При прикосновении человека к токоведущим частям электрической установки, находящимся под напряжением, или к конструктивным металлическим частям, которые оказываются под напряжением вследствие пробоя или неисправности изоляции токоведущих частей, может произойти поражение человека электрическим током.
Чтобы обеспечить безопасность людей, работающих на установках напряжением до 1000 В и выше, необходимо сооружать заземляющие устройства и заземлять металлические части электрического оборудования и электрических установок. Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям, обновлённым режимом работы сетей и защиты от перенапряжений.
Заземлителем (заземляющим электродом) называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй.
Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электрической установки с заземлителем. Заземление какой-либо части установки есть преднамеренное электрическое соединение с заземлителем.
|
|
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Сопротивлением заземляющего устройства называется сумма сопротивлений заземлителя (относительно земли) и заземляющих проводников. Сопротивление, которое оказывает заземлитель на участке растекания тока, называется сопротивлением растеканию.
Замыканием на землю называется случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или с землёй непосредственно.
Электрическое соединение отдельных частей машин, аппаратов, линий с конструктивными частями электроустановки называется замыканием на корпус.
Током замыкания на землю I3 называется ток, проходящий через землю в месте замыкания.
Глухозаземленнойнейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (трансформаторы тока и др.).
Изолированной нейтралью называется нейтраль, не присоединённая к заземляющему устройству или присоединённая через аппараты. Компенсирующие ёмкостный ток в сети, трансформаторы напряжения и другие аппараты, имеющие большое сопротивление.
Нулевым проводом называется провод в сети, соединённый с глухозаземленнойнейтралью трансформатора или генератора, или средний заземлённый провод сети постоянного тока, служащий обратным проводом при неравномерной нагрузке фаз и полюсов.
В электроустановках с глухозаземленнойнейтралью при замыканиях на заземлённые части должно быть обеспечено надёжное автоматическое отключение повреждённых участков сети с наименьшим временем отключения. Для этого в электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленнойнейтралью, а также в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной средней точкой обязательно имеется металлическая связь корпусов электрооборудования с заземлённой нейтралью электроустановки. Такая связь называется занулением.
|
|
Выбираем системе заземления TN, одна точка источника питания электрической сети соединяется с землей при помощи заземляющего электрода и заземляющих проводников. Заземляющий электрод имеет непосредственный контакт с землей. При системе заземления TN открытые проводящие части соединяются с нейтралью, а нейтраль соединяется с землей.
Если нейтраль и защитный проводники разделены на всем протяжении электросети, а объединяются только у источника питания, такая система называется TN-S.
Расчет заземляющих устройств (ЗУ) сводится к:
· Определению расчетного тока замыкания на землю и сопротивления ЗУ;
· Определению расчетного сопротивления грунта;
· Выбору электродов и расчету их сопротивления;
· Уточнению числа вертикальных электродов и размещению их на плане.
Грунт в районе комплекса — каменистая почва.
Следовательно, ρ = 200 Ом • м.
По справочнику выбираем электроды:
Вертикальный электрод - стальной уголок (50×50×5), =3м, t=0,5м. Горизонтальный электрод - полоса стальная (40×4), t=0,6м.
Вид ЗУ - контурное.
Определяем расчетное сопротивление одного вертикального электрода:
Ксез = F (Вертикальный, I климатическая зона)
Ксез =2;
rв = 0,3 ∙ ρ ∙ Ксез = 0,3 ∙200 ∙ 2 = 120 Ом
Расчетный ток замыкания на землю:
Определяем предельное сопротивление совмещенного ЗУ:
Требуемое по НН но так как ρ=200 Ом, то:
Определяем количество вертикальных электродов:
- без учета экранирования:
Принимаем
- с учетом экранирования:
где
Принимаем Nв=20 шт.
Размещаем ЗУ на плане, уточняем расстояния и наносим на план.
Принимаем ЗУ для цеха обогащения.
Периметр здания: А=30м - длина; В=18м - ширина; Н=24м - высота.
Длина по периметру закладки будет равна:
Ln = (А + 2) ∙ 2 + (В + 2) ∙ 2 = (30 + 2) ∙ 2 + (18 + 2) ∙ 2 = 104 м
Тогда расстояние между электродами уточняем с учетом формы объекта. По углам устанавливаем по одному вертикальному электроду, а оставшиеся равномерно распределяем между ними.
Для равномерного распределения электродов окончательно принимаем Nв=20, тогда:
где aв — расстояние между электродами по ширине объекта, м;
а А— расстояние между электродами по длине объекта, м;
п в— количество электродов по ширине объекта;
nA— количество электродов по длине объекта.
Принимаем среднее значение отношения:
Отсюда уточняются коэффициенты использования:
𝜂В=0,64, 𝜂Г=0,34
Определяем уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов:
По справочнику КСЕЗ.Г=1,8.
Определяем фактическое сопротивление ЗУ:
следовательно, ЗУ эффективно.
Общий вид схемы заземления показана на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 Схема заземления.