Защитное заземление, виды защитного заземления

при Д > 40 м l2 = 2Д, при 10 м < Д <= 40 м l2 > 80 м,

при Д<= 10 м l2 = 40 м.

      Потенциальный электрод располагается на расстоянии 0,54. Измерение сопротивления заземления производится, когда оно имеет  наибольшие значения: для северных районов и средней полосы — зимой при наибольшем промерзании почвы, для южных районов — когда почва наиболее сухая.

     Во  время приемо-сдаточных испытаний  измеренные значения сопротивлении  умножают на коэффициент сезонности, который берется из таблицы.

 

      3. Технические средства защиты в электроустановках 

     3.1 Защитное заземление

 

      Заземлением (рис. 1) называется соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования через металлические  детали, закладываемые в землю  и называемые заземлителями, и детали, прокладываемые между заземлителями и корпусами электрооборудования, называемые заземляющими проводниками. Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.

      Заземлители в виде штырей, вбиваемых в землю, называются электродами, и могут  быть одиночными или групповыми. Заземлитель  имеет характеристики, обусловленные  стеканием по нему тока в землю. К  характеристикам заземлителя относятся:

• напряжение на заземлителе;
• изменение потенциалов точек в земле вокруг заземлителя в зависимости от их расстояния от заземлителя в зоне растекания тока — вид потенциальной кривой;
• вид линий равного потенциала — эквипотенциальных линий на поверхности земли;
• сопротивление заземляющего устройства;
• напряжения прикосновения и шага.

      На  (рис. 2) показана схема простого заземлителя в виде стержня или трубы, забиваемых в землю и вид потенциальных кривых и эквипотенциальных линий.

      При расстоянии менее 40 м между одиночными заземлителями в групповом заземлителе их зоны растекания накладываются друг на друга, и получается одна зона растекания группового заземлителя, которой соответствует своя потенциальная кривая.

     3.2 Зануление

 

      Зануление (рис. 5) предусматривает глухое заземление нейтрали источника или трансформатора трехфазного тока, одного вывода источника однофазного тока, наличие нулевого провода и его повторного заземления.

      Заземление  нейтрали источника тока имеет целью  понизить напряжение на корпусах оборудования и на нулевом проводе, с которым эти корпуса соединены, до безопасного значения при замыкании фазного проводника на землю, при этом создается путь для тока I_ф-з.

      Нулевой защитный проводник предназначен для  увеличения тока короткого замыкания lk c целью воздействия этого тока на защиту. Увеличение lк происходит за счет уменьшения сопротивления току при наличии нулевого провода по сравнению с тем, если бы ток шел через землю.

      Повторное заземление нулевого провода предназначено для снижения напряжения на корпусах оборудования при замыкании фазы на корпус как при исправном, так и при оборванном нулевом проводе.

      Зануление в электроустановках до 1000 В применяется  в 4-проводных сетях с глухо-заземленной  нейтралью трансформатора или генератора, в сетях с заземленным выводом источника однофазного тока, в сетях с заземленной средней точкой источника постоянного тока.

      Зануление выполняется в тех же случаях, что и защитное заземление.

      Предельные  величины сопротивлений заземляющих устройств в системе зануления приведены в табл. 2. 

Таблица 2. Предельные величины сопротивлений заземляющих устройств.

Напряжение  сети, В		Сопротивление, Ом
линейное 3-фазного тока	однофазного тока	Заземляющего  устройства нейтрали трансформатора или генератора	Заземлителя, расположенного у нейтрали	общее всех повторных  заземлений нулевого провода	каждого повторного заземления нулевого провода
660	380	2	15	5	15
380	220	4	30	10	30
220	127	8	60	20	60

 

      В качестве нулевых защитных проводников  используются нулевые рабочие проводники, за исключением проводников с передвижным электроприемникам. В цепи нулевых защитных проводников не должно быть аппаратов, разъединяющих эти проводники, в том числе предохранителей.

      Проверка  зануления на соответствие требованиям ПУЭ производится во время монтажа, при сдаче после монтажа и при эксплуатации.

      Проверяют следующие параметры:

• сопротивление заземлений нейтрали и повторных;
• отношение тока однофазного КЗ на корпус и номинального тока плавкой вставки предохранителя или тока вставки автомата на контролируемом участке сети, причем это отношение должно быть не менее 3, а для автоматов только с электромагнитными расцепителями на номинальный ток до 100А кратность должна быть не менее 1,4 и для автоматов на ток более 100А — 1,25.

     3.3 Защитное отключение

 

      Устройство  защитного отключения (УЗО) состоит  из чувствительного элемента, реагирующего на изменение контролируемой величины, и исполнительного органа, отключающего соответствующий участок сети.

      Чувствительный  элемент может реагировать на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, напряжение и ток нулевой последовательности, оперативный ток. В качестве выключателей могут применяться контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели с независимым расцепителем, специальные выключатели для УЗО.

      Назначение  УЗО — защита от поражения электрическим  током путем отключения ЭУ при  появлении опасности замыкания  на корпус оборудования или непосредственно  при касании токоведущих частей человеком.

      УЗО применяется в ЭУ напряжением до 1000 В с изолированной или глухозаземленной нейтралью в качестве основного или дополнительного технического способа защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем применения заземления или зануления или если заземление или зануление не могут быть выполнены по некоторым причинам.

      УЗО обязательно для контроля изоляции и отключения ЭУ при снижении сопротивления  изоляции в ЭУ специального назначения, например, в подземных горных выработках (реле утечки).

      Примером  УЗО является защитно-отключающее  устройство типа ЗОУП—25, предназначенное для отключения и включения силовых трехфазных цепей при напряжении 380В и токе 25А в системах с глухозаземленной нейтралью, а также для защиты людей при касании токоведущих частей или корпусов оборудования, оказавшихся под напряжением.

     3.4 Электрическое разделение сетей

 

      Электрическое разделение сетей осуществляется через  специальный разделительный трансформатор, который отделяет сеть с изолированной  или глухозаземленной нейтралью  от участка сети, питающего электроприемник. При этом связь между питающей сетью и сетью приемника осуществляется через магнитные поля, участок сети приемника и сам приемник не связываются с землей. Разделительный трансформатор представляет собой специальный трансформатор с коэффициентом трансформации, равном единице, напряжением не более 380В, с повышенной надежностью конструкции и изоляции. От трансформатора разрешается питание не более одного приемника с током не более 15 А. В качестве разделительных трансформаторов могут быть использованы трансформаторы понижающие со вторичным напряжением не более 42 В, если они удовлетворяют требованиям к разделительному трансформатору.

     3.5 Использование малого напряжения

 

      Малое напряжение (не более 42В между фазами и по отношению к земле) применяется для ручного инструмента, переносного и местного освещения в любых помещениях и вне их. Оно применяется также в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для питания светильников местного стационарного освещения, если они расположены на высоте менее 2,5 м. Распространено в применении напряжение 36В, а в замкнутых металлических емкостях должно применяться напряжение не более 12 В.

     3.6 Выравнивание потенциалов

 

      Как известно, напряжение прикосновения  или шага получается тогда, когда  есть разность потенциалов между основанием, на котором стоит человек, и корпусами оборудования, которых он может коснуться, или между ногами. Если соединить посредством дополнительных электродов и проводников места возможного касания телом человека, то не будет разности потенциалов и связанной с ней опасности.

      Выравнивание  потенциалов корпусов электрооборудования  и связанных с ним конструкций  и основания осуществляется устройством  контурного заземлителя, электроды  которого располагаются вокруг здания или сооружения с заземленным или зануленным оборудованием. Внутри контурного заземлителя под полом помещения или площадки прокладываются горизонтальные продольные и поперечные электроды, соединенные сваркой с электродами контура. При наличии зануления контур присоединяется к нулевому проводу.

      Выравнивание  потенциалов корпусов оборудования и конструкций осуществляется присоединением конструкций и всех корпусов к  сети зануления или заземления.

      Выравнивание  потенциалов применяется как  дополнительный технический способ защиты при наличии зануления или заземления в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных.

      Применение  выравнивания потенциалов обязательно  в животноводческих помещениях.

      Устройство  выравнивания потенциалов осуществляется по проекту. 
 
 

       3.7 Изоляция 

       Изоляция  используется как защитная мера в ограничении значения силы тока, протекающего через тело человека при различных обстоятельствах. Состояние изоляции зависит от:

• материала изоляции;
• конструкции ЭУ;
• условий производственной.

       Качество  изоляции характеризуется сопротивлением току утечки. Для контроля состояния электрической изоляции проводят периодические испытания изоляции. Испытания проводят с помощью мегомметров. Существуют также приборы непрерывного контроля изоляции. При снижении сопротивления ниже 0,5 мОм подается световой сигнал.

     Двойная изоляция - изоляция, состоящая из рабочей  и дополнительной.

       Рабочая изоляция - для обеспечения нормальной работы установки и защиты от поражения током, дополнительная - изолирует человека от металлических нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под напряжением. Такая двойная изоляция широко применяется при создании ручных электрических машин. При этом специальные меры - заземление и зануление корпусов уже не требуются.

     Изолирующие электрозащитные средства.

         Основные - способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустройств. Поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Это:

• диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000В;
• электроизмерительные клещи, указатели напряжения свыше 1000 В.

       Дополнительные обладают недостаточной электрической прочностью, поэтому их назначение - усилить действие средств основных. Это диэлектрические галоши, коврики, подставки - до 1000 В и диэлектрические перчатки, боты, коврики - свыше 1000 В.

Список использованной литературы