питания электрической сети соединяется с землей при помощи заземляющего электрода и заземляющих проводников. Заземляющий электрод имеет непосредственный контакт с землей. При системе заземления TN открытые проводящие части соединяются с нейтралью, а нейтраль соединяется с землей.

Система TN-C

Если нейтраль объединена с защитными проводами (землей) на всем протяжении электросети, такая система называется и обозначается TN-C.

Система TN-S

Если нейтраль и защитный проводники разделены на всем протяжении электросети, а объединяются только у источника питания, такая система называется TN-S.

Система заземления TN-C-S

Система заземления, при которой разрешено применение и системы заземления TN-C (4-х/2-х проводной) и системы заземления TN-S (5-ти/3-х проводной).

Важно! При системе заземления TN-C-S, запрещено использовать систему TN-C ниже системы TN-S,так как любой обрыв нейтрали в системе TN-C приведет к обрыву защитного провода после системы TN-S.(смотри рисунок)

Система заземления TT-заземленная нейтраль

При системе заземления ТТ средняя точка источника питания соединяется с землей. Все проводящие части электросети соединяются с землей через заземляющий электрод отличный от электрода источника питания. При этом зоны растекания обоих электродов могут пересекаться.

 

Система заземления IT –изолированная нейтраль

При системе заземления IT полностью изолирована для всей электросети или сопротивление соединения с землей стремится к бесконечности.

На этом все! Относитесь к электрике с почтением!

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Электрические сети

 

Норма сопротивления контура заземления | Элкомэлектро

Электролаборатория » Услуги электролаборатории » Норма сопротивления контура заземления

Очень часто энергетики спорят на тему, какие должны быть нормы растекания тока контура заземления? Какова величина сопротивления контура заземления? Какое допустимое сопротивление контура заземления? Как правило, в таких спорах можно услышать разные цифры, одни называют 4 Ом, от других можно услышать 20 Ом, некоторые специалисты говорят, что сопротивление контура заземлителя не нормируется. Так какие же должны быть нормы и почему такая путаница?

Какие бывают испытания?

Начну с того, что поясню, какие бывают испытания.  Электролаборатория проводит приёмо-сдаточные или эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания проводятся после окончания монтирования новой электроустановки, после того как, электроустановка смонтирована и сдана в эксплуатацию, с этого момента начинаются эксплуатационные испытания. Соответственно приёмо-сдаточные испытания проводятся только один раз, после окончания электромонтажных работ, а эксплуатационные испытания проводятся периодически, в процессе эксплуатации.

И так, существуют приёмо-сдаточные и эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания регламентируются Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), а эксплуатационные Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

Почему спорят специалисты?

Наконец, мы подошли к самому главному. Почему спорят специалисты, почему такие разные цифры они называют?

Во первых, нужно понять о каких испытаниях идёт речь. Если разговор идёт о приёмо-сдаточных испытаниях, то ответ нужно смотреть в ПУЭ, Глава 1.8, Нормы приёмо-сдаточных испытаний, а если об эксплуатационных, то ответ ищем в ПТЭЭП, Приложение 3, Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей.

Во вторых нужно понять предназначение контура заземления. Контур заземления бывает для подстанций и распределительных пунктов выше 1000 Вольт, воздушных линий электропередач до 1000 Вольт и выше 1000 Вольт и электроустановок до 1000 Вольт.

Какие нормы?

1. Контур заземления для электроустановки напряжением до 1000 Вольт:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 3 гласит: при измерении в непосредственной близости к трансформаторной подстанции, сопротивление контура заземления должно быть: 15, 30 или 60 Ом, при измерении с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий: 2, 4 или 8 Ом соответственно для напряжений 660, 380 и 220 Вольт.

ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: сопротивление контура заземления — 15, 30 или 60 Ом для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт соответственно (трёхфазная/однофазная сеть), а при измерении с учётом присоединённых повторных заземлений должно быть не более 2, 4 и 8 Ом при напряжениях соответственно 660, 380 и 220 Вольт источника трехфазного тока и напряжениях 380, 220 и 127 Вольт источника однофазного тока.

2. Контур заземления для трансформаторной подстанции и распредпунктов напряжением больше 1000 Вольт:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 1 гласит: при измерении в электроустановке с глухозаземленной и эффективно заземленной нейтралью, должно быть не более 0,5 Ом.

ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: при измерении в электроустановке напряжением 110 кВ и выше, в сетях с эффективным заземлением нейтрали, сопротивление контура должно быть не более 0,5 Ом.

В электроустановке 3 — 35 кВ сетей с изолированной нейтралью — 250/Ip, но не более 10 Ом, где Ip — расчетный ток замыкания на землю.

3. Контур заземления воздушной линии электропередачи напряжением выше 1 кВ:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 2 гласит: Заземляющие устройства опор высоковольтной линии (ВЛ) при удельном сопротивлении грунта, ρ, Ом·м: 100/100-500/500-1000/1000-5000 – 10, 15, 20 и 30 Ом соответственно.

ПТЭЭП, Приложение № 31, таблица 35, п. 4 гласит:

А. Для воздушных линий электропередач на напряжение выше 1000 В: Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, металлические и железобетонные опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 3 — 20 кВ в
населенной местности, заземлители оборудования на опорах 110 кВ и выше: 10, 15, 20 или 30 Ом при удельном сопротивлении грунта, соответственно: 100, 100-500, 500-1000, 1000-5000 Ом·м.

