Назначение устройств и монтаж заземления

Для заземляющих  устройств, с которых вообще исключен вынос потенциалов за пределы зданий и внешних ограждений электроустановки, допускаются напряжения выше 10 кВ. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью выполняют с таким расчетом, чтобы их сопротивления с учетом сопротивлений естественных заземлителей в любое время года не превышали частного от деления коэффициента К на расчетный ток замыкания на землю, выраженный в амперах.

Когда заземляющее  устройство одновременно используют и для электроустановок напряжением до 1 кВ, К=125. При этом также должны выполняться требования, предъявляемые к заземлению электроустановок напряжением до 1 кВ.

Если заземляющее  устройство используют только для электроустановок напряжением выше 1 кВ, то К=250. В обоих случаях сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.

В грунтах с  высоким удельным электрическим  сопротивлением значения сопротивлений  заземляющих устройств разрешается  иметь увеличенные в с/500 раз, где  с - удельное электрическое сопротивление земли в ом-метрах. Однако это увеличение не должно быть более десятикратного.

В качестве расчетного тока замыкания на землю принимают  полный ток замыкания на землю  при условии, что в сети нет  устройств компенсации емкостных  токов. В сетях с компенсацией емкостных токов расчетный ток для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие устройства, выбирают равным 125% номинального тока этих устройств, а для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие устройства, - равным остаточному току замыкания на землю, который может быть в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих устройств или наиболее разветвленного участка сети.

Часто в качестве расчетного тока принимают ток плавления  плавких вставок предохранителей или ток срабатывания релейной защиты от однофазных замыканий на землю.

В качестве расчетного принимают также и ток срабатывания защиты от междуфазных замыканий  при условии, что эта защита обеспечивает отключение замыканий на землю. Во всех случаях ток замыканий на землю должен быть не менее полуторакратного тока срабатывания релейной защиты или трехкратного номинального тока предохранителей.

Расчетный ток  замыкания на землю определяют для  той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой он имеет наибольшее значение. Заземляющее устройство открытых электроустановок должно содержать замкнутый горизонтальный заземлитель (контур). Глубина его заложения в грунт должна быть не менее 0,5 м. К этому контуру присоединяют заземляемое оборудование. В тех случаях, когда заземляющее устройство находится в земле с удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом•м и его сопротивление превышает 10 Ом, вдоль рядов оборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0,8...1,0 м от фундаментов или оснований оборудования прокладывают дополнительные горизонтальные заземлители на глубине не менее 0,5 м.

 

Зануление

 

Занулением  называют соединение металлических  корпусов электроприемников с нейтралью  питающего трансформатора или генератора посредством нулевого провода.

Зануление должно обеспечить надежное автоматическое отключение участка сети, на котором произошло  замыкание. Благодаря занулению  любое замыкание на корпус превращается в короткое замыкание и поэтому  аварийный участок сразу же отключается автоматом или предохранителями.

Зануление выполняют, соединяя корпуса электрооборудования  с нулевым проводом сети. При этом каждый корпус должен быть присоединен  к нулевому проводу сети отдельным  проводником (рис. «Зануление группы электроприемников», «а»).

В зануляющий проводник  запрещается последовательно включать несколько частей электроустановки (рис. «Зануление группы электроприемников», «б»).

В чем отличие  зануляющего проводника от нулевого рабочего проводника?

Зануляющий  проводник предназначен только для зануления. В нормальном эксплуатационном режиме ток по нему не проходит (рис. «Схема зануления электроприемников», «а», «в»).

 

Рис. Зануление  группы электроприемников: а - правильное; б - неправильное.

 

 

• Рис. Схема зануления электроприемников: 1 - нулевой провод сети; 2 - нулевой рабочий провод; 3 - зануляющий провод; а, в - правильное зануление; б – неправильное

 

Нулевой рабочий  проводник используют для подключения  однофазных потребителей. Применять  его в качестве зануляющего нельзя (рис. «Схема зануления электроприемников»).

В сетях с  глухозаземленной нейтралью нулевой  провод обязательно следует заземлить, причем в нескольких местах. Основное заземление нулевого провода - на питающей подстанции, повторные - на линии электропередачи  и на вводах в помещения.

Зануленное  оборудование потребителей обычно заземлять  не нужно. Нулевой провод сети надежно  заземлен и поэтому оборудование, присоединенное к нему, в дополнительном заземлении не нуждается.

Необходимость заземления зануленного оборудования, как правило, отдельно оговаривается в инструкции по эксплуатации или техническом описании оборудования. Особо следует подчеркнуть, что в жилых домах нет отдельной шины заземления. Поэтому требование производителей бытовой техники об обязательном заземлении корпусов бытовой техники являются, как правило, технически невыполнимыми и осуществляется зануление корпусов, что в дальнейшем позволяет снимать с производителей бытовой техники юридическую ответственность.

Сопротивление растеканию заземлителя измеряется следующим образом.

Это сопротивление  обычно измеряют по методу амперметра и вольтметра, используя портативные  приборы по схеме, приведенной на рисунке «Схемы измерений сопротивления  растеканию заземлителя», «а».

Для измерения  необходимы два вспомогательных электрода. Токовый Т используют для того, чтобы через измеряемый заземлитель пропустить электрический ток, а потенциальный П - для измерения потенциала заземлителя.

Сопротивление заземлителя, измеренное в приведенной  схеме, вычисляют по известной формуле R=U/I. В качестве источника измерительного тока может быть использован сварочный или любой другой трансформатор, у которого вторичная обмотка не имеет электрической связи с первичной.

Потенциальный и токовый электроды располагают  так, как это показано на рисунке «Схемы измерений сопротивления растеканию заземлителя», «б». В приведенной схеме расстояния даны для измерения сопротивления растеканию заземлителя потребительской подстанции, выполненного в виде замкнутого контура. При измерении сопротивлений растеканию одиночных заземлителей, предназначенных для повторных заземлений нулевого провода линии электропередачи, указанные расстояния могут быть уменьшены в 2 раза.

При измерении  сопротивления растеканию заземлителя  прибором МС-08 его располагают в непосредственной близости от места подключения к испытываемому заземлителю и собирают одну из схем, приведенных на рисунке «в» «Схемы измерений сопротивления растеканию заземлителя», или «г», которые отличаются одна от другой только тем, что в схеме «г» из показания прибора необходимо вычесть значение сопротивления соединительного проводника, идущего от заземлителя до клемм I1 и Е1. После сборки схемы, регулируют сопротивления потенциальной

 

Рисунок. Схемы  измерений сопротивления растеканию заземлителя: а - принципиальная схема; б - схема расположения электродов; в - измерение сопротивления заземлителя; г - измерение суммарного сопротивления заземлителя и соединительного проводника

 

Для этой цели переключатель  диапазона ставят в положение  «Регулировка» и, вращая ручку генератора с частотой около двух оборотов в секунду, добиваются при помощи регулировочного реостата установки стрелки прибора на красную черту.

Если установить стрелку на красную черту не удается, значит, сумма сопротивлений заземлителя и потенциального электрода больше 1000 Ом и нужно уменьшить сопротивление потенциального электрода. Для этого прибегают к местному увлажнению земли подсоленной водой, более глубокому заложению потенциального электрода или применению нескольких параллельно соединенных стержней, забиваемых в землю на расстоянии 3...4 м один от другого.

После регулировки  потенциальной цепи приступают непосредственно  к измерению. Для этого переключатель  диапазонов переводят в положение  «XI», что соответствует диапазону  измерений 10...1000 Ом, и, вращая ручку генератора, измеряют сопротивление растеканию заземлителя. Если при этом стрелка попадает на нерабочую часть шкалы (0...10 Ом), то переходят на меньший диапазон измерений, переводят переключатель диапазонов в положение «Х0,1» или «Х0.01».

Если оборудование надежно заземлено (например, двигатель  погружного насоса для подачи воды), но не занулено, то такое оборудование является источником повышенной опасности  поражения электрическим током. Поэтому его необходимо занулять, соблюдая выше перечисленные требования к устройству зануления.

Дополнительными защитными мерами электробезопасности  в дополнение к заземлению и занулению  широко используются устройства для  выравнивания электрических потенциалов  и быстродействующие высокочувствительные устройства защитного отключения (УЗО).

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 
1) Варварин В.К., Койлер В.Я., Панов  П.А. Справочник по наладке  электрооборудования. Россельхозиздат, - 1979.

2) ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность.  Защитное заземление. Зануление. Система стандартов безопасности труда.

3) Долин П.А. Справочник  по технике безопасности. М., Энергоиздат, - 1982.

4) Седельников Ф.И. «Безопасность  Жизнедеятельности (охрана труда)»  УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ, Вологда 2001.

5) Эндель Ристхейн. Введение в энерготехнику. Таллин.: Elektriajam, 2008. глава №4.

6) Материалы сайта http://bgd.alpud.ru/ Московский энергетический институт. Кафедра инженерной экологии и охраны труда. Учебно-методический комплекс. Доц. Новиков С.Г.