Проверка цепи между заземлителями и заземленными элементами

Эксплуатация силовой кабельной линии связана с повышенной опасностью для потребителя, в случае возникновения разрыва, короткого замыкания или наступления другой аварийной ситуации. Чтобы избежать проблем при использовании, сразу после монтажа, а также после регламентного периода, начала эксплуатации, проводятся испытания кабельной продукции электролабораторией. Одним из наиболее ответственных элементов токопроводящей цепи считается защитное оборудование, для обеспечения бесперебойной работы которого назначается проверка цепи между заземлителями и заземленными элементами.

Что такое экспертиза цепи между заземлителями и заземленными элементами

Проверка наличия цепи между заземлителями – это такой вид испытаний электротехнической продукции, в процессе которого выявляются нарушения при снятии заряда с корпуса оборудования. Как правило, обследованию подвергаются все металлические детали промышленных установок, электрических щитов, установленных на вводе, а также бытовых приборов и силовых розеток.

Назначение испытаний

Проверка соединений заземлителей с заземляемыми элементами осуществляется для обеспечения безопасной эксплуатации оборудования и достижения следующих целей:

• Инспекция неразрывности кабелей заземляющего контура между силовыми установками, находящимися под напряжением и металлическими деталями их корпуса.
• Анализ мест сопряжения заземлителей с общей кабельной цепью на предмет выявления нарушений клеммных, болтовых или обжимных сопряжений.
• Проверка оплавления, окисления или физического износа контактов в результате воздействия агрессивной окружающей среды.
• Анализ качества сварных соединений промышленных агрегатов, посредством приложения механической импульсной нагрузки.
• Инспекция корректности сборки фазных и нулевых кабелей, при подключении силового оборудования.

Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами осуществляется силами аккредитованной электролаборатории, имеющей соответствующий сертификат СРО, располагающей необходимым метрологическим оборудованием и штатом высококвалифицированных экспертов, располагающими допусками к осуществлению операций рассматриваемой категории.

Общие сведения о видах испытаний

Испытания проводятся в строгом соответствии с требованиями ПУЭ, которые регламентируют последовательность этапов, а также алгоритмы каждого вида обследования с применением специализированных инструментов. Все используемые на практике методы инспекции заземлителей подробно описываются ниже.

К защитным РЕ-проводникам

Для обеспечения безопасности при эксплуатации силовых электроустановок, в цепь включается защитный проводник PE, который выполняет ряд важных функций:

• Предотвращает пробой по корпусу электроустановки, что исключает поражение потребителя разрядом электрического тока.
• Данный элемент соединяет открытые проводники, на которых существует риск возникновения заряда.
• PE-проводник используется не только для соединения открытых металлических поверхностей, но также периферийного оборудования, включённого в цепь.
• Главная функция данного кабеля заключается в обеспечении непрерывной связи с заземляющими устройствами, по которым заряд равномерно распределяется, по заземлителю.

При проведении проверки наличия цепи, эксперт анализирует не только равномерность распределения электротока по проводнику, целостность, сопротивление изоляции, но также и корректность сопряжения нулевого кабеля с глухозаземлённой нейтралью в трёхфазных трансформаторах.

К совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим РЕN-проводникам

Меры по обеспечению защиты электроустановок также достигаются путём создания универсальной схемы заземления. Её суть состоит в совмещении нулевого PE-проводника, подробно описанного выше и рабочего нейтрального кабеля N. В результате сборки такой схемы, получается единый PEN-проводник, при испытаниях которого выполняются следующие регламентные требования:

• Данная схема работает исключительно для трёхфазных кабельных линий, если они не являются периферийным ответвлением от высоковольтной сети к стандартным бытовым потребителям.
• Как правило, PEN-проводники интегрируются в сети с номинальным напряжением до 1000В.
• При проверке наличия цепи между заземляющими устройствами, осуществляется инспекция корректности подключения. PEN-проводник должен быть проложен единой независимой изолированной жилой без подключения к нему периферийных токопроводящих устройств.
• PEN-кабель используется при соединении токопроводящих элементов оборудования во время организации системы уравнивания потенциалов.
• Инспекция данных кабельных линий подразумевает проверку фактической площади сечения сердечника и сопоставление её значения с минимально допустимыми нормируемыми параметрами.
• PEN-кабеля должны отвечать требованиям ПОТЭУ и ПУЭ на предмет минимального сечения, сопротивления изоляции и токопроводящих свойств. Рассматриваемые токопроводящие элементы должны полностью отвечать правилам для устройства как защитных, так и нулевых рабочих кабелей.
• Все PEN-элементы должны быть покрыты диэлектрической изоляцией, толщина и сопротивление которой полностью соответствует параметрам фазных силовых кабельных линий.

Проверка цепи между заземлителями и заземляющими устройствами при подключении PEN-проводника подразумевает инспекцию обжимных элементов в случае их разделения на нулевой и защитный кабели.

К проложенным в земле заземляющим проводникам

На данном этапе, при проведении проверки наличия цепи между заземлителями и заземляющими устройствами, определяется фактическое сечение токопроводящих элементов, проложенных в земле для их дальнейшего сравнения с таблицей ПУЭ №1.7.4:

Приведённая выше таблица наглядно показывает минимально допустимые габариты и площадь сечения каждого заземляющего кабеля.

К заземляющим проводникам, подключаемым к главной заземляющей шине сооружений

Если токопроводящая жила подключается к главной заземляющей шине, при проведении испытаний, согласно регламентным требованиям, эксперт также проверяет её сечение. П. 1.7.117 Правил Устройства Электроустановочных изделий нормирует следующие численные показатели, в зависимости от материала сердечника кабеля с расчётным напряжением не выше 1000В:

• Для медной сплошной или составной жилы – не менее 10 мм².
• Для алюминиевой жилы, обладающей более высоким сопротивлением – от 16 мм².
• Стальные кабеля не отличаются эффективностью и повышенной электропроводностью, в связи с чем минимальная площадь заземляющего проводника должна быть не менее 75 мм².

Если данное требование не выполняется, при написании заключения, уполномоченное лицо выдаёт предписание о необходимости замены кабельной линии.

К проводникам системы уравнивания потенциалов сооружений

При организации схемы уравнивания потенциалов, согласно нормативам, поперечный профиль каждого кабеля должен иметь площадь не менее 50% от заземляющего защитного провода силовой электроустановки в цепи.

В ходе проведения проверки наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, необходимо учитывать требования ПУЭ п. 1.7.137, в частности:

• Сечение медных жил в системе уравнивания потенциалов должно быть не менее 6 мм².
• Алюминиевые кабели – от 16 мм² и более.
• Стальные сердечники – не менее 50 мм².
• Если в цепи соединяются от двух и более проводников для основного электрооборудования, защитный кабель в системе уравнивания потенциалов должен иметь площадь не менее, чем наиболее тонкий элемент заземления.

При проведении инспекции, замеряется сечение каждого провода, после чего эксперт заносит сведения в протокол и сопоставляет с регламентными требованиями. В случае несоответствия данных показателей, выдаётся соответствующее предписание о невозможности нормальной эксплуатации электроустановочного изделия.

Наименование и характеристика измеряемой величины

При выполнении проверки наличия цепи в заземлителях, измерению подлежат следующие базовые параметры, в соответствии с требованиями действующих регламентов:

• Сопротивление в местах сварных, клеммных или обжимных соединений кабельных линий.
• В соответствии с требованиями ведомственных регламентов ПТЭЭП п. 28.5, если величина сопротивления переходного участка цепи составляет не более 0,05 Ом, то такое изделие считается пригодным к нормальной эксплуатации.

Помимо численных показателей, обследованию также полежит внешний вид сопряжения, на предмет наличия окислений, следов обугливания или выгорания контактов.

Метод измерений

Проверка наличия цепи и нормируемой величины сопротивления осуществляется, согласно следующей методике:

• Анализ прочности сварных соединений на предмет отсутствия трещин, расслоений.
• При определении прочности сварки допускается использовать рентген-аппарат, а также молоток с массой бойка от 1000 г для проверки качества металла шва методом импульсного воздействия.
• При определении площади профиля токопроводящей жилы применяют стандартное метрологическое оборудование, геометрические формулы.

Для успешного завершения инспекции, необходимо испытать несколько участков с фиксацией полученных показателей для каждой итерации.

Состав и описание используемых при измерении приборов

Инструментальный контроль, который сводится к определению сопротивления в местах сопряжения заземляющих кабелей, чаще всего, осуществляется универсальными прибором ИФН-300, которым располагает каждая аттестованная электролаборатория. Перед началом испытаний, устройство переводится в режим омметра. Метрологическое оборудование имеет следующие технические характеристики, функциональные особенности:

• Высокая амплитуда измерений – от 0,01 до 1000 Ом.
• Минимальная ошибка определения сопротивления – не более 0,03R + 3 e.м.р.).
• Параметры силы тока не превышают 200 мА.
• При измерении постоянного электротока для кабельных линий с сопротивлением, не превышающим 10 Ом, напряжение варьируется в диапазоне от 9В до 12В.
• Сопротивление определяется, согласно классическому закону Ома, после замера напряжения на нужной кабельной жиле, при постоянной силе тока.
• Устройство снабжено удобной функцией корректировки нулевых значении, что минимизирует возможную погрешность при обследовании.
• Современное метрологическое оборудование оснащается удобной функцией беспроводного обмена данных с компьютером.

Перед началом испытаний, лаборант обязан предоставить поверочный сертификат на применяемый прибор с указанием даты последнего контроля. Если такого документа не имеется, результаты проверки считаются недействительными.

Порядок проведения измерений

В ходе измерения сопротивления, эксперт выполняет следующую последовательность действий:

• На приборе выбирается режим измерения Rm.
• Контроль начинается после запуска оборудования, нажатием кнопки Rx.
• Устройство присоединяется к цепи, согласно схеме, указанной в руководстве по эксплуатации.
• Каждый численный показатель, который высвечивается на индикаторе в течение 20 секунд, автоматически записывается в память прибора.
• При сбое в результатах необходимо произвести коррекцию нуля.
• Оборудование попеременно присоединяется к каждому новому кабелю, после чего замеры проводятся, согласно описанному выше алгоритму.
• Если сопротивление в переходных местах превышает 1 Ом, показания на экране блокируются, после чего прибор подлежит перезагрузке.

При проведении нескольких испытаний подряд, каждые показатели должны быть замаркированы, согласно номеру протокола для конкретной кабельной линии.

Требования к безопасному проведению работ

При заключении договора с электролабораторией, в целях обеспечения требуемой техники безопасности, лаборант обязан предпринять следующие действия:

• Уведомить балансодержателя или собственника участка кабельной сети о предстоящем визите, времени проведения мероприятия, а также о составе персонала, допущенного к производству работ рассматриваемой категории.
• В свою очередь, балансодержатель обязан предоставить письменное разрешение на работу, так как испытания сопровождаются временным отключением силовой кабельной сети, о чём необходимо уведомить каждого абонента.
• Все уполномоченные лица, принимающие участие в процессе испытаний, обязаны пройти вводный инструктаж и расписаться в журнале техники безопасности, строго до начала проверки.
• Перед проведением экспертизы, все участники инспектируют кабельную сеть, анализируют особенности подключения электроприборов, проверяют наличие заземления и другие рабочие параметры.
• Каждый эксперт обязан предъявить копию действующего удостоверения, свидетельствующего об успешном прохождении аттестации, наличии специальных знаний.

Собственники электрической сети, в свою очередь, должны подготовить рабочее место для лаборантов и обеспечить их доступом к каждому прибору, участку кабельных линий.

Требования к квалификации персонала

Персонал, который задействован в проведении испытаний заземлителей, обязан пройти плановую аттестации, в строгом соответчики с регламентными требованиями.

Следует учесть, что удостоверения имеют ограниченный срок действия. Перед заключением договора необходимо удостовериться, что квалификация эксперта останется актуальной, вплоть до оформления и передачи технического отчёта.

Обработка и оформление результатов измерений

По результатам измерений, а также проверки цепи между заземлителями с заземляющими элементами, экспертный орган оформляет и передаёт заинтересованному лицу следующие виды официальных документов:

• Дефектную ведомость по результатам осмотра целостности изоляции, сопряжений кабельной линии.
• Протоколы измерения сопротивления.
• Ведомости с реальными площадями сечения заземлителей.
• Технический отчёт с указанием сертификатов метрологического оборудования, а также сопоставлением реальных, нормируемых показателей.
• Выводы и рекомендации по результатам проведённой экспертизы.

Ответственные за проверку лица, после выдачи заключения, принимают на себя полную ответственность за последующую безопасную эксплуатацию электроустановочных изделий, до следующей регламентной инспекции.

Заключение

Проверка цепи между заземляющими элементами кабельных линий – это обязательное профилактическое мероприятие, которое осуществляется для обеспечения безопасности эксплуатации электроустановок. Работа проводится в строгом соответствии с ПУЭ, с использованием поверенного метрологического оборудования. По результатам испытаний составляются протоколы, оформляется технический отчёт, в основу которого ложатся численные показатели измерений, а также их сравнение с минимально допустимыми параметрами.