Правила заземления сварочного оборудования

Область применения

7.6.1. Настоящая глава Правил распространяется на оборудуемые и используемые в закрытых помещениях или на открытом воздухе стационарные, переносные и передвижные электросварочные установки (ЭСУ), предназначенные для выполнения электротехнологических процессов сварки, наплавки, напыления, резки плавлением (разделительной и поверхностной) и сварки с применением давления, в том числе:

• дуговой и плазменной сварки, наплавки, переплава, напыления, резки;
• электрошлаковой сварки, электрошлакового и плазменно-дугового переплава;
• индукционной сварки и наплавления;
• электронно-лучевой сварки;
• лазерной сварки и резки;
• сварки контактным разогревом;
• контактной или диффузионной сварки;
• дугоконтактной сварки (с разогревом до пластического состояния торцов свариваемого изделия возбужденной дугой, вращающейся в магнитном поле, с последующим контактным соединением их давлением).

Требования настоящей главы относятся к электросварочным установкам при использовании в них плавящихся или неплавящихся электродов, при обработке (соединении, резке и др.) металлических и неметаллических материалов в воздушной среде или среде газа (аргона, гелия, углекислого газа, азота и др.) при давлениях атмосферном, повышенном или пониженном (в том числе в вакууме), а также под водой или под слоем флюса.

Защита передвижных установок

Все, что было рассмотрено ранее, традиционно относится к обычному стационарному оборудованию. Иной подход наблюдается при необходимости заземления передвижных электроустановок, для которых выполнение требований по переходному сопротивлению несколько затруднено. В связи с этим ПУЭ допускают повышение его величины до предельного значения, равного 25-ти Омам.

Последнее требование справедливо лишь для установок с автономным питанием, имеющим изолированную от земли нейтраль (в качестве примера может быть приведено ГРПШ).

Этот вид заземляющих устройств традиционно применяется для тех образцов оборудования, которые не являются источниками питания для остальных установок и не склонны к искрообразованию. Другая область их применения – передвижные агрегаты, оснащенные собственными стационарными заземлителями, не используемыми в данный момент. Передвижные установки с автономным питанием из-за возможного образования трущихся сочленений и изолированной от земли нейтрали подлежат регулярному освидетельствованию в части состояния защитной оболочки (изоляционного покрытия).

Классификация заземлителей

Искусственный контур заземления сварочного оборудования может быть выполнен вертикальным способом и горизонтальным.

При выполнении вертикального заземляющего контура, чаще всего, используют металлические уголки, трубы или пластины, закопанные в землю. Запрещается для контура заземления использовать алюминий, так как в следствии электрокоррозии он быстро разрушается.

В местах, где по тем или иным причинам невозможен монтаж вертикального заземления, применяется горизонтальное (глубинное) заземление. В грунт, на необходимую глубину, помещают один или несколько металлических стержней, концы которых соединяют между собой.

Главным преимуществом вертикального заземления является экономия пространства. Но это не единственное достоинство данного способа заземления – за счет контакта со слоями земли, которые насыщены влагой, достигается отличная токопроводимость.

Типы клемм сварочных аппаратов

Правильно подобранные клеммы заземления помогут обезопасить сварщика от поражения электрическим током, и обеспечить высокое качество шва. Клеммы заземления необходимо выбирать исходя из максимального тока и веса кабеля, подсоединенного к зажиму. Учитывается надежность контакта клемм с рабочей поверхностью свариваемой детали (ее обеспечивает жесткость пружины). Угол раскрытия зажима должен создавать надежное соединение с деталями любых габаритов.

Клеммы заземления делятся на три основных вида:

• зажим типа «Крокодил»;
• магнитный зажим;
• струбцина.

Зажим типа «крокодил» отличается надежностью соединения с поверхностью детали и удобством использования. Для того чтобы продлить срок службы зажима «крокодил» нельзя допускать сильного перегрева пружины, которая является одним из основных элементов клеммы.

Классификация заземлителей

Строгое соответствие стандартным мерам безопасности предполагает заземление электрических контуров в обязательном порядке. Сделать это можно двумя способами:

• вертикальным;
• горизонтальным.

Первый предусматривает использование труб, уголков или пластин, изготовленных из металла. Эти элементы нужно вкопать в грунт. В результате существенным образом экономится пространство. Преимуществом этого способа выступает отличная проводимость электрического тока, поскольку металлические детали вступают в непосредственный контакт с влажными земельными слоями.

Вертикальное заземление может применяться не во всех случаях. Там, где это по каким-то причинам невозможно, используют горизонтальный способ или глубинный. Особенность его состоит в закапывании в землю на определенную глубину металлических стержней, соединенных между собой.

Монтаж оборудования

После того, как будет определён тип грунта, где планируется установка заземления, можно приступать к установке стержней.

Прежде чем устанавливать стержни в землю, необходимо снять верхний слой грунта на глубину не менее 0,5 метра. Обычно такая траншея делается по периметру всего здания. Расстояние между вертикальными заземлителями должно быть не более 5 метров. Количество вертикальных заземлителей несложно подсчитать, если общую длину траншеи разделить на «5». Например, при общей длине траншеи в 50 метров, количество вертикальных заземлителей составит 10 штук.

Для того чтобы осуществить проникновение стержней в грунт на необходимую глубину, можно их вбить с помощью кувалды. Если грунт мягкий, а длина стержней не превышает 3 метров, то монтаж ручным способом не займёт много времени и сил. Для удобства дальнейшего монтажа, необходимо установить вертикальные стержни в траншее таким образом, чтобы они возвышались от дна на высоте 10 — 20 см.

Если грунт достаточно каменист, можно применить отбойным молоток со специальной насадкой для установки вертикальных стержней.

Оригинальным способом монтажа пользуются в том случае, если есть трактор-экскаватор типа «Петушок». Гидравлический привод управления ковшом позволяет с достаточным усилием воздействовать на вертикально поставленный стержень, чтобы последний полностью вошёл даже в каменистый грунт.

Диаметр горизонтально расположенных стержней должен составлять не менее 10 см, иначе не будет достигнуто показание сопротивления на необходимом уровне.

Соединить стержни между собой можно стальной лентой. Ширина ленты должна быть не менее 48 мм, а толщина металла — не менее 4 мм. Сварка должна быть выполнена качественно, чтобы в местах соединения металла не образовался процесс коррозии, который может быть значительно усилен токами, проходящими через сварной шов.

Чтобы обеспечить беспрепятственное истечение электрического тока по проводнику следует обеспечить по всему периметру электрического контура, сопротивление вертикальных заземлителей, равное 4 Ом. Если не удаётся добиться данного идеального показателя сопротивления, допустимо отклонение этого значения до 10 Ом, без ухудшения защитных свойств вертикального заземления.

Если сразу после установки электротехнической защиты её вводят в эксплуатацию, то места, где расположены вертикальные стержни, необходимо полить значительным количеством воды. Таким образом удаётся восстановить структуру грунта, который будет максимально эффективно передавать электрический потенциал от металлических стержней земле.

Замеры сопротивления контура заземления

Что следует знать касательно замеров? Имейте в виду, если вы при монтаже постоянно подливали водичку в приямок, все замеры следует повторить на следующий день, когда грунт просохнет.

Иначе высока вероятность погрешности.

Если вам не удалось добиться нормы, а все штыри израсходованы, попробуйте залить в лунку электропроводящий состав для заземляющих устройств. Специальный порошок растворяете с водой и заливаете по стенкам электродов в скважину.

Сверху засыпаете все грунтом и трамбуете почву. Через сутки состав плотно забьет все щели и увеличит плотность прилегания грунта к заземлителю.

В отдельных случаях удается уменьшить сопротивление почти в два раза от изначального!

Замеры с выдачей протокола делаются в обязательном порядке! При подключении дома к электросетям, у энергетиков сетевой компании начинается масса вопросов.

При каких-то нюансах могут вообще отказать. А если у вас будет чертеж схемы заземления и протокол измерения, многие вопросы отпадут сами собой.

Поэтому, когда говорят, что контур заземления можно выполнить полностью самостоятельно своими руками, немного лукавят. Стороннюю организацию или эл.лабораторию с измерительными приборами все таки придется вызывать.

Раньше основным прибором для замера сопротивления контура заземления был М416 и два штыря к нему.

Сегодня все большую популярность получают цифровые аналоги. Например, такие как ИС-10 или измеритель 2120ER.

Обычным мультиметром это не делается!

При проверке модульно-штыревого заземления один колышек забивается на расстоянии четырехкратном от глубины заземлителя, другой на двухкратном. На обычном контуре (треугольник, квадрат, линия), технология немного другая.

Имейте в виду, все замеры делаются летом, в период максимального просыхания грунта.

А теперь об ошибке, о которой многие даже не догадываются.

Через чур хорошее сопротивление, это такой же “косяк” монтажа, как и завышенное!

Оно должно быть на один порядок выше, чем сопротивление заземления на ТП.

Не нужно делать его с “запасом” и радоваться при этом. В противном случае при подключении по системе TN-C-S, вся “дрянь”, включая токи КЗ на землю, будет стекать в первую очередь не через трансформаторную подстанцию, а через заземление вашего дома!

Ток ведь не дурак, он будет стремиться туда, где сопротивление меньше. Именно поэтому многие, после того как сделают идеальный заземляющий контур, подключают свой частный дом по системе ТТ.

Вы то откуда знаете, все ли в порядке на трансформаторе у энергопередающей компании? И когда они там в последний раз делали проверку своего контура?

Контроль заземления сварочного оборудования

Согласно правилам устройства электроустановок, для обеспечения безопасных условий работы общее сопротивление заземляющей конструкции не должно превышать 5 Ом.

В этом случае заземляется сварочное оборудование

Для обеспечения необходимой проводимости очень важно учитывать указанные требования, например, увеличивая площадь контакта между проводником и землей

В реальности добиться уровня сопротивления ниже 5 Ом в заземляющей конструкции практически невозможно. Поэтому для снижения уровня сопротивления необходимо использовать специальные методы. Как правило, в грунт добавляется специальный химический состав.

Независимо от типа используемой системы заземления открытые участки должны быть обработаны антикоррозийным составом. Особенно это касается стыков. Во многих случаях для этой цели используются разжиженные смолы.

Следует отметить, что в соответствии с нормативными документами для быстрого обнаружения неисправностей и поддержания системы в рабочем состоянии необходимо проводить регулярные осмотры заземляющей конструкции сварщика.

Такие проверки включают в себя визуальный осмотр открытых участков заземляющей конструкции и точек склеивания, указанных в Правилах устройства электроустановок, а также выборочный отбор проб грунта из этих участков. Раскопки проводятся для того, чтобы проследить состояние сборных шин сооружения и скрытых в них соединений.

Требования к клеммам заземления

Если говорить о способах заземления сварочного оборудования, то применение клемм заземления целесообразно в тех случаях, когда требуется надежный контакт между работающими металлическими частями и заземляющим устройством. Наиболее распространенным вариантом является зажим “крокодил”.

Зажимы “крокодил”, как и другие зажимы в системе заземления, должны отвечать определенным требованиям. Поэтому они проверяются по следующим параметрам:

• Прочность – зажим должен выдерживать механические нагрузки, а также перепады температур;
• Надежность крепления – зажимы должны прочно фиксировать заземляющий кабель на обрабатываемой детали;
• Совместимость с параметрами крокодила и сварочного аппарата – зажим должен выдерживать токи до 300 ампер.

Последнее требование соответствует зажимам типа “КЗ-300”. Этот зажим предназначен для оборудования с нагрузкой, достигающей 300 ампер.

Поскольку заземление сварочного оборудования неизбежно требует сочетания прочного соединения элементов системы и минимального сопротивления конструкции, зажим заземления идеально подходит для решения этой задачи. Заземление отдельно стоящих сварочных аппаратов

Ответ на этот вопрос зависит от конструкции оборудования и условий его эксплуатации. Последние можно условно разделить на две группы:

При соблюдении всех элементов данного перечня корпус оборудования может быть незаземлен, если

1. Сварочный аппарат установлен в кузове автомобиля или прицепа;
2. Вторичный источник питания подается через вилку или кабель;
3. Розетка оснащена кабелем заземления;
4. Рама сварочного аппарата соединена проводами с рамой автомобиля

Если применяется хотя бы один из этого списка, то автономный сварочный аппарат должен быть заземлен:

• Оборудование подключено к электропроводке здания и запитано (например, от аварийного источника питания);
• Вторичная сеть питается напрямую, без использования вилок или кабелей;
• Вторичная сеть постоянно питается без использования розеток или проводов.

Выше была рассмотрена только важная информация о способах заземления автономного сварочного оборудования. Более полную информацию можно найти в документе Свода правил по электробезопасности.

При сварке с использованием удлинителей необходимо регулярно осматривать их на предмет обрывов и разрывов. Поскольку такие кабели часто укладываются на пол, они быстрее изнашиваются под нагрузкой. Специальные тестеры позволяют легко контролировать состояние кабелей и своевременно принимать меры в случае их повреждения.

Обустройство заземлителя

При выборе металлических заготовок для заземляющего контура должны учитываться размеры его отдельных элементов, которые выбираются в зависимости от состояния грунта и климатических условий в данной местности.

С основными параметрами заземляющего устройства и их зависимостью от окружающих условий можно ознакомиться в соответствующих разделах ПУЭ.

Типовой заземляющий контур для сварочного и любого другого оборудования представляет собой правильную треугольную конструкцию, по углам которой размещаются вбитые в землю на глубину не менее 2-х метров металлические колья. Между собой они соединяются (обвязываются) посредством отрезков стальных шин.

Контур заземления размещается неподалёку от места проведения сварочных работ и должен иметь специальный отвод для подключения к нему заземляющей клеммы, идущей со стороны сварочного аппарата.

Подобно всякому другому заземляющему устройству эта конструкция должна иметь сопротивление утечки, удовлетворяющее требованиям нормативов и не превышающим заданного для данных условий уровня.

Для снятия показателя сопротивления используются специальные электрические приборы, называемые омметрами. С их помощью удаётся измерить переходное сопротивление контактов с высокой точностью (до долей Ома).

Основное назначение заземления сварочного оборудования состоит в обеспечении безопасных условий работы. Оно защищает сварщика от пробоя электрического тока на корпус

Особенно важно о нем помнить при работе в условиях повышенной влажности

http://www.svarkametallov.ru/content/zazemlenie-svarochnogo-oborudovaniyahttp://evosnab.ru/ustanovka/na-obektah/zazemlenie-svarochnogo-apparatahttp://svaring.com/welding/teorija/kak-zazemljaetsja-svarochnoe-oborudovanie

голоса

Рейтинг статьи

Правила безопасности при работе со сварочным инвертором

При выполнении сварочных работ, используя инвертор, замыкание фазы на корпус может стать причиной несчастного случая. Кроме этого, в бюджетных инверторах китайского производства нередко случаются пробои силового трансформатора. Вследствие подобной неполадки держатель электрода и клемма массы становятся токопроводящими, и несут опасность. Заземление могло бы обезопасить сварщика от поражения током, но его применение зачастую невозможно при использовании переносного оборудование для сварки. Потому, при использовании инвертора, необходимо наряду с заземлением использовать УЗО.

Схемы

Своими руками сделать в гараже заземление на 220 В можно по следующим схемам:

TN-C.

Согласно данной схеме, подсоединяемый провод включает 2 проводника. Один из них предназначен для фазы, другой – PEN-совмещенный – для ноля и земли.

Главный недостаток проявляется в том, что при обрыве PEN-кабеля, корпуса всех подключенных приборов окажутся под фазой. Это приведет к удару током даже при случайном соприкосновении к поверхности.

По этой причине не рекомендую применять TN-C-схему для заземления гаражных электроприборов. На данный момент данная версия считается устаревшей – применялась она более чем 10 лет назад, а при обустройстве вновь возводимых зданий не используется.

TN-S.

По сравнению с выше приведенным вариантом, эта схема более надежна – так как проводник разделяется на 3 независимых жилы. Таким образом, это обеспечивает разделение земли и нуля. К тому же в щитке они подсоединяются к разным шинам. Это гарантирует, что при обрыве на приборы не начнет поступать фаза.

Однако в реальности TN-S-схема почти нигде не применяется. Так как для ее осуществления придется тянуть отдельный проводник от подстанции до потребителя.

Обустройство заземляющего контура в непосредственной близости к постройке

TN-C-S.

Это, пожалуй, самый удачный вариант, когда заземляющая жила идет в комплекте с нулем и фазой от поставщика электроэнергии. Суть схемы следующая:

1. От центральной подстанции к местному распределителю подходят фазы с совмещенным PEN-проводником (ноль + земля). 
2. Далее уже на месте заземление обновляется. 
3. К потребителю подходит 5-жильный кабель – 3 фазы, ноль + земля.

На данный момент современные застройки оснащаются именно такой схемой подачи электричества.

TT.

Эту схему могу рекомендовать тем, кто желает своими руками сделать заземление в гараже на 220 В. Для этого потребуется обустроить заземляющий контур в непосредственной близости к сооружению.

Отмечу этот вариант, как самый дешевый и подходящий под любую схему электропроводки. Особенно актуален он для старых схем, где к щитку частного дома подводится только фаза и ноль.

Для монтажа контура требуется выкопать траншею необходимой конфигурации

Важно!

Чтобы создать по-настоящему рабочий заземляющий контуру, нужно учесть величину электрического сопротивления поверхностных слоев почвы. Например, на глубине стандартной фундаментной подошвы (около 0,7 м) его показатель практически идентичен телу человека – защиты от такой схемы можно не ждать. Элементы конструкции должны погружаться на достаточную глубину, как правило, ниже отметки промерзания грунта.

