Навігація
Головна
Захисне заземленняВведення попередньої захисного митаЗалежність захисних заходів від поведінки імпортерівСистеми заземлення електричних мережЗразки переконливих захисних промов, заснованих на використанні...Захисні заходи при НСЗахисні механізмиЗахисне відключенняСАНІТАРНО-ЗАХИСНОЇ ЗОНИ, САНІТАРНІ РОЗРИВИПрибережні захисні смуги
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності. Охорона праці. Т.2
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Захисне заземлення та занулення

Захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, які можуть виявитися під напругою. Воно складається (рис. 24.6) з заземлювача 3 (металевих провідників, що знаходяться в землі з гарним контактом з нею) і заземлювального провідника 2, що з'єднує металевий корпус електроустановки 1 із заземлювачем.

Сукупність заземлювача і заземлювальних проводів називають заземлювальним пристроєм. Захисне заземлення застосовують у трифазних трипровідних і однофазних двопровідних мережах змінного струму напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю (так звана система IT), а також у мережах напругою вище 1000 В змінного і постійного струму із кожним режимом нейтралі.

Захисна дія заземлювального пристрою заснована на зниженні до безпечної величини струму, що проходить через людину в момент торкання їм пошкодженої електроустановки. При попаданні напруги на корпус електроустановки людина, торкнувшись її і маючи хороший контакт із землею, замикає собою електричну ланцюг: фаза З - корпус електроустановки 1 - людина - земля - ємнісні Х A, X B) і активні R A, R B опору зв'язку проводів із землею, фази А і В. За людині піде струм. Незважаючи на те що електричні дроти мережі встановлені на ізольованих опорах, між ними і землею існує електрична зв'язок. Вона виникає за рахунок недосконалості ізоляції проводів та опор і наявності ємності між проводами і землею. При великому протязі проводів цей зв'язок стає значною, а її активне R і ємнісне X опору знижуються і стають порівнянними з опором тіла людини. Ось чому, незважаючи на відсутність видимого зв'язку, людина, що знаходиться під напругою і має контакт із землею, замикає собою електричну ланцюг між різними фазами мережі.

Схема захисного заземлення (система IT)

Рис. 24.6. Схема захисного заземлення (система IT):

1 - електроустановка; 2 - заземлюючий провідник; 3 - заземлювач

При наявності заземлювального пристрою утворюється додаткова ланцюг: фаза З - корпус електроустановки - заземлювальний пристрій - земля - опору Х А, R A, Х B, R B - фази A і В. У результаті струм замикання розподіляється між заземлювальним пристроєм і людиною. Так як опір заземлювача (воно не повинне перевищувати 10 Ом) у багато разів менше опору людини (1000 Ом), то через тіло людини буде проходити малий струм, який не викликає його поразки. Основна частина струму піде по ланцюгу через заземлювач.

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Заземлители можуть бути природними і штучними. В якості природних заземлювачів використовують металеві конструкції і арматуру будівель і споруд, що мають хороше з'єднання із землею, прокладені в землі водопровідні, каналізаційні та інші трубопроводи (за винятком трубопроводів горючих рідин, горючих і вибухонебезпечних газів і трубопроводів, покритих ізоляцією для захисту від корозії).

Як штучні заземлювачі застосовують одиночні або з'єднані в групи металеві електроди довжиною 2,5-3,0 м, забиті вертикально в землю з відстанню один від одного 2,5-3,0 м або укладені горизонтально в землю. Електроди виготовляють з відрізків металевих труб, кутової сталі, швелерів з товщиною стінок не менше 4 мм. Більш тонкі профілі внаслідок корозії швидко виходять з ладу.

Вертикальні електроди в груповому заземлителе з'єднують між собою за допомогою зварювання перемичкою, виконаної з аналогічних матеріалів і тих же перетинів, що й самі електроди. Заземляющее пристрій повинен мати висновок назовні (на поверхню землі), виконане на зварюванні з таких же матеріалів. Воно служить для під'єднання заземлювального провідника.

