Захисне заземлення - студопедія

  1. Поясніть принцип дії захисного заземлення, його призначення і конструктивне виконання. Нормування захисного заземлення та його розрахунок.
  2. Поясніть принцип дії занулення, його призначення та застосування. Порядок розрахунку занулення.
  3. Поясніть роль повторних заземлень нульового захисного провідника.
  4. Призначення пристроїв захисного відключення.
  5. Наведіть схеми захисного відключення і поясніть принцип їх роботи.
  6. У чому полягає організація безпечної експлуатації електрообладнання?
  7. У чому полягає організаційні і технічні заходи при роботі в електроустановках?

Захисне заземлення - навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою. Мета захисного заземлення - знизити до безпечної величини напруга щодо землі на металевих частинах обладнання, нормально не знаходяться під напругою. В результаті замикання на корпус заземленого обладнання знижується напруга дотику і, як наслідок, ток проходить через людину, при дотику до корпусів.

Захисне заземлення може бути ефективним тільки в тому випадку, якщо струм замикання на землю не збільшується зі зменшенням опору заземлення розтіканню струму в землі. Це можливо тільки в мережах з ізольованою нейтраллю, де при короткому замиканні струм Iз майже не залежить від опору R з. а визначається в основному опором ізоляції проводів.

Заземлюючих пристроїв буває виносним і контурним. Виносне заземлюючих пристроїв застосовують при малих токах замикання на землю, а контурне - при великих.

Згідно ПУЕ заземлення установок необхідно виконувати:

  • при напрузі 380 В і вище змінного струму, 440 В і вище постійного струму - у всіх електроустановках;
  • при напрузі вище 42 В. але нижче 380 В змінного струму і від 110 В до 440 В постійного струму в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і в зовнішніх установках;
  • у вибухонебезпечних приміщеннях при всіх напружених.

Для заземлюючих пристроїв в першу чергу повинні бути використані природні заземлювачі:

  • водопровідні труби, прокладені в землі;
  • металеві конструкції будівель і споруд, що мають надійне з'єднання з землею;
  • металеві оболонки кабелів (крім алюмінієвих);
  • обсадні труби артезіанських свердловин.

Забороняється в якості заземлювачів використовувати трубопроводи з горючими рідинами і газами, труби теплотрас.

Природні заземлювачі повинні мати приєднання до заземлювальної мережі не менше ніж в двох різних місцях.

Як штучні заземлювачі застосовують:

  • сталеві труби з товщиною стінок 3.5 мм, довжиною 2 - 3 м;
  • смугову сталь товщиною не менше 4 мм;
  • кутову сталь товщиною не менше 4 мм;
  • Пруткова сталь діаметром не менше 10 мм, довжиною до 10 м і більше.

Всі елементи заземлювального пристрою з'єднуються між собою за допомогою зварювання, місця зварювання покриваються бітумним лаком. Допускається приєднання заземлюючих провідників до корпусів електрообладнання за допомогою болтів.

Розрахунок захисного заземлення. Розрахунок захисного заземлення має на меті визначити число вертикальних заземлювачів і їх розміри; розміщення заземлювачів; довжини сполучних горизонтальних провідників і їх перетину. Розрахунок заземлення може проводитися як по допустимому опору розтікання струму заземлювача, так і по допустимим напруженням дотику і кроку.

В даний час розрахунок заземлювачів виробляється в більшості випадків по допустимому опору заземлювача. При цьому, в основному застосовується спосіб коефіцієнта використання (коли земля вважається однорідної) і рідше - спосіб наведених потенціалів (коли земля приймається двошарової).

  1. Уточнюють вихідні дані: тип установки, види основного обладнання, робочі напруги, план електроустановки із зазначенням всіх основних розмірів обладнання, форми і розміри електродів заземлюючих пристроїв, якi питомий опір ґрунту, характеристика кліматичної зони, дані про природні заземлителях, розрахунковий струм замикання на землю, розрахункові значення допустимих напруг дотику і кроку, і час дії захисту, якщо розрахунок проводиться по напруженням дотику і кроку.
  2. Визначають необхідний опір розтіканню заземлювального пристрою R з по таблиці 13.1.

Опору захисних заземлювачів
в електричних установках

Допустимий опір заземлювачів RЗ. Ом

Електроустановки напругою 380/220 В

  1. Визначають шляхом заміру або розрахунком можливий опір розтіканню природних заземлювачів РЕ.

якщо РЕ RЗ, то необхідно пристрій штучного заземлення. Опір, Ом, розтікання штучного заземлення Rи = RЗ РЕ / (РЕ - RЗ). Далі розрахунок ведеться по Rи.

  1. Визначають питомий опір грунту з довідників. При виробництві розрахунків ці значення повинні множитися на коефіцієнт сезонності КС. залежить від кліматичних зон і виду заземлювачів. Розрахункова питомий опір ґрунту для систем заземлення (вертикальних заземлювачів розр. В = КС; для протяжного заземлювача розр. П = К'С).
  2. Визначають опір, Ом, розтіканню одного вертикального заземлювача - стрижневого круглого перетину (трубчастий або кутовий) в землі (рис. 13.1.)

Мал. 13.1. Розташування вертикального заземлювача в землі

При цьому l >> d; to >> 0,5 м; для куточка з шириною полиці b отримують d = 0,95b. Всі розміри дані в метрах, а питомий опір грунту в Ом x м.

  1. Встановивши характер розташування заземлювачів в ряд або контуром, визначають число вертикальних заземлювачів n в = РЕ / (Е Rи), де Е - коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів, що залежить від кількості заземлювачів і відстані між ними.
  2. На площі установки заземлювачів розміщують вертикальні заземлювачі nв і визначають довжину сполучної смуги lп = 1,1 n в * а, де а - відстань між вертикальними заземлювачами (зазвичай ставлення відстані між вертикальними заземлювачами до їх довжині приймають рівним а / l = 1; 2; 3 ).

Розрахунок на цьому можна закінчити і не визначати опір сполучної смуги, оскільки довжина її відносно невелика (в цьому випадку фактична величина опору заземлюючого пристрою буде трохи завищена).

Схожі статті