Лабораторная работа № 7
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности и охрана труда»
Исследование и расчет параметров заземляющих устройств
Ст.преподаватель
уч. степень, звание
Ахмадиева Т.К.
“ ” 2012 г.
Студент
Специальность
Группа
Алматы 2012
Защитное заземление
Защитное заземление - это основная, старейшая и наиболее широко применяемая мера защиты от поражения электрическим током.
Защитным заземлением называют специальное устройство, которое соединяет с грунтом токопроводящие конструкции, могущие оказаться под напряжением, и способное понизить их потенциал.
При замыкании на корпус, не имеющий связи с землёй (например, в случае повреждения изоляции обмотки электродвигателя), потенциал его по отношению к земле достигает величины фазного, а при двойном замыкании - линейного напряжения сети.
Если в тех же условиях корпус заземлен, то его потенциал понизится до потенциала заземлителя, благодаря чему напряжение прикосновения может быть уменьшено до безопасной величины.
|
|
Кроме того, при наличии заземления, человек, прикасающийся к корпусу, находящемуся под напряжением, включается параллельно цепи между корпусом и землей. Если в этом случае сопротивление заземлителя растекание тока во много раз меньше сопротивления тела человека, то основная часть тока замыкания будет проходить через землю, а ток, проходящий через тело, будет мал, и опасность поражения при этом не возникает.
Таким образом, назначение защитного заземления состоит в том, чтобы создать между корпусом защищаемого устройства и землей электрическое соединение с достаточно малым сопротивлением для того, чтобы при замыкании на корпус этого устройства прикосновение к нему человека, не могло вызвать прохождения через его тела тока такой величины, которая угрожала бы жизни или здоровью.
Величины максимально допустимых сопротивлений заземляющих устройств приведены в таблице 1 (ПТЭ и ПТЧ 1975 г.).
Таблица 1. Максимально допустимые сопротивления защитного заземления.
Характеристика установки | Наивысшее допустимое сопротивление в период наименьшей проводимости почвы (Ом) | Примечание |
Электроустановки напряжением выше 1000 В с токами замыкания более 500 А | 0,5 с учетом естественного заземления | Сопротивление искусственного заземляющего устройства не более 1 Ом |
Электроустановки напряжением выше 1000 В с токами замыкания 500 А и ниже | 125 J | Для заземляющего устройства одновременно используемого для электроустановок на напряжением менее 1000 В |
Электроустановки напряжением выше 1000 В с токами замыкания 500 А и ниже | 250 J | Для заземляющего устройства, используемого только для электроустановок напряжением выше 1000 В |
Отдельно стоящий молниеотвод | ||
Электроустановки напряжением до 1000 В, кроме генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВА и менее | ||
Генераторы и трансформаторы суммарной мощностью 100 кВА и менее | При сопротивлении заземления нейтрали 10 Ом сопротивление каждого из повторно заземляющих устройств нулевого провода не более 30 Ом при числе их не менее 3 | |
Электроустановки напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали | При сопротивлении заземления нейтрали 10 Ом сопротивление каждого из повторно заземляющих устройств нулевого провода не более 30 Ом при числе их не менее 3 |
Заземлять необходимо корпуса электродвигателей, металлические кожуха печей и агрегатов, станины скачков, металлические конструкции здания цеха, подкрановые пути и т.п., иначе говоря, все то, что оказавшись под напряжением, может проводить электрический ток.
|
|
Соединение заземляемых устройств с грузом осуществляют с помощью заземлителей и заземляющих проводников.
Заземлители - это стальные проводники-электроды; полосы, прутки, уголки, трубы, укладываемые в земле в определенном порядