НПАОП 10.0-5.14-04

НПАОП 10.0-5.14-04 Інструкція з облаштування, огляду та вимірювання опору шахтних заземлень

УТВЕРЖДЕНО приказ Государственного комитета Украины по надзору за охраной труда от 26.10.2004 г. №236 ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ ОСМОТРУ И ИЗМЕРЕНИЮ СОПРОТИВЛЕНИЯ ШАХТНЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ К пунктам 5.10.2 5.12.10 Правил безопасности в угольных шахтах 1. Общие положения 1.1. Заземление в шахтах осуществляется с помощью специальных заземляющих устройств состоящих из заземлителя и заземляющих проводников. 1.2. Главные заземлители с помощью стальной полосы троса сечением не менее 100 мм2 соединяются с заземляющим контуром сборными заземляющими шинами околоствольных электромашинных камер и центральной подземной подстанции. Заземляющий контур выполняется из стальной полосы сечением не менее 100 мм2. 1.3. Местные заземлители должны устраиваться в следующих пунктах: а в каждой распределительной или трансформаторной подстанции а также в каждой электромашинной камере за исключением центральной подземной подстанции и околоствольных электромашинных камер заземляющие контуры которых соединены с главными заземлителями заземляющими проводниками; б у каждого стационарного или передвижного пункта распределения кроме распределительных пунктов установленных на платформах ежесуточно перемещающихся по рельсам; в у каждого индивидуального установленного выключателя или распределительного устройства; г у каждой кабельной муфты. Заземлители на муфтах могут отсутствовать если их устройство затруднено отсутствие сточной канавы удаленность источников электроснабжения крепкие породы отсутствие металлокрепи ; заземление муфт должно производиться в соответствии с п. 4.4 настоящей Инструкции. Допускается для сети стационарного освещения устраивать местное заземление не для каждой муфты или светильника а через каждые 100 м кабельной сети; д у отдельно установленных машин. 1.4. При установке одного заземлителя на группу заземляемых объектов должны применяться сборные заземляющие проводники шины выполняемые из стали или из меди с минимальным сечением соответственно 50 или 25 мм2. Эти сборные шины подсоединяются к местному заземлителю с помощью полосы троса . Требования к материалу и сечению полосы те же что и к сборным шинам. 1.5. Каждый подлежащий заземлению объект должен присоединяться к сборным заземляющим проводникам шинам или заземлителю при помощи отдельного ответвления из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2. Для устройства связи допускается присоединение аппаратуры к заземлителям стальным или медным проводом сечением соответственно не менее 12 и 6 мм2. Заземление должно быть выполнено так чтобы при отсоединении отдельных аппаратов и машин от заземления не нарушалось заземление остального оборудования. Последовательное присоединение заземляющих объектов к сборным заземляющим проводникам или заземлителям запрещается кроме кабельных муфт и светильников в сети стационарного освещения. 1.6. В качестве проводников связывающих местные и главные заземлители должны использоваться стальная броня и свинцовая оболочка бронированных кабелей или другие проводники. Помимо местного заземления все электрические машины и аппараты муфты и другая кабельная арматура с присоединенным бронированным кабелем должны быть снабжены перемычками из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2 посредством которых осуществляется непрерывная цепь свинцовых оболочек и стальной брони отдельных отрезков бронированных кабелей как это представлено на рис.1. При применении кабелей с заземляющими жилами непрерывная цепь создается путем соединения заземляющих жил. Если эти кабели имеют металлические оболочки и броню то и в этом случае наличие перемычек обязательно. 1.7. Для обеспечения надежности электрических контактов в цепях заземления и механической прочности заземляющей проводки необходимо выполнять следующие требования: а присоединение заземляющих проводников к заземлителям должно осуществляться как правило сваркой выполняемой на поверхности; Рис. 1. Примерная принципиальная схема заземляющей сети в шахте: 1 – комплектные распредустройства КРУ ; 2 – электродвигатели насосов; 3 – главный заземлитель в водосборнике; 4 – дополнительный заземлитель реле утечки; 5 – местные заземлители; 6 – реле утечки; 7 – автоматический выключатель; 8 – трансформатор; 9 – кабельная муфта; 10 – главный заземлитель в зумпфе;11 – комбайн; 12 – магнитный пускатель Рис. 2. Схема присоединения заземляющего проводника из полосовой стали к заземляющему контуру или сборной заземляющей шине: 1 – болт; 2 – заземляющий проводник; 3 – контур или сборная шина; 4 – гайка; 5 – шайба б присоединение заземляющих проводников к корпусам машин и аппаратов и к различным конструкциям которые в процессе эксплуатации подвергаются перемещению замене и т.д. должно выполняться с помощью специальных заземляющих зажимов болтов шпилек предусмотренных для этой цели на корпусах электрооборудования и конструкциях; в присоединение заземляющих проводников к заземляющей шине следует производить сваркой если позволяют условия с помощью болта рис.2 и 3 или другими равноценными способами. Пример соединения двух отрезков заземляющих тросов показан на рис. 4. г в машинных камерах и прочих выработках с бетонной крепью заземляющие контуры и проводники должны поддерживаться специальными штырями или скобами рис.5 ; д в выработках с деревянной крепью заземляющие проводники укрепляются стальными скобами рис.6 . 1.8. Болтовое соединение заземляющих проводников должно удовлетворять следующим требованиям: а диаметр зажима должен быть не менее 8 мм; б контактные поверхности должны быть не менее площади шайбы для принятого болта и должны быть зачищены; в болты и гайки должны быть снабжены пружинными шайбами или контргайками. 1.9. Заземляющие проводники и места их соединений должны быть доступны для осмотра. 2. Устройства заземлителей 2.1. Для заземлителей в зумпфе водосборнике или специальном колодце должны применяться стальные полосы площадью не менее 0 75 м2 толщиной не менее 5 мм и длиной не менее 2 5 м. 2.2. Колодцы для размещения главных заземлителей должны иметь глубину не менее 3 5 м прочное перекрытие приспособление для установки подъемного устройства и отвод от пожарного трубопровода для заполнения водой. Крепь колодца не должна препятствовать контакту воды с горным массивом. При размещении обоих главных заземлителей в колодцах последние должны быть разнесены друг от друга а заземлители соединены между собой стальной полосой тросом сечением не менее 100 мм2. 2.3. Для заземлителей в сточных канавах должны применяться стальные полосы площадью не менее 0 6 м2 толщиной не менее 3 мм и длиной не менее 2 5 м. Заземлитель следует укладывать в горизонтальном положении в углубленном месте сточной канавы на “подушку” толщиной не менее 50 мм из песка или мелких кусков породы и сверху засыпать слоем в 150 мм из такого же материала рис. 7 . 2.4. Для заземлителей в выработках в которых нет сточной канавы должны применяться стальные трубы длиной не менее 1 5 м. Стенки труб должны иметь на разной высоте не менее 20 отверстий диаметром не менее 5 мм. Рис. 3. Схема присоединения заземляющего проводника из троса к заземляющему контуру или сборной заземляющей шине: 1 – болт; 2 – трос; 3 – контур или сборная шина; 4 – гайка; 5 – шайба; 6 – наконечник Рис. 5. Схема крепления заземляющих проводников в камере с бетонной крепью: 1 – штырь для крепления плоских шин; 2 – шина; 3 – штырь для крепления троса; 4 – трос Рис. 6. Схема крепления заземляющего проводника в выработке с деревянной крепью: 1 – стальная скоба; 2 – заземляющий проводник Труба должна помещаться в шпур пробуренный вертикально или под углом до 30 от вертикальной оси в любую сторону на глубину не менее 1 4 м рис. 8 . При необходимости должно устраиваться несколько заземлителей. Труба а также пространство между наружной стенкой и стенкой шпура заполняется гигроскопическим материалом песком золой и т. п. периодически увлажняемым. 2.5. При прокладке кабелей по буровым скважинам главное заземление должно устраиваться на поверхности или в водосборниках шахты. При этом должно быть не менее двух главных заземлителей резервирующих друг друга. Если скважина закреплена обсадными трубами они могут быть использованы в качестве одного из главных заземлителей. 2.6. Для устройства местного естественного заземления электрооборудования номинальным напряжением выше 127 В переменного и 110 В постоянного тока необходимо использовать не менее трех смежных или отдаленных рам металлокрепи соединенных между собой металлическим проводником тросом полосой и т.п. из стали или меди сечением не менее соответственно 50 и 25 мм2 и имеющих связь с другими рамами крепи посредством распорных элементов рис. 9 10 11 . 2.7. Для устройства местного естественного заземления электрооборудования номинальным напряжением до 127 В переменного и до 110 В постоянного тока протяженных металлоконструкций а также металлических элементов объектов на которых может накапливаться статическое электричество допускается использовать одну раму металлокрепи. 2.8. Для дополнительного заземления аппаратов защиты от токов утечки допускается использовать в качестве заземления одну раму крепи выбранную на удалении не менее 5 м от рам используемых в качестве защитного заземления или отдельный искусственный заземлитель рис. 12 . 2.9. Рамы металлокрепи используемые в качестве местных заземлений должны быть укомплектованы крепежными и распорными элементами. Запрещается нарушать конструкцию металлокрепи снимать зажимы распорные элементы рамы скобы хомуты и т.д. а также использовать рамы крепи подлежащие замене или демонтажу. Перед использованием рам металлокрепи для устройства заземлителя рекомендуется обтянуть резьбовые соединения крепежных элементов. Подготовка рам металлокрепи должна осуществляться лицами электротехнического персонала прошедшего специальный инструктаж по правилам выполнения таких работ или горнорабочими по ремонту горных выработок. 2.10. При выполнении ремонтных работ на металлокрепи используемой для заземления элементы заземления должны быть присоединены к другим рамам на которых ремонтные работы не ведутся. Работы по перекреплению выработок в местах установки электрооборудования должны согласовываться с главным энергетиком главным механиком шахты. Рис. 7. Схема расположения заземлителя в сточной канаве: 1 – заземлитель; 2 – заземляющий проводник Рис. 9. Пример устройства местного заземлителя с использованием гибкого соединительного проводника троса Рис. 10. Пример устройства местного заземлителя с использованием сборной шины в качестве соединительного проводника Рис. 11. Пример устройства местного заземления с использованием сборной шины в качестве соединительного проводника и крепления его к рамам крепи Рис. 12. Пример устройства дополнительного заземлителя реле утечки: 1 – рамы крепи; 2 – трансформаторная подстанция; 3 – заземляющие проводники; 4 – изолированный проводник д.з.; 5 – рама крепи для устройства д.з. 2.11. Способы присоединения соединительных проводников к рамам металлокрепи приведены на рис. 13. Соединительные проводники должны присоединяться к стойкам ножкам металлокрепи не выше мест крепления боковых распорных элементов не должны загромождать проходы для людей и транспортных средств. Соединительные проводники должны располагаться так чтобы ими не воспринимались усилия в случае деформации крепи под воздействием давления горных пород. 2.12. В местах стационарной установки электрооборудования в качестве соединительных проводников между рамами допускается использование специально изготовленных стяжек из уголков полосы рис.14 . 3. Заземление стационарных электроустановок. Машины и аппараты 3.1. Заземление металлических оболочек электрооборудования кабелей переменного и постоянного тока и других подлежащих заземлению конструкций установленных в трансформаторных распределительных и преобразовательных подстанциях осуществляется соединением всех заземляемых объектов независимо от рода тока с общим контуром заземления оборудованным в подстанциях и присоединенным к местному заземлителю и общешахтной сети заземления. Заземляющий контур в камере тяговой подстанции электровозной контактной откатки должен быть также присоединен к токоведущим рельсам используемым в качестве обратного провода контактной сети или к соединенному с рельсами отрицательному полюсу источника постоянного тока. 3.2. Заземление корпусов электрооборудования должно осуществляться с помощью наружного заземляющего зажима к которому должен присоединяться проводник сети заземления. Примеры заземления отдельных видов электрооборудования приведены на рис. 15 16 17. 3.3. На скребковых и ленточных конвейерах перегружателях и т. п. имеющих непосредственно металлическое соединение с электрооборудованием например с приводным электродвигателем разрешается производить заземление только электрооборудования. 3.4. Заземление оболочек электрооборудования кабелей и кабельной арматуры постоянного тока относящихся к контактной тяговой сети осуществляется присоединением заземляемых оболочек к рельсам используемым в качестве обратного провода указанной сети. Аналогичным образом осуществляется заземление корпусов электрооборудования переменного тока имеющего металлическую связь с токоведущими рельсами электровозной контактной откатки например привод стрелочного перевода с электродвигателем переменного тока . При этом соединение корпусов с общей сетью заземления не допускается а при применении для такого электрооборудования бронированных питающих кабелей оболочки и броня последних должны быть изолированы как от корпусов металлических конструкций так и от токоведущих рельсов. Рис. 13. Примеры присоединения соединительных проводников к стойкам рам крепи: а б – присоединение сваркой с помощью планок и скоб хомутов различной конструкции; в – разъемное резьбовое соединение скобы с наконечником соединительного проводника; г – резьбовое соединение скобы со сборной шиной – соединительным проводником Рис. 14. Пример устройства местного заземлителя в камерах местах уширений штреков и других стационарных условиях: а – с использованием специально изготовленных стяжек из уголка при применении крепи имеющей отверстия для закрепления стяжек; б – с использованием специальных стяжек из полосы; 1 – стойка крепи; 2 – специальный стяжной элемент из уголка с отверстиями или шпильками для присоединения заземляющих проводников; 3 – специальная стяжка из полосы; 4 – планка Рис. 15. Схема заземления трансформатора: 1- броня кабеля; 2 – заземляющий зажим; 3 – хомут; 4 – перемычка; 5 – заземляющие проводники; 6 – местный заземлитель Рис. 16. Схема заземления передвижной трансформаторной подстанции: 1 – броня кабеля; 2 – хомут; 3 – наружные заземляющие зажимы; 4 – заземляющая жила гибкого кабеля; 5 - внутренний заземляющий зажим; 6- дополнительный заземлитель встроенного реле утечки; 7 – заземляющие проводники; 8 – местный заземлитель; 9 – перемычка Рис. 17. Примерные схемы заземления отдельно установленных аппаратов: а – при присоединении бронированных кабелей; б – при присоединении гибких кабелей; в – при присоединении бронированного и гибкого кабелей; 1 – заземляющие проводники; 2 – перемычки; 3 – хомуты; 4 – броня кабеля; 5 – наружные заземляющие зажимы; 6 – заземляющие жилы гибких кабелей; 7 – внутренние заземляющие зажимы; 8 – местный заземлитель Заземление оболочек таких кабелей и их арматуры со стороны источника питания должно осуществляться путем соединения с общешахтной сетью заземления. 3.5. Присоединение заземляющих проводников к рельсам производится с помощью специальных зажимов рис. 18 либо с помощью сварки. 3.6. Запрещается присоединять к токоведущим рельсам трубопроводы и другие металлические предметы и конструкции. 4. Кабельные муфты 4.1. Присоединение заземляющего проводника к кабельной муфте должно осуществляться с помощью заземляющего зажима на ее корпусе а к свинцовой оболочке и стальной броне кабеля – с помощью стального хомута рис. 19 . 4.2. Для заземления кабеля имеющего свинцовую оболочку и стальную броню при его разделке необходимо надрезать свинцовую оболочку вдоль кабеля с двух сторон рис.20 отогнуть образовавшиеся ленты на 180 и вплотную приложить их к стальной броне кабеля предварительно очистив места соприкосновения свинцовых лент брони и хомута. Рис. 18. Схема присоединения заземляющего проводника к рельсу: а – пулькой; б – башмаком; в – медной шайбой и гайкой 4.3. После заливки муфты кабельной массой на выпущенные из муфты свинцовые ленты надевается стальной хомут шириной не менее 25 мм с присоединенным к нему заземляющим проводником. Хомуты из двух отрезков расположенных по обе стороны соединительной муфты должны иметь между собой и корпусом муфты соединение осуществляемое с помощью стальной перемычки сечением не менее 50 мм2 или медной перемычки сечением не менее 20 мм2. Для осветительных соединительных муфт контрольных кабелей и телефонных аппаратов допускаются перемычки сечением 12 мм2 из стали или 6 мм2 из меди. 4.4. Присоединение заземляющего проводника к соединительной муфте и к оболочкам соединяемых муфтой кабелей показано на рис. 21 присоединение заземляющего проводника к ответвительной муфте и к оболочкам кабелей – на рис. 22. 4.5. При заземлении контрольного бронированного кабеля со свинцовой оболочкой рис. 23 свинцовая оболочка кабеля присоединяется к муфте скобой расположенной внутри вводной муфты. Стальная броня присоединяется к корпусу муфты перемычкой с помощью хомута. Контактные поверхности свинцовой оболочки и брони должны быть зачищены. 4.6. При заземлении контрольного кабеля с пластмассовой оболочкой и стальной броней последняя присоединяется к корпусу муфты в соответствии с п. 4.5 настоящей Инструкции. Для повышения проводимости заземляющей цепи в этом случае необходимо использовать одну или несколько жил кабеля рис. 24 общим сечением не менее 1 мм2. 5. Заземление передвижного и переносного электрооборудования 5.1. Заземление передвижного и переносного электрооборудования должно осуществляться путем соединения его корпусов с общешахтной сетью заземления посредством заземляющих жил кабелей. Заземляющие жилы кабелей присоединяются к внутренним зажимам кабельных вводов предусмотренных в этом электрооборудовании. 5.2. Для передвижных машин и забойных конвейеров должен обеспечиваться непрерывный автоматический контроль заземления путем использования заземляющей жилы в цепи управления например по схеме приведенной на рис. 25 или с помощью специального устройства. Допускается не предусматривать автоматический контроль заземления для передвижных машин и забойных конвейеров имеющих два и более привода заземление электродвигателей которых осуществляется не менее чем двумя заземляющими жилами разных силовых кабелей. Рис. 21. Схема заземления соединительной муфты: 1 – свинцовая оболочка; 2 – защитный покров; 3 – стальная броня; 4 – перемычка выполняется цельным проводником Рис. 22. Схема заземления ответвительной тройниковой муфты: 1 – свинцовая оболочка; 2 – защитный покров; 3 – стальная броня; 4 – перемычка Рис. 25. Примерная схема автоматического контроля заземления передвижной машины при вынесенном пульте управления: 1. трансформатор цепи управления; 2 – промежуточное реле; 3 – блок-контакт пускателя; 4 - кнопка «Ход»; 5- кнопка «Стоп»; 6 – диод управления; 7 – сопротивление нулевой защиты; 8 – внутренние заземляющие зажимы 6. Заземление трубопроводов 6.1. Для заземления металлических трубопроводов должны использоваться местные заземлители электроустановок или отдельные местные заземлители. При этом заземляющий проводник присоединяется к трубопроводу при помощи стального хомута рис.26 . Контактные поверхности трубопровода и хомута должны быть зачищены. Для присоединения заземляющих проводников допускается использование крепежных болтов трубопроводов и других конструкций. 6.2. Заземление металлических вентиляционных труб и трубопроводов сжатого воздуха в выработках где не применяется электроэнергия должно осуществляться в начале и в конце воздухопроводов с помощью местных заземлителей. 