ASTM F2249-20e1 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании

Стандартный №: ASTM F2249-20e1
Дата публикации: 2020
Разместил: American Society for Testing and Materials (ASTM)
состояние: быть заменен
быть заменен: ASTM F2249-23
Последняя версия: ASTM F2249-24

сфера применения

Обзор стандарта и техническая база

ASTM F2249-20, разработанный Комитетом F18 по защитному снаряжению для электротехнических работников Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), содержит стандартизированные методы испытаний в процессе эксплуатации временных заземляющих перемычек. Впервые опубликованный в 2003 году и пересмотренный в 2020 году, этот стандарт отражает новейшие требования к испытаниям безопасности временного заземляющего оборудования в электроэнергетике.

Область применения и ограничения стандарта

Настоящий стандарт распространяется на проверку и электрические испытания временных защитных заземляющих перемычек, используемых на объектах электроэнергетики. Испытание предназначено для комплексных систем заземления, состоящих из гибких кабелей, наконечников, зажимов и соединителей. В частности, этот стандарт определяет только методы испытаний и не рассматривает требования к применению, уходу, использованию или техническому обслуживанию оборудования.

Стандарт явно исключает спецификацию производственных спецификаций (на которые ссылается ASTM F855), руководств по применению оборудования, процедур технического обслуживания и т. д. Предупреждения о рисках для безопасности во время процесса испытаний применяются только к тестовой части этой спецификации, и пользователи должны самостоятельно устанавливать соответствующие правила безопасности и охраны здоровья.

Определение основных терминов

Узел заземляющей перемычки: относится к заземляющему кабелю с разъемом и заземляющим зажимом, также известному как заземляющая перемычка или защитный заземляющий узел, временно устанавливаемый на силовой цепи, в которой отсутствовало питание, для выравнивания потенциалов и проведения тока короткого замыкания в течение определенного времени.

Требования к визуальному осмотру и оценка дефектов

Все узлы заземляющих перемычек должны быть визуально осмотрены перед электрическими испытаниями. Стандарт четко определяет 6 типов визуальных дефектов, которые напрямую оцениваются как неквалифицированные:

Тип дефекта	Критерии оценки	Меры по устранению
Трещины или разрывы в наконечниках и зажимах	Любые видимые трещины	Немедленный вывод из эксплуатации
Обнаженные сломанные жилы	Любые сломанные жилы	Постоянная маркировка и уничтожение
Порез или сильное раздавливание кабеля	Деформация более 10%	Отремонтировать или уничтожить
Серьезное повреждение кабеля оболочка	Повреждение изоляции	Вывести из эксплуатации
Вздутие или мягкие пятна на оболочке кабеля	Указывает на внутреннюю коррозию	Немедленно уничтожить
Черные отложения на жилах кабеля	Признаки окислительной коррозии	Вывести из эксплуатации

Компоненты, не прошедшие визуальный осмотр, должны быть немедленно выведены из эксплуатации и помечены перманентно, снабжены ярлыками или уничтожены для предотвращения неправильного использования.

Сравнительный анализ методов электрических испытаний

Стандарт предусматривает три метода электрических испытаний, каждый со своими собственными применимыми сценариями и требованиями к точности:

Метод испытания

Принцип испытания

Оборудование требования

Влияние на точность

Применимые сценарии

Измерение сопротивления постоянному току

Измерение значения сопротивления в соответствии с законом Ома

Источник постоянного тока ≥10 А, точность 5%

Сильно зависит от температуры

Типовые испытания, общие требования к точности

Измерение импеданса переменного тока

Измерение полного импеданса (Z=√(R²+X²)) Источник переменного тока ≥10 А, точность 5% Зависит от расположения кабеля Высокочастотные приложения, необходимо учитывать индуктивное сопротивление Измерение повышения температуры Инфракрасное измерение температуры и сравнение разности температур Источник переменного тока 200 А, инфракрасный термометр Зависит от температуры окружающей среды Дополнительная проверка, определение местоположения точки доступа Критерии расчета «Прошел/Не прошел» Модель расчета Стандарт устанавливает научную Модель расчета критерия «прошел/не прошел» основана на консервативном анализе тока короткого замыкания. Максимально допустимое сопротивление (R_m) рассчитывается следующим образом:

R_m = 1,05RL + 0,32 мОм

Где: R — удельное сопротивление кабеля (мОм/фут), L — длина кабеля (фут), а 0,32 мОм — консервативное значение для общего сопротивления разъемов на обоих концах.

Эта формула учитывает 5%-ный допуск на изготовление и запас на старение, чтобы гарантировать, что система заземления может безопасно выдерживать номинальный ток короткого замыкания в условиях короткого замыкания.

Расчет и реализация температурной компенсации

Сопротивление кабеля значительно меняется в зависимости от температуры; на каждые 65,09 °C (69,16 °F) изменения температуры измеренное значение сопротивления изменится на 62%. Стандарт содержит формулу температурной компенсации:

R_T2 = R₂₀ × [1 + 0,00393 × (T₂ - 20)] мОм/фут

В приложении к стандарту приведены таблицы значений сопротивления при трех типичных температурах: 5 °C, 20 °C и 35 °C для быстрого ознакомления специалистов по полевым испытаниям.

Сравнение характеристик кабелей класса K и класса M

ASTM F855 признает два класса кабелей для кабельных сборок заземления: класс K и класс M. Кабель класса K является наиболее популярным выбором благодаря своей превосходной гибкости и долговечности.

Параметры кабеля	Класс K (2/0 AWG)	Класс M (2/0 AWG)	Процент разницы
Значение сопротивления при 20 °C	0,08260 мОм/фут	0,08340 мОм/фут	+0,97%
Значение сопротивления при 5 °C	0,07773 мОм/фут	0,07848 мОм/фут	+0,96%
Сопротивление при 35 °C Значение	0,08747 мОм/фут	0,08832 мОм/фут	+0,97%
Характеристики применения	Повышенная гибкость	Более высокая механическая прочность	Каждый имеет свои преимущества

Ключевые моменты реализации испытания и распространенные ошибки

На основе стандартных требований и инженерной практики резюмируются следующие ключевые моменты реализации:

1. Подготовка перед испытанием: Тщательно очистите зажимы приспособления и используйте жесткую проволочную щетку, чтобы удалить любой оксидный слой; точно измерьте длину кабеля (с точностью до дюйма); и подтвердите калибр кабеля (AWG).

2. Меры предосторожности при испытании на постоянном токе: Убедитесь, что испытательный ток ≥10 А; крутящий момент в точке соединения соответствует требованиям производителя (обычно 25 фут-фунтов); и полностью стабилизируйте оборудование перед измерением.

3. Особые требования к испытанию на переменном токе: Кабели должны быть проложены так, как требуется (практически параллельно), чтобы избежать индуктивных ошибок; держитесь подальше от металлических предметов, включая арматуру в подземном железобетоне.

4. Дополнительная проверка испытания на повышение температуры: В качестве дополнения к испытанию на постоянном/переменном токе оно может быстро обнаружить горячие точки; разница температур, превышающая 15 °F (8,3 °C), указывает на ненормальное соединение.

Процесс технического обслуживания и повторной сертификации

Для компонентов с результатами испытаний, близкими к критическим значениям, стандарт допускает очистку и повторную затяжку: разберите компонент и тщательно очистите наконечники и интерфейсы зажимов изопропиловым спиртом и жесткой проволочной щеткой; осмотрите все компоненты; соберите их заново и затяните с заданным моментом.

После технического обслуживания требуется повторное испытание; компоненты, которые по-прежнему не проходят испытание, должны быть окончательно выведены из эксплуатации. Стандарт рекомендует создать систему регулярных испытаний для обеспечения своевременного выявления и устранения неисправного оборудования.

Техническое развитие стандарта и влияние на отрасль

С момента публикации в 2003 году стандарт ASTM F2249 претерпел несколько изменений, отражающих углубляющееся понимание энергетической отраслью безопасности временного заземления. Издание 2020 года включает в себя значительные редакционные правки, включая удаление ссылок на удаленные таблицы, исправление ошибок в цитировании спецификаций и изменение «четырех приемлемых кабелей» на «два приемлемых кабеля». Этот стандарт, наряду с IEEE 80, IEEE 1048 и IEEE 1246, образует всеобъемлющую структуру спецификаций безопасности для временного заземления энергосистем, обеспечивая всестороннюю техническую поддержку для работников энергетической отрасли.

ASTM F2249-20e1 Ссылочный документ

ASTM B172 Стандартные спецификации для многожильных медных проводников канатной свивки, имеющих многожильные элементы, для электрических проводников
ASTM B173 Стандартные спецификации для многожильных медных проводников канатной свивки с концентрическими скрученными элементами для электрических проводников
ASTM F855 Типовые технические условия на временные защитные заземления, используемые на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании

ASTM F2249-20e1 История

2024 ASTM F2249-24 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2023 ASTM F2249-23 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2020 ASTM F2249-20e1 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2020 ASTM F2249-20 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2018 ASTM F2249-18 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2003 ASTM F2249-03(2015) Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2003 ASTM F2249-03(2009) Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании
2003 ASTM F2249-03 Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании

Стандартные технические условия на методы испытаний в процессе эксплуатации сборок временных заземляющих перемычек, используемых на обесточенных линиях электропередачи и оборудовании

Специальные темы по стандартам и нормам

astm e2249 текущий

стандарты и спецификации