Контур заземления. Величина сопротивления заземляющего устройства.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним (прежде всего вследствие нарушения изоляции).

При замыкании фазы на металлический корпус электроустановки он приобретает электрический потенциал относительно земли. Если к корпусу такой электроустановки прикоснется человек, стоящий на земле или токопроводящем полу (например, бетонном), он немедленно будет поражен электрическим током.

Посредством защитного заземления ток замыкания перераспределяется между заземляющим устройством и человеком обратно пропорционально их сопротивлениям.

Поскольку сопротивление тела человека в сотни раз превышает величину сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, через тело человека, прикоснувшегося к поврежденному заземленному оборудованию, пройдет ток, не превышающий предельно допустимого значения (10 мА), а основная часть тока уйдет в землю через контур заземления. При этом напряжение прикосновения на корпусе оборудования не превысит 42 В.

Контур заземления выполняют из стальных стержней, уголков, некондиционных труб и др. В траншее глубиной до 0, 7 м вертикально забиваются стержни (трубы, уголки и др.), а выступающие из земли верхние концы соединяются сваркой внахлест стальной полосой или прутком.

Максимальные сопротивления заземляющих устройств

1. В электроустановках выше 1000В

1.1 В сетях с эффективно заземленной нейтралью заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0.5 Ом, включая сопротивление естественных и искусственных заземлителей (ПУЭ РК 2003г., 1.7.87).

1.2 В сетях с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства R, Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть: R< =250/I, но не более 10 Ом, где I-расчетный ток замыкания на землю, А. В качестве расчетного тока принимается:

- в сетях без компенсации емкостных токов – полный ток замыкания на землю;

- в сетях с компенсацией емкостных токов:

для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, - ток, равный 125% номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;

для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, - ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов.

Расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой этот ток имеет наибольшее значение (ПУЭ РК 2003г., 1.7.93).

Таблица 2.5.17. (ПУЭ РК 2003г.) Наибольшее сопротивление заземляющих устройств опор ВЛ

Удельное эквивалентное сопротивление земли ρ, Ом•м Наибольшее сопротивление заземляющего устройства, Ом

До 100 10

Более 100 до 500 15

Более 500 до 1000 20

Более 1000 до 5000 30

Более 5000 6•10(-3ρ)

2. В электроустановках до 1000В

2.1 В сетях с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторныхх заземлений нулевого провода ВЛ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127В источника однофазного тока.

При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Омм допускается увеличивать указанные выше нормы в 0.01ρ раз, но не более десятикратного (ПУЭ РК 2003г., 1.7.98).

Общее сопротивление заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127В источника однофазного тока. При этом сопротивление заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом•м допускается увеличивать указанные нормы в 0.01ρ раз, но не более десятикратного (ПУЭ РК 2003г., 1.7.100).

2.2 В сетях с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей, должно соответствовать условию: R< =Uпр/I, где R – сопротивление заземляющего устройства, Ом; Uпр – напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 42В (см. также ПУЭ РК 2003г. 1.7.49); I – полный ток замыкания на землю, А.

При мощности трансформаторов или генераторов, не превышающей 100кВА, допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом. Это значение сопротивления также допускается для нескольких генераторов (трансформаторов), работающих параллельно, при их суммарной мощности не более 100кВА (ПУЭ РК 2003г. 1.7.101).