Материалы для вертикального заземления

Как показала практика, лучший вертикальный заземлитель — это стальной круглый стержень, который устанавливается в грунт, непосредственно возле защищаемого объекта. Кроме стального прута, допускается использовать в качестве заземлителя медный провод. Но учитывая высокую стоимость этого материала, его не так часто используют в качестве заземляющего проводника. Одного прута не достаточно для обеспечения надёжной защиты от поражения электрическим током, поэтому стержни помещённые на некотором расстоянии друг от друга соединяются с помощью электросварки.

Для того чтобы осуществить соединение стержней между между собой, необходимо приобрести арматуру, которая приваривается к каждому заземлителю из круглой стали, и вводится в дом для подключения к электрическим приборам и устройствам.

Цена стального стержня невелика, а при наличии электросварочного аппарата, все работы можно выполнить самостоятельно. Стоимость расходных материалов при проведении подобных работ, также не будет слишком большой, поэтому заземление, которое выполнено с использование стальных стержней и арматуры, не потребует значительных финансовых вложений.

Заземление рабочее и защитное устройство

Защитное устройство спасает человека от удара электричеством, а включенные в сеть бытовые приборы от поломки при пробое напряжения на корпус. Рабочее заземляющее устройство организовывает защиту
и нормальное функционирование электрических приборов. Рабочее заземление постоянного действия применяется только для промысленного электрического оборудования, а бытовые приборы заземляются через ноль розетки. Но некоторые бытовые агрегаты следует наглухо защитить заземлением:

1. стиральная машина
   с большой собственной электроемкостью, работающая во влажных условиях, пробивает на корпус и «щиплет» руку;
2. на микроволновых печах
   сзади стоит специальная клемма для дополнительного заземления, так как в ней установлен источник сверхвысоких частот. Если в розетке недостаточный контакт, то прибор может выдавать неучтенные волны на опасном для здоровья уровне;
3. варочные поверхности
   электрической духовки и индукционной печи, в которых внутренняя проводка работает при критических состояниях и ток иногда пробивает на корпус;
4. настольный компьютер
   стационарного вида утечку электричества дает большую. Корпусные плавающие потенциалы приводят к замедлению работы и снижению производительности, и заземление крепят за любой подходящий винт на задней панели.

В некоторых случаях нельзя рассчитывать только на одно заземление, так как грунт не относится к линейным проводникам электричества. Его сопротивление определяется рабочим напряжением и площади контакта с элементом контура. Если разнести два контура на расстояние друг от друга на 1,2– 1,5 метра
, то площадь соприкосновения эффективно увеличивается в сто раз. Нельзя увеличивать расстояние разноса больше указанного размера, это повлечет разрыв потенциального поля, и площадь сразу сокращается.

Нельзя заземляющие проводники выводить в наружное пространство и подключать их к неподготовленным площадкам контакта. Любой металл обладает своим потенциалом и при влажных наружных условиях начинается коррозия и разрушение. Наличие смазки на контакте помогает только в сухих условиях
. Если коррозия пойдет под оболочку проводника, то в критической ситуации проводник моментально отгорит и контур не защитит человека от поражения.

Если электрические установки подключать в последовательном порядке и подсоединять не один заземляющий проводник на шину, а несколько, то авария на одном приборе потянет за собой и остальные. Они не смогут работать производительно, так как будут несовместимы в электромагнитном плане.

Для устройства контура идеально подходят влажные глины, суглинки и торфяные грунты. Практически невозможно установить защитную конструкцию в каменистой земле и скальных породах.

Правила заземления сварочных аппаратов

Согласно правилам безопасности, любое электрическое оборудование должно быть заземлено – заземление сварочного аппарата не является исключением. В данном материале описаны основные правила заземления различного сварочного оборудования.

Типы клемм сварочных аппаратов

Правильно подобранные клеммы заземления помогут обезопасить сварщика от поражения электрическим током, и обеспечить высокое качество шва.

Клеммы заземления необходимо выбирать исходя из максимального тока и веса кабеля, подсоединенного к зажиму. Учитывается надежность контакта клемм с рабочей поверхностью свариваемой детали (ее обеспечивает жесткость пружины).

Угол раскрытия зажима должен создавать надежное соединение с деталями любых габаритов.

Клеммы заземления делятся на три основных вида:

• зажим типа «Крокодил»;
• магнитный зажим;
• струбцина.

Наиболее часто для заземления сварочного аппарата используются магнитный зажим и зажим «крокодил». Использование магнитного зажима упрощает установку массы на деталях неправильной формы, закругленных поверхностях и конструкциях, на которых затруднительно прикрепить клемму другого типа.

Зажим типа «крокодил» отличается надежностью соединения с поверхностью детали и удобством использования. Для того чтобы продлить срок службы зажима «крокодил» нельзя допускать сильного перегрева пружины, которая является одним из основных элементов клеммы.