загрузка...
загрузка...
На головну

Захисне заземлення електроустановок.

  1. А) Заземлення.
  2. Б) Зануление і захисне відключення.
  3. Водоохоронне і почвозащитное значення лісів Виноградівського лісгоспу
  4. Занулення і захисне відключення
  5. захисне заземлення
  6. захисне відключення

Захисне заземлення (ріс.5.8) - це навмисне з'єднання за допомогою провідників 2металліческіх неструмоведучих частин встаткування1 з струмопровідними елементами 3,знаходяться в землі іімеющімі хороший контакт з грунтом.

Мал. 5.8. Схема заземлюючого пристрою.

1 - корпус обладнання; 2 - заземлювальна шина (провідник);

3 - заземлювач; (2 + 3) - заземлюючих пристроїв або захисне заземлення.

Захисне заземлення застосовують в трифазних трипровідних мережах з ізольованою нейтраллю в установках напругою до і вище 1000 В, а також в установках напругою 110 кВ і вище з глухозаземленою нейтраллю джерела струму.

Відповідно до вимоги ПУЕ захисне заземлення (занулення) електроустановок необхідно виконати:

- При напрузі 380 В і вище змінного струму і 440 В і вище постійного струму - у всіх електроустановках;

- При номінальних напругах вище 42 В, але нижче 380 В змінного струму і вище 110 В, але нижче 440 В постійного струму - тільки в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і в зовнішніх установках;

- В електрозварювальних установках незалежно від величини напруги, крім заземлення (занулення) корпусів та інших неструмоведучих частин обладнання повинно бути здійснено заземлення одного з затискачів (висновків) вторинної ланцюга джерела зварювального струму.

Захисне заземлення захищає людину від ураження струмом при замиканні фази на корпус обладнання або на землю шляхом зниження величини напруги дотику (Uпр) І напруги кроку (Uш) До допустимих значень (табл. 2).

Напруга дотику - це напруга між двома точками (А і В, рис. 5.9.) Ланцюга струму, яких одночасно стосується людина. Однією точкою (А) є корпус обладнання, на який замкнула фаза, інший - (В) підстава. При растекании струму в землі на її поверхні з'являється напруга, яке зменшується в залежності від збільшення відстані (х) до місця стікання струму в землю.

напруга дотику

Uпр = UA - UB = U3 ? a1 2 (5.1)

де Uз = I3 ? R3 - Напруга на заземлителе (те ж саме і на корпусі обладнання);

a1 - Коефіцієнт напруги дотику, для полушаровой заземлювачів a1 = (Х - Х3) / Х (Х3 - Розмір заземлювача,

Х - Відстань від заземлювача).

при Х = Х3 коефіцієнт a1 = 0, тобто Uпр = 0; при Х> Х3 коефіцієнт a1®1, отже Uпр ® U3. Іншими словами: чим ближче людина знаходиться до заземлювачів, тим менше буде напруга дотик, чим далі - тим більше. Це добре видно зі схеми на рис. 5.9 і з формули 5.1: напруга в точці А залишається постійним, а в точці В змінюється від максимального значення до нуля.

коефіцієнт a2 залежить від опору людини (Rh), Взуття (Ro) І статі (Rп), тобто a2 = Rh / (Rh + Ro + Rп ), Отже, чим більше буде опір взуття і підстави, на якому стоїть людина, тим менше буде a2 і напруга дотику (Uпр).

Напруга кроку - це напруга між двома точками (С і Д, рис. 5.9) електричного кола струму, що знаходяться одна від одної на відстані кроку (а = 0,8 м, рис.5.9), на яких одночасно стоїть конкретна людина.

З Д

Мал. 5.9. Напруга дотику і кроку

Uш = Uc - Uд = U3 ? b1 ? b2 (5.2)

де b1 - Коефіцієнт напруги кроку, залежить від заземлювача.

 (5.3)

Аналіз рівняння (5.3) і схеми на рис. 5.9 показує, що чим ближче до місця стікання струму в землю, тим більше коефіцієнт b1 і, отже, більша напруга кроку. Зі збільшенням відстані від місця стікання струму коефіцієнт b1 зменшується і знижується напруга кроку.

коефіцієнт b2 рівний коефіцієнту a2 , Тобто b2 = a2 = Rh / (Rh + Ro + Rп ).

