Назначение защитного заземления

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение…………………………………………………….....3

2. Назначение защитного заземления………………….………4-8

2.1. Минимальные размеры заземляющих проводников…….…9-14

3. Монтаж защитного заземления……………………..………15-17

4. Охрана труда…………………………………………………18-21

5. Список источников………………………………..……….…22

Введение

При повреждении изоляции электрооборудования систем безопасности различные его металлические нетокопроводящие части могут случайно оказаться под напряжением, что создает опасность поражения человека электрическим током. Прикасаясь к оборудованию с поврежденной изоляцией, человек становится проводником для тока в землю.

Токи от 0, 05 до 0, 1 А опасны для человека, а токи свыше 0, 1 А смертельны.

Значение тока, проходящего в землю, зависит от электрического сопротивления тела человека и напряжения поврежденной установки.

Сопротивление тела человека колеблется в широких пределах: от нескольких сотен до тысяч Ом, поэтому опасность для его жизни и здоровья могут представлять установки и с относительно небольшим напряжением по отношению к земле.

Напряжением относительно земли при замыкании на корпус

является напряжение между этим корпусом и точками земли, находящимися вне зоны растекания токов в земле (но не ближе 20 м от этой зоны). Одной из основных мер защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к установкам, случайно оказавшимся под напряжением, является устройство защитного заземления.

Заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо части установки с землей, выполняемое при помощи заземлителей и заземляющих проводников.

Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников (электродов), заложенных в грунт.

Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителями.

Назначение защитного заземления

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции металлические нетокопроводящие части электрооборудования заземляют. Комплекс мер и технических устройств, предназначенных для этой цели, называется защитным заземлением, т.е. защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение с землей посредством заземляющих проводников и заземлителей нетоколроводящих металлических частей электроустановок (корпуса оборудования, приборов, устройств, шкафов, стоек, щитков, лотков, защитных труб, брони кабелей и др.).

Задача защитного заземления заключается в создании между металлическими конструкциями или корпусом защищаемого устройства и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления; при однофазных замыканиях на землю или на корпус токопроводящих поврежденных частей электроустановок такое соединение обеспечивает снижение тока до значения, не угрожающего жизни и здоровью человека, так как электрическое сопротивление его тела во много раз больше сопротивления металлического проводника, соединенного с землей. Замыкание на землю — это случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки непосредственно с

землей или с ее конструктивными частями, не изолированными от земли.

Защитное заземление применяется во всех сетях с изолированной нейтралью и в сетях с напряжением свыше 1 ООО В с заземленной нейтралью. В последних токи однофазного замыкания протекают через землю и вызывают отключение аварийного участка.

В сети с глухозаземленной нейтралью электроприемники получают питание от обмоток источника тока, соединенных в звезду, нулевая точка которой надежно соединена с землей. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление. Поэтому в установках напряжением 220/380В применяется система заземления, при которой все металлические нетокопроводящие части оборудования электрически соединяются не с землей, а с заземленной нейтралью источника. Это соединение осуществляется через нулевой провод сети (нулевой рабочий провод) или специальный нулевой защитный провод и называется занулением. Поскольку сеть состоит из металлических частей, в ней нет участков со сколько-нибудь значительным сопротивлением. Поэтому любое замыкание токопроводящих частей на зануленный корпус является коротким замыканием, при котором поврежденный участок немедленно отключается защитной аппаратурой (предохранителями или автоматами). В этом и состоит защитная роль зануления. Для обеспечения безопасности людей осуществляют защитное заземление электроустановок. Защитное заземление состоит из наружного (внешнего) устройства, представляющего собой естественные или искусственные заземлители, проложенные в грунте

и соединенные между собой в общий контур, и внутренней сети, состоящей из заземляющих проводников, прокладываемых по стенам помещения, в котором находится установка, и присоединяемых к наружному контуру.

Металлические заземлители, заложенные в грунт, имея большую площадь соприкосновения с землей, обеспечивают малое электрическое сопротивление контура.

Для заземления электроустановок в первую очередь должны использоваться естественные заземлители: проложенные в земле металлические трубопроводы (кроме трубопроводов с горючими, легковоспламеняющимися и взрывчатыми жидкостями или газами); обсадные трубы; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, надежно соединенные с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, и нулевые с повторными заземлителями рабочие провода воздушных линий напряжением до 1ООО В. Естественные заземлители (кроме последних) должны присоединяться к заземляющей магистрали электроустановки не менее чем в двух местах.

Присоединение заземляющих проводников к заземлителям, а также соединение заземляющих проводников между собой производится сваркой, причем длина нахлестки (сварочного шва) должна быть равна двойной ширине проводника при прямоугольном его сечении и шести диаметрам — при круглом. При Т-образном соединении внахлестку двух полос длина нахлестки определяется их шириной.

Присоединение заземляющих проводников к трубопроводам выполняется сваркой или, если это невозможно, хомутами со стороны ввода трубопроводов в здание (доводомера, задвижки, фланца). Сварочные швы, расположенные в земле, после монтажа для защиты от коррозии покрываются битумом.

Если естественных заземлителей нет или они не удовлетворяют расчетным требованиям, монтируют контур наружного заземления из искусственных заземлителей, которые могут быть вертикальными, горизонтальными и углубленными.

Рисунок 1 - Присоединение к трубопроводу заземляющего проводника с помощью хомута

Вертикальные искусственные заземлители — это вбитые в землю стальные трубы (некондиционные) или угловая сталь (с толщиной стенки не менее 4 мм и длиной 2, 5... 3 м), а также ввернутые в землю стальные стержни (диаметром 10... 16 мм и длиной 4, 5...5 м). Проложенные в земле стальные полосы толщиной не менее 4 мм или круглая сталь диаметром не менее 10 мм являются горизонтальными искусственными заземлителями, играющими роль самостоятельных элементов заземления или служащие для связи друг с другом вертикальных заземлителей. Разновидностью горизонтальных заземлителей являются углубленныеискусственные заземлители, закладываемые на дно котлованов при сооружении фундаментов опор воздушных линий и строящихся зданий. Их изготавливают из полосовой стали сечением 30x4 мм или круглой стали диаметром 12 мм. Форма заземлителей, их число, сечение и размещение определяются проектом.

В качестве заземляющих проводников могут использоваться естественные проводники, т.е. металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т.п.); металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников и т.п.); стальные трубы электропроводок; металлические оболочки кабелей (но не броня). Для зануления достаточно во всех случаях алюминиевой оболочки кабелей, а свинцовой, как правило, недостаточно. Во взрывоопасных помещениях применяются специально проложенные заземляющие проводники, а естественные рассматриваются как дополнительная мера защиты. При заземленной нейтрали (сетей 380/220 или 220/127 В) зануление электроприемников взрывоопасных установок должно производиться отдельно выделенными жилами проводок и кабелей; при изолированной нейтрали для заземления могут применяться стальные проводники.

Использование голых алюминиевых проводников в качестве заземляющих запрещается из-за быстрого разрушения их вследствие коррозии.

Рисунок 2 - Присоединение к трубопроводу сваркой заземляющего проводника с прямоугольным (а) и круглым (б) сечением.

Рисунок 3 - Варианты прокладки (а) и крепления плоских и круглых шин

обоймами (б), электросваркой (в), встрелииаемыми дюбелями (г), свар-