Для здійснення заземлюючих функцій опір заземлюючого пристрою в електроустановках напругою до 1000 В в мережі з ізольованою нейтраллю повинен бути не більше 4 Ом. При потужності генераторів і трансформаторів, що живлять мережу, 100 кВ • А і менше допускається опір заземлювачів не більше 10 Ом. Необхідний опір досягають установкою відповідної кількості електродів в заземлителе, визначається розрахунком. Для глинистих, вологих грунтів зазвичай буває достатньо двох-трьох електродів, на сухих піщаних або кам'янистих ділянках цього може не вистачити.

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Опір заземлювального пристрою - це відношення напруги на заземлювальному пристрої до струму, який стікає із заземлювача в землю.

Розрізняють виносне і контурне заземлюючі пристрої. Виносний пристрій розташовують за межами майданчика з заземлювальним обладнанням. Його перевага полягає в можливості вибору грунту з найменшим питомим опором. Контурне заземлення виконують забиванням електродів по контуру заземлюється обладнання та між ним. Така установка електродів створює додатковий захисний ефект за рахунок підвищення і вирівнювання (більш рівномірного розподілу) потенціалів землі в зоні знаходження людини.

Занулення - це навмисне електричне з'єднання металевих неструмоведучих частин електроустановок, які можуть опинитися під напругою, з глухозаземленою нейтраллю джерела струму (генератора або трансформатора).

У чотирипровідних або п'ятипровідних мережах з нульовим проводом і глухозаземленою нейтраллю джерела струму напругою до 1000 В (так звана система TN) занулення - основний засіб захисту. Заземлення в таких мережах неефективно.

Підключення корпусів електроустановок до нейтралі джерела струму здійснюють за допомогою нульового захисного провідника (РЕ- провідника). Його не можна плутати з нульовим робочим проводом (N-провідником), який також з'єднаний з нейтраллю джерела, але служить для живлення однофазних електроустановок. Нульовий захисний провідник РЕ прокладають по трасі фазних проводів, в безпосередній близькості від них. Систему, де присутні нульовий робочий провід N і нульовий захисний провідник РЕ, і вони розділені на всьому протязі траси, називають системою TN-S. Буква S означає розділення вказаних провідників на всьому їх протязі.

В якості нульового захисного провідника в мережах до 1000 В в першу чергу рекомендується використовувати нульовий робочий провідник (крім спеціально обумовлених випадків), до яких під'єднують корпусу електроустановок. У цьому випадку його називають поєднаним нульовим захисним і нульовим робочим провідником (PEN-провідником), а саму систему - системою TN-С. Це система TN, в якій нульовий захисний і нульовий робочий провідники поєднані в одному провіднику на всьому її протязі (рис. 24.7).

Якщо ж функції нульового захисного і нульового робочого провідників поєднані в одному провіднику тільки в якійсь її частині, починаючи від джерела живлення, а далі вони йдуть роздільно (перший з них служить для захисту електроустановок, а другий - для живлення однофазних електроустановок), то таку систему називають системою TN-CS.

Згідно з вимогами ПУЕ знову об'єднувати ці розділення провідники вже не можна.

Схема занулення (система TN-C)

Рис. 24.7. Схема занулення (система TN-C):

1 - заземлювач нейтралі трансформатора; 2 - джерело струму (трансформатор); 3 - нейтраль джерела струму; 4 - занулення корпусу трансформатора; 5 - нульовий робочий (він же і нульовий захисний) провід мережі; 6 '- нульовий захисний провід електроустановки; 7 - запобіжник; 8 - електроустановка; 9 - повторне заземлення нульового захисного проводу мережі; L 2, L 3 - фазні дроти; PEN - нульовий робочий провідник і нульовий захисний провідник, суміщені в одному

Згідно ПУЕ не допускається використовувати як РЕ провідників:

• металеві оболонки ізоляційних трубок і трубчастих проводів, несучі троси при тросової електропроводці, металорукава, а так само свинцеві оболонки проводів та кабелів;

• трубопроводи газопостачання та інші трубопроводи горючих і вибухонебезпечних речовин і сумішей, труби каналізації та центрального опалення;

• водопровідні труби при наявності в них ізолюючих вставок.

Захисна дія занулення заснована на зниженні до безпечної величини струму, що проходить через людину в момент торкання їм пошкодженої електроустановки, та подальшому відключенні цієї установки від мережі. Працює занулення наступним чином. При попаданні напруги на корпус занулення електроустановки 8 (рис. 24.7) велика частина струму з нього піде в мережу через нульовий захисний провід 6. Через тіло людини по ланцюгу: корпус електроустановки 8 - людина - земля - заземлювальний пристрій 9 - нульовий робочий провід 5 піде незначний струм, що не викликає його поразки (зважаючи більш високого опору цього ланцюга в порівнянні з опором ланцюга через нульовий захисний провід 6). Одночасно з цим замикання на корпус фазного проводу при такій схемі захисту автоматично перетворюється на однофазне коротке замикання між фазним і нульовим робочим проводом 5 мережі, внаслідок чого через 0,2-7 з спрацьовує струмовий захист (перегорає запобіжник 7, вимикається автоматичний вимикач і т .п.) і електроустановка, а разом з нею і людина, повністю обесточиваются. Таким чином, в початковий момент занулення працює аналогічно захисного заземлення, а в подальшому воно повністю припиняє дію струму на людину. Тільки при цьому струм, що проходить через тіло людини до спрацьовування захисту, буде в кілька разів менше, тому що опір зануляется провідника зазвичай не перевищує 0,3 Ом, а допустимий опір заземлювача - 4 Ом.

У запуленних електроустановках до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю з метою надійного забезпечення автоматичного відключення аварійної ділянки провідність фазних і нульових захисних провідників та їхніх сполук повинна забезпечити струм короткого замикання, не менш ніж у три рази перевищує номінальний струм плавкого елементу найближчого запобіжника або автоматичного вимикача, що має расцепитель з зворотнозалежну від струму характеристикою (тепловий розчіплювач), в 1,4 рази - для автоматичних вимикачів з електромагнітними расцепителями з силою номінального струму до 100 А і в 1,25 рази - з величиною струму більш 100 А.

Нульовий захисний провід 5 мережі повинен забезпечувати надійне з'єднання корпусів електроустановок з нейтраллю джерела. Тому всі з'єднання виконують зварними. У ньому забороняється установка запобіжників і вимикачів (за винятком випадку одночасного відключення і фазних проводів).

Нульовий захисний провід 5 мережі заземлюють: у джерела струму за допомогою заземлювача 1; на кінцях повітряних ліній (або відгалужень від них) довжиною понад 200 м; на вводах повітряної лінії до електроустановок. Повторні заземлення 9 необхідні для зменшення небезпеки ураження електричним струмом при обриві нульового проводу і замиканні фази на корпус електроустановки за місцем обриву, а також для зниження напруги на корпусі в момент спрацьовування струмового захисту. Згідно ПУЕ опір заземлювального пристрою, до якого приєднана нейтраль джерела струму, з урахуванням природних і повторних заземлювачів нульового проводу має бути не більше 2, 4 і 8 Ом відповідно при лінійних напругах джерела трифазного струму 660, 380 і 220 В. Опір кожного повторного заземлювача в окремо повинно бути не більше 15, 30 і 60 Ом відповідно при тих же напругах.

У мережі, де застосовують занулення, не можна заземлювати корпусу електроустановок без їх занулення, так як у випадку замикання фази на корпус заземленою, але не занулення електроустановки йод напругою опиняться всі корпуси інших занулених електроустановок. У той же час додаткове заземлення занулених електроустановок вельми корисно. Воно підвищує надійність заземлення нульового проводу.

