Захисне заземлення: Захисне заземлення — Вікіпедія – 56. Захисне заземлення, занулення, захисне вимикання, умови їх застосування, нормативні вимоги.

56. Захисне заземлення, занулення, захисне вимикання, умови їх застосування, нормативні вимоги.

Згідно з ПУЕ в електроустановках використовують такі системи заходів:

— захисне заземлення;

— замулення;

— ізоляція струмопровідних частин;

— захисне вимикання;

— малі напруги;

— недоступність до неізольованих провідників та ін..

Ці засоби захисту не є універсальними , тому для створення безпечних умов праці необхідно застосовувати не один, а кілька засобів одночасно.

Захисне заземлення – це зумисне електричне з’єднання з землею металевих не струмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою внаслідок пошкодження електричної ізоляції

Захисне заземлення – це захист людини від ураження струмом, якщо вона доторкнулася до металевих конструкцій електрообладнання, яке опинилося під напругою.

Захисна функція полягає в тому, що сила струму, що буде проходити по тілу людини буде безпечної величини тому, що опір заземлення дуже малий порівняно з опором людини.

Отже, для виконання захисної ролі заземлюючі пристрої повинні мати дуже малий опір. Відповідно до ПУЕ допустимий опір заземлюючих пристроїв має бути не більший за 4 Ом.

Захисне заземлення обов’язково влаштовують у електроустановках при напрузі:

— 380В і більше при змінному струмі;

— 440В і більше при постійному струмі;

— 42В перемінного і 110В постійного струму в зовнішніх установках, особливо небезпечних та в умовах з підвищеною небезпекою;

— незалежно від значення напруги у всіх вибухонебезпечних приміщеннях.

Залежно від розміщення заземлювачів відносно електрообладнання заземлюючі пристрої бувають виносні і контурні, природні і штучні.

Для штучних заземлювачів використовують сталеві труби Ф від 3 до 5см з товщиною стінок 3-5мм і довжиною від 2,5 до 3м; сталеві стержні Ф 10-12мм і довжиною до 10м; кутикову сталь 40х40мм довжиною від 2,5 до 5м і т. ін..

На кожний заземлюючий пристрій складається паспорт, який включає схему заземлення, технічні дані, результати перевірки стану, характер проведених ремонтних робіт і т. ін..

Технічний стан визначається шляхом зовнішнього огляду видимої частини та вимірюванням опору, який не повинен перевищувати допустиме значення. Планове вимірювання опору виконують перед початком його експлуатації, а потім один раз на рік та після кожного капітального ремонту. Наземну частину оглядають один раз на шість місяців, а у вологих і особливо небезпечних умовах – один раз на три місяці.

Небезпеку ураження струмом можна ліквідувати шляхом швидкого відключення пошкодженої електроустановки. Для цього влаштовують занулення.

Занулення – це зумисне з’єднання металевих частин електроустановки, які зазвичай не перебувають під напругою з нульовим захисним провідником.

Це є основний засіб захисту людей від ураження струмом в установках напругою до 1000В. Захист полягає у тому, що при пробиванні ізоляції виникає коротке замикання, яке швидко вимикає пошкоджене електрообладнання від електричної мережі.

Головною умовою безпеки при експлуатації електроустановок є надійна ізоляція струмопровідних частин шаром діелектрика, який забезпечує їх надійність.

Опір ізоляції згідно з ПУЕ нормується і має досягати не менше 0,5МОм.

Матеріал ізоляції має відповідати умовам оточуючого середовища, бути стійким до агресивного середовища, вологи, нагрівання та механічного впливу, старіння і т. ін..

Стан ізоляції електричних установок відповідно до ПУЕ визначають шляхом періодичних оглядів та вимірюванням електричного опору.

Для забезпечення безпеки неізольованих провідників їх підвищують на відповідній відстані від землі, будівель, доріг:

— 6,5м над проїжджою частиною дороги;

— 3,5м над проходами;

— 2,5м над робочою поверхнею.

Безпека працюючих при експлуатації електроустаткування забезпечується також шляхом застосування стаціонарного огородження, блокування та сигналізації.

Для зменшення імовірності ураження струмом використовують малі напруги, номінальне значення яких не перевищує 42В. Напруга 42В використовується у приміщеннях І і ІІ категорії небезпеки для живлення ручного інструменту, переносних ламп і ін..

Напруга 12В використовується для живлення ручних переносних ламп в особливо небезпечних умовах (кабельні колодязі, оглядові ями і т. ін.).

Заземлення і занулення не завжди гарантує безпеку людей від ураження струмом. Для захисту використовують захисне відключення.

Захисне відключення – це швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне відключення електроустановки при виникненні в ній небезпеки ураження людини струмом. Цей вид захисту спрацьовує за 0,1 – 0,05с, а занулення 0,2с і більше.

При такому нетривалому проходженні струму через тіло людини безпечним є навіть струм 500 – 650мА.

Захисне вимикання може застосовуватись як основний вид захисту, або разом з заземленням і зануленням.

Захисне вимикання окремо чи сукупно з іншими засобами захисту виконує такі функції:

— захист при замиканні на землю або корпус обладнання;

— захист при появі небезпечних струмів витікання;

— захист при переході вищої напруги на сторону нижчої;

— автоматичний контроль кола захисного заземлення і занулення.

Для захисту персоналу, що обслуговує електроустановки, використовують спеціальні захисні засоби. Ці засоби умовно поділяються на ізолюючі, огороджуючи і запобігаючи. Ізолюючі в свою чергу поділяються на основні і допоміжні.

До них належать в електроустановках напругою:

— до 1000В – штанги, діалектричні рукавиці, електровимірювальні кліщи, монтажний інструмент, а також покажчики напруги;

— понад 1000В – ізолюючі штанги, електровимірювальні кліщи, покажчики напруги, а також засоби для виконання ремонтних робіт під напругою вище 1000В;

Додаткові ізолюючі засоби не придатні витримувати робочу напругу, їх призначення полягає у тому, щоб посилити захисну дію основних ізолюючих засобів, з якими вони разом використовуються.

До додаткових ізолюючих захисних засобів в електроустановках відносяться:

— до 1000В – діелектричні галоші, килимки, ізолюючі підставки;

— понад 1000В – діелектричні рукавиці, боти, килимки, ізолюючі підставки

До захисних засобів відносяться також : захисні окуляри, захисні каски, монтерські пояси, кігті, а також екрануючі пристрої і т. ін.. Всі засоби мають зберігатися в умовах, що забезпечують їх справність.

Для обслуговування електроустановок і мереж допускаються особи, не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд та отримали кваліфікаційну групу з техніки безпеки. Для установок понад 1000В – ІV групу, а для установок до 1000В ІІІ кваліфікаційну групу.

Призначення та умови застосування захисного заземлення та захисного занулення.

Захисне заземлення — навмисне електричне з’єднання з землею або її еквівалентом металевих струмопровідних частин, що можуть опинитися під напругою.

Заземлення здійснюється за допомогою природних, штучних або змішаних заземлювачів.

Призначення захисного заземлення — усунення небезпеки ураження людей електричним струмом при появі напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто при замиканні на корпус.

Принцип дії захисного заземлення — зниження до безпечних значень напруг дотику та кроку, зумовлених замиканням на корпус. Це досягається зниженням погенціала заземленого обладнання, а також вирівнюванням потенціалів за рахунок підіймання потенціалу основи, но котрій стоїть людина*, до потенціалу, близького за значенням до потенціалу заземленого обладнання.

Область застосування захисного заземлення — трифазові трипровідні мережі напругою до 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

Заземлювальний пристрій — це сукупність конструктивно об’єднаних заземлювальних провідників та заземлювача.

Заземлювальний провідник — це провідник, котрий з’єднує заземлювальні об’єкти з заземлювачем. Якщо заземлювальний провідник має два або більше відгалужень, то він називається магістраллю заземлення.

Заземлювач — це сукупність з’єднаних провідників, котрі перебувають в контакті з землею або з її еквівалентом. Розрізняють заземлювачі штучні, призначені виключно для заземлення, і природні— металеві предмети, котрі знаходяться в землі.

В якості природних заземлювачів можна використовувати:

— прокладені в землі водогінні та інші металеві трубопроводи, за винятком трубопроводів спалимих рідин, спалимих або вибухонебезпечних газів, а також трубопроводів, вкритих ізоляцією для захисту від корозії;

— обсадні труби артезіанських колодязів, свердловин, шурфів;

— металеві конструкції та арматуру залізобетонних елементів будівель та споруд, які з’єднані з землею;

— свинцеві оболонки кабелів, прокладених в землі.

Природні заземлювачі мають переважно малий опір розтіканню струму, тому використання їх в якості заземлювачів дозволяє заощадити значні кошти. Недоліком природних заземлювачів є доступність їх неелектротехнічному персоналу та можливість порушення неперервності з’єднання протяжних заземлювачів. В якості заземлювальних провідників, призначених для з’єднання заземлювальних частин з заземлювачами, застосовують стрічкову та круглу сталь. Заземлювальні провідники прокладають відкрито по конструкціях будівлі, в тому числі по стінах на спеціальних опорах. Заземлюване обладнання приєднують до магістралі заземлення за допомогою окремих провідників. При цьому послідовне включення заземлюваного обладнання не допускається.

Захисному заземленню підлягають металеві неструмоведучі частини обладнання, котрі через несправність ізоляції можуть опинитись під напругою і до котрих можливий дотик людей або тварин. При цьому в приміщеннях з підвищеною небезпекою та в особливо небезпечних за умовами ураження струмом, а також в зовнішніх установках заземлення обов’язкове при номінальній напрузі електроустановки понад 42 В змінного і понад 110 В постійного струму, а в приміщеннях без підвищеної небезпеки — при напрузі 380 В та вище змінного струму; 440 В і вище — постійного струму. Лише у вибухонебезпечних приміщеннях заземлення виконується незалежно від значення напруги установки.

Заземленню не підлягають корпуси електрообладнання, апаратів та електромонтажних конструкцій, встановлені на заземлених металевих конструкціях, розподільних пристроях, в щитах, шафах, на станинах верстатів, машин і механізмів, за умови надійного електричного контакту з заземленою основою, арматура ізоляторів всіх типів, відтяжки, кронштейни та освітлювальна арматура при встановленні їх на дерев’яних опорах повітряних ліній електропередач або на дерев’яних конструкціях відкритих підстанцій.

Занулення — це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним провідником металевих струмонепровідних частин, які можуть опинитися під напругою (корпуси електроустаткування, кабельні конструкції, сталеві труби тощо).

Це. основний засіб захисту від ураження людей струмом у випадку дотику до корпуса електрообладнання та до металевих конструкцій, котрі опинились під напругою внаслідок пошкодження ізоляції або однофазового короткого замикання в електроустановках напругою до 1000 В в мережі з заземленою нейтраллю. Призначення занулення таке ж, як і заземлення: усунути небезпеку ураження людей струмом при пробиванні фази на корпус.

Це досягається автоматичним вимкненням пошкодженої установки від електричної мережі. Принцип дії занулення — перетворення пробивання на корпус в однофазове коротке замикання з метою викликати струм великої сили, здатний забезпечити спрацювання захисту і завдяки цьому автоматично відключити пошкоджену установку від електричної мережі. При пробиванні фази на корпус струм йде через трансформатор, фазовий провід, запобіжник, корпус електроустановки, нульовий провід. З огляду на те, що опір при короткому замиканні малий, струм досягає значних величин і захисний пристрій спрацьовує.

Однак занулення як захисний засіб не забезпечує в повній мірі безпеки. Під час короткого замикання в нульовому проводі виникає небезпека уражння, котра буде існувати доти, доки не відбудеться вимкнення пошкодженого обладнання завдяки згорянню запобіжника або вимкнення апарата. Занулення використовується в трифазових електричних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю.

Заземлення — Вікіпедія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Різновиди захисного заземлення Знак заземлення вписаний в коло вказує на місце під’єднання заземлення до обладнання

Зазе́млення (рос. заземление; англ. grounding; нім. Erdung f, Erdanschluss m) —

  1. Провідник чи декілька провідників, що розміщені у землі або на поверхні землі з метою встановлення електричного з’єднання між пристроєм та землею.
  2. Власне дія — навмисне електричне з’єднання будь-якої точки електричної мережі, електроустановки чи обладнання, із заземлювальним пристроєм.

Усі види заземлення за функціями, які вони виконують, можна об’єднати у три групи: захисне заземлення, робоче (функціональне) заземлення та заземлення блискавкозахисту.

Захисне заземлення (англ. protective earthing) — заземлення точки або точок у системі чи в процесі монтажу системи або в обладнанні, з метою забезпечення електробезпеки[1][2].

Захисне заземлення — це спеціальне електричне сполучення із землею або її еквівалентом струмопровідних елементів обладнання, які не повинні перебувати під напругою, але в процесі експлуатації можуть опинитися під напругою, наприклад, у разі пошкодження ізоляції, дефектів дугогасних пристроїв, комутаційних апаратів, в аварійних випадках тощо.

Захисне заземлення є простим, ефективним і поширеним способом захисту людини від ураження електричним струмом при дотику до металевих поверхонь, які виявились під напругою. Це забезпечується зниженням напруги між обладнанням, що виявилось під напругою, і землею до безпечної величини. Використовується в трифазній трипровідній мережі з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і вище 1000В — з довільним режимом нейтралі.

Конструктивними складниками заземлювального пристрою захисного заземлення, є: заземлювачі (металеві провідники, що знаходяться в землі) і заземлювальні провідники (з’єднують із заземлювачем обладнання, що заземлюється). В Україні вимоги до захисного заземлення і його забезпечення регламентуються Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ).

Робоче заземлення (англ. operational earthing[3]) або функціональне заземлення (англ. functional earthing[4]) — не пов’язане з електробезпекою навмисне з’єднання з землею окремих точок електричного кола, наприклад нейтральних точок обмоток генераторів, силових і вимірювальних трансформаторів, дугогасних апаратів, реакторів поперечної компенсації в далеких лініях електропередачі, а також фази при використанні землі як фазного або зворотного проводу. Робоче заземлення призначене не для захисту, у першу чергу для забезпечення належної роботи (наприклад, для забезпечення електромагнітної сумісності, фільтрування шумів у радіоапаратурі тощо) електроустаткування в нормальних або аварійних умовах і здійснюється безпосередньо (шляхом з’єднання провідником частин, що заземлюються із заземлювачем) або через спеціальні апарати — пробивні запобіжники, розрядники, резистори тощо.

Заземлення блискавкозахисту — навмисне з’єднання із землею блискавкоприймачів і розрядників задля відведення від них струмів блискавки в землю у засобах блискавкозахисту. Здійснюється у вигляді заземлювача — провідної частини або сукупності з’єднаних між собою провідних частин, що перебувають в електричному контакті із землею безпосередньо або через проміжне провідне середовище, наприклад, бетон.

За видом заземлювача, заземлення в електротехніці поділяється на природне і штучне. Для захисту від прямого удару блискавки слід, як правило, використовувати природні заземлювачі — металеві та залізобетонні конструкції будівель, споруд, зовнішнього устаткування, опор блискавковідводів, що стоять окремо, тощо, які знаходяться в контакті з землею, в тому числі залізобетонні фундаменти в неагресивних, слабкоагресивних і середньоагресивних середовищах за умови забезпечення безперервного електричного зв’язку по їх арматурі і приєднання її до закладних деталей за допомогою зварювання.

Влаштування блискавкозахисту в Україні регулюється ДСТУ Б В.2.5-38:2008[5].

  1. ↑ Правила улаштування електроустановок. Четверте видання, перероблене й доповнене — Х.: Вид-во «Форт», 2011.— 736 с.
  2. ↑ «Protective earthing» в IEV ref 195-01-11
  3. ↑ «Operational earthing» в IEV ref 195-01-13
  4. ↑ «Functional earthing» в IEV ref 195-01-13
  5. ↑ ДСТУ Б В.2.5-38:2008 Інженерне обладнання будинків і споруд. Улаштування блискавкозахисту будівель і споруд (IEС 62305:2006, NEQ)

31.Захисне заземлення.

Захисне заземлення застосовують у мережах з напругою до 1000В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі джерела живлення.

Захисне заземлення — це навмисне електричне з’єднання із землею або з її еквівалентом металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення полягає в тому, щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування (наприклад, внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її доторканні до таких частин. Це досягається шляхом зниження до безпечних значень напруг доторкання та кроку.

Рис. 3.23. Схема електричної мережі до (а) та після (б) поділу: Н — навантаження; РТ — роздільний трансформатор; ВН — мережа високої напруги;

НН — мережа низької напруги

Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази. Якщо ж корпус електрично з’єднаний із землею (рис. 3.24, а), то він опиниться під напругою замикання , а людина, яка доторкається до такого корпуса, згідно з формулою 3.21 потрапляє під напругу доторкання. Струм, який пройде через людину, в такому випадку визначається із рівняння:

(3.26)

звідки видно, що чим меншими є значення та , тим менший струм пройде через тіло людини, яка стоїть на землі і доторкається до корпуса устаткування. Таким чином, захист від ураження струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення та малий коефіцієнт напруги доторкання .

Із еквівалентної електричної схеми (рис. 3.24, б) видно, що людина доторкаючись до заземленого корпуса, який опинився під напругою під’єднується до електричного кола однофазного струму паралельно опору заземлення . Оскільки опір заземлення малий, то основна частина струму замикання на землю пройде саме через нього, а через людину пройде малий (безпечний) струм. У цьому і полягає суть захисного заземлення. Причому струм, що пройде через людину зменшиться у стільки разів, у скільки опір людини більший за опір заземлення. Якщо прийняти, що опір людини , а опір заземлення , то струм, який пройде через людину, що доторкнулася до заземленого корпуса, котрий опинився під напругою. буде в 250 разів менший ніж у випадку, коли таке захисне заземлення відсутнє.

а — схема доторкання людини до заземленого корпуса, який опинився під напругою; б — еквівалентна електрична схема

Заземлювальним пристроєм називають сукупність конструктивно об’єднаних заземлювальних провідників та заземлювача. Заземлювач — провідник або сукупність електрично з’єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею або її еквівалентом. Заземлювачі бувають природні та штучні. Як природні заземлювачі використовують електропровідні частини будівельних і виробничих конструкцій, а також комунікацій, які мають надійний контакт із землею (водогінні та каналізаційні трубопроводи, фундаменти будівель і т. п.). Для штучних заземлювачів використовують сталеві труби діаметром 35—50 мм (товщина стінок не менше 3,5 мм) та кутники (40×40 та 60×60 мм) довжиною 2,5—3,0 м, а також сталеві прути діаметром не менше ніж 10 мм та довжиною до 10 м. В більшості випадків штучні вертикальні заземлювачі знаходяться у землі на глибині h = 0,5—0,8 м (рис. 3.25). Вертикальні заземлювачі з’єднують між собою штабою з поперечним перерізом не менше ніж 4×12 мм або прутком з діаметром не менше ніж 6 мм за допомогою зварювання. Приєднання заземлювального провідника до корпуса устаткування здійснюється зваркою або болтами. Об’єкти, що підлягають заземленню приєднуються до магістралі заземлення виключно паралельно за допомогою окремого провідника (рис. 3.26, а,6).

Залежно від розташування заземлювачів стосовно устаткування, що підлягає заземленню, розрізняють виносне (зосереджене) та контурне (розподілене) заземлення. Перевага виносного заземлення (рис. 3.26, а) полягає в тому, що можна вибрати місце розташування заземлювачів з найменшим опором ґрунту (землі). Заземлювачі контурного заземлення (рис. 3.26, б) розташовують безпосередньо біля периметра (контуру) дільниці, на якій знаходиться заземлюване устаткування. Це дозволяє вирівняти потенціали всередині контуру, а відтак — знизити напругу доторкання та кроку. Тому більш ефективним з точки зору електробезпеки є контурне заземлення.

Схема розташування заземлювачів.

1 — заземлювачі;

2 — заземлювальний провідник

Опір захисного заземлення в електроуста­новках напругою до 1000 В і потужністю понад 100 кВА не повинен перевищувати 4 Ом. Ця норма обумовлена величиною напруги, яка виникає між корпусом заземленого устаткування та землею у випадку пробою ізоляції, при якій струм, що проходить через людину, якщо вона доторкається до устаткування, є безпечним. Такою напругою замикання прийнято вважати напругу до 42 В, а оскільки найбільший можливий струм замикання на землю в електроустановках до 1000 В становить 10 А, то максимально допустимий опір заземлення дорівнює

Рис. 3.26. Виносне (а) та контурне (б) заземлення: / — заземлювачі; 2 — заземлювальні провідники; 3 — устаткування

Відповідно до Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) захисне заземлення належить виконувати: при напрузі змінного струму 380 В і вище та 440 В і вище для постійного струму — у всіх електроустановках; при номінальних напругах змінного струму вище 42 В та постійного струму вище 110 Б — лише в електроустановках, що знаходяться в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних, а також у зовнішніх електроустановках; при будь-якій напрузі змінного та постійного струму — у вибухонебезпечних установках.

В процесі експлуатації електроустановок можливе порушення цілісності заземлювальних провідників та підвищення опору заземлення вище норми. Тому ПУЕ передбачено проведення візуального контролю (огляду) цілісності заземлювальних провідників та вимірювання опору заземлення. Такі вимірювання проводять, як правило, при найменшій провідності ґрунту: літом — при найбільшому висиханні чи зимою — при найбільшому промерзанні ґрунту. Вимірювання опору заземлення належить проводити після монтажу електроустановки, після її ремонту чи реконструкції, а також не рідше одного разу на рік.

12.6. Захисне заземлення електроустановок

Основи охорони праці

Заземлювачі вертикальні забивають за допомогою механізмів у попередньо вириті траншеї глибиною 0,7-0.8 м (рис 12.7). Сталеві прутки діаметром 10-12 мм, довжиною 4-4,5 м вкручують за допомогою спеціальних пристосувань.

Занурені в землю вертикальні заземлювачі з’єд-нують смуговою сталлю, прива-рюючи її до верхнього кінця стрижня ребром нагору для кращого контакту з землею. При використанні смуги, як самостійного заземлювача, її укладають у таку ж траншею ребром нагору і засипають землею з наступним ретельним трамбуванням для поліпшення її контакту з землею.

Розташовують заземлювачі у місцях, де немає підсушування землі від прокладених трубопроводів та інших джерел тепла.

Горизонтальні заземлювачі прокладають у траншеях з однорідним ґрунтом, без щебеню і будівельного сміття.

Коли існує небезпека корозії заземлювачів, тоді:

-збільшують переріз одиночних заземлювачів;

-застосовують оцинковані заземлювачі;

-використовують електричний захист заземлювачів проти корозії.

Як штучні заземлювачі, допускається застосовувати бетон, що

проводить електрику. Для заземлювачів можна застосовувати метали, що були уживані, але вони не повинні мати сильних ознак корозії, повинні бути очищені від фарби, олив та ізолюючих речовин.

Штучні пристрої на спорудах, які заземлюють, у районах з великим питомим опором ґрунту рекомендується:

-вертикальні заземлювачі більшої довжини (більше 3 м) застосовувати, якщо на глибині питомий опір ґрунту менший, ніж ближче до поверхні;

-виносні заземлювачі розташовувати в місцях (до 2 км) з меншим питомим опором ґрунту;

-у траншеї навколо заземлювачів, прокладених горизонтально, укладати вологий глинистий ґрунт, який трамбують і засипають щебенем;

-коли застосування інших заходів неефективне, обробляти грунт для зниження його питомого опору.

На практиці у більшості випадків одного заземлювача для забез-

печення встановленої норми заземлення недостатньо. У таких ви-

1.Захисне заземлення. Загальні положення

Міністерство освіти і науки України

Харківська національна академія міського господарства

Курсова робота

з курсу «Охорона праці в галузі»

на тему:

«Розрахунок захисного заземлюючого пристрою»

Виконала:

ст. 5 курсу, ф-ту ЕОМ

гр. МСДС–1

Локуцовська О.Р.

Перевірив:

Сєріков Я. О.

Харків

2013

Зміст

1. Захисне заземлення. Загальні положення

1.1 Конструкція захисного заземлення

1.1.1 Виносне захисне заземлення

1.1.2 Контурне захисне заземлення

2. Розрахунок захисного заземлення

2.1 Вихідні дані

2.2 Порядок розрахунку

3. Список літератури

Захисне заземлення – це навмисне електричне з’єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин електроустановки, що можуть опинитися під напругою в аварійних ситуаціях.

Мета захисного заземлення – усунення небезпеки ураження людини електричним струмом при появі напруги на корпусі або на інших неструмоведучих металевих частинах ЕУ, тобто при замиканні на корпус(наприклад, при пробої ізоляції).

Дія захисного заземлення полягає у зменшенні до безпечної величини сили струму, що проходить через тіло людини при її дотику до корпусу ЕУ, що опинився під напругою. Це досягається зменшенням потенціалу корпусу заземленого устаткування. заземлення напруга захисний

Принципова схема захисного заземлення показана на рис.1:

Рисунок 1 – Принципова схема захисного заземлення

1 – електроустаткування, що заземлюється;

2 – заземлювач захисного заземлення;

Rз, Rh – опір захисного заземлення і тіла людини відповідно, Ом;

Iз – струм замикання, А;

Ih – струм крізь тіло людини, mA;

ZA, ZB, ZC – повний опір ізоляції фаз.

Захисне заземлення електроустановок застосовують у мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

Захисний заземлюючий пристрій складається із сукупності заземлювача і провідників, що заземлюють. Заземлювач являє собою провідник або систему з’єднаних між собою металевих провідників, що знаходяться в безпосередньому контакті з землею. Провідник, що заземлює – це металевий провідник, що з’єднує частини електричної установки, які заземлюються, з заземлювачем.

Для заземлення електроустановок використовують природні й штучні заземлювачі. Природними заземлювачами можуть бути металеві конструкції будинків, трубопроводи й устаткування, що мають надійне з’єднання з землею.

Трубопроводи пальних рідин, газів, а також трубопроводи, вкриті ізоляцією, наприклад, для захисту від корозії, використовувати в якості заземлювачів забороняється.

В якості штучних заземлювачів, як правило, використовують металеві труби діаметром 35…50 мм, кутову сталь з шириною полиць не менше 40 мм, довжиною 2,5…3,5м, які з’єднуються між собою на глибині не менше 0,5 м від поверхні землі металевими смугами перерізом не менше 48 мм2. У такий спосіб створюється єдина конструкція захисного заземлюючого пристрою.

Провідники, що заземлюють, прокладають на конструкціях будинків відкрито, в легко доступних для огляду місцях. Такі провідники повинні мати відмітне фарбування: на зеленому фоні жовті смуги. До устаткування заземлюючі провідники приєднують зварюванням або болтами, а до заземлювача (під землею) – тільки зварюванням.

1.1 Конструкція захисного заземлення

Захисне заземлення може застосовуватись як для одиничних, так і для комплексу ЕУ, розміщених на одній площадці (наприклад, підстанція). Реалізація захисного заземлення в цих випадках розрізняється.

За розташуванням заземлювачів відносно корпусів ЕУ, що заземлюються, захисні заземлення поділяються на виносні й контурні.

1.1.1 Виносне захисне заземлення

Виносне захисне заземлення застосовується для одиничних ЕУ.

