Защитное заземление электроустановок: устройство, принцип расчета. Устройство защитного заземления электроустановок

устройство, принцип расчета. — КиберПедия

При прикосновении человека к оказавшимся под напряжением (при коротком замыкании, пробое изоляции) металлическим нетоковедущим частям электрооборудования может произойти поражение его электрическим током.

Для предотвращения этого широко применяется защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Задача защитного заземления – снизить до безопасной величины потенциалов между корпусом оборудования, к которому прикоснулся человек, и землей, на которой он стоит. Эта разность потенциалов называется напряжением прикосновения. Чем меньше напряжение прикосновения, тем меньший ток будет протекать через человека. Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали. Величина максимально допустимого сопротивления заземления электроустановок Rдоп регламентируется Правилами устройства электроустановок в зависимости от мощности источника электроснабжения и составляет 10 Ом для источников мощностью 100 кВА и менее 4 Ом во всех остальных случаях.

Эти значения выбраны с таким расчетом, чтобы при попадании напряжения на металлические нетоковедущие части электроустановки и прикосновения к ним человека ток через него не превышал 6 мА, т.е. был меньше неотпускаемого.

Конструктивно заземление выполняется в виде нескольких стержневых заземлителей, погруженных в грунт на определенную глубину и соединенных параллельно полосой связи. Такая система применяется потому, что одиночный заземлитель, как правило, имеет сопротивление значительно большее чем Rдоп .

Сопротивление заземления в большей мере зависит от удельного сопротивления грунта ρ, ом*м.

Удельное сопротивление грунта – сопротивление 1 м3 грунта, к противоположным граням которого приложены измерительные электроды. Удельное сопротивление грунта зависит от вида почвы (глина, песок, чернозем) и времени года. Наибольшую величину оно имеет зимой в северных районах при промерзании почвы и в июле в южных районах, когда почва наиболее сухая.

Сопротивление заземления необходимо периодически, не реже 1 раза в год, контролировать, так из-за коррозии заземлителей или их механических повреждений оно может превысить допустимую величину.

Рассчитывают заземляющее устройство в таком порядке:

1. Определяют допустимое сопротивление заземляющего устройства в зависимости от рода установки.

2. Находят расчетное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления с учетом повышающего коэфф-та k, ρрасч = k*ρ

3. подсчитывают сопротивление растеканию тока одного заземлителя (трубы или угловой стали) по формуле: ,

где l – длина заземлителя находящаяся в земле, м

d – внешний диаметр заземлителя (0,025-0,03 м)

t - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя.

Если используется угловая сталь dУГ=0,95*bУГ , bУГ- ширина уголка (0,04-0,06м).

Сопротивление растеканию тока одного заземлителя в виде круглого стержня, заглубленного вертикально вровень с землей, определяют по формуле

4. приняв схему расположения заземлитеолей (в ряд, по замкнутому контуру), находят приближенное число заземлителей . Коэф-том использования уточняют количество заземлителей

5. Определяют длину соединительной полосы между заземлителями.

lП=a(nз-1) - в ряд

lП=a*nз - по контуру

6. Рассчитывают сопротивление растеканию тока соединительных полос

 

cyberpedia.su

Защитное заземление электроустановок. Область применения, принцип действия, конструкция

Защитное заземление (рис. 6) - это преднамеренное электросоединение металлических нетоковедущих частей ЭУ или другого электрооборудования (ЭО), которые могут оказаться под U, с заземляющим устройством (ЗУ). Его применяют в электросетях с изолированной нейтралью U до 1 кВ.

Рис. 6. Схема защитного заземления в электросети с изолированной нейтралью U до 1 кВ: Jз – ток замыкания на землю; Jч – ток через тело человека; 1 – заземляющий проводник; 2 – заземлитель или ЗУ с Rз; A,B и С – фазные проводники;ra, rb, rc – сопротивления изоляции фазных проводников относительно земли.

 

Принципом его действия является снижение до безопасных значений (не более 42 В) Uпр и Uш, обусловленных замыканием на корпус ЭУ или другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленной ЭУ (за счет уменьшения сопротивления ЗУ или Rз) и выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленной ЭУ (за счет подъема потенциала этого основания до значения, близкого к значению потенциала заземленной ЭУ). Защитное заземление - это пассивное СЗ, так как оно только снижает Uпр и Uш до 42 В.

ЗУ - это проводник, электрод или совокупность металлически соединенных между собой проводников, электродов, находящихся в соприкосновении с землей. Оно может быть выносным и контурным. Конструктивными элементами защитного заземления являются ЗУ и заземляющие проводники, соединяющие ЭУ или ЭО с ЗУ.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81* и ПУЭ защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части ЭУ и другого ЭО, которые могут оказаться под U и к которым возможно прикосновение людей и животных. При этом в помещениях с повышенной электроопасностью и особо электроопасных, а также в наружных установках такое заземление является обязательным при U выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной электроопасности - при U 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях защитное заземление является обязательным независимо от применяемого U.

Каждое ЗУ должно иметь паспорт, в котором приводятся схема устройства, основные технические и расчетные данные, сведения о проведенных ремонтах и внесенных изменениях. Сопротивление ЗУ измеряют после монтажа, через год после включения в эксплуатацию и при комплексном ремонте ЭУ, но не реже чем через 10 лет на электростанциях, подстанциях и ЛЭП энергосистем, через 3 года на подстанциях потребителей и через 1 год в цеховых ЭУ потребителей. При этом измеренное Rиз сравнивают с Rнз. Если Rиз ≤ Rнз, то ЗУ удовлетворяет ПУЭ; в противном случае принимают меры, обеспечивающие Rнз. Кроме того, проводят выборочное вскрытие грунта для осмотра элементов ЗУ.

 

Противопожарное водоснабжение. Спринклерные и дренчерные установки для тушения пожаров.

Автоматические, стационарные системы пожаротушения представлены спринклерными и дренчерными водяными установками и установками газового пожаротушения. Водяные спринклерные и дренчерные установки состоят из трубопроводов и оросителей. Выходное отверстие у спринклеров закрыто легкоплавким замком, который разрушается при повышении t до 72°С и более, орошает очаг водой (1 спринклер - 9...12 м2). Их недостатком является большая инерционность (срабатывают через 2-3 мин после повышения t). В дренчерных установках замки отсутствуют, а сама установка включается либо вручную, либо автоматически от сигнала пожарного извещателя.

Принципы обеспечения электробезопасности на рабочих местах. Классификация электротехнических изделий по способу защиты человека от поражения электротоком. Электрозащитные средства, их применение и сроки испытаний.

Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электротока, электродуги, электромагнитного поля (ЭМП), статического и атмосферного электричества Она обеспечивается как в электроустановках (ЭУ), так и на РМ одновременной реализацией трех принципов: 1) конструкцией ЭУ; 2) техническими способами и СЗ; 3) организационными и техническими мероприятиями. Первые два принципа применяют в основном при проектировании, изготовлении и размещении ЭУ, а третий принцип - только при их эксплуатации.

Обеспечение электробезопасности конструкций ЭУ. Производственный электротравматизм из-за дефектов конструкций ЭУ составляет 22,9%. Наиболее травмоопасными ЭУ являются сварочные (ручные) и нагревательные установки, передвижные ЭУ переносные светильники и т.д. Подразделяют электротехнические изделия по способу защиты человека от поражения электротоком на пять классов: 0, 0I, I, II и III. К классу 0 относят изделия, имеющие рабочую изоляцию и не имеющие элемента для заземления, если эти изделия не отнесены к классам II и III; к классу 0I - изделия, имеющие рабочую изоляцию, элемент для заземления и провод без заземляющей жилы для присоединения к источнику питания; к классу I - изделия, имеющие рабочую изоляцию и элемент для заземления, а также провод о заземляющей жилой и вилку с заземляющим контактом для присоединения к источнику питания; к классу II - изделия, имеющие двойную или усиленную электроизоляцию и не имеющие элемента для заземления; к классу III - изделия, не имеющие ни внутренних, ни внешних электроцепей с U выше 42 В.

 

 

megaobuchalka.ru

ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАНУЛЕНИЕ

ГОСТ 12.1.030-81

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

Содержание

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Система стандартов безопасности труда	ГОСТ 12.1.030-81
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ.
ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ, ЗАНУЛЕНИЕ
Occupational safety standards system.
Electric safety.
Protective conductive earth, neutralling

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 мая 1981 г. № 2404 срок действия установлен

с 01.07 1982 г.

Настоящий стандарт распространяется на защитное заземление и зануление электроустановок постоянного и переменного тока частотой до 400 Гц и устанавливает требования по обеспечению электробезопасности с помощью защитного заземления, зануления.

Стандарт не распространяется на защитное заземление, зануление электроустановок, применяемых во взрывоопасных зонах, на электрифицированном транспорте, судах, в металлических резервуарах, под водой, под землей и для медицинской техники.

Термины, используемые в стандарте, и их пояснения, приведены в справочном приложении 1.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3230-81 в части защитного заземления.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.1. Защитное заземление или зануление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

1.1.1. Защитное заземление следует выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом.

1.1.2. Зануление следует выполнять электрическим соединением металлических частей электроустановок с заземленной точкой источника питания электроэнергией при помощи нулевого защитного проводника.

1.2. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.

1.3. Защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока - во всех случаях;

при номинальном напряжении от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 В до 440 В постоянного тока при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78.

1.4. В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители.

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений в качестве естественных заземлителей и обеспечении допустимых напряжений прикосновения не требуется сооружение искусственных заземлителей, прокладка выравнивающих полос снаружи зданий и выполнение магистральных проводников заземления внутри здания. Металлические и железобетонные конструкции при использовании их в качестве заземляющих устройств должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования (см. справочные приложения 2, 3 и 4).

1.5. Допустимые напряжения прикосновения и сопротивления заземляющих устройств должны быть обеспечены в любое время года.

1.6. Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок.

1.7. В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать специально предназначенные для этой цели проводники, а также металлические строительные, производственные и электромонтажные конструкции. В качестве нулевых защитных проводников в первую очередь должны использоваться нулевые рабочие проводники. Для переносных однофазных приемников электрической энергии, светильников при вводе в них открытых незащищенных проводов, приемников электрической энергии постоянного тока в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников следует использовать только предназначенные для этой цели проводники.

(Измененная редакция, Поправка, Изм. № 1).

1.8. Материал, конструкция и размеры заземлителей, заземляющих и нулевых защитных проводников должны обеспечивать устойчивость к механическим, химическим и термическим воздействиям на весь период эксплуатации.

1.9. Для выравнивания потенциалов металлические строительные и производственные конструкции должны быть присоединены к сети заземления или зануления. При этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными.

2.1. В электроустановках напряжением от 110 до 750 кВ должно быть выполнено защитное заземление.

2.2. Заземляющие устройства следует выполнять по нормам на напряжение прикосновения или по нормам на их сопротивление.

Заземляющее устройство, которое выполняют по нормам на сопротивление, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом. При удельном сопротивлении «земли» r, большем 500 Ом·м, допускается повышать сопротивление заземляющего устройства в зависимости от r.

2.3. Напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на «землю» не должно превышать 10 кВ.

Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющих устройствах, с которых исключен вынос потенциалов за пределы зданий и внешних ограждений электроустановки.

При напряжениях на заземляющем устройстве выше 5 кВ должны предусматриваться меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики.

2.4. В целях выравнивания потенциала на территории, занятой электрооборудованием, должны быть проложены продольные и поперечные горизонтальные элементы заземлителя и соединены сваркой между собой, а также с вертикальными элементами заземлителя.

3.1. В электроустановках напряжением выше 1000 В в сети с изолированной нейтралью должно быть выполнено защитное заземление, при этом рекомендуется предусматривать устройства автоматического отыскания замыкания на «землю». Защиту от замыканий на «землю» рекомендуется устанавливать с действием на отключение (по всей электрически связанной сети), если это необходимо по условиям безопасности.

3.2. Наибольшее сопротивление заземляющего устройства R в Ом не должно быть более

где I - расчетная сила тока заземления на землю, А.

При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1000 В

Расчетная сила тока замыкания на землю должна быть определена для той из возможных в эксплуатации схемы сети, при которой сила токов замыкания на землю имеет наибольшее значение.

3.3. При удельном сопротивлении земли r, большем 500 Ом·м, допускается вводить на указанные значения сопротивлений заземляющего устройства повышающие коэффициенты, зависящие от r.

4.1. В стационарных электроустановках трехфазного тока в сети с заземленной нейтралью или заземленным выводом однофазного источника питания электроэнергией, а также с заземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление.

4.2. При занулении фазные и нулевые защитные проводники должны быть выбраны таким образом, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой проводник, возникал ток короткого замыкания, обеспечивающий отключение автомата или плавление плавкой вставки ближайшего предохранителя.

4.3. В цепи нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применение разъединительных приспособлений, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают также все проводники, находящиеся под напряжением.

4.4. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов (трансформаторов) или выводы однофазного источника питания электроэнергией, с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей нулевого провода должно быть не более 2,4 и 8 Ом соответственно, при междуфазных напряжениях 660, 380 и 220 В трехфазного источника питания или 380, 220 и 127 В однофазного источника питания.

При удельном электрическом сопротивлении «земли» r выше 100 Ом·м допускается увеличение указанной нормы в r /100 раз.

(Измененная редакция, Поправка, Изм. № 1).

4.5. На воздушных линиях электропередачи зануление следует осуществлять нулевым рабочим проводом, проложенным на тех же опорах, что и фазные провода.

5.1. В электроустановках переменного тока в сетях с изолированной нейтралью или изолированными выводами однофазного источника питания электроэнергией защитное заземление должно быть выполнено в сочетании с контролем сопротивления изоляции.

5.2. Сопротивление заземляющего устройства в стационарных сетях должно быть не более 10 Ом. При удельном сопротивлении земли, большем 500 Ом·м, допускается вводить повышающие коэффициенты, зависящие от r.

6.1. Режим нейтрали и защитные меры передвижных источников питания электроэнергией, используемых для питания стационарных приемников электрической энергии, должны соответствовать режиму нейтрали и защитным мерам, принятым в сетях стационарных приемников электрической энергии.

6.2. При питании передвижных приемников электрической энергии и ручных электрических машин класса I от стационарных сетей с заземленной нейтралью или от передвижных электроустановок с заземленной нейтралью зануление следует выполнять в сочетании с защитным отключением.

Допускается выполнять зануление - для ручных электрических машин класса I; зануление или зануление в сочетании с повторным заземлением - для передвижных приемников электрической энергии.

6.3. При питании передвижных приемников электрической энергии и ручных электрических машин класса I от стационарной сети или передвижного источника питания электроэнергией, имеющих изолированную нейтраль и контроль сопротивления изоляции, защитное заземление должно применяться в сочетании с металлической связью корпусов электрооборудования или защитным отключением.

6.4. Сопротивление заземляющего устройства в передвижных электроустановках с изолированной нейтралью при питании от передвижных источников электроэнергии определяется по значениям допустимых напряжений прикосновения при однополюсном замыкании на корпус либо устанавливается в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

(Измененная редакция, Поправка, Изм. № 1).

6.5. Защитное заземление передвижного источника питания электроэнергией с изолированной нейтралью и постоянным контролем сопротивления изоляции допускается не выполнять:

если расчетное сопротивление заземляющего устройства больше сопротивления заземляющего устройства рабочего заземления прибора постоянного контроля сопротивления изоляции;

если передвижной источник питания электроэнергией и приемники электрической энергии расположены непосредственно на передвижном механизме, их корпуса соединены металлической связью и источник не питает другие приемники электрической энергии вне этого механизма;

если передвижной источник питания электроэнергией предназначен для питания конкретных приемников электрической энергии, их корпуса соединены металлической связью, а их число и длина кабельной сети определяются либо величиной допустимого напряжения прикосновений при однополюсном замыкании на корпус, либо установлены нормативно-технической документацией.

6.6. В передвижных электроустановках с источником питания электроэнергией и приемниками электрической энергии, расположенными на общей металлической раме передвижного механизма, и не имеющих приемников электрической энергии вне этого механизма, допускается применять в качестве единственной защитной меры металлическую связь корпусов оборудования и нейтрали источника питания электроэнергией с металлической рамой передвижного механизма.

(Измененная редакция, Поправка, Изм. № 1).

7.1. Соответствие устройств защитного заземления или зануления требованиям настоящего стандарта должно устанавливаться при приемосдаточных испытаниях электроустановок после их монтажа на месте эксплуатации по «Правилам устройства электроустановок», утвержденным Госэнергонадзором СССР, а также периодически в процессе эксплуатации указанных устройств по «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденным Госэнергонадзором СССР.

Термин	Пояснение
1. Заземлитель	Проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей или ее эквивалентом
2. Естественный заземлитель	Заземлитель, в качестве, которого используют электропроводящие части строительных и производственных конструкций и коммуникаций
3. Заземляющий проводник	Проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем
4. Заземляющее устройство	Совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя
5. Магистраль заземления (зануления)	Заземляющий (нулевой защитный) проводник с двумя или более ответвлениями
6. Заземленная нейтраль	Нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление
7. Изолированная нейтраль	Нейтраль генератора (трансформатора), не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление

При использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей сопротивление растеканию заземляющего устройства  в Ом должно оцениваться по формуле

                                                                                   (1)

где S - площадь, ограниченная периметром здания, м2;

rэ - удельное эквивалентное электрическое сопротивление земли, Ом·м.

Для расчета rэ в Ом·м следует использовать формулу

                    (2)

где r1 - удельное электрическое сопротивление верхнего слоя земли, Ом·м;

r2 - удельное электрическое сопротивление нижнего слоя, Ом·м;

h2 - мощность (толщина) верхнего слоя земли, м;

a, b - безразмерные коэффициенты, зависящие от соотношения удельных электрических сопротивлений слоев земли.

Если, a = 3,6, b = 0,1;

если , a =1,1´102, b = 0,3´10.

Пример расчета:

Пусть r1 =500 Ом·м; r2 =130 Ом·м; h2 = 3,7 м;  = 55 м.

Тогда в соответствии с формулой (2) получим

 Ом·м.

Под верхним слоем следует понимать слой земли, удельное сопротивление которого r1 более чем в 2 раза отличается от удельного электрического сопротивления нижнего слоя r2.

В электроустановках напряжением от 110 до 750 кВ не требуется прокладка выравнивающих проводников, в том числе у входов и въездов, кроме мест расположения заземления нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей, вентильных разрядников и молниеотводов, если выполняется условие

где Iк.з - расчетная сила тока однофазного замыкания, стекающего в «землю» с фундаментов здания, кА.

(Измененная редакция, Поправка, Изм. № 1).

1 - молниеприемная сетка; 2 - токоотвод; 3 - арматура колонны; 4 - заземляющая перемычка; 5 - арматура фундамента

1 - арматура подошвы; 2 - арматура фундамента; 3 - фундамент; 4 - фундаментные болты (не менее двух), соединенные с арматурой фундамента; 5 - стальная колонна; 6 - пластины для приварки проводников заземления

РАЗРАБОТАН Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Р. Н. Карякин, д-р техн. наук; В. А. Антонов, канд. техн. наук; Л. К. Коновалова; В. К. Добрынин; В. И. Солнцев; М. П. Ратнер, канд. техн. наук; В. П. Коровин; А. И. Кустова; В. И. Сыроватка, д-р. техн. наук; А. И. Якобс, д-р техн. наук; В. И. Бочаров, канд. техн. наук; В. Н. Ардасенов, канд. техн. наук

ВНЕСЕН Министерством  монтажных и специальных строительных работ СССР

Зам. министра К. К. Липодат

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 мая 1981 г. № 2404

aquagroup.ru

---

• 
  Что такое градильня
• 
  Фидер электрический что это такое
• 
  Электрические схемы подстанций
• 
  Физика что такое мощность
• 
  Технология переработка аккумуляторов
• 
  График подключения отопления в твери 2018
• 
  Бензогенератор устройство
• 
  Опора вл 220 кв
• 
  Основы цифровой электроники
• 
  Проект освещения
• 
  Электробезопасность знак гост