Б. Для воздушных линий электропередач на напряжение до 1000 Вольт: Опора ВЛ с грозозащитой – 30 Ом, Опоры с повторными заземлителями нулевого провода – 15, 30 и 60 Ом для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Подведём итог

Для электромонтажников, работающих в сетях напряжением ниже 1000 Вольт:

Сопротивление растекания контура заземления на вновь построенной электроустановке должно быть 15, 30 или 60 Ом или 2, 4 и 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными заземлителями и повторными заземлителями отходящих линий для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 или 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Сопротивление растекания контура заземления на уже эксплуатирующейся электроустановке, тоже 15, 30 и 60 Ом или 2, 4, 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными и повторными заземлителями для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Как видим, значения сопротивления контура заземления одинаковы, не зависимо от вида испытаний, но разные в зависимости от назначения контура заземления!

электрических — Как вы заземляете оборудование жилой сети?

Мне нужно было проложить несколько сетевых кабелей Cat5e UTP, и я решил добавить сетевые розетки в большинство комнат, проложить новую телефонную проводку и RG6.

Многое из того, что я видел и читал об инсталляциях в жилых и малых офисах, почти не упоминает заземление, но я знаю, что в центре обработки данных это важное соображение. Я позвонил местному установщику антенн (единственному, что я смог найти), чтобы они переместили антенну на чердаке на крышу, и они сказали, что не рекомендуют заземлять антенну.Меня немного смущает как отсутствие информации, так и противоречивая информация. Биты, которые я видел в спецификации жилого дома TIA, не упоминали заземление.

Все кабели будут проложены на фанерной панели в подвале с двумя небольшими стойками для настенного монтажа. Один для патч-панелей (коаксиальный и cat5e), другой для сетевого коммутатора. Кабельная проводка — это UTP cat5e для данных и телефона. Коаксиальный кабель — это RG6 с двумя отдельными линиями, один для коммерческого ТВ-провайдера, другой для антенны, установленной на чердаке, которую я хотел бы в конечном итоге переместить на крышу.

Есть ли требование (США NEC) по скреплению этих стоек и оборудования в стойках?

Если это не требование, есть ли веские причины для подключения этого оборудования?

Как бы вы порекомендовали заземлить эту установку? Текущие отказы от провайдеров должным образом обоснованы.

В крупных центрах обработки данных я видел эти большие медные шины заземления, которые кажутся излишними. В небольших установках я видел маленькие алюминиевые (?) Заземляющие шины, похожие на те, что используются в электрических панелях.Оттуда заземляющие провода подключаются между блоком / шиной к стойкам, а затем стойки подключаются к коммутационным панелям и другому оборудованию с помощью заземляющего провода и заземляющих наконечников.

Куда может идти другой конец заземляющего провода? Люди по-разному относятся к тому, что говорится в коде. Некоторые сказали, что это отдельный стержень заземления, другие привязали его ко всем видам вещей, включая стальную конструкцию здания, водопроводные трубы, электропровод …

Это то, что мне доступно там, где я устанавливаю свое оборудование.

A) Много медных труб для холодной воды на стороне дома от водомера. Основная линия — это подземная медь, которая проходит не менее 10 футов в земле. Это будет самый простой / дешевый вариант. Я знаю, что в прошлом линия холодной воды (со стороны дома) хотя бы однажды использовалась для заземления входящей телефонной связи.

B) Некоторый армированный кабель (старый 2-жильный, где броня заземлена)

C) Сторона водомера со стороны улицы находится немного дальше, и до нее немного трудно добраться, но возможно, если необходимо, и до нее проложено менее 20 футов кабеля.Есть заземляющий провод на стороне улицы от счетчика для электрической панели, но я думаю, что есть еще один заземляющий провод, выходящий наружу от панели.

D) Главная электрическая панель. Однако длина провода должна быть больше 20 футов.

Сказанное выше просто для иллюстрации того, что я «знаю» (думаю?) И что у меня есть в наличии.

Сеть

— Как заземлить сетевой коммутатор?

Заземление для обеспечения безопасности (по сравнению с заземлением для обеспечения целостности сигнала, что является совершенно другим вопросом, см. Ниже) — это прежде всего проблема для оборудования в металлическом корпусе.Если есть неисправность проводки внутри устройства (изношенный провод замыкается на металл внутри), то внешняя оболочка устройства может быть электрифицирована. Угадай, что происходит, когда ты прикасаешься к нему? Ой! Имея путь заземления, вы передаете электрический ток куда-то еще (вместо того, чтобы проходить через ваше тело, когда вы касаетесь устройства).

Вы заметите, что большинство устройств в металлическом корпусе будет иметь трехконтактный вход питания (если питание подключается напрямую без блока питания переменного / постоянного тока), а также винт заземления корпуса.

Если вы заземлены через шнур питания, средний контакт должен быть подключен к проводке здания, а затем к заземляющему стержню, при условии, что ваше здание было правильно подключено с использованием современных строительных норм. Есть недорогие тестеры, которые могут проверить правильность подключения вашей розетки.

Если вы используете винт заземления корпуса, вы обычно подключаете его к заземляющей шине, установленной на стене, которая затем подключается к заземлению. Если в вашей системе нет шины, вы можете «обмануть», подключив ее к заземляющему штырю или центральному винту электрической розетки.(Это не идеально и, вероятно, не пройдет проверку кода, но это лучше, чем ничего.)

В соответствии с вашими местными правилами безопасности может потребоваться подключение того или другого, либо того и другого. Это также может зависеть от того, является ли это временным элементом (например, 5-портовый коммутатор на чьем-то столе) или постоянной установкой (что-то, прикрепленное к стене). Проверьте свои местные коды.

Устройства, монтируемые в стойку, обычно заземляются на металлический каркас стойки, привинчиваясь к нему. Затем обычно имеется заземляющее соединение между металлическим каркасом стойки и шиной, которая, в свою очередь, заземляет все устройства, установленные в стойке.Это в дополнение к заземлению через шнуры питания. Кабельные каналы, лестницы, двери стоек также должны быть заземлены (любой оголенный металл). Страница 3 этого PDF-файла представляет собой полезную иллюстрацию.

Для настольного коммутатора потребительского уровня в пластиковом корпусе, подобном упомянутым вами: Обычно нет возможности для заземления, потому что это не требуется, поскольку нет открытого металла. Единственное, что вам следует сделать, это убедиться, что ваши розетки правильно подключены (с помощью вышеупомянутого тестера) и использовать ограничитель перенапряжения (удлинитель или ИБП).

Заземление для целостности сигнала: Другая причина, по которой вам может потребоваться обратить внимание на заземление, — это проблема с целостностью сигнала (повреждение данных). Это может быть задействовано двумя способами:

1. В электронной системе заземление является точкой отсчета для «нуля вольт». Земля не везде одинакова, поэтому две физически отдельные системы могут расходиться во мнениях относительно того, что такое «1» или «0». Это может привести к разного рода «интересным» проблемам общения.Распространенный способ, которым вы можете столкнуться с этим, — это если один из компьютеров, подключенных к коммутатору, находится в отдельной системе электроснабжения (например, два здания, соединенные подземным кабелем). В этом случае рекомендуется использовать оптоволоконный Ethernet (не коммутатор потребительского уровня).

2. Электронные помехи и «шумы». Кабели питания проложены рядом с кабелями передачи данных. EMI из-за большого электрического компрессора рядом с вашим коммутационным шкафом. Подобные проблемы можно решить с помощью заземленных кабелепроводов и других форм экранирования (или просто используя оптоволокно).

Вообще говоря, Ethernet гораздо более снисходительно, чем RS-232, когда дело касается заземления, потому что передача сигналов является дифференциальной и использует изолирующий трансформатор. Таким образом, вам обычно не нужно беспокоиться о заземлении целостности сигнала в типичной офисной среде. Тем не менее, проблемы могут возникать в «суровых» условиях, например, в заводских цехах. Если у вас есть управляемый коммутатор более высокого уровня, он может предоставить вам статистику ошибок связи на уровне 1-2, что даст вам некоторое представление о том, есть ли физические проблемы с вашей проводкой, которые необходимо решить.

Соединение и заземление | ISEMAG

Проблема подключения и заземления имеет решающее значение для эффективной работы за пределами предприятия, особенно при использовании широкополосной связи или Triple Play. Моя колонка, состоящая из двух частей, вызвала очень много откликов, так что спасибо всем, читатели, и тем, кто ответил. Я нашел ответ г-на Перси Пула, инженера по защите, особенно проницательным, и я хочу поделиться всем его хорошо продуманным мнением по этой теме.

В колонке за декабрь 2011 года, на мой взгляд, было несколько ошибок.Национальный электротехнический кодекс (NEC®) и Национальный электротехнический кодекс безопасности (NESC®) использовались почти как взаимозаменяемые. Это привело к ошибкам в цитировании и ссылках, а также в их применении.

В колонке за февраль 2012 г. были некоторые комментарии Боба Олгейрсона о том, какой Код использовался или должен был использоваться, которые на самом деле не многое проясняли, поэтому путаница оставалась. Чтобы еще больше усугубить ситуацию, в недавнем выпуске марта 2012 г. говорилось, что

Точка, где встречаются эти два кода, — это NID, включая заземление NID.Обычно коды совпадают, но в этом году они не идентичны, поскольку они публикуются в разное время.

Эти предложения тоже не совсем правильные. Кроме того, мартовская колонка включала цитаты из 5 или 6 статей NEC® без объяснения их применимости для соединения и заземления и / или их сходства или различий, если таковые имеются, с NESC®.

Итак, мы, так сказать, вернулись на круги своя!

Начнем с начала. В исходной декабрьской колонке указано 5 проблем, которые могут повлиять на пропускную способность, связанную с услугой Triple Play.Две из этих проблем связаны с подключением и заземлением; ПРОБЛЕМА № 3: Проблемы с подключением и заземлением и ПРОБЛЕМА № 4: Заземление сетевого интерфейса. Последний — тот, у которого было больше всего ошибок.

Во многих юрисдикциях (но не во всех) разделительная линия проходит посередине между силовым трансформатором и счетчиком электроэнергии. Таким образом, половина потерь электроэнергии будет приходиться на NEC®, а другая — на NESC®. Между прочим, Рисунок 011-1 из NESC® 2012 года показывает применимость обоих кодов аналогичным образом.

В то время как рисунок 1 и рисунок 011-1 NESC® показывают разделение кодов на основе электрических средств, можно применить аналогичную логику к средствам электросвязи. Затем, на рисунке, первичное устройство защиты, NID [устройство сетевого интерфейса] и ONT [терминал оптической сети] будет находиться между оборудованием службы питания (счетчик электроэнергии) и используемым оборудованием или нагрузкой. Следовательно, NID (для простой старой телефонной службы) и ONT (для службы Triple Play) подпадают под юрисдикцию NEC®.

Рис. 1. Разделительная линия между NEC® и NESC®

Итак, если мы примем тот факт, что NID и ONT подпадают под сферу компетенции NEC®, то мы сделаем вывод, что требуется только заземляющий / заземляющий провод 14 AWG [статья 800.100 (A) (3)] на протекторе или NID.

Итак, хотя правило NESC® 99B 2012 года и правда было изменено, чтобы требовать провод заземления / заземления 6 AWG, это изменение не должно влиять на типовые требования к установке станций для NID и ONT.Местный инспектор будет следовать NEC® и примет 14 AWG (или более грубый калибр).

Now, RUS и любой другой поставщик услуг в этом отношении, безусловно, может установить любые требования, которые они сочтут нужными. Похоже, что RUS решила потребовать заземляющий / соединительный провод 6 AWG на NID и ONT. Это вполне в их прерогативе. Однако, когда электротехнический инспектор проверит установку, он или она сочтет все в порядке, поскольку NEC® (а не NESC® !!) требует как минимум 14 AWG.

Я думаю, что изменения, внесенные в Правило 99B NESC®, не подлежат исполнению; то есть местные инспекторы следуют NEC® и будут принимать 14 AWG (или более грубый калибр) до тех пор, пока не будет изменен NEC®, если это когда-либо произойдет.

Напомним, что NESC® обычно применяется только к кабелям, расположенным снаружи завода.

Технические специалисты, устанавливающие первичное устройство защиты или NID, должны следовать методикам и процедурам своей компании. Эти методы обычно готовятся службой технической поддержки поставщика услуг.Этой группе необходимо быть в курсе не только изменений в Кодексах, но и изменений в применимых национальных стандартах (например, стандартах ATIS), которые часто служат руководством для лучшего понимания требований Кодекса.

По моему профессиональному мнению, заземляющий / соединительный провод 6 AWG не требуется, особенно в тех случаях, когда NID имеет только 1 или 2 защитных устройства. Нет никаких технических причин, поддерживающих использование 6 AWG в качестве заземляющего проводника для NID. Все расчеты, сделанные Bell Labs в былые времена, показывают, что 14 AWG — это все, что необходимо для заземления одного или двух устройств защиты.

Коды NEC® и NESC® время от времени меняются в соответствии с изменениями, рекомендованными широкой публикой. Процесс утверждения изменений является довольно тщательным, и члены комитета требуют достаточных обоснований, прежде чем будет предоставлено одобрение. Не существует механизмов, позволяющих уменьшить перекрытие между NEC® и NESC® или обеспечить синхронизацию общих или аналогичных требований. Это может быть достигнуто только в том случае, если заинтересованные лица представят предложения по изменению в любом случае.

Краткое освежение

Назначение защиты станции
Применение электрической защиты, включая соединение и заземление, в месте нахождения клиента предназначено для обеспечения безопасности технических специалистов, которые устанавливают и обслуживают телекоммуникационную сеть. Электрическая защита в месте нахождения потребителя также снижает возможность повреждения телефонной станции и помещения потребителя.

Возможность повреждения в результате контакта с электрическими проводами или воздействия молнии может быть значительно снижена, если соблюдаются стандартные зазоры, первичные предохранители (и плавкие вставки, где требуется) правильно установлены и обслуживаются, а также экраны кабелей и служебных проводов и металлические Силовые элементы должным образом связаны и заземлены.

Аномальные напряжения могут возникать в телекоммуникационных системах в результате перебоев в электроснабжении или молнии, когда телефонное оборудование и проводка изолированы от земли (земли) и от металлических или заземленных конструкций, таких как водопроводные трубы, кабелепровод и электропроводка, а также другие средства связи. Различия в напряжении, которые могут существовать между различными конструкциями, выравниваются или ограничиваются общим соединением и заземлением, чтобы уменьшить опасность и предотвратить искрение и повреждение оборудования или имущества.

Статья 800.90B Национального электротехнического кодекса (NEC) ® 2011 года требует, чтобы основное устройство защиты (или NID) располагалось внутри, на или в непосредственной близости от обслуживаемой конструкции или здания и как можно ближе к точке входа. NEC® также требует, чтобы заземляющий провод для первичного предохранителя / NID был как можно короче. В домах на одну и две семьи длина заземляющего проводника первичной защиты не должна превышать 20 футов. Для всех практических целей первичный предохранитель / NID должен находиться в пределах 20 футов от точки входа в электрическую сеть.

Когда протектор (или NID) не может быть ближе 20 футов от точки входа в электрическую сеть, NEC® позволяет разместить отдельный заземляющий стержень для заземления протектора / NID. Однако заземляющий стержень должен быть соединен с системой заземляющих электродов электрического обслуживания. В этом случае NEC® требует, чтобы заземление питания и телефона было соединено вместе медным проводом 6 AWG.

Предпочтительное место для размещения, перемещения или модернизации протектора (или NID) — снаружи, рядом с электрическими сетями и в легкодоступном месте.Это обеспечивает технический персонал легким доступом для обслуживания и ремонта.

Провода или ответвления доступа к коммуникационным службам нельзя подсоединять к служебным мачтам, уже поддерживающим силовые проводники или ответвления энергоснабжения.

Первичные протекторы
Статья 800.90 NEC® требует, чтобы все открытые рабочие пары, входящие в зону обслуживания заказчика, были защищены первичным протектором. Первичный предохранитель обычно содержится в указанном сетевом интерфейсном устройстве (NID).Первичный протектор обычно представляет собой набор газовых трубок, хотя доступны более новые гибриды (комбинация газовых трубок и твердотельных компонентов). Углеродные протекторы, хотя и установлены во многих местах, больше не являются предпочтительными протекторами.

NID также содержит сетевой интерфейс, вилку и розетку, позволяющую клиенту отключать проводку в помещении от сети электросвязи, и клеммную колодку или «соединительный блок» для присоединения проводки в помещении клиента.

Выбор заземления для NID
Первичное защитное устройство всегда должно быть подключено к утвержденному заземлению кратчайшим и самым прямым на практике маршрутом.

Первым выбором для заземления первичного защитного устройства должно быть ближайшее доступное место в системе заземления источника питания, обычно стержень заземления энергокомпании. Доступ к системе заземления источника питания можно получить через металлический кабелепровод на входе в электроэнергию или в шкафчике счетчика. Другие приемлемые точки заземления включают ближайшее доступное место на строительной стальной трубе и внутренней металлической водопроводной трубе (при подключении к заземлению и в пределах 5 футов от входа трубы в здание).

Подпись
Я всегда благодарен таким людям, как мистер Пул и всем остальным, которые помогают мне обучать вас, преданных читателей. Моя цель — предоставить самую свежую информацию, которая поможет вам лучше выполнять свою работу. Если у вас есть идеи по темам, которые вы хотели бы обсудить, позвоните или напишите по электронной почте. Напишите по адресу [email protected] или позвоните по телефону 831.818.3930 (мобильный) или 503.538.1229 (офис).

Консультации — Специалист по спецификациям | Обеспечьте РАБОТУ сети с помощью надлежащего заземления

МАРТИН Д.КОНРОЙ, президент Computer Power Consulting Corp., Омаха, Небраска. 1 марта 2001 г.

При проектировании сетевой системы важно включить в проект надлежащие характеристики питания и заземления. Слишком часто проектировщик сети уделяет мало внимания инфраструктуре питания и заземления объекта и сосредотачивается только на требованиях к сети.

Многие проектировщики указывают, что установка должна соответствовать отраслевым стандартам: Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) 70, Ассоциация электротехнической промышленности / Ассоциация телекоммуникационной промышленности (EIA / TIA) 607, Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 1100, Fips Pub 195. — но они не содержат конкретных деталей, касающихся дизайна и реализации.Предполагается, что, просто сославшись на эти стандарты, проект будет соответствовать назначению спецификаций.

Возможно, предполагается, что электротехнический подрядчик позаботится о заземлении электропитания, а проектировщику нужно беспокоиться только о заземлении электросвязи. Однако такие предположения могут привести к тому, что сеть не сможет соответствовать ожиданиям производительности и надежности, потому что фактические установщики могут не быть знакомы с этими стандартами или должным образом обучены для выполнения работы.

Питание и заземление могут иметь прямое влияние на надежность и производительность сетевой системы, создавая такие проблемы, как конфликты в сети, широковещательные штормы, проблемы со входом в систему и простои сети.

Сеть в море

Сеть связи — это общее звено для нескольких систем объекта. В типичной сети есть подключения к электросети, телекоммуникационным линиям, кабельному телевидению (кабельные модемы или видеокарты CATV) и различным системам заземления.Даже более крупные сети обычно могут взаимодействовать с системами безопасности, видеооборудованием, лифтами, системами управления зданием, системами бесперебойного питания (ИБП), мониторами питания и аккумуляторов, генераторами и другими важными системами.

Хотя сеть может выполнять несколько функций с точки зрения дизайна, такая интегрированная конструкция может привести к катастрофе, если различные системы имеют разный потенциал заземления. Любое изменение потенциала земли может вызвать большие напряжения в сетевых кабелях, что приведет к повреждению портов связи и сетевых карт.

Чтобы лучше понять проблему потенциала земли, рассмотрим эту старую, но полезную аналогию: представьте себе части сети как отдельные лодки, плавающие по спокойному озеру. Лодки связаны веревками. Людей в лодках просят перебрасывать мяч с лодки на лодку. Пока озеро спокойно, все лодки находятся на одном уровне, и люди могут успешно передавать мяч с лодки на лодку.

Но что, если большая волна заставит лодки покачиваться? Мало того, что возникают проблемы с передачей мяча, но также натягиваются и натягиваются тросы, а также повреждаются точки соединения.Поскольку нельзя управлять волнами — так же, как нельзя управлять молнией, — лодки размещаются на палубе более крупного корабля. Даже если более крупный корабль качается и накатывается на волнах, лодки сохраняют одинаковый потенциал по отношению друг к другу.

Без эффективной системы заземления каждая часть сети может иметь разные потенциалы заземления, постоянно перемещаясь вверх и вниз относительно друг друга. При нормальных обстоятельствах может возникнуть несколько периодических и случайных сетевых проблем, но скачок напряжения или гроза приводит к повреждению портов концентратора, маршрутизаторов и сетевых компонентов.При проектировании сети можно избежать этих проблем за счет включения общей заземляющей опоры для всех систем.

Правильное заземление

Какова функция правильной системы заземления? NFPA 70 — Национальный электротехнический кодекс (NEC) — охватывает аспекты безопасности при заземлении и соединении. Статья 250-2 NEC резюмирует требования к заземлению и соединению для систем электроснабжения и связи:

EIA / TIA-607 дополняет NFPA 70 и затрагивает функциональные и производственные аспекты заземления электросвязи.IEEE 1100 предоставляет консенсус рекомендаций по заземлению, включая контроль высокочастотного шума. Проект должен соответствовать всем этим требованиям, чтобы иметь надлежащую систему заземления для сети. Ниже приведены некоторые предположения, которые делают дизайнеры, и что в результате может пойти не так.

Код встречи Недостаточно

Допущение 1. Заземление должно быть в порядке; в конце концов, здание соответствовало местным нормам. Это предположение, которое обычно неверно.Как уже упоминалось, NEC — это минимальный код безопасности. NEC не намерена заставлять оборудование работать. Сайт, отвечающий этому коду, может по-прежнему иметь проблемы с заземлением. Практический опыт автора показывает, что 90 процентов обследованных объектов не имеют надлежащих систем заземления и не соответствуют требованиям NEC по заземлению и заземлению.

Следовательно, при обследовании площадки первое, на что следует обратить внимание, — это заземление. Типичные проблемы включают в себя: неправильное заземление и подключение основных электрических сетей; отсутствие заземляющих проводов оборудования; проблемы с паразитно-нейтральным током; множественная нейтраль-земля; и неправильно установленные розетки с изолированным заземлением (IG).

Проектировщик модернизации системы должен выяснить, где заземлены основные электрические сети, и найти ослабленные или корродированные соединения, проводники недостаточного диаметра и ненадлежащее соединение. Она должна снимать текущие показания системы заземления, включая проводники электродов, перемычки и заземление оборудования. Если в системе заземления измеряется ток 180 Гц, вполне вероятно, что система имеет состояние «паразитный нейтральный» ток, вызванный многократным соединением нейтральных проводников. Это обычная проблема, когда ток нейтрали циркулирует в конструкции объекта и системах заземления, вызывая окружающий электрический шум.На некоторых объектах проблемы с паразитным током нейтрали были настолько серьезными, что заказчику приходилось электрически изолировать каждый коммутационный шкаф, установив оптоволоконную магистраль.

Направляющая молния

Допущение 2. Жильцы здания могут решить проблемы с заземлением, установив свои собственные компьютерные и сетевые системы заземления.

Это состояние встречается постоянно. Когда кто-то заглядывает под фальшпол компьютерного зала, он обнаруживает заземляющие стержни, проложенные под полом — даже в помещениях с новыми технологиями.

Проблема заключается просто в том, что если в центре обработки данных имеется лучшая система заземления, чем в основной службе, в центре обработки данных пойдет удар молнии. Кто-нибудь действительно хочет направить молнии и выбросы энергии в наиболее критическую часть объекта?

Обследование электропитания было выполнено на месте, где компьютер и сетевые системы клиента были повреждены в результате грозы. Заказчик установил систему ИБП, ограничитель перенапряжения (TVSS) и стабилизатор питания, но все же получил повреждения.Множественные заземляющие стержни, установленные под полом машинного зала, и неадекватная система заземляющих электродов в главном сервисе привели к тому, что компьютерные и сетевые системы стали частью пути выброса, поскольку молния искала источник заземления.

Допущение 3. Телекоммуникационная система правильно заземлена. Дерегулирование отрасли связи часто приводило к установке необученными работниками, которые не понимали требований к заземлению и подключению.

В результате очень часто телекоммуникационная система связана с системой заземляющих электродов, отдельной от основной системы электрического заземления. Эта проблема создает состояние контура заземления, при котором молнии и скачки напряжения могут обойти защиту TVSS и ИБП и серьезно повредить сетевую систему. NEC 250-92 (b) рассматривает этот вопрос более подробно. На рисунке 1 показан предлагаемый способ проектирования эффективной системы заземления для объекта.

Неадекватная изоляция

Предположение 4. Сеть не чувствительна к опорному заземлению. Справедливость этого предположения зависит от типа используемой системы связи. Системы симметричной проводки, такие как Ethernet на витой паре, фактически менее чувствительны к проблемам с заземлением. В симметричной проводке есть проводники, по которым проходят напряжения противоположной полярности и одинаковой величины по отношению к земле. Проводники скручены для сохранения баланса на расстоянии. Компоненты сети Ethernet, такие как порты концентратора и сетевые карты, обеспечивают электрическую изоляцию, иногда называемую гальванической развязкой, от 500 до 1500 вольт (В) со среднеквадратичным значением (RMS).

Однако ошибочно полагать, что изоляция, обеспечиваемая сетевым компонентом, подходит для сетевой системы. Во-первых, используемое оборудование может не соответствовать стандартам. Во-вторых, требования к изоляции по напряжению относятся к сигналам с частотой 60 Гц, а не к высокочастотным событиям, таким как молния и скачки напряжения. Наконец, стандарты изоляции рассчитаны на короткие периоды времени, обычно порядка одной минуты.

Индуцированные молнией переходные напряжения до 6 киловольт (кВ) могут присутствовать на фазных проводниках общих 120-вольтных параллельных цепей.Прямые удары молнии, хотя и редко, могут вызывать перепады напряжений до 1000 В на этаж в многоэтажных зданиях и до 10 кВ и выше в больших одноэтажных зданиях. Эти типы переходных процессов напряжения могут привести к появлению напряжений потенциала земли, которые превышают допустимые характеристики большинства сетевого оборудования, вызывая сбои и ослабление компонентов.

Несимметричная проводка использует линии передачи, в которых напряжения на проводниках не равны относительно земли. Обычно один из проводов подключается к точке заземления.Примером несимметричной линии является коаксиальный кабель и RS232. Несбалансированная связь очень подвержена проблемам с заземлением и требует особого внимания.

Многие маршрутизаторы и интеллектуальные концентраторы имеют порты RS232 для функций диагностики и программирования. Разработчик должен убедиться, что любое оборудование, например портативные компьютеры, подключенное к таким портам, имеет общий заземляющий провод. Помещения с сетевым оборудованием и туалеты должны быть снабжены должным образом заземленными специальными розетками для оборудования тестирования и мониторинга.

Допущение 5. Внешние коммуникационные кабели предприятия должным образом защищены. Надо спросить: «Защищены чем?» При проектировании для существующего здания весьма вероятно, что устройства защиты телекоммуникационных сетей используют более старую технологию защиты от перенапряжения с использованием углеродных блоков или газовых трубок. Обновление защиты сети до новой гибридной технологии защиты от перенапряжения — разумное вложение.

При проектировании для кампуса проектировщик должен следовать NEC 800-30 и указывать защиту от перенапряжения каждый раз, когда медный кабель выходит и входит в каждое здание.Выберите устройство защиты, которое соответствует напряжению и частоте сигнала сети. Убедитесь, что протекторы правильно установлены и заземлены.

Допущение 6. Все, что нужно, — это сказать подрядчику по электрике установить «выделенные розетки» для сетевого оборудования. Это неверное предположение, потому что термин «выделенный» означает разные вещи для разных подрядчиков. Худший сценарий — это когда подрядчик устанавливает оранжевые розетки IG-типа и заземляет их на «чистое» заземление.В результате «чистая» земля обычно оказывается отдельной системой заземления, что создает проблему с потенциалом заземления.

Часто заземляющие соединения розеток IG подключаются к заземляющему стержню, который изолирован от остальной части здания. Такое расположение является нарушением NEC 250-2 и может вызвать смертельный шок, а также вызвать множество проблем с сетевым оборудованием.

Правильная выделенная ответвленная цепь должна иметь индивидуальный фазный, нейтральный и заземляющий проводники.IEEE-1100, раздел 9.5 рекомендует, чтобы падение напряжения для цепей, обслуживающих чувствительные нагрузки, не превышало 1% от линейного напряжения, тем самым ограничивая напряжение нейтраль-земля до 0,6 вольт.

Прокладка длинных цепей от центральной системы ИБП к коммутационным узлам может вызвать значительное падение напряжения и проблемы с искажениями. Чтобы свести к минимуму эти проблемы и поддерживать более низкий потенциал заземления, можно увеличить сечение проводов ответвленной цепи или установить изолирующие трансформаторы. На рисунке 2 показан предлагаемый способ заземления и соединения силовых трансформаторов для цепей IG.

Сети могут варьироваться от больших систем с тысячами узлов до небольших домашних офисных систем. Независимо от того, большой он или маленький, правильное заземление и соединение имеют важное значение для системы любого размера. Проектировщик сети должен убедиться, что объект заземлен в соответствии с рекомендованными стандартами и имеет надлежащую защиту от перенапряжения для телекоммуникационных и энергетических систем. Но самая важная часть работы дизайнера — это проверка работы во время установки и после ее завершения.

From Pure Power, весна 2001 г.

3 Проблемы с электрическим заземлением, которые негативно влияют на надежность системы

Электрическое заземление — один из наиболее важных аспектов электропроводки вашего предприятия из-за рисков безопасности и повреждения оборудования, связанных с неправильным заземлением.

Заземление требуется для обеспечения пути с низким импедансом для тока в случае повреждения, поскольку электрический ток предпочитает путь с низким импедансом, а не с высоким импедансом. Состояние неисправности может возникнуть либо в реальной проводке объекта, либо в устройстве, которое подключено к проводке объекта. В любом случае электрическая система и заземление должны быть в состоянии устранить неисправность, чтобы избежать повреждения системы электропроводки или устройства и, что более важно, чтобы избежать любых рисков для людей, использующих любое устройство на объекте.

Система заземления является опорной точкой для всей компьютерной логики и кабельной связи. В компьютерах и компьютерных сетях внутренние компьютерные схемы и кабельные соединения для передачи данных используют землю в качестве опорной точки для обработки данных. Если заземление для этих устройств или сетевых систем неправильное или «стабильное», то надежность системы будет скомпрометирована, что может привести к зависаниям, программным и аппаратным сбоям и дорогостоящим простоям системы.

1. Многочисленные проблемы могут повлиять на надежность системы, но три ключевых проблемы, связанные с заземлением, часто вызывают большинство проблем, которые отрицательно влияют на надежность системы:
   Ток заземления присутствует в системе заземления здания
   Эта ситуация обычно возникает при ошибке проводки присутствует внутри электрической панели или распределительной коробки, например, провода нейтрали и заземления соединены вместе, или, что еще хуже, они соединены вместе на одной шине в субпанели, что является нарушением Национального электрического кодекса (NEC) .Когда возникают эти типы ошибок, часть нейтрального тока из нейтрального проводника потенциально может передаваться на заземляющую проводку, что может представлять значительную угрозу безопасности. Кроме того, этот ток заземления может вызвать сбои аппаратного обеспечения системы и блокировки, а также из-за нестабильных эталонных условий заземления в сети.
2. Неправильная установка изолированной системы заземления (IG)
   Для оптимальной работы компьютерных систем требуется наличие «тихой» среды.Шум присутствует во всех электрических системах и вызван устройствами на объекте, которые могут вызвать скачки напряжения или тока. Шум в электрической системе определенно может повлиять на надежность, особенно для чувствительного электронного оборудования. Можно установить изолированную систему заземления, чтобы гарантировать, что объект обеспечивает малошумную среду для компьютеров и информационных систем; однако, если система IG не установлена ​​должным образом, это может вызвать серьезные проблемы, такие как контуры заземления и шум, которые могут вызвать блокировку системы и сбои передачи данных.
3. Проблемы с напряжением нейтрали относительно земли
   Еще одно условие, которое часто возникает в сетевой системе, — это проблемы с напряжением нейтрали относительно земли. Это состояние обычно возникает, когда в компьютерной сети присутствуют длинные цепи. Устройства, подключенные к этим длинным цепям, в сочетании с падениями напряжения в цепях вызывают появление напряжения нейтраль-земля. Напряжение между нейтралью и землей делает опорную точку заземления для компьютера или компьютерной сети «нестабильной».Это нестабильное состояние печально известно тем, что вызывает зависания системы и условия отсутствия неисправностей, которые вызывают простои и высокие затраты на обслуживание.

Эксперты по надежности систем оценивают ваши системы и диагностируют потенциальные риски для заземления и других проблем с электропроводкой. Они могут предоставить обследование объекта, мониторинг мощности, анализ объема мощности и другие услуги по тестированию для выявления и исправления любых ошибок проводки.

Важность заземления и соединения экранированной системы в телекоммуникационной комнате

Но в нашей отрасли термины «заземление» и «соединение» часто путают или неправильно используют.Например, подключение наконечника или металлического предмета к стойке центра обработки данных часто рассматривается как «заземление» системы, но вместо этого этот процесс фактически «связывает» систему.

Различия между заземлением и соединением

Заземление (обычно выполняется электриками) включает в себя создание электрического соединения с землей; По сути, это медный столб, вбитый в землю, чтобы к нему можно было подключить все электрические сети.

«Соединение» подразумевает соединение с этой системой заземления.Соединение выравнивает потенциал земли оборудования и устраняет статический разряд между устройствами.

В успешной системе заземления и соединения электромагнитные помехи переносятся на землю по экрану, который защищает данные от воздействия этого шума во время передачи. Любой металлический компонент вашей сети или инфраструктуры центра обработки данных должен быть подключен к вашей системе заземления.

Определить, кто отвечает за установку системы заземления и соединения, может быть непросто.Некоторые считают, что интеграторы и другие установщики кабелей несут ответственность за распознавание и понимание систем заземления и соединения; другие говорят, что ответственность лежит на другом (потому что соединение выполняется с системой заземления, за которую установщик низкого напряжения не отвечает).

Мы считаем важным, чтобы каждый, кто занимается прокладкой кабелей и подключением, понимал как заземление, так и соединение, но профессионалы в телекоммуникационной отрасли должны в первую очередь сосредоточиться на обеспечении надлежащего соединения.

Как работает склеивание

Система крепления в многоуровневом здании работает так:

1. Шина первичного заземления (PBB) расположена на самом нижнем уровне здания и присоединяется к системе заземления (устанавливается электриком).
2. От PBB проходит магистраль соединения электросвязи (TBB), которая представляет собой медный провод большого диаметра. Он проходит через каждый этаж здания, чтобы уменьшить различия между телекоммуникационными системами на разных этажах.
3. На каждом этаже здания есть вторичная соединительная шина (SBB).
4. TBB работает непрерывно, чтобы подключить все SBB к PBB на самом нижнем уровне здания.
5. Система экранирования кабеля подключается к SBB и TBB в системе заземления.
6. Если в здании есть оборудование, работающее на каждой стороне, тот же сценарий справедлив и для другой стороны здания (затем, наверху, два TBB соединяются).

ANSI / TIA-607-C, Общие телекоммуникационные соединения и заземление в помещениях клиентов, поощряет планирование, проектирование и установку телекоммуникационных систем заземления и соединения в новых зданиях, при реконструкции или модернизации.В соответствии с этими стандартами Belden склеивает экраны кабелей для обеспечения надлежащей работы системы. Кроме того, третий контакт на всем оборудовании Belden считается заземленным, но только в том случае, если он имеет хороший путь к заземлению.

Хотите узнать больше о заземлении и соединении? Убедитесь, что вы подписаны на наш блог. Вскоре мы рассмотрим еще один компонент процесса заземления и соединения: эффективные системы экранирования.

Контур заземления | Сетевая энциклопедия

Контур заземления — это состояние, возникающее, когда две или более части сети заземляются в разных точках, вызывая разницу напряжений между подключенными сетевыми компонентами.

Что такое контур заземления?

Контур заземления в сети — это состояние, возникающее, когда две или более частей сети заземляются в разных точках, вызывая разность напряжений между подключенными сетевыми компонентами. Эти различия напряжения обычно возникают из-за неоднородности электрических характеристик заземления в разных местах.

Контур заземления

Как это работает

Например, рассмотрим два компьютера, которые расположены на некотором расстоянии друг от друга и соединены коаксиальным кабелем.Каждое устройство также подключено к земле заземляющим проводом кабеля питания переменного тока, но оба устройства подключены к разным розеткам. Эти розетки подключены к разным частям распределительной системы вашего здания, и эти разные части находятся под разными нагрузками (из них потребляются разные токи с помощью различных конфигураций устройств). Таким образом, они обеспечивают немного разные напряжения. Вы также можете обнаружить небольшие различия в потенциале земли в двух местах.Эти разности напряжений могут вызывать токи, индуцируемые через экранирование сетевых кабелей, и эти токи могут быть большими из-за низкого сопротивления кабеля. Сильные импульсы тока могут возникать, когда другие устройства в цепях питания резко включаются или выключаются. Эта ситуация может потенциально повредить чувствительные сетевые компоненты и вызвать их сброс или блокировку.

Контуры заземления можно предотвратить с помощью

• Использование непроводящих оптоволоконных кабелей вместо медных, особенно для более длинных кабелей
• Использование оптических изоляторов или изолирующих трансформаторов для разрыва электрических соединений между сетевыми компонентами

TIP

---

Заземление петли особенно проблематичны с последовательными соединениями, такими как RS-232, потому что кабели, использующие этот интерфейс, имеют второй путь заземления сигнала между устройствами.Контуры заземления также могут быть проблемой при использовании экранированных кабелей, например кабелей с экранированной витой парой (STP) или коаксиальных кабелей.

Эти петли возникают, если экран кабеля заземлен путем прямого подключения к шасси устройств, потому что это обеспечивает второй путь заземления между устройствами в дополнение к тому, который создается заземленной частью соединения питания переменного тока.

Результирующие токовые петли могут накапливаться до тех пор, пока не станут потенциально опасными для подключенного оборудования.Чтобы предотвратить такое повреждение, экран в экранированном кабеле следует заземлять только на одном конце его подключения.

Наконец, при заземлении металлической стойки или шкафа, в котором находится сетевое оборудование, вы должны заземлить его, используя то же соединение заземления кабеля питания переменного тока, которое вы использовали для самого оборудования. Обратите внимание, что контуры заземления не являются серьезной проблемой для кабелей с неэкранированной витой парой (UTP), поскольку проводка изолирована трансформатором в соединениях концентратора и сетевой карты (NIC).