Для зниження напруг дотику і кроку (відповідно величини струму, що протікає через людину) необхідно зменшити напругу (U3) На заземлювальному пристрої (формули 5.1, 5.2) при замиканні на нього фази. Напруга на корпус при замиканні на нього фази Uк= Uз= Iз? Rз залежить від струму замикання (I3) І опору заземлювального пристрою (R3). Величина струму замикання залежить в основному від повного опору ізоляції фаз відносно землі = Uф / (Z / З). Для обмеження струму замикання (  ) В першу чергу необхідно підтримувати опір ізоляції фаз мережі на нормированном рівні. Опір заземлювального пристрою (R3) Також не повинно перевищувати допустимих нормованих значень. Крім того, необхідно зменшувати відстань між елементами заземлювача для вирівнювання потенціалів на поверхні підстави, збільшувати питомий електричний опір взуття (Ro) І підстави (Rп). Дані заходи дозволяють знизити напругу дотику і кроку до допустимих величин.

Заземлювачі підрозділяються на природні, штучні і комбіновані (природні + штучні).

Як природних заземлювачів дозволяється використовувати струмопровідні елементи, що знаходяться в землі і мають хороший контакт з грунтом, крім трубопроводів з горючими рідинами, газами і парами. Коли опір природних заземлювачів перевищує нормоване значення, то до них додатково розміщують штучні. Штучні заземлювачі можуть бути у вигляді горизонтальних металевих смуг товщиною не менше 4 мм і вертикальних стрижнів з круглої сталі діаметром не менше 10 мм, металевих кутників з товщиною полиці не менше 3,5 мм, металевих труб з товщиною стінки не менше 3,5 мм і т.п. Всі елементи заземлювального пристрою між собою з'єднуються за допомогою зварювання (рис. 5.10), тільки до корпусів обладнання дозволено болтове приєднання.

Мал. 5.10. Схеми приєднання елементів заземлюючих шин

В якості заземлюючих провідників в цехах використовують всі металеві конструкції будівлі, а також підкранові колії мостових кранів і кранбалок, крім трубопроводів з горючими рідинами, газами, парами і свинцевих оболонок кабелів. Якщо металеві конструкції мають болтове або заклепковий з'єднання, то їх між собою з'єднують сталевими перемичками перетином не менше 100 мм2 за допомогою зварювання.

Крім того, в цехах прокладають магістральні заземляющие шини по стінах будівлі на висоті 400 - 600 мм від підлоги. У сухих приміщеннях шини кріплять до стіни, (рис. 5.11, а), а в сирих приміщеннях і з агресивним середовищем - на кронштейнах (ріс.5.11, б). Мінімальні розміри заземлюючих шин, прокладених в приміщенні цеху: круглі з оцинкованого дроту - діаметр не менше 5 мм, прямокутні перерізом 4 х 6 мм площею не менше 24 мм2, Металевий куточок з товщиною полиці не менше 2,5 мм, металеві труби з товщиною стінки не менше 2,5 мм. З'єднують елементи заземлюючих шин за допомогою зварювання в напустку (рис. 5.10). Усередині цеху заземляющие шини утворюють контур, який не менше ніж у двох місцях з'єднується за допомогою зварювання з заземлювачів, розташованим зовні цеху. Усередині цеху заземляющие шини фарбують в чорний колір. Внутрішні заземляющие шини дверні прорізи обходять по верху. У виняткових випадках для заземлення шини прокладають в металевих трубах в підлозі при обході дверних прорізів.

Корпуси обладнання до магістральних заземляющим шинам приєднують за допомогою спеціальних заземлюючих шин або використовують для цього металеві труби, в яких прокладають дроти або кабелі для підведення електроенергії до електроприймачів.

Корпуси обладнання до магістральних заземляющим шинам дозволяється приєднувати тільки паралельно (рис. 5.12).

Штучні заземлювачі поділяються на контурні і виносні (рис.5.12).

Контурні штучні заземлювачі (рис. 5.12) мають у своєму розпорядженні зовні по периметру будівлі на відстані 1 - 1,5 м від вимощення стіни будівлі. Для цього риють траншею глибиною 0,5 - 1,0 м, в яку забивають вертикальні стрижні довжиною 1,5 - 3 м і з'єднують їх металевою смугою за допомогою зварювання. Потім цю смугу з'єднують провідником не менше ніж у двох місцях з магістральної заземлення корпусу цеху за допомогою зварювання. Вимірюють опір заземлювача і заземлювального пристрою і засипають траншею землею.

