Конструктивные ограничения
Несколько ключевых конструктивных ограничений для систем заземления от NEC заключаются в следующем. Они перефразируются из текста кода:
Что NEC говорит о конструктивных ограничениях для заземляющих систем (на фото: Осажденный заземляющий электрод CTR через Flickr)
Ø Электрические системы, заземленные, должны быть заземлены таким образом, чтобы ограничивать напряжение, налагаемое молнией, скачками напряжения или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и которые будут стабилизировать напряжение на земле во время нормальной работы / статья 250.4 (A) (1) /.
Другими словами, если система считается прочно заземленной, импеданс заземления должен быть низким.
Рисунок 1 - Прочно заземленная система
Ø Если система может быть прочно заземлена на 150 В на землю или меньше, она должна быть прочно заземлена / артикул 250.20 (B) /. Поэтому нет такой системы, как «120-градусная незаземленная дельта», хотя такая система физически возможна.
Ø Если нейтраль системы несет ток, она должна быть заземлена / статья 250.20 (B) /. Это указывает на однофазную нагрузку и характерно для 4-проводной звездой (рис. 2 слева) или с четырехпроводной треугольной (рис. 2 справа) системой с центральным ответвлением.
Top: 208Y / 120-V, 3-фазная, 4-проводная система звёзд; Нижняя: 120/240-V, трехфазная, 4-проводная дельта-система
Ø Некоторые системы разрешены, но не требуются, для надежного заземления. Они перечислены как электрические системы, используемые исключительно для подачи промышленных электрических печей для плавки, очистки, отпуска и т. П., Отдельно разработанные системы, используемые исключительно для выпрямителей, которые поставляют только регулируемые скорости промышленных приводов, и отдельно производные системы, поставляемые трансформаторами, которые имеют номинал первичного напряжения менее 1000 вольт при условии соблюдения определенных условий / статья 250.21 /.
Ø Если система 50-1000 В переменного тока не заземлена, в системе должны быть установлены детекторы заземления, если напряжение на земле не превышает 120 В / артикул 250.21 /.
Наземные детекторы используются для обеспечения визуальной индикации, звукового сигнала или и того, и другого, для оповещения системных операторов и сопровождающих лиц о неисправности заземления в электрической системе.
С уведомлением о состоянии замыкания на землю, а не автоматическим прерыванием цепи, операторы процесса, предоставленные незаземленной системой, могут затем предпринять необходимые шаги для обеспечения упорядоченного выключения, определить, где находится замыкание на землю в системе, и может безопасно выполнить необходимый ремонт.
Ø Некоторые системы не могут быть заземлены. Они перечислены в качестве схем для электрических кранов, работающих над горючими волокнами в местах Класса III, как предусмотрено в Статье 503.155, схемах в опасных (классифицированных) местах для обезболивания и других изолированных энергетических системах в медицинских учреждениях, как предусмотрено в 517.61 и 517.160, схемы для оборудования в пределах рабочей зоны электролизера, как предусмотрено в Статье 668, и вторичных цепей осветительных систем, как предусмотрено в статье 411.5 (А) / Статье 250.22 /. Некоторые из требований, предъявляемых к опасным местам и медицинским учреждениям, рассматриваются в разделе XVI.
Ø Для прочно заземленных систем для подключения заземляющего проводника (ов) оборудования и отсека для обслуживания к заземленному проводнику внутри шкафа необходимо использовать неразряженную основную соединительную перемычку для каждого разъема сервисной службы / артикул 250.24 (B) /.
Главный соединительный перемычек
Ø Для прочно заземленных систем для подключения заземляющего проводника оборудования к отдельно заземленной проводке необходимо использовать неразъемную соединительную перемычку. Это соединение должно быть выполнено в любой отдельной точке отдельно производной системы от источника до первого устройства отключения или сверхтокового устройства /250.30 (A)(1)/.
Ø Не допускается заземление на стороне нагрузки основной соединительной или соединительной перемычки системы на прочно заземленной системе / Статьи 240.24 (A) (5), 250.30 (A) /.
Ø Защита от замыканий на землю оборудования должна быть обеспечена для надежных заземленных электрических сетей, разъединений фидера на заземленных системах с зазорами, а также разъединения зданий или конструкций на прочно заземленных системах звёзд при следующих условиях:
- Напряжение выше 150 В на массу, но не превышает 600 В между фазами.
- Коммутационная служба, фидер или разъединение здания или структуры рассчитаны на 1000 А или более.
- В этом разъединении не предусмотрен пожарный насос или непрерывный промышленный процесс.
Статьи 215.10, 230.95, 240.13
Ø Если требуется защита от замыканий на землю в соответствии со статьями 215.10 или 230.95 для медицинского учреждения, дополнительный дополнительный этап защиты от замыканий на землю требуется в следующем нижерасположенном устройстве к нагрузке, за исключением цепей на стороне нагрузки основной электрической системы передаточный переключатель и между блоками питания на месте для основной электрической системы и переключателями передачи электрической сети / статьи 517.17 /.
Определение медицинского обслуживания. Здания или части зданий, в которых предусмотрены медицинские, стоматологические, психиатрические, сестринские, акушерские или хирургические вмешательства. Медицинские учреждения включают, но не ограничиваются, больницы, дома престарелых, учреждения с ограниченным вниманием, клиники, медицинские и стоматологические кабинеты, а также центры амбулаторной помощи, как постоянные, так и передвижные.
Ø Альтернативный источник аварийной или юридически обязательной резервной системы не требуется для защиты от замыканий на землю. Для аварийной системы требуется индикация замыкания на землю / Статьи 700.26, 701.17 /.
Защита от замыканий на землю
Ø Все электрооборудование, проводка и другие электропроводящие материалы должны быть установлены таким образом, чтобы создать постоянный путь с низким импедансом, облегчающий работу устройства сверхтока. Эта цепь должна быть в состоянии безопасно переносить ток замыкания на землю, налагаемый на нее. / Статья 250.4 (A) (5) /.
Цель этого требования состоит в том, чтобы обеспечить достаточную величину тока замыкания на землю, чтобы защита / обнаружение замыкания на землю обнаружила (и для защиты от замыканий на землю, чтобы очистить) неисправность, а также для замыкания на землю, чтобы не повредить систему заземления.
Ø Высокоимпедансные заземленные системы могут использоваться на системах переменного тока 480-1000 В, где:
- Условия технического обслуживания и контроля обеспечивают доступ только к квалифицированным специалистам.
- Требуется непрерывность электропитания.
- В системе установлены детекторы земли.
- Линейные нагрузки не обслуживаются.
Статья 250.36
Ø Для систем более 1000 В:
- Система нейтральна для заземленных систем может быть одноточечной заземленной или многогранной нейтралью. Дополнительные требования к каждому из этих соглашений применяются / статья 250.184 /.
- Системная нейтраль, полученная из трансформатора заземления, может использоваться для заземления / статья 250.182 /.
- Минимальный уровень изоляции нейтрали прочно заземленной системы составляет 600 В. Горизонтальная нейтральность допустима при определенных условиях / статья 250.184 (A) (1) /.
- Сопротивление заземленных нейтральных систем может использоваться, когда условия 1, 3 и 4 для использования высокоимпедансного заземления на системах 480-1000 В выше соответствуют / Статья 250.186 /.
- Нейтральный проводник должен быть идентифицирован и полностью изолирован с той же фазной изоляцией, что и фазные проводники / статья 250.186 (B) /.
- Трансформаторы заземления Zig-zag не должны устанавливаться на стороне нагрузки любого заземляющего соединения системы / Статья 450.5 /.
Ø Если заземляющий трансформатор используется для заземления трехфазной 4-проводной системы, трансформатор заземления не должен обеспечивать защиту от перегрузки по току независимо от главного выключателя и максимальной токовой защиты общего отключения для 3-фазной 4-проводной системы / статьи 450, 5 (A) (1) /. Должно быть предусмотрено устройство для измерения перегрузки по току, которое вызовет открытие главного выключателя или максимальной токовой защиты общего отключения, если нагрузка на трансформатор заземления превышает 125% от его постоянного номинального тока / статья 450.5 (A) (2) /.
ВАЖНАЯ ЗАМЕТКА! - Эти точки не предназначены для всеобъемлющей ссылки для требований заземления NEC. Однако они обобщают многие из основных требований. В случае сомнений проконсультируйтесь с NEC.
Ссылка: Заземление системы - Билл Браун, PE, Square D Engineering Services