Якщо в приміщенні знаходиться декілька електроустановок, то кожну з них заземлюють або зануляют, під'єднуючи до магістралі заземлення (занулення), що представляє собою металевий провідник перерізом не менше 100 мм2 (наприклад, сталева смуга 40 х 4 мм), укріплений по периметру приміщення. Магістраль з'єднують з заземлювачем, або з нульовим захисним провідником (залежно від прийнятої системи захисту), або з тим і іншим одночасно.

Послідовне заземлення або занулення електроустановок (одна від іншої) не вирішується (рис. 24.8).

Заземлители з магістраллю занулення заземлення з'єднують не менше ніж двома провідниками, під'єднуючи їх до заземлювача в різних місцях.

Приєднання заземлюючих провідників до заземлювача і заземлювальним конструкціям виконують зварюванням, а до головного заземляющему затискачу, корпусів апаратів, машин і опорам ЛЕП - болтовим з'єднанням (для забезпечення можливості виробництва вимірів) з прийняттям заходів проти ослаблення контакту і його корозії.

Схема групового занулення електроустановок

Рис. 24.8. Схема групового занулення електроустановок:

1, 4, 5 і 6 - правильне занулення електроустановки; 2 і 3 - неправильне занулення електроустановки; 7 - магістраль заземлення (занулення)

Для забезпечення надійного захисту перерізу всіх захисних провідників (Рe-провідників) повинні бути не менше наведених у табл. 24.3 за умови виконання їх з тих же матеріалів, що і фазні провідники.

Таблиця 24.3

Найменші площі поперечного перерізу захисних провідників РЕ

Перетин фазних провідників, мм2

Найменша перетин захисних провідників (РЕ-проводннков), мм2

5 ≤ 16

5

16 <5 ≤ 35

16

5> 35

5/2

Перетин РEN-провідника повинен бути не менше 10 мм2 по міді або 16 мм2 - але алюмінію.

Розміри заземлювачів і заземлювальних провідників, прокладених у землі, наведено в табл. 24.4.

Заземлення або занулення електроустановок слід виконувати при номінальній напрузі:

• вище 50 В змінного струму або вище 120 В постійного струму - в усіх електроустановках незалежно від того, де вони експлуатуються;

• вище 25 В змінного струму або вище 60 В постійного струму - в приміщеннях з підвищеною небезпекою;

• вище 12 В змінного струму або вище 30 В постійного струму - в особливо небезпечних приміщеннях і в зовнішніх установках;

• при будь-якій напрузі змінного і постійного струму - у вибухонебезпечних приміщеннях будь-якого класу.

До частин, що підлягають зануленню або заземленню, відносяться: корпуси електричних машин (у тому числі технологічне обладнання з електроживленням), корпуси трансформаторів, світильників, каркаси розподільних щитів, рубильників, щитів управління, металеві оболонки і броня електричних кабелів; металеві труби, в яких прокладена електропроводка; металеві корпуси пересувних та переносних електроприймачів ін. (відповідно до вимог ПУЕ).

Занулення (заземлення) металевих корпусів переносних електроустановок здійснюють додаткової житлової кабелю (провідником PEN в системі TN-C в системі, де нульовий робочий і нульовий захисний провідники поєднані в одному PEN- провіднику): третій жилою для однофазних і четвертій - для трифазних електроприймачів.

Якщо застосовується система з розділеними нульовим робочим (N) і нулем захисним (РЕ) провідниками (система TN-S), то в живильному кабелі має бути вже дві додаткові жили: (N) і (РЕ). Те ж саме повинно бути і в сполучної вилці, і в розетці. Жили ці проводів повинні бути гнучкими, мідними, їх переріз повинен дорівнювати перерізу фазних провідників і бути не менше 1,5 мм2.

