Выполнение заземления


Многие части электроустановок, не находящиеся под напряжением (станины электрических машин и кожухи трансформаторов; осветительная арматура; приводы и кожухи электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных шкафов и щитов управления; металлические конструкции подстанций; металлические оболочки кабелей и кабельные муфты; стальные трубы электропроводок и т. п.) могут во время аварии оказаться под напряжением, что вызывает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала при прикосновении к ним. Обеспечить безопасность прикосновения к таким частям призвано защитное заземление.

Заземление снижает потенциал по отношению к земле металлических частей электроустановки, оказавшихся под напряжением при аварии, до безопасной величины.

Защитные действия заземления состоят в уменьшении тока, возникающего в теле человека при соприкосновении с корпусом машины (смотрите рисунок ниже положение – б), оказавшимся под напряжением. Человек включается в электрическую цепь параллельно заземлению; чем больше сопротивление человека по сравнению с сопротивлением заземления, тем меньше так в теле человека.


Величина сопротивления заземляющих устройств для всех электроустановок строительства при различных напряжениях должна приниматься в соответствии с нормами ПУЭ (см. гл. 1-7). При этом, учитывая высокую ответственность защитного заземления, облегчение расчетных условий при временных электроустановках строительства не должно допускаться.


Устройство заземления в трехфазной установке

Устройство заземления в трехфазной установке

а — с глухозаземленной нейтралью; б — с изолированной нейтралью.


Защитное заземление выполняется различно в зависимости от системы электроснабжающей сети и напряжения электроустановки.

На строительных площадках и на предприятиях строительной индустрии низковольтные сети сооружаются, как правило, по четырехпроводной системе напряжением 380/320 В.


Трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью источников питания в условиях строительства сооружаются лишь в отдельных случаях: в подземных выработках, в карьерах, на торфоразработках.

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухо заземленной нейтралью трансформаторов (или генераторов) защитное заземление выполняется присоединением заземляемых частей установки к заземленному нейтральному проводу электросети. В этом случае при повреждении изоляции и переходе напряжения на металлические части установки создается короткое замыкание одной фазы трансформатора (или генератора) через нейтраль (смотрите рисунок выше положение – а). В результате повреждения часть электроустановки немедленно автоматически отключается (перегорает плавкая вставка предохранителя или отключается автомат).

«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Источник: www.ktovdome.ru

Многие части электроустановок, не находящиеся под напряжением (корпуса электрических машин, кожухи трансформаторов, осветительная арматура, приводы и кожухи электрических аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных шкафов и щитов управления, металлические конструкции подстанций, металлические оболочки кабелей и кабельные муфты, стальные трубы электропроводок и т.п.) могут во время аварии оказаться под напряжением, что обусловливает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала. Обеспечить безопасность прикосновения к таким частям позволяет защитное заземление.


Устройство заземления в трехфазной установке с изолированной (а) и глухозаземленной (б) нейтралью
Рис. 1. Устройство заземления в трехфазной установке с изолированной (а) и глухозаземленной (б) нейтралью
Заземление снижает до безопасного значения потенциал по отношению к земле Металлических частей электроустановки, оказавшихся под напряжением при аварии.
Защитное действие заземления состоит в уменьшении тока, протекающего в теле человека при соприкосновении с корпусом машины, оказавшимся под напряжением (рис. 1, а). Человек включается в электрическую цепь параллельно заземлению; чем больше сопротивление человека гч по сравнению с сопротивлением заземления, тем меньше ток в теле человека /ч.
Сопротивление заземляющих устройств для электроустановок при различных напряжениях должно приниматься в соответствии с нормами ПУЭ.
Способы выполнения защитного заземления зависят от системы электроснабжающей сети и напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1 000 В с глухозаземленной нейтралью трансформаторов (или генераторов) защитное заземление выполняют присоединением заземляемых частей установки к заземленному нейтральному проводу электросети.

этом случае при повреждении изоляции и переходе напряжения на металлические части установки возникает короткое замыкание одной фазы трансформатора (или генератора) через нейтраль (рис. 1, б). В результате поврежденная часть электроустановки немедленно автоматически отключается (перегорает плавкая вставка предохранителя или отключается автомат).

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью трансформаторов (или генераторов), а также во всех установках напряжением свыше 1000 В, защитное заземление выполняют путем сооружения местного заземляющего устройства с малым сопротивлением, к которому присоединяют заземляемые части установки (см. рис. 1, а). Действие такого заземления состоит в том, что оно снижает до безопасного значения напряжение относительно земли, появляющееся на металлических частях установки при повреждении изоляции.
Значения сопротивления местного заземляющего устройства нормируются ПУЭ.
Для заземляющих устройств следует по возможности использовать естественные заземлители: водопроводные и другие металлические трубы, проложенные в земле без изоляции (кроме трубопроводов с горючими веществами), металлические конструкции зданий и сооружений, а также имеющие соединения с землей шпунты, свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей и т.п.
Искусственные заземлители, как правило, выполняют из вертикально забитых в фунт стальных стержней, соединяемых между собой стальными полосами. Полосы прокладывают в земле на глубине не менее 0,5 м и приваривают к верхним концам стержней.


схемы присоединения заземляемых элементов к заземляющей магистрали
Рис. 2. Правильная (f) и неправильная (б) схемы присоединения заземляемых элементов к заземляющей магистрали:
I — заземляемый элемент; 2 — ответвление;     3 — заземляющая магистраль

Каждый заземляемый элемент 1 установки следует присоединять к заземлителю или заземляющей магистрали 3 при помощи отдельного ответвления 2 (рис. 2, а). Заземляемые элементы нельзя включать последовательно в заземляющую магистраль (рис. 2, б). Присоединение заземляющих проводников к электрооборудованию выполняют при помощи болтов или сварки.
Заземляющие устройства начинают действовать только при повреждениях изоляции электроустановок.

Схемы заземления однофазных и трехфазных понизительных трансформаторов
Рис. 3. Схемы заземления однофазных (а) и трехфазных (б, в) понизительных трансформаторов

Передвижные механизмы, электроинструменты, понизительные трансформаторы и сварочные аппараты, работающие при напряжении до 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью, получают питание от питаюших пунктов (щит или силовой шкаф).


земление корпусов указанных электроприемников осуществляют заземляющей жилой питающего шлангового кабеля, один конец которой присоединяют к заземляющему болту на корпусе устройства, а другой — к корпусу питающего пункта. Корпуса питающих пунктов через заземляющий зажим соединяют с нейтральным проводом сети и через него — с заземленной нейтралью источника питания (как правило, трансформатора). Все корпуса электроинструментов, работающих при напряжении свыше 40 В, подлежат заземлению (подсоединению к нейтральному проводу сети) с помощью специального проводника или заземляющей жилы шлангового провода (кабеля). Все корпуса и обмотки низшего напряжения понижающих трансформаторов для электроинструмента заземляют таким же образом (рис. 3).
Для выполнения повторных заземлений нейтрального провода на передвижных установках применяют переносные инвентарные заземлители, к которым присоединяют корпуса и металлические конструкции машин и механизмов.

 

« Защитное заземление   Защитные Рё рабочие заземления »

Источник: leg.co.ua

3.5. Заземляющие устройства и меры электробезопасности


Основные определения.Различают два вида опасности поражения челове­ка электрическим током: 1)прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением; 2)прикосновение человека к конструктивным частям, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции токоведущих частей электроустановки, т.е. при замыкании на землю или при замыкании на корпус.

Основными защитными мерами против поражения человека электрическим током, т. е. мерами электробезопасности, в первом случае является знание и строгое соблюдение правил техники безопасности при монтаже и эксплуатации электроустановок, а также при пользовании электроприборами и электроинструментом. При электромонтажных работах случаи поражения человека электрическим током при прикосновении к частям, находящимся под напряже­нием, чаще всего имеют место в электроустановках 220-380В(около 80% всех случаев), а также в электроустановках 6и 10кВ(около 20%)[2].

Мерами электробезопасности при повреждении изоляции являются: заземление, зануление, защитное отключение, установка разделяющих трансформаторов, использование малого напряжения, применение двойной изоляции, выравнивание потенциалов.


По требованиям, предъявляемым к электробезопасности, электроустановки подразделяются на:

 электроустановки напряжением выше 1кВв сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

 электроустановки напряжением выше 1кВв сетях с изолированный нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

 электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;

 электроустановки напряжением до 1кВ с изолированной нейтралью.

Прежде чем перейти к рассмотрению заземляющих устройств и мер электробезопасности, необходимо привести основные определения и дать некоторые пояснения к ним.

Изолированной нейтральюназывается нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

Замыканием на землюназывается случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей.

Замыканием на корпусназывается случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением.


Заземляющим устройствомназывается совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлителемназывается проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

Заземляющим проводникомназывается проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.

Заземлениемкакой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное гальваническое соединение этой части с заземляющим устройством.

Искусственным заземлителемназывается заземлитель, специально выполненный для целей заземления.

Естественным заземлителемназываются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.

Напряжением на заземляющем устройстве называется напряжение, возникающее при стекании тока в землю между точкой ввода тока в заземляющее устройство и зоной нулевого потенциала (на рис. 3.6 обозначено Uз).

Напряжением относительно земли при замыкании ни корпусназывается напряжение между этим корпусом и зоной нулевого потенциала (на рис. 3.6 равноUз).


Зоной растеканияназывается область земли, в пределах которой возникает заметный градиент потенциала при стекании тока с заземлителя (на рис. 3.6 эта зона имеет диаметр 30-40м).

Зоной нулевого потенциаланазывается зона земли за пределами зоны растекания (на рис. 3.6эта зона находится на расстоянии 15-20мот заземлителя).

Напряжением прикосновенияназывается напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю (на корпус) при одновременном прикосновении с ним человека (на рис.3.6 обозначеноUприк).

Напряжением шаганазывается напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека (на рис 3.6 оно обозначеноUшаг).

Н

Выполнение заземления

Рис. 3.6. Кривая распределения градиента электрического потенциала в зависимости от расстояния до одиночного заземлителя при замыкании на землю (на заземленный корпус).

Uз — напряжение на заземляющем устройстве, равное электрическому потенциалу на одиночном заземлителе, Uшаг — шаговое напряжение, равное разности электрических потенциалов V1V2; Uприк — напряжение прикосновения, равное разности электрических потенциалов U3V3.

а рис. 3.6 для наглядности показано распределение градиента электрического потенциала вокруг одиночного заземлителя (электрода) при растекании тока замыкания на землю. Для уменьшения напряжения прикосновения и напряжения шага принимают меры для выравнивания потенциалов. Это достигается погружением в землю необходимого по расчету числа электродов заземления (заземлителей), располагаемых на расстоянии 3-5модин от другого и соединяемых между собой горизонтальными выравнивающими заземлителями, прокладываемыми на глубине 0,5-0,7мот поверхности земли.

В электроустановках промышленных предприятий в настоящее время вместо устройства искусственных заземлителей ограничиваются использованием естественных заземлителей железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений.

Током замыкания на землюназывается ток, стекающий в землю через место замыкания (на рис. 3.6 обозначенIз).

Сопротивлением заземляющего устройстваназывается отношение напряжения на заземляющем устройствеUз ктоку, стекающему с заземлителя в землю,Iз.

Защитным отключениемв электроустановках напряжением до 1кВназывается автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.

Двойной изоляциейЭП называется совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при которой доступные прикосновению части ЭП не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной (дополнительной) изоляции.

Малым напряжениемназывается номинальное напряжение не более 42В между фазами и по отношению к земле, применяемое в электрических установках для обеспечения электробезопасности.

Разделяющим трансформаторомназывается трансформатор, предназначенный для гальванического отделения сети, питающей ЭП, от первичной электрической сети, а также от сети заземления или зануления.

З

Выполнение заземленияРис. 3.7. Защитное заземление:

а — в сети с глухозаземленной нейтралью; б — в сети с изолированной нейтралью;

Rз — сопротивление заземляющего устройства; Rч — сопротивление человека; Rи — сопротивление изоляции проводов; А — заземляющий контакт на корпусе светильника; EL — электрическая лампа.

анулениемв электроустановках напряжением до 1кВназывается преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. На рис. 3.7, о показаны зануление корпуса светильника и путь основного тока замыкания на корпус светильника.

Нулевым защитным проводникомв электроустановках напряжением до 1кВназывается проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. На рис. 3.7,анулевой защитный проводник показан пунктиром между заземляющим контактомАна светильнике и магистралью зануления, обозначенной цифрой «0». Магистраль зануления «0» одновременно выполняет функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.

Согласно правилам техники безопасности (ПТБ) заземление или зануление должно применяться во всех электроустановках напряжением 380 В и выше переменного тока и 440Ви выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках при переменном токе напряжением выше 42Ви до 380Ви при постоянном токе выше 110В и до 440В.

Заземление и зануление не требуется при напряжении до 42 Впеременного тока и до 110Впостоянного тока во всех случаях, кроме специально оговоренных в ПТБ. В качестве заземляющих в первую очередь должны использоваться естественные заземляющие устройства. Необходимость сооружения искусственных заземлителей, выравнивающих полос и контуров заземления внутри зданий в каждом отдельном случае должна быть обоснована в проекте.

Промышленные электроустановки, а также электроустановки жилых, общественных и других зданий гражданского назначения напряжением до 1 кВвыполняются с глухозаземленной нейтралью. Как видно из риз. 3.7,а,в таких электроустановках замыкание на корпус при повреждении изоляции является коротким замыканием фазы (цепь тока короткого замыкания показана стрелками). При этом должно произойти перегорание предохранителя в фазе с поврежденной изоляцией, отключение ЭП (в данном случае светильника) от источника тока и, следовательно, снятие напряжения с его корпуса.

Для обеспечения быстрого автоматического отключения участка сети, на котором в результате нарушения изоляции произошло однофазное короткое замыкание, фазные и нулевые защитные проводники должны быть рассчитаны так, чтобы значение однофазного тока замыкания на землю было:

 не меньше трехкратного номинального тока плавкой вставки ближайших к месту повреждения изоляции плавких предохранителей;

 трехкратного номинального тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую характеристику;

 1,4-кратного тока уставки электромагнитного расцепителя (отсечки) автоматического выключателя с номинальным током до 100 А;

 1,25-кратного тока уставки автоматического выключателя с номинальным током более 100/4.

Если при нарушениях изоляции безопасность не может быть обеспечена системой заземления или зануления, ПТБ рекомендуют применять в качестве основной или дополнительной меры защиты защитное отключение.

В электроустановках напряжением до 1 кВна торфяных разработках, в шахтах, на передвижных и других электроустановках с повышенными требованиями к безопасности применяют электрические сети с изолированной нейтралью (рис. 3.7,б).В таких электроустановках в качестве защитной меры должно применяться заземление всех нетоковедущих элементов, которые могут оказаться под напряжением при повреждениях изоляции, или защитное отключение. Кроме того, такая трехфазная сеть с изолированной нейтралью или однофазная сеть с изолированным выводом, связанная с. сетью напряжением выше 1кВчерез трансформатор, должна иметь защиту от опасности проникания в нее напряжения выше 1кВпри повреждении изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений питающего трансформатора. Эта защита осуществляется пробивным предохранителем, включаемым между нейтралью и заземлением или фазой и заземлением на стороне низшего напряжения у каждого понижающего трансформатора.

В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью в качестве меры безопасности должно быть выполнено заземление (см. рис. 3.6) и приняты меры выравнивания потенциалов, применены устройства контроля состояния изоляции, обеспечивающие возможность быстрого отыскания замыканий на землю (защита от замыканий на землю с действием на сигнал). В установках с повышенными требованиями к безопасности (передвижные электроустановки, установки на торфяных разработках, в шахтах) должна применяться защита от замыканий на землю с действием на отключение выключателя элементов сети с поврежденной изоляцией.

Если в электроустановках напряжением до 1 кВв качестве защитной меры применяются разделяющие трансформаторы с вторичным напряжением не более 380Вили трансформаторы, понижающие напряжение до безопасного (не более 42В),то заземление вторичной обмотки разделяющего трансформатора не допускается; корпус трансформатора должен быть заземлен или занулен; от одного разделяющего трансформатора должен питаться только один ЭП с номинальным током плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя на первичной стороне не более 15А.

В качестве разделяющих трансформаторов могут быть использованы понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 42 Ви ниже повышенной надежности при условии, что от каждого трансформатора питается не более одного ЭП с номинальным током плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя на первичной стороне не более 15А. У понижающих трансформаторов, не являющихся разделяющими, должен быть заземлен или занулен корпус, а также один из фазных выводов или нейтраль (средняя точка) вторичной обмотки.

Если по каким-либо причинам невозможно выполнить заземление, зануление или применить защитное отключение, допускается осуществлять обслуживание электрооборудования с изолирующих площадок при условия исключения возможности одновременного прикосновения к электрическим и другим частям оборудования или к частям здания, а прикосновение к незаземленным (незануленным) частям, представляющее опасность, возможно только с изолирующих площадок.

В электроустановках до 1 кВс изолированной нейтралью (рис. 3.7,б) и во всех установках выше 1кВзаземление и выравнивание потенциалов должно обеспечивать безопасное значение напряжения прикосновенияUприки напряжения шагаUшаг и снижение тока, проходящего через тело человека, до безопасного значения. Для этого сопротивление заземленияRз , включенного в цепь тока замыкания на землю параллельно телу человека (рис. 3.7,б), должно быть мало по сравнению с сопротивлением тела человекаRч.

Выбор заземляющих устройств.Заземляющие устройства электроустано­вок выполняются или по условиям соблюдения нормированных значений к их сопротивлениюRз, либо к напряжению прикосновенияUприк. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1кВс эффективно заземленной нейтралью рекомендуется выполнять по расчетным условиям допустимого напряжения прикосновения, а всех прочих электроустановокпо условиям допустимых сопротивлений заземляющего устройства. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1кВсети с эффективно заземленной нейтралью, выполненные по условиям соблюдения требований к его сопротивлению, должны иметь в любое время года сопротивлениеRз,0,5Ом,включая сопротивление естественных заземлителей.

При расчете указанного заземляющего устройства по условиям допустимого напряжения прикосновения сопротивление его определяется по допустимому напряжению на заземляющем устройстве Uз, и току замыкания на землю. При этом в любое время года при стекании с заземляющего устройства тока замыкания на землю значение напряжения прикосновения (напряжения на теле человекаUтне должно превышать следующих допустимых значений в зависимости от длительности воздействия (ГОСТ 12.1.038-82):

Uприк=Uт,В……. 500 400 200 130 100 65

t,с……………………0,1 0,2 0,5 0,7 1,0 3,0

Расчетная длительность воздействия определяется как сумма времени срабатывания защиты и времени отключения выключателя. При этом за время срабатывания защиты принимается:

 для рабочих мест, на которых при производстве оперативных переключений возможны короткие замыкания с переходом на конструкции (например, для мест управления разъединителями с ручным приводом), время действия резервной защиты;

 для всей остальной территории данной электроустановки время действия основной зашиты.

Для электроустановок напряжением выше 1 кВс эффективно заземленной нейтралью помимо указанных должны соблюдаться следующие общие требования:

 напряжение на заземляющем устройстве Uз,при стекании с него тока замыкания на землюIз(см. рис. 3.6) не должно превышать 10кВ.Если в таких электроустановках исключена возможность выноса потенциала за пределы зданий и внешних ограждении, тоUздопускается выше 10кВ;

 при напряжениях Uзот 5 до 10кВдолжны осуществляться меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы электроустановки.

В сетях электроустановок напряжением выше 1 кВ сизолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства,Ом,должно быть:

 если заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ,то Rз125/Iз, при этом должны выполняться также требования, предъявляемые к заземлению (занулению) электроустановок напряжением до 1кВ;

 если заземляющее устройство используется только для установок напряжением выше 1 кВ,тоRз250/Iз , но не более 10Ом.

В сетях электроустановок напряжением до 1 кВс глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства не должно превышать:

 в сетях трехфазного тока напряжением 660 Ви однофазного тока напряжением 380ВRз2Ом;

 в сетях трехфазного тока напряжением 380 Ви однофазного тока напряжением 220ВRз4Ом;

 в сетях трехфазного тока напряжением 220 Ви однофазного тока напряжением 127ВRз8Ом.

Указанные величины Rздолжны быть обеспечены с учетом использования естественных заземлителей (в том числе и повторных заземлителей нулевого провода).

В электроустановках напряжением до 1 кВс глухозаземленной нейтралью правилами устройства электроустановок допускается при удельном сопротивлении земли> 100Оммувеличение расчетного значения сопротивления заземляющего устройства в 0,01раз против приведенных выше нормированных значений. При этом максимально допустимое сопротивление заземляющего устройства не должно превышать нормированное значение более чем в 10 раз.

В электроустановках напряжением выше 1 кВ, атакже до 1кВ сизолированной нейтралью при> 500Оммдопускается повышать значение сопротивления заземляющих устройств в 0,002раз, но также не более чем в 10 раз.

В сетях напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства электроустановки не должно превышать 4 Ом.

Для электроустановок малой мощности при мощности генератора или трансформатора 100 кВАи менее сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10Ом.Если при этом параллельно работает несколько генераторов или трансформаторов, их суммарная мощность не должна превышать 100 кВА.

Для обеспечения выравнивания потенциалов строительные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы, металлические конструкции технологического оборудования должны быть присоединены к арматуре железобетонных колонн или фундаментов зданий. Если замерами или расчетами установлено, что естественные заземлители не обеспечивают нормированные значения сопротивления растеканию или напряжения прикосновения, то применяют совместное использование естественных и искусственных заземлителей. При этом контур искусственных заземлителей должен быть соединен с арматурой железобетонных фундаментов не менее чем в двух местах. При этом соединение должно выполняться выше уровня планировки прилегающей территории.

Источник: StudFiles.net

Общие сведения

Заземлением называется мероприятие по созданию контакта между корпусом электроустановки и землей, с целью защиты обслуживающего персонала и электроустановок. В случае правильного подключения системы заземления электроустановок, при пробое изоляции, большая часть тока уйдет по заземляющему контуру, который имеет меньшее сопротивление, чем другие элементы цепи.

Выполнение заземления

Согласно правилам безопасности, электроустановки и другие приборы, которые подлежат заземлению, можно подключить к естественным заземлителям. В их качестве используют:

  • имеющие непосредственный контакт с землей металлические каркасы помещений;
  • металлическую защитную обмотку кабелей, закопанных в землю;
  • проложенные в земле металлические трубы (за исключением трубопроводов с горючими смесями);
  • железнодорожные рельсы.

Подключение таких конструкций к электроустановкам позволяет снизить затраты на оборудование заземления.

Важность сопротивления

Основным параметром эффективности заземления электроустановок является величина электрического сопротивления.

Выполнение заземленияСогласно нормам ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок) сопротивление заземлителя на жилых объектах с напряжением сети 220 и 380 Вольт, должно составлять не более чем 30 Ом.

Сопротивление промышленного оборудования (трансформаторных подстанций, генераторов, сварочного оборудования и других приборов) не более чем 4 Ом.
Чтобы достигнуть заданного в ПУЭ значения сопротивления, необходимо обеспечить заземляющее устройство высокой проводимостью. Для увеличения проводимости заземлителя в электроустановках и уменьшения его сопротивления необходимо выполнить одно из условий.

Во-первых, можно увеличить площадь соприкосновения заземляющего контура с землей. Достигается или увеличением площади металлической рамки заземлителя или помещением в грунт дополнительных стальных прутьев.

Во-вторых, можно повысить проводимость земли в месте установки заземлителя. Сопротивление повышается, если грунт поливать соляным раствором.

Еще один способ заключается в замене кабеля, идущего от корпуса электроприбора к контуру заземлителя, на кабель, имеющий большую токопроводимость.

Защита электроприборов

Для обеспечения необходимой защиты от поражения электрическим током применяются следующие защитные мероприятия:

  • установка защитных ограждений;
  • надежная изоляция всех токоведущих элементов;
  • защитные оболочки;
  • ограничение зоны досягаемости;
  • по возможности, использование малого напряжения.

На случай пробоев и изоляции и утечки напряжения на корпус электрооборудования применяются такие методы защиты, как заземление, выравнивание потенциалов, дополнительная изоляция токоведущих частей оборудования. В некоторых случаях требуется установка изолирующих (непроводящих электричество) помещений.

Выполнение заземления

В случаях, когда наряду с заземлением применяются другие меры защиты от поражения электрическим током, они не должны оказывать друг на друга негативного влияния и снижать эффективность защиты оборудования и персонала.

Применение естественных элементов заземления возможно только в том случае, если исключается возможность нанесения им какого-либо ущерба, вследствие протекания по ним электрического тока.

Требования к электробезопасности

Если различные виды электроустановок располагаются на смежной территории, следует использовать одно общее заземляющее устройство, отвечающее всем необходимым параметрам безопасности.

Заземляющее устройство, применяемое для защиты электрического оборудования имеющее одно или разное назначение, в обязательном порядке должно соответствовать правилам безопасности. Каждое требование, предъявляемое к устройству заземления электроустановок, должно соблюдаться.

Выполнение заземления

Для соединения заземляющего контура различного электрического оборудования в одну общую заземляющую сеть, можно применять как естественные, так и искусственные заземляющие устройства.

Пиковое значение напряжения утечки и сопротивление заземляющей сети должно отвечать требованиям электробезопасности и обеспечивать надежную защиту при любых атмосферных явлениях, и в любое время года. При расчете сопротивления заземляющих устройств, следует учитывать параметры всех естественных и искусственных заземлителей.

Все элементы схемы заземления должны быть устойчивы к внешним механическим воздействиям, влиянию высокой температуры и любых атмосферных явлений.

Основные типы

Согласно ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок) существуют система заземления ТN (включающая в себя группы TN-C, TN-S, TN-C-S), TT и IT.
Латинские буквы в обозначении имеют следующее значение:

  • Т – источник питания соединен с землей;
  • S – размыкание осуществляется разными проводниками;
  • N – нейтраль;
  • C – размыкаются одним проводником;
  • I – изолированная токоведущая часть.

Выполнение заземления

Зная, что означает каждая буква обозначения, можно определить устройство и принцип работы заземляющего устройства, к которому подключается электрооборудование.

Система ТN

Наиболее часто встречающаяся система защитного заземления. Главной ее особенностью служит наличие заземленной «наглухо» нейтрали питающей сети. Иными словами, нулевой выход питающей сети напрямую соединен с заземляющим контуром.

TN-C – данная система заземления широко применялась при постройке старых жилых помещений, а в наше время не используется при строительстве домов, так как является устаревшей и не отвечает всем стандартам безопасности. Такой вид заземления электроприборов применяется в трехфазных сетях с четырехжильным кабелем и однофазных сетях с кабелями имеющими две жилы. Главным недостатком данного типа, является отсутствие в кабелях защитной жилы заземления.

Выполнение заземления

TN-S – система, часто используется для подключения зданий к электрической сети. Имеет наивысшую степень защиты, среди всех систем заземления. Нулевой и рабочий проводник, в этой системе, прокладываются отдельно друг от друга, при этом защитный проводник соединяется со всеми токоведущими частями зачищаемого оборудования. К недостаткам этого вида заземления модно отнести необходимость прокладки дополнительного кабеля.

TN-C-S – в этой системе, жила защитного проводника соединена с нейтральной рабочий жилой. Согласно правили электробезопасности, для системы TN-C-S требуется установка дополнительного заземления.

Система TT

Эта система широко применяется для обеспечения электробезопасности питающих подстанций и установок, имеющих отдельное заземляющее устройство. Часто используется для защиты отдельно стоящих помещений (гаражи, ларьки, ангары и другие сооружения).

Выполнение заземления

Система IT

Источник питания в данной системе изолирован воздушной прослойкой или соединен элементом с большим сопротивлением, что позволяет существенно снизить ток утечки. Система заземления типа IT наиболее часто применяется в медицинских заведениях и лабораториях, для обеспечения корректной работы высокоточных, чувствительных к скачкам напряжения приборов.

Выполнение заземления

Разница между заземлением и занулением

Заземление и зануление электроустановок – это схожие понятия, но имеющие одно отличие.

Выполнение заземленияПри использовании заземлителя защита обеспечивается снижением напряжения в токоведущей части. А при занулении защитное действие заключается в мгновенном отключении подачи напряжения в вышедшем из строя участке сети.

Обязательной является установка заземления во всех электроустановках, где нейтраль заизолирована. В том случае когда электроприбор имеет глухозаземленную нейтраль, а напряжение в рабочей сети до 1000 В, можно обойтись только одним занулением.

Правила расчета

Расчет защитного заземления необходимо производить для того, чтобы правильно определить параметры заземляющего контура, такие как его тип, форма, площадь, размеры, количество заземлителей и расстояние между ними. Все эти параметры, вместе со значением токопроводимости грунта, напрямую влияют на суммарное значение сопротивления системы заземления.

Расчет заземляющего устройства производится в обязательном порядке перед началом монтажа контура.

При расчете защитного заземления, обращают особое внимание на значение удельного сопротивления земли. Для расчетов необходимо принимать то его значение, которое соответствует наиболее неблагоприятным сезонным условиям.

Правила установки переносного вида

Переносное заземление устанавливается при временных работах по обслуживанию или ремонту электрооборудования. Монтаж защитного заземления разрешается осуществлять только после проверки на отсутствие напряжения в цепи.

Выполнение заземления

Защитное заземление, предназначенное для защиты работающего на линии персонала от поражения током в случае ошибочного включения напряжения, в обязательном порядке устанавливается на все отключенные фазы, со всех сторон, с которых может быть подано напряжение.

Монтаж переносного заземления в электроустановках с напряжением более 1000 Вольт разрешается производить персоналу имеющему группу электробезопасности не ниже четвертой, а в установках до 1000 Вольт – не ниже третей.

Запрещается использовать в качестве заземляющих элементов детали, которые не предназначены для этого, также запрещается соединять элементы заземления методом скрутки.

Источник: EvoSnab.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.