Содержание:
- Виды заземлений
- Как и из чего сделать
- Требование к заземлению сварочного оборудования
- Типы заземления сварочного оборудования
- Монтаж заземлителя по ПУЭ
- Зачем заземлять сварочное оборудование
- В чем разница между занулением, заземлением, заземлителем
- Как проконтролировать заземление сварочного оборудования
- Требования к заземляющей клемме
- Распространенные ошибки при заземлении сварочного оборудования
- Ответы эксперта
Заземлителями называют специальные проводники, предназначенные для непосредственного контакта с землей с целью отвода избыточного электричества от электроустановок.
Они позволяют уровнять потенциалы электроустановок и земли, нейтрализовав электрический заряд, проходящий через металлические элементы.
Заземление обеспечивает защиту сварщиков от поражения электрическим током, снижает риск возникновения пожаров, защищает оборудование от повреждений вследствие коротких замыканий.
Виды заземлителей
К наиболее распространенным вариантам относятся:
| Вертикальный (стержневой) |
Самый распространенный заземлитель. Представляет собой стальной стержень диаметром 12–25 мм, длиной от 2 до 5 метров, который забивается глубоко в землю. Несколько таких стержней объединяются заземляющей шиной, образуя надежный путь для отвода зарядов. Преимущества вертикальных заземлителей заключается в возможности установки стержней в ограниченном пространстве. |
| Горизонтальный (контурный) |
Используется в основном полоса из меди, оцинкованной стали шириной 40–80 мм, укладываемая горизонтально на небольшую глубину (около 0,7 метра). Полоса прокладывается кольцом вокруг объекта либо отдельными линиями вдоль стен фундамента. Преимущество горизонтальных заземлителей в простоте укладки. Они используются в основном в качестве молниезащиты.
|
| Модульные заземлители |
Современный тип искусственных заземлителей, состоящих из набора отдельных элементов (модулей), соединяемых последовательно друг с другом. Преимущества метода заключается в простоте сборки и обслуживания, высокой точности подбора сопротивления.
|
| Химически активное (угольное) заземление |
Специальные композитные изделия, содержащие активированный уголь, соли электролитов, графитовые смеси, обеспечивающие низкое сопротивление благодаря химической реакции.Композитные заземлители устойчивы к внешним воздействиям, обеспечивают надежное заземление в сложных условиях, где обычные методы затруднены (горные породы, каменистые почвы).
|
Выбор заземлителя определяется типом грунта, условиями эксплуатации, требованиями нормативных документов, экономическими соображениями.
Стационарный сварочный пост
Как и из чего сделать
Заземляющие элементы устанавливают вблизи места эксплуатации аппаратов для сварки, на выровненном участке земли.
Для устройства заземления необходимы следующие материалы и детали:
- стальной стержень диаметром 12-16 мм, длиной от двух метров;
- медный или алюминиевый провод, сечением 1,5-2,5 мм для бытового оборудования, от 4 мм — для промышленных устройств;
- полоса стальная шириной 40-50 мм, толщиной 4-6 мм;
- муфты, соединительные стержни, гайки, болты для крепления провода к стальному стержню.
Для защиты металла от коррозии понадобится антикоррозийное покрытие.
Стальной стержень забивается вертикально в грунт ниже уровня его промерзания. При необходимости последующие стержни забиваются на расстоянии 1-1,5 метра друг от друга. Если почва плотная, предварительно следует пробурить отверстия на требуемую глубину.
Стальная полоса присоединяется к верхушке каждого забитого стержня с помощью сварки или болтовых соединений. Для защиты от коррозии соединения покрываются защитным составом.
Медный провод нужного сечения крепится одним концом на клемме заземления сварочного аппарата, другим — на заземляющей шине. С помощью тестера проверяется надежность соединений.
Заземление обеспечивает отвод электрического заряда в почву для предотвращения накопления потенциалов и защиты от поражений электротоком.
Требование к заземлению
Согласно правилам безопасности, любое электрооборудование должно быть заземлено.
Заземлитель соединяется с проводником при помощи хомутов или сварки. Для защиты от коррозии стыки обрабатываются эпоксидной смолой.
К нему предъявляются особые требования:
Каждая установка должна заземляться в отдельной точке.
Минимальное поперечное сечение медного провода для подключения заземляющих устройств должно составлять 10 мм², алюминиевого — 16 мм².
Необходимо периодически проверять сопротивление контура, которое не должно превышать установленные нормы. Согласно ПУЭ, максимальное допустимое значение сопротивления заземляющего устройства составляет:
- для установок напряжением до 1000 В — 4 Ом;
- выше 1000 В — определяется расчетом исходя из мощности установки.
Все точки подключения должны иметь четкую маркировку и обозначения, облегчающие проверку состояния соединений.
Запрещается выполнять последовательное заземление сварочных аппаратов.
Корпусы переносных сварочных машин должны оборудоваться устройствами автоматического отключения питания при повреждении изоляции проводов.
Выполнение требований существенно повышает безопасность рабочих мест и минимизирует риски аварийных ситуаций.
Помимо защитного заземления открытых токопроводящих элементов, необходимо заземлять выводы вторичной обмотки, соединяемые с рабочей поверхностью обратными проводниками.
Схема заземления
Монтаж заземлителя по ПУЭ
Монтаж заземлителей сварочного оборудования осуществляется в строгом соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Вот основные этапы монтажа:
| Определение места размещения заземлителя |
Выбор места производится таким образом, чтобы обеспечить доступность для обслуживания и контроля состояния устройства. Заземлители размещаются вне зоны движения пешеходов и транспорта. |
| Установка вертикальных электродов |
Стальные стержни устанавливаются вертикально в грунт. Глубина закладки должна обеспечивать надежное заглубление заземлителей ниже уровня промерзания грунта. Обычно глубина заложения составляет 2–3 метра. |
| Соединение горизонтального проводника |
Горизонтальные проводники соединяются между собой и присоединяются к вертикальным электродам посредством сварки или специальных зажимов. Используются материалы, устойчивые к коррозии. |
| Измерение сопротивления |
Выполняются замеры с помощью омметра или мультиметра. Максимально допустимое значение сопротивления установлено нормами ПУЭ и не должно превышать 4 Ом. При больших показателях следует добавить дополнительные стержни или увеличить площадь контакта стержней с землей. |
| Маркировка и паспортизация |
По окончании монтажных работ заземляющее устройство маркируется соответствующими знаками и обозначениями. Составляется технический паспорт, содержащий сведения о составе заземлителя, методах проверки и периодичности контрольных измерений. |
Устройство заземления.
Типы заземления
Существует два основных типа, каждый из которых предназначен для различных целей, условий эксплуатации, особенностей конструкции:
- Рабочее заземление. Предназначено для обеспечения стабильной работы электрооборудования, снижения помех, предотвращения появления опасных напряжений на корпусах аппаратуры. Оно используется преимущественно для стационарных источников тока, работающих постоянно или длительно во включенном состоянии. Рабочее заземление подключается к специальной точке сети, например, нейтрали трансформатора.
- Защитное заземление. Служит исключительно для защиты человека от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции электрических частей оборудования. Этот тип обязателен для всех видов электросварочной техники, включая мобильные аппараты. Защитное заземление осуществляется путем присоединения металлических элементов корпуса аппарата к специальному проводнику или защитной шине. Предназначается для маломощных передвижных агрегатов, ручных инструментов и временных установок. Для стационарного сварочного оборудования применяется защитное зануление или защитный проводник (PE-провод), подключаемый непосредственно к корпусу устройства.
Зачем заземлять сварочное оборудование
Рассмотрим причины, почему важно правильно заземлять сварочные устройства:
- Защита от поражения электрическим током. При сварочных работах используются токи высокого напряжения. Отсутствие заземления может привести к трагическим последствиям. Заземлители отводят электрический потенциал на землю, снижая опасность поражения током.
- Устранение статического электричества. Во время сварки возникают интенсивные электромагнитные поля, способствующие накоплению статического заряда на корпусе оборудования. Это может привести к искрению и возгоранию легковоспламеняющихся материалов вблизи сварочного поста. Заземляющий контур помогает нейтрализовать статические заряды, обеспечивая стабильность производственного процесса.
- Повышение надежности работы. Правильно организованное заземление улучшает характеристики системы электропитания, уменьшает помехи и шумы, влияющие на работу электронных компонентов сварочного агрегата. Особенно актуально это для современных инверторных моделей, чувствительных к качеству подаваемого напряжения.
- Соблюдение правил охраны труда. Согласно правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) и другим нормативным документам, все металлические элементы сварочного оборудования должны быть надежно заземлены. Несоблюдение этого требования ведет к административной ответственности работодателя и увеличению риска несчастных случаев на производстве.
Заземление сварочного оборудования является необходимым условием безопасной и эффективной работы, защищающим здоровье сотрудников и продлевающим срок службы самого оборудования.
В чем разница между занулением, заземлением, заземлителем
Разница между терминами «зануление», «заземление» и «заземлитель» заключается в назначении, функциях и области применения:
Зануление
- Это способ защитного подключения электрооборудования путем соединения открытых проводящих частей (корпус, металлический каркас и др.) с рабочим нулевым проводом трехфазной системы электроснабжения. Принцип зануления основан на срабатывании предохранителей или автоматов при возникновении короткого замыкания на корпус. Автоматический защитный механизм быстро прерывает подачу электроэнергии, исключая возможность возгорания или травмирования персонала.
- Не требует отдельной прокладки заземляющего проводника.
Заземление
- Представляет собой процесс подключения металлических деталей сварочного оборудования к заземляющему устройству (земле).
- Цель — снижение потенциала корпуса относительно земли, предотвращение накопления зарядов статического электричества.
- Выполняется отдельно проложенным проводником.
Заземлитель
Это конструктивный элемент системы, предназначенный для непосредственного контакта с землей. Может представлять собой металлический стержень или пластину, погруженную в грунт на определенную глубину. Основное назначение заземлителя — рассеивание электрического потенциала.
Заземление и зануление оборудования
Как проконтролировать заземление сварочного оборудования
Контроль правильности важен для обеспечения электробезопасности на рабочем месте. Существуют три основных метода контроля:
1. Внешний осмотр и проверка механической прочности:
- оценивается целостность, отсутствие повреждений на элементах заземления (провода, клеммы, контакты);
- проверяется надежность крепления болтов, гаек;
- производится визуальный осмотр изоляционных покрытий на местах соединений и кабелях.
2. Измерение сопротивления заземления с помощью омметра или меггера. Показатель должен быть не выше 5 Ом.
3. Проверка напряжения на корпусе.
Применяя индикатор напряжения или мультиметр, проверяют наличие напряжения между корпусом сварочного аппарата и заземленным объектом.
Кроме того, дополнительно проверяют работоспособность устройств защитного отключения (УЗО), встроенных в схему, если такие предусмотрены конструкцией изделия.
Регулярный контроль заземления должен проводиться не реже одного раза в полгода с обязательной фиксацией результатов в журнале учета проверок.
Требования к заземляющей клемме
Устройство клемм регламентируется требованиями действующих ГОСТ, ПУЭ:
- материал изделий должен обладать высокой проводимостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред. Для этих целей подходит латунь, медь, толстостенная оцинкованная сталь;
- конструкция клеммы должна выдерживать нагрузки, возникающие при затягивании крепёжных элементов;
- площадь сечения крепежных отверстий должна соответствовать винтам или гайкам M6-M10;
- расстояние между центрами отверстий выбирается таким образом, чтобы исключить соприкосновение винтов друг с другом.
Каждая клемма должна обозначаться знаком «заземление» или соответствующей надписью («земля»). Надписи должны выполняться контрастными цветами и легко читаться даже при плохом освещении.
Клемма заземления.
Распространенные ошибки при заземлении сварочного оборудования
Неправильное заземление может привести к серьезным последствиям, таким как поражение электрическим током или выход оборудования из строя.
К распространенным ошибкам относятся:
- Неправильная оценка условий окружающей среды.
- Многие мастера игнорируют влияние климатических условий на эффективность заземления. Например, сухой песчаный грунт обладает высоким удельным сопротивлением, что делает неэффективным использование стандартного заземлителя.
- Недостаточная глубина закладки электродов. Забивая электроды недостаточно глубоко, часто получают низкое качество заземления. Оптимальная глубина залегания электродов — 2-3 метра.
- Применение неподходящих материалов. Некачественный металл или плохо обработанная поверхность электродов приводят к быстрому износу и потере функциональности заземлителя. Рекомендуется использовать специализированные материалы с антикоррозийным покрытием.
- Недостаточно тщательное крепление контактов. Следствием слабых соединений заземляющего проводника с корпусом оборудования или контуром становится увеличение сопротивления цепи и перегрев контактов.
- Неверный выбор размера заземляющего проводника. Провода малого диаметра не способны эффективно пропускать большие токи, особенно при наличии коротких замыканий. Следует соблюдать нормы по выбору сечения проводников.
- Отсутствие проверки сопротивления заземления. Регулярные замеры позволяют убедиться, что сопротивление заземляющего устройства находится в пределах допустимых значений, установленных стандартами ГОСТ, ПУЭ и других регламентирующих документов. Обнаружив повышенные значения сопротивления, можно своевременно устранить неисправности, предотвратить несчастные случаи и снизить вероятность возникновения пожаров.
- Заземление только сварочного аппарата, а не рабочего стола или конструкции. Если рабочий стол или конструкция не заземлены, а человек касается незаземленной поверхности одновременно с каким-либо металлическим элементом (например, держаком электрододержателя), возникает риск прохождения электрического тока через тело человека.
Для обеспечения электробезопасности необходимо регулярно проводить мониторинг состояния заземления, проверку оборудования на наличие оголенных проводов, повреждений контура.
Ответы эксперта
Чем руководствоваться при выборе заземляющих устройств?
Выбор зависит от местоположения и типа используемого оборудования (стационарное/переносное), назначения сварки (длительная работа/кратковременные операции).
Можно ли выполнять заземление нескольких сварочных установок, соединяя их последовательно?
Заземление сварочных установок нельзя выполнять последовательно. Каждая установка должна иметь отдельное заземление, чтобы обеспечить безопасность и предотвратить возможные электрические проблемы. Последовательное соединение может привести к увеличению риска поражения электрическим током, выходу из строя оборудования.
Как правильно организовать заземление сварочных устройств?
Правильная организация заземления предусматривает параллельное подключение каждого агрегата непосредственно к общей магистрали заземления или распределительному щиту. Для этого применяют специальные шины, кабели и соединения, соответствующие классу исполнения и назначению конкретного оборудования.
Какой металл лучше использовать для изготовления заземлителей?
Для заземлителей лучше подойдет медь или сталь, покрытая цинком или другим материалом, устойчивым к коррозии.
Можно ли устанавливать заземлитель вблизи сварочного поста?
Установка заземлителя рядом с местом работы сварщика предпочтительна. Чем короче расстояние от сварочного аппарата до заземлителя, тем меньше индуктивность и сопротивление заземляющей цепи, что делает систему более эффективной и безопасной.