1 - прямокутного перетину;

2 - круглого перетину

Мал. 5.11. Кріплення заземлюючих шин до стіни будівлі:

а - в сухих приміщеннях; б - в сирих приміщеннях і в приміщеннях з агресивним середовищем

Коли питомий електричний опір ґрунту навколо будівлі високе (R> 1000 Ом ? м) або розмістити заземлитель з технічних причин неможливо, то заземлитель в своєму розпорядженні далеко будівлі (рис. 5.12).

Мал. 5.12. Схеми штучних заземлюючих пристроїв.

При однакових умовах рівень електробезпеки при контурному заземлювальному пристрої вище, ніж при виносному. При контурному заземлителе напруга дотику всередині контуру Uпр = I3 Rз a1? a2 =,

де a1 »0,15 ... 0,4, А при виносному - всередині приміщення Uпр = I3 ? R3? a1? a2 де a1 »1, Тобто при виносному заземлителе створювати необхідний рівень електробезпеки в основному можна тільки за рахунок зниження опору заземлювача (R3).

Опір заземлюючих пристроїв регламентовано ПУЕ і ПТБ електроустановок споживачів. В установках U до 1000 В з ізольованою нейтраллю опір заземлювального пристрою повинен бути не більше 4 Ом. При потужності трансформаторів або генераторів 100 кВ ? А і менше допускається опір заземлювального пристрою не більше 10 Ом.

В установках U> 1000 В з ізольованою нейтраллю опір заземлювального пристрою повинен бути не більше:

- При використанні заземлюючого пристрою одночасно і для установок до 1000 В

R3 = 125 / I3 ? 10 Ом

де I3 - Розрахунковий струм замикання на землю, А;

- При використанні заземлюючого пристрою тільки для електроустановок понад 1000 В

R3 = 250 / I3 ? 10 Ом;

- якщо I3 > 500 А, то R3 ? 0,5 Ом.

Опір заземлювачів як природних, так і штучних розраховують. При спільному використанні природних і штучних заземлювачів спочатку розраховують опір природних заземлювачів, а потім визначають яку величину опору повинен мати штучний заземлювач (Rи).

 , Ом

де Rн - Нормований опір заземлювача, Ом;

Rе - Опір природних заземлювачів, Ом.

Методика розрахунку штучних заземлювачів.

1) Розраховують опір стікання струму з вертикального стрижня

2) Визначають необхідну кількість вертикальних стрижнів

N = Rе (Rн ? hc), шт.

3) Розраховують опір стікання струму з сполучної смуги

 , Ом

4) Визначають загальний опір заземлювача

 , Ом

5) Порівнюють з нормованим

Rк ? Rн

6) Якщо Rк > Rн - Збільшують кількість елементів штучного заемлітеля і розрахунок проводять до тих пір, поки Rк ? Rн

де r - питомий опір ґрунту, Ом ? м;

? - довжина стержня, м;

d - діаметр стержня, м;

H - відстань від поверхні землі до середини стрижня, м;

L - довжина сполучної смуги, м;

В - ширина сполучної смуги, м;

h - відстань від поверхні землі до сполучної смуги;

hс, hп - Коефіцієнти екранування (значення табличні).

Опір цехових заземлювачів необхідно вимірювати не рідше 1-го разу в рік. Вимірюють опір заземлювачів приладом ЕКО - 200 або мостом МС - 08. потім порівнюють з допустимим, тобто Rз? Rн

Вибіркове розкриття ґрунту для огляду заземлювачів в найбільш небезпечних місцях проводять не рідше 1 разу на 10 років.



Попередня   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   Наступна

Дії електричного струму на організм людини | Фактори, що впливають на результат поразки електричним струмом і нормування їх параметрів | Причини поразки людини електричним струмом | Організаційні заходи щодо електробезпеки | Вибір типу мережі електропостачання | Опір ізоляції струмоведучих частин | Огородження й блокування електрообладнання | Мінімальні розміри провідників для занулення обладнання | Методика розрахунку занулення | захисне відключення |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати