Тема: розрахунок захисного заземлення

Мета роботи: Навчитися розраховувати захисне заземлення.

Теоретичні відомості:

Захисне заземлення – це навмисне електричне з’єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитись під напругою внаслідок порушення ізоляції електроустановки.

Призначення заземлення – перетворення замикання на корпус у замикання на землю з метою зниження напруги дотику та напруги кроку до безпечних величин (вирівнювання потенціалів).

При наявності захисного заземлення опір замкненої на корпус фази визначається, в основному, опором заземлювального пристрою . Заземлювальний пристрій складається з металевих заземлювачів та з’єднувальних провідників.

За розташуванням відносно корпусів електрообладнання розрізняють два види заземлення – виносне (або зосереджене) і контурне (або розподілене). При виносному заземленні заземлювачі винесені за межі майданчика, на котрому знаходиться електрообладнання. Завдяки цьому є можливість вибрати місце з найменшим опором грунту для розташування заземлювача. Заземлені корпуси знаходяться поза полем розтікання, тобто виносне заземлення захищає лише за рахунок малого опору заземлення.

Електроди контурного заземлювального пристрою розташовуються по контуру майданчика або приміщення, на яких знаходиться заземлювальне обладнання, а також всередині майданчика або приміщення. Тут будь-яка точка поверхні грунту всередині контуру має значний потенціал. Внаслідок цього різниця потенціалів між точками, які знаходяться всередині контуру, знижена і сила струму через тіло людини, що торкається корпуса, менша, ніж при виносному заземленні. При виконанні контурного заземлення часом прокладають горизонтальні металеві стрічки (заземлювач у вигляді сітки), які додатково вирівнюють потенціали всередині контуру. Всередині приміщень вирівнювання потенціалів відбувається за рахунок наявності металевих конструкцій, трубопроводів, кабелів та інших струмопровідних предметів, які зв’язані з мережею заземлення.

В будівлях прокладають магістраль заземлення вздовж стін, до якої під’єднують паралельно заземлювальні проводи від корпусів електрообладнання, яке підлягає заземленню. Послідовне включення заземлювального обладнання не допускається.

Існують штучні заземлювачі, призначені виключно для заземлення електрообладнання, і природні струмопровідні – предмети, які знаходяться в землі та комунікації іншого призначення. Як штучні заземлювачі використовуються сталеві труби діаметром 35-50 мм та кутникові сталь (40*40 – 60*60 мм) з товщиною стінок не менше 10 мм довжиною до 10 м; сталеві шини перетином не менше 100 мм². Вертикальні заземлювачі з’єднують у контур сталевою стрічкою перетином не менше 4*12 мм або круглого перетину діаметром не менше 6 мм за допомогою зварювання.

Для з’єднання вертикальних електродів і як самостійного горизонтального електрода застосовується стрічкова сталь перетином 4*12 мм. При встановлені вертикальних заземлювачів попередньо риється траншея глибиною 0.7-0.8 м. Після цього в землю забиваються металеві труби, стержні або кутники. Верхні кінці розташованих у землі вертикальних електродів, з’єднують сталевою стрічкою за допомогою зварювання. В таких самих траншеях вкладають і горизонтальні електроди.

Як природні заземлювачі можна використовувати:

- металеві конструкції та арматуру залізобетонних конструкцій, які контактують з землею;

- прокладені в землі водогінні труби та свинцеві оболонки кабелів;

- обсадні труби артезіанських свердловин та колодязів.

Забороняється використовувати, як природні заземлювачі трубопроводи з пожежовибухонебезпечними рідинами і газами, алюмінієві оболонки кабелів та алюмінієві провідники.

Область застосування захисного заземлення:

– мережі до 1000 В змінного струму – трифазові три проводові з ізольованою нейтраллю; однофазові двопроводові, ізольовані від землі, а також постійного струму двопроводові з ізольованою середньою точкою обмоток джерела струму;

– мережі напругою понад 1000 В змінного та постійного струму з будь-яким режимом нейтральної або середньої точок обмоток джерел струму. Захисному заземленню підлягає обладнання:

– в приміщеннях з підвищеною небезпекою і в особливо небезпечних, а також у зовнішніх установках при номінальній напрузі електроустановки понад 42 В змінного струму і 110 В постійного струму;

– в приміщеннях без підвищеної небезпеки при напрузі 380 В і вище змінного струму і 440 В та вище постійного струму;

– у вибухонебезпечних приміщеннях заземлення виконується незалежно від значення напруги.