При реалізації використовується той ефект, що різниця потенціалів в області замикання на землю розповсюджується не далі 20 м від точки замикання. Тобто для забезпечення безпеки людини (виключення потрапляння його під крокову напругу і напругу дотику) заземлювач розташовують на деякому видаленні (не менше 20 м) від устаткування, що заземлюється.

В цьому випадку потенціальна крива формуватиметься не в області розташування ЕУ, а в місці розташування заземлювача.

Захисне заземлення. Принцип дії. Опір зазем­люючих пристроїв. Галузь застосування

Захисне заземлення. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76, це навмисне електричне з’єднання з землею або з її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, котрі можуть опинитись під напругою. Призначення захисного заземлення — усунення небезпеки ураження людей електричним струмом при появі напруги на конструктивних частинах електрообладнання, тобто при замиканні на корпус. Принцип дії захисного заземлення — зниження до безпечних значень напруг дотику та кроку, зумовлених замиканням на корпус. Це досягається зниженням потенціала заземленого обладнання, а також вирівнюванням потенціалів за рахунок підіймання потенціалу основи, на котрій стоїть людина, до потенціалу, близького за значенням до потенціалу заземленого обладнання.

Область застосування захисного заземлення — трифазові трипровідні мережі напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та мережі напругою більше 1000 В з будь-яким режимом нейтраллі. Відповідно до вимог Класифікаційних товариств основним методом захисту на морських суднах є захисне заземлення.

Опір заземлення добирається таким, щоб струм, який буде проходити через людину, був безпечним. Для виконання захисної ролі заземлюючі пристрої повинні мати досить малий опір. Цей опір обчислюється з відношення напруги на заземлювачі до сили струму, який проходить у землю. Він складається з опору заземлювача відносно землі, опору заземлювача як металевого провідника та опору заземлюючих провідників, які сполучають заземлювач з корпусом електрообладнання.

Опір заземлюючого пристрою залежить від питомого опору грунту, в якому його прокладено, типу, розмірів, кількості та взаємного розміщення заземлювачів.

Відповідно до правил ПУЕ загальний допустимий опір заземлюючих пристроїв в мережах напругою 380/220 В має бути не більший за 4 Ом.

Захисне заземлення обов’язково потрібно влаштовувати в усіх електроустановках при напрузі 380 В і більше при змінному струмі та 440 В і більше при постійному струмі; в зовнішніх умовах, особливо небезпечних та з підвищеною небезпекою — при напрузі 42 В перемінного і 110 В постійного струму. Лише у вибухонебезпечних приміщеннях заземлення виконується незалежно від значення напруги як постійного, так і змінного струму.

  1. Захисне занулення. Принцип дії. Галузь застосування

Захисне занулення. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76, занулення в загальному розумінні — це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним провідником металевих неструмовідних частин, які можуть опинитись під напругою в результаті пошкодження ізоляції.

Принцип дії занулення — перетворення пробивання на корпус в однофазове коротке замикання з метою викликати струм великої сили, здатний забезпечити спрацювання захисту і завдяки цьому автоматично відключити пошкоджену установку від електричної мережі. При пробиванні фази на корпус струм йде через трансформатор, фазовий провід, запобіжник, корпус електроустановки, нульовий провід. З огляду на те, що опір при короткому замиканні малий, струм досягає значних величин і захисний пристрій спрацьовує. Для того, щоб відбулося швидке та надійне вимкнення, необхідно, щоб струм короткого замикання перевищував струм установки вимкненого апарата

Провідники, що зануляють корпуси окремих струмоприймачів, з’єднують не безпосередньо з нульовою точкою, а зі спеціально прокладеним нульовим провідником, який має надійне металеве з’єднання з нульовою точкою генератора або трансформатора.

Однак занулення як захисний засіб не забезпечує в повній мірі безпеки. Під час короткого замикання в нульовому проводі виникає небезпека ураження, котра буде існувати доти, доки не відбудеться вимкнення пошкодженого обладнання завдяки згорянню запобіжника або вимкнення аппарата захисту. Занулення використовується в трифазових чотирьохдротових електричних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о