6.3. Заземление металлических деталей крючков колец петель спиралей и т. п. предусмотренных в конструкции воздухопроводов из гибких вентиляционных труб должно осуществляться путем подвешивания их на металлическом заземленном с обоих концов тросе или проводе диаметром не менее 5 мм рис. 27 . Рис. 26. Схема присоединения заземляющего проводника к трубопроводу с помощью хомута: 1 – хомут; 2 – заземляющий проводник; 3 –болт; 4 – гайка; 5 – шайба;6 – трубопровод 6.4. Для заземления параллельных пересекающихся или сближенных воздухопроводов допускается использование общих заземлителей и общих магистральных проводов. Если на расстоянии не более 10 мм от воздухопровода расположены металлические конструкции то они должны быть присоединены к заземлению воздухопровода. 6.5. Сопротивление заземляющей цепи предназначенное только для защиты от статического электричества должно быть не более 100 Ом. 7. Осмотр и измерение сопротивления защитных заземлений 7.1. В начале каждой смены обслуживающий персонал должен производить наружный осмотр всех заземляющих устройств. При этом проверяется целостность заземляющей цепи и проводников состояние контактов и т. п. Электроустановку разрешается включать только после проверки исправности ее заземляющего устройства. После каждого даже мелкого ремонта электрооборудования необходимо проверить исправность его заземления. 7.2. Не реже одного раза в 3 месяца должен производиться наружный осмотр всей заземляющей сети шахт. Одновременно с этим необходимо измерять общее сопротивление заземляющей сети у каждого заземлителя. Результаты осмотра и измерений должны заноситься в Книгу регистрации состояния электрооборудования и заземления. 7.3. При осмотре заземлений внимание следует обращать на непрерывность заземляющей цепи и состояние контактов. При ослаблении и окислении контактов необходимо зачистить и проверить все контактные поверхности подтянуть болтовые соединения и проверить механическую прочность контактов. Механическая прочность контактов должна проверяться и перед измерением сопротивления заземлений. Рис. 27. Примерные схемы заземления металлических деталей гибких вентиляционных труб: а – типа М прорезиненных ; б – типа ТВ прорезиненных с металлической спиралью ; в – типа К капроновых 7.4. Не реже одного раза в 6 месяцев главные заземлители располагаемые в зумпфе и водосборнике должны подвергаться осмотру и ремонту. 7.5. Для измерений сопротивления заземляющей сети необходимо установить два вспомогательных заземлителя на расстоянии не менее 15 м от проверяемого заземлителя. Расстояние между вспомогательными заземлителями должно быть также не менее 15 м. В качестве вспомогательных заземлителей должны применяться стальные желательно луженые стержни с заостренными концами забиваемые во влажную почву на глубину до 0 8 м или рамы металлокрепи расположенные на указанных расстояниях рис. 28 . Рис. 28. Пример расположения измерительных электродов при контроле сопротивления заземления: а – при расположении электродов по одну сторону от заземленного бъекта; б – по разные стороны; 1 – заземленный объект; 2 – рамы местного заземления; 3 – измерительный прибор; 4 – потенциальный зонд; 5 – токовый электрод 7.6. Сопротивление заземления допускается измерять приборами М 416/1 М 1103 и другими в соответствии с заводскими инструкциями при выполнении требований пунктов 5.10.1–5.10.8 Правил безопасности. 7.7. В том случае когда один местный заземлитель установлен на группу машин или аппаратов необходимо измерять сопротивление заземления отдельно каждого аппарата не отсоединяя его от местного заземлителя. Для этого проводник от прибора должен присоединяться к заземлителю при этом будет измерено общее сопротивление заземления. Затем проводник от прибора необходимо поочередно присоединять к заземляющему зажиму каждого аппарата. В случае расхождения результатов измерений необходимо еще раз проверить надежность подсоединения заземляющих проводников. В Книге регистрации состояния электрооборудования и заземления допускается делать одну запись независимо от числа единиц электрооборудования присоединенного к одному заземлителю. 5