Повторное заземление

На ВЛ до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали металлическая связь с нейтралью трансформатора осуществляется нулевым проводом, положенным на тех же опорах BЛ, что и фазные. Подсоединением к нулевому проводу осуществляется и заземление железобетонных и металлических опор на таких ВЛ.

Для повышения надежности цепи заземления на случай обрыва нулевого провода [3] требуется устройство повторных заземлений нулевого провода на концах ВЛ длиной более 200 м, а также на вводах в здания, электроустановки которых подлежат занулению. Общее сопротивление повторных заземлений должно быть не более 10 Ом при напряжении 380 В, а каждого из повторных заземлителей — не более 30 Ом. При этом используют естественные заземлители, например подземные части опор, а также заземляющие устройства от грозовых перенапряжений.

Для защиты людей, находящихся в зданиях, от грозовых перенапряжений в населенных пунктах с одно-двухэтажной застройкой на ВЛ до 1 кВ, не экранированных высокими зданиями, сооружениями и высокими деревьями, выполняют повторные заземляющие устройства сопротивлением не более 30 Ом по трассе ВЛ с расстоянием, не превышающим 200 м, для районов с числом грозовых часов в году до 40 и 100 м, если число этих часов более 40.

Кроме того, такие заземляющие устройства выполняют на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы) или которые представляют собой большую хозяйственную ценность (животноводческие помещения, склады, мастерские), а также на конечных опорах линий, имеющих ответвления к вводам.

Естественные заземлители. Для заземления электроустановок в первую очередь используют естественные заземлители. Если эти заземлители имеют сопротивление, удовлетворяющее требованию, то устройство искусственных заземлителей не выполняют.

В качестве естественных заземлителей используют железобетонные фундаменты зданий и сооружений, проложенные под землей водопроводные и другие металлические трубопроводы, обсадные трубы, металлические шпунты и другие металлические конструкции, имеющие соединение с землей. Исключение составляют трубопроводы для горючих жидкостей и горючих взрывчатых газов, чугунные трубопроводы и временные трубопроводы строительных площадок.

В качестве естественных заземлителей используют также свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей и неизолированные алюминиевые провода использовать в качестве заземлителей запрещается.

К строительным конструкциям, используемым в качестве заземляющих устройств, предъявляются следующие основные требования:

- все элементы металлических и железобетонных конструкций должны образовывать единую электрическую цепь по металлу;

- в железобетонных элементах (колоннах) должны предусматриваться закладные детали для присоединения корпусов электрического и технологического оборудования на высоте 0,5 м от пола;

- молниеприемная сетка, расположенная на кровле здания (при наличии молниезащиты), должна иметь металлическую связь с рабочей арматурой железобетонных колонн.

Искусственные заземлители. Если естественные заземлители удовлетворяют требованиям по значениям сопротивления заземляющего устройства и по напряжению прикосновения, то искусственные заземлители должны применяться лишь при необходимости снижения токов, протекающих по естественным заземлителям или стекающих с них. По расположению в грунте и форме искусственные заземлители делят на следующие группы:

углубленные — из круглой или полосовой стали, укладываемые горизонтально на дно котлованов по периметру фундаментов (зданий, колонн, опор). При монтаже таких заземлителей отпадает необходимость выполнения трудоемких земляных работ и возможна предварительная заготовка элементов заземлителей.

При укладке таких заземлителей на большой глубине используют грунты с большей электрической проводимостью и менее подверженные сезонным изменениям;

вертикальные — из стальных вертикально ввинчиваемых или вдавливаемых в грунт стержней из круглой стали, а также из забиваемых отрезков угловой стали;

горизонтальные — из круглой или полосовой стали, уложенные горизонтально в траншею.

Эти заземлители используют и по прямому назначению, и для связи между стержнями вертикальных заземлителей.

В практике применяют также комбинированные заземлители из указанных выше, которые объединяют в общую систему.

Для заземлителей обычно применяют круглую сталь диаметром 10—16 мм, полосовую сталь сечением 40х4 мм и угловую сталь 50х50х5 мм. Трубы для этих целей применять не рекомендуется из-за их дефицита.

Длина вертикальных заземлителей принимается равной: ввинчиваемых и вдавливаемых 4,5—5 м, забиваемых 2,5—3 м. Вертикальные заземлители в плане располагают в соответствии с проектом. При уменьшении расстояния между ними суммарное сопротивление заземляющего устройства увеличивается из-за явления экранирования.

На территориях электроустановок с большим удельным сопротивлением земли (более 200 Ом-м в наиболее неблагоприятное время года) применяют углубленные заземлители, если на большей глубине удельное сопротивление земли снижается; а также искусственную обработку земли с целью снижения ее удельного сопротивления. Например, для вертикальных электродов выполняют укладку слоев соли (не увеличивающей коррозию стали — нитрат натрия, гидрат окиси кальция) и земли при диаметре обработки примерно 0,5 м на 1/3 длины электрода; после укладки каждого слоя его поливают водой; устраивают выносные заземлители, если вблизи электроустановок есть места с меньшим удельным сопротивлением земли. Выносные заземлители выполняют проводами или кабелями.

На территориях распространения вечномерзлых грунтов заземлители помещают в непромерзающие водоемы или в талые зоны, в том числе искусственные, используют также артезианские скважины

В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников используют в первую очередь: нулевые рабочие проводники; специально предусмотренные для этой цели проводники; металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т. п.); металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы РУ, галерей, площадок, шахт лифтов, подъемников, элеваторов, обрамление каналов и т. п.); металлические стационарно проложенные трубопроводы различного назначения (кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, а также канализации и центрального отопления); стальные трубы электропроводок; алюминиевые оболочки кабелей; металлические кожухи шинопроводов, короба и лотки электропроводок. Не допускается использовать для этих целей металлические оболочки трубчатых проводов, изоляционных трубок, металлорукавов, несущие тросы (при тросовой электропроводке), а также броню и свинцовые оболочки кабелей и проводов. В помещениях и наружных установках, в которых требуется применение заземления, эти оболочки заземляют или зануляют, обеспечивая надежное электрическое соединение их на всем протяжении.

В этих помещениях и установках с целью выравнивания потенциала строительные металлические конструкции, стационарные металлические трубопроводы всех назначений, металлические корпуса оборудования и т. п. присоединяют к сети заземления или зануления. При этом естественные металлические контакты в сочленениях являются достаточными.

Для стационарно проложенных заземляющих проводников, как правило, применяют сталь, если для этих целей не используется нулевой провод четырехпроводной системы трехфазного тока. Наименьшие допустимые размеры заземляющих и нулевых защитных проводников, а также стальных заземлителей приведены в табл. 1.8.1 и 1.8.2. В электроустановках напряжением до 1 кВ и выше с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников должна составлять не менее 1/3 проводимости фазных проводников, а сечение — не менее указанных в табл. и 1.8.2.

 

Таблица 1.8.1. Наименьшие допустимые размеры стальных заземлителей и заземляющих и нулевых защитных проводников

Заземлители и заземляющие и нулевые защитные проводники	Прокладка
	в зданиях	в наружных установках	в земле
Круглые проводники диаметром, мм	5	6	10
Прямоугольные проводники: сечение, мм2	24	48	48
толщина, мм	3	4	4
Угловая сталь (толщина полок), мм	2	2,5	4
Стальные трубы (толщина стенок), мм:	2,5	2,5	3,5
водогазопроводные
тонкостенные	1,5	2,5	Не допускаются

 

В производственных помещениях с электроустановками напряжением до 1 кВ магистрали заземления из стальной полосы применяют сечением не менее 100 мм², а напряжением выше 1 кВ — не менее 120 мм² (допускается применение круглой стали той же проводимости).

Для передвижных и переносных электроприемников в качестве заземляющего или нулевого защитного проводника применяют отдельную жилу в общей оболочке с фазными жилами одинакового с ними сечения.

 

Таблица 1.8.2 Наименьшие допустимые сечения медных и алюминиевых заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках до 1 кВ

Заземляющие и нулевые защитные проводники	Медь, мм2	Алюминий, мм2
Неизолированные проводники при открытой прокладке	4	6
Изолированные провода	1,5*	2,5
Заземляющие жилы кабелей или многожильных проводов в общей защитной оболочке с фазными жилами	1	2,5

 

* При прокладке проводов в трубах допускается сечение путевых защитных проводников (медных) принимать равный 1 мм², если фазные проводники имеют то же сечение

Во взрывоопасных установках в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников используют проводника, специально предназначенные для этой цели. Использование для этих проводников металлических конструкций строительного и производственного назначения, стальных труб электропроводок, металлических оболочек кабелей и т. п. рассматривается лишь как дополнительная мера безопасности.

Во взрывоопасных установках в сетях с глухозаземленной нейтралью зануление в силовых сетях выполняют с помощью специально проложенного нулевого защитного проводника: третьего — в двухпроводных (одно- и двухфазных) сетях и четвертого — в трехпроводных (трехфазных) сетях. В осветительных двухпроводных (однофазных) сетях специальный третей проводник для зануления светильника прокладывают во взрывоопасных зонах BI от ближайшего группового щитка, а в остальных взрывоопасных зонах — от нулевого рабочего проводника ближайшей ответвительной коробки.