Защитное заземление представляет собой заземляющее устройство. Заземляющее устройство - это совокупность проводников к заземлителю.
Заземлитель - это проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей. В качестве заземлителя в первую очередь необходимо использовать естественные заземлители (железобетонные фундаменты). В качестве искусственных заземлителей применяют стальные стержни (Рис.68) из уголка.
В сетях напряжением выше 1000 В прикосновение к фазе опасно, а применение разделительных трансформаторов значительно повышает стоимость электроустановок. Поэтому в таких сетях применяют другие защитные меры.
Целью разделения сетей является уменьшение тока замыкания на землю за счет высокого сопротивления изоляции фаз относительно земли, поэтому не допускается заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем.
Применение разделительных трансформаторов.
Электрическое разделение сетей - это разделение электрической сети на отдельный электрически не связанные между собой участки с помощью разделительных трансформаторов.
При большой протяженности и разветвленности электрической сети она имеет большую емкость и небольшое сопротивление исправной изоляции фаз. Вследствие этого могут возникнуть большие токи замыкания на землю и повышается опасность при прикосновении человека к фазе. Для снижения этой опасности электрическую сеть разделяют на несколько небольших сетей такого же напряжения. Такие сети обладают небольшой емкостью и высоким сопротивлением фаз.
Более эффективным является разделение сетей напряжением до 1000 В. Для этой цели применяют разделительные трансформаторы, от которых питаются отдельные, чаще передвижные или переносные потребители (электроинструменты). Также для разделения сетей применяются преобразователи частоты и выпрямительные установки, которые не должны иметь электрической связи с питающей их сетью.
В сетях напряжением выше 1000 В прикосновение к фазе опасно, а применение разделительных трансформаторов значительно повышает стоимость электроустановок, поэтому в таких сетях применяют другие защитные меры.
Целью разделения сетей является уменьшение тока замыкания на землю за счет высокого сопротивления изоляции фаз относительно земли, поэтому не допускается заземление нейтрали или обратного провода за разделительным трансформатором или преобразователем.
Защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую.
Повреждение изоляции в трансформаторе может привести к замыканию между обмотками разных напряжений. В этом случае на сеть низкого напряжения накладывается более высокое напряжение на которое эта сеть не рассчитана. При переходе напряжения 6 или 10 кВ на сторону до 1000 В, на низкое напряжение накладывается фазное напряжение более 3000 В ( при 6 кВ - 3460 В).
При заземлении нейтрали (Рис. 73) и применении нулевого провода происходит замыкание на землю и напряжения замыкания относительно земли не превысит линейного напряжения низкой стороны. При невозможности заземления нейтрали применяются - пробивной предохранитель (Рис.74) два электрода разделенные слюдяной прокладкой с отверстиями, который включается между нейтралью ( а при соединении в треугольник между фазой) и землей.
Этот предохранитель срабатывает ( воздушные промежутки пробиваются и электроды замыкаются) при напряжении выше 3000 В при высшем напряжении ниже 1000 В применяются как мера защиты заземления вторичных обмоток понизительных ламп (лучше средней точки обмотки) или применяются заземляемые экраны или экранные обмотки, размещенные между первичной и вторичной обмотками трансформатора.
Компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю. Применение низких напряжений.
В сетях с изолированной нейтралью при их емкости более 0,3мкФ и сопротивлением изоляции 50 кОм на фазу, дальнейшее увеличение сопротивления изоляции не снижает ни тока замыкания на землю, ни тока через человека, т.к. в указанном случае величина тока замыкания на землю определяется емкостью между фазами и землей.
Известно, что снижение тока замыкания на землю приводит к снижению напряжений прикосновения и шага. Уменьшить ток замыкания в таких сетях можно за счет снижения емкостной составляющей тока замыкания на землю, что достигается включением индуктивности ( компенсирующей или дугогасящей катушки ) между нейтралью и землей. При точной настройке в резонанс компенсирующей катушки индуктивная составляющая компенсирует емкостную и ток замыкания на землю соответствует активному сопротивлению изоляции фаз увеличенному на сопротивление обмотки компенсирующей катушки.
Компенсация емкостной составляющей применяется обычно в сетях напряжением выше 1000 В при токах замыкания на землю от 5 А и выше регламентируется ПУЭ в зависимости от напряжения - 10 А - 35 кВ, 30 А - 6кВ.
В сетях напряжением до 1000 В компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю осуществляется в подземных сетях рудников и шахт.
Применение низких напряжений не более 42 В. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях 6-10 В, т.к. в этом случае ток через человека минимальный. Но такое напряжение применяется редко (шахтерские лампы - 2,5 В, детские игрушки - 4,5 В, бытовые фонари ).
Чаще в производственных условиях применяется напряжение 12 и 36 В. Неудобством применения малого напряжения в силовых сетях является: необходимость уменьшения протяженности этих сетей, т.е. применения отдельного источника для групп или одного потребителя (большой ток); поэтому такое напряжение применяется для электрофицированного инструмента, ручных и станочных ламп.
Для получения низкого напряжения запрещается применение автотрансформаторов, а только аккумуляторы, трансформаторы. Причем вторичная обмотка заземляется (зануляется).
При напряжении 12 и 36 В возможно прохождение через тело человека тока, превышающего значение порога неотпускания, поэтому принимаются дополнительные меры защиты; двойная изоляция от случайных прикосновений и др.
Классификация электрозащитных средств.
При эксплуатации ЭУ важную роль в обеспечении безопасности электротехнического персонала играют электротехнические средства защиты и предохранительные приспособления.
Согласно ГОСТ 12.009-76 электрозащитными средствами называются переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с ЭУ, от поражения электротоком, от воздействия электрической дуги и ЭМП.
Согласно правил применения и испытания средств защиты, используемых в ЭУ (М.:Энергоатомиздат, 1983 г.-63 с.) все электрозащитные средства подразделяются на следующие группы:
а) штанги изолирующие (Рис. 75,76) (оперативные, измерительные, для наложения заземления), клещи изолирующие (для операций с предохранителями) и электроизмерительные, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки б) изолирующие средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В и слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками в) диэлектрические перчатки, боты, галоши, коврики, изолирующие накладки, изолирующие подставки. г) индивидуальные экранизирующие комплекты,
Скачать реферат