- для взрывоопасных электроустановок при любых напряжениях переменного или постоянного тока.
Защитное действие заземления основано на защите от напряжения прикосновения, что достигается двумя методами:
- путем уменьшения напряжения прикосновения до длительно допустимых значений (в электроустановках с изолированной нейтралью);
- путем быстрого отключения поврежденной электроустановки (в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью).
Защитное заземление не является эффективной мерой защиты в электроустановках до 1 кВ с глухо-заземленной нейтралью.
Сети с изолированной нейтралью:
;
(RЧ+r/3)<<r×RЧ/(3×RЗ)
чем меньше сопротивление заземлителя, тем меньше ток через человека,
UК=IЗ×RЗ; IЧ»UК/RЧ=IЗ×RЗ/RЧ.
- стремятся делать RЗ как можно меньше.
- условие безопасности: UK=IЗ×RЗ£UДОП в зависимости от времени срабатывания защиты.
Сети с заземленной нейтралью:
 |
а) U>1 кВ (эффективно заземленная нейтраль): UК=IЗ×RЗ; IЗ=UФ/(RР+RЗ) если пренебречь сопротивлениями провода и обмотки трансформатора.
Для UЛ=110 кВ - UФ»60 кВ, следовательно IЗ=60000/(10+10)=3000 A.
б) U<1 кВ (глухо заземленная нейтраль): IЗ=UФ/(RР+RЗ)=220/(4+4)»27 A - от него защита (МТЗ) не работает.
Максимальная токовая защита работает, если мощность электроустановки £ 3 кВт, при большей мощности МТЗ не срабатывает, следовательно в этом случае заземление не является эффективной мерой защиты.
UК=IЗ×RЗ=UФ/2 при RЗ=RР.
В сетях с напряжением ниже 1 кВ защитное заземление не является эффективной мерой защиты.
Защитное заземление снижает опасность:
- в сетях с изолированной нейтралью (при малых токах замыкания на “землю”) за счет небольшого значения сопротивления заземления RЗ. В результате UК или UЗ оказываются небольшими;
- в сетях с эффективно заземленной нейтралью защитное заземление оказывает защитное действие путем превращения замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание.
2) Конструктивно, защитное заземление представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель - металлоконструкция, закопанная в грунт, и имеющая с ним хороший контакт.
Заземляющие проводники - проводники соединяющие корпуса заземляемого оборудования с заземлителем. Такой проводник имеющий 2 или более ответвлений - магистраль. Заземлители подразделяются на искусственные и естественные. Естественные Заземлители - это металлоконструкции расположенные в грунте и выполняющие строительные, технологические и другие нужды, параллельно исполняющие роль заземлителя. ПУЭ предписывает использовать естественные Заземлители. В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:
- проложенные в земле водопроводы и другие металлические трубопроводы за исключением трубопроводов горючих и взрывчатых веществ;
- обсадные трубы скважин;
- металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
- металлические шпунты гидротехнических сооружений, запоры и т.д.;
- свинцовые оболочки кабелей, расположенных в земле (алюминиевые не допускается использовать, если оболочки кабелей служат единственным заземлителем, то их должно быть не менее двух;
- заземлители опор воздушных линий, соединенных с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса, если трос не изолирован от опоры;
- нулевые провода воздушных линий с напряжением до 1 кВ, имеющие повторное заземление при количестве линий не менее двух;
- рельсовые пути магистральных неэлектрофицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренно устроенных перемычек между рельсами.
В качестве искусственных заземлителей применяют стальные металлоконструкции. Диаметр круглых не оцинкованных - 10 мм, оцинкованных - 6 мм. Сечение прямоугольных заземлителей 48 мм2, толщина - 4 мм. Толина полки уголка - 4 мм. Обычно искусственные заземлители выполняются в виде вертикальных электродов, соединенных горизонтально. В качестве горизонтальных электродов используются либо прутки, либо стальная полоса 4х40 мм2. В качестве заземляющих проводников могут использоваться специально предусмотренные для этой цели проводники диаметром 10 мм, проложенные в земле, 6 мм в наружных установках и 5 мм в зданиях. Могут использоваться металлоконструкции в здании, арматура железобетонных конструкций, в том числе фундаментов, металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути), стальные трубы электропроводок, металлические кожухи, лотки электроустановок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические стационарно проложенные трубопроводы кроме трубопроводов горючих и взрывчатых веществ, канализации и центрального отопления.
По взаимному расположению заземлителя и заземляемого оборудования заземлители подразделяются на выносные и контурные. Заземляемое выносным заземлителем оборудование располагается на расстоянии от места растекания тока. Контурный заземлитель располагается непосредственно возле заземляемого оборудования или площадки, на которой располагается заземляемое оборудование.
План выносного заземления.
 |
 |
UПР=UК=IЗ×RЗ£UПР ДОП(t)
Поэтому выносные заземлители могут обеспечить безопасность для электроустановок с малыми токами замыкания на землю: до 1 кВ и выше 1 кВ с заземленной нейтралью. В электроустановках выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью используют контурное заземление.
Контурное заземление позволяет получить площадку с повышенным потенциалом в аварийном режиме (выравнивание потенциалов). На территории площадки напряжение прикосновения значительно меньше, чем при выносном заземлители или при одиночном заземлителе, расположенном у электрооборудования.
Напряжение прикосновения максимальное, если человек расположен между электродами, и практически равно нулю, если человек находится над электродом заземлителя.
Рассмотрим шаговое напряжение. Напряжения шага также невелики. Это напряжение будет максимальным если одна нога человека расположена над электродом, а другая по направлению к середине за счет максимальной крутизны кривой распределения потенциалов (точки 1 и 2 на рисунке). Напряжение шага практически равно нулю если человек расположен симметрично относительно электрода или середины (точки 3 и 4).
Скачать реферат