Втичні з'єднувачі (вилки і розетки) повинні бути виконані так, щоб з'єднання захисних провідників відбувалося до з'єднання фазних провідників, а роз'єднання - у зворотній послідовності. Зазвичай це досягається застосуванням у вилки довшого штиря для захисного провідника (РЕ або PEN), ніж для фазних проводів (рис. 24.9 і 24.10).

Якщо корпусу розетки або виделки виконані з металу, то до них також під'єднують захисні провідники (PEN або РЕ, в залежності від того, яка система захисту застосовується). У всіх випадках вилку під'єднують до електро- приймачу, розетку - до мережі.

Таблиця 24.4

Найменші розміри заземлювачів і заземлювальних провідників, прокладених у землі

Матеріал

Профіль перетину

Діаметр, мм

Площа поперечного перерізу, мм2

Товщина стінки, мм

Стати чорна

Круглий:

для вертикальних заземлювачів

16

для горизонтальних заземлювачів

10

-

-

Прямокутний

-

100

4

Кутовий

-

100

4

Трубний

32

3,5

Сталь оцинкована

Круглий:

для вертикальних заземлювачів

12

для горизонтальних заземлювачів

10

-

-

Прямокутний

-

75

3

Трубний

25

2

Мідь

Круглий

12

-

-

Прямокутний

-

50

2

Трубний

20

-

2

Канат багатодротяний

1,8 (діаметр кожної дроту)

35

-

Для визначення технічного стану заземлювального пристрою проводять візуальні огляди його видимої частини (не рідше одного разу на 6 місяців відповідальною за електрогосподарство), огляди з вибірковим розкриттям грунту, вимірювання параметрів заземлювального пристрою відповідно до норм випробування електрообладнання.

Втичні з'єднувач (роз'єм) для підключення переносної електроустановки до електричної мережі системи заземлення TN-C

Рис. 24.9. Втичні з'єднувач (роз'єм) для підключення переносної електроустановки до електричної мережі системи заземлення TN-C:

а - розетка; б - вилка

Втичні з'єднувач (роз'єм) для підключення переносної електроустановки до електричної мережі системи заземлення TN-S

Рис. 24.10. Втичні з'єднувач (роз'єм) для підключення переносної електроустановки до електричної мережі системи заземлення TN-S:

а - розетка; б - вилка

Огляди з вибірковим розкриттям грунту проводять в місцях, найбільш схильних до корозії, а також поблизу місць заземлення нейтралей силових трансформаторів, приєднань розрядників і обмежувачів перенапруг не рідше одного разу в 12 років. При огляді оцінюють стан контактних з'єднань, наявність антикорозійного покриття, відсутність обривів. Результати оглядів заносять в паспорт заземлювального пристрою встановленої форми.

При розтині грунту проводять інструментальну оцінку стану заземлювачів і ступеня корозії контактних з'єднань. Елемент заземлювача замінюють, якщо зруйновано більше 50% його перетину. Результати оглядів оформляють актами.

При визначенні технічного стану заземлювального пристрою виробляють:

• вимірювання опору заземлювального пристрою;

• вимірювання напруги дотику (в електроустановках, заземлювальний пристрій яких виконано за нормами на напругу дотику);

• перевірку наявності ланцюга між заземлювальним пристроєм і заземлюють елементами, а також з'єднань природних заземлювачів із заземлюючим пристроєм;

• вимірювання струмів короткого замикання електроустановки;

• перевірку стану пробивних запобіжників;

• вимірювання питомого опору грунту в районі заземлювального пристрою.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Cхожі теми

Захисне заземлення
Введення попередньої захисного мита
Залежність захисних заходів від поведінки імпортерів
Системи заземлення електричних мереж
Зразки переконливих захисних промов, заснованих на використанні психологічного аналізу
Захисні заходи при НС
Захисні механізми
Захисне відключення
САНІТАРНО-ЗАХИСНОЇ ЗОНИ, САНІТАРНІ РОЗРИВИ
Прибережні захисні смуги
 
Дисципліни
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук