ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Наиболее распространённой и надёжной мерой защиты людей от поражения электрическим током является защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное действие заземления заключается в перераспределении тока замыкания между заземляющим устройством и человеком обратно пропорционально сопротивлениям, вследствие чего на человека, прикоснувшегося к поврежденному оборудованию, приходится безопасная часть тока.

Защитное заземление применяется в электроустановках напряжением до 1000В сетей с изолированной нейтралью, а выше 1000В - сетей с любым напряжением нейтрали.

Подлежат защитному заземлению электроустановки:

- в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках при напряжении выше 42В переменного и 110В постоянного тока;

- в помещениях без повышенной опасности при напряжении 380В и выше переменного тока и 440В и выше постоянного тока;

- во взрывоопасных зонах всех классов независимо от значения напряжения.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя проводников (электродов), соединенных между собой и находящихся в непосред­ственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство (рис. 1) характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Контурное заземляющее устройство (рис.2) характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки.

Различают искусственные и естественные заземлители. В качестве естественных заэемлителей могут использоваться проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов), металлические и железобетонные конструкции здании и сооружений, имеющие соединение с землёй, свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, и т. п., железобетонные фундаментные элементы опор воздушных линий электропередач. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для заземления даёт весьма ощутимую экономию металла.

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды. По условиям безопасности заземление должно обладать сравнительно малым сопротивлением, обеспечить которое можно путем увеличения геометрических размеров одиночного заземлителя или применением нескольких параллельно соединенных электродов, именуемых в совокупности групповым заземлителем. Второй путь во много раз экономичнее по затрате металла и другим условиям. Поэтому на практике применяют как правило групповые заземлители.

Метод амперметра и вольтметра основан на получении разности между падениями напряжения в амперметровой и вольтметровой цепях приборов:

(1)

где U - полное падение напряжения между испытуемым заземлением и точкой нулевого потенциала;

I_a, I₀ - токи, протекающие соответственно в амперметровой и вольтметровой цепях;

R_x, R_з - сопротивление соответственно испытуемого заземлителя и зонда.

В таких схемах обычно применяют высокоомные вольтметры, поэтому ток, протекающий через вольтметр, принимают равным нулю.

а - источник электроэнергии; Тр - трансформатор; R_k - калибровочное сопротивление;

Rх -- измеряемое сопротивление заземления; Rв - вспомога­тельный заземлитель; Rз - зонд;

Iк - компенсирующий ток; Iз - ток в измерительной цепи.

В этом случае U = Ia * Rx, откуда сопротивление заземлителя:

(2)

Если это требование выполнить трудно, то полное падение напряжения на испытуемом заземляющем устройстве вычисляется по формуле:

(3)

где U_B - напряжение, показываемое вольтметром; R_З - сопротивление зонда (6 Ом); R_B - сопротивление вольтметра (78 Ом).

Компенсационный метод заключается в уравновешивании напряжения равным по величине и противоположным по направлению падением напряжения на известном сопротивлении.

определить необходимое число одиночных необъединенных заэемлителей методом последовательного приближения:

(4)

где R_X - сопротивление одиночного заземлителя, Ом;

R_{З доп} – наибольшее сопротивление заземляющего устройства, допустимое правилами устройства электроустановок, Ом; h - коэффициент использования.

Таблица 1

Параметры заземляющего устройства и соответствие сопротивления требованиям правил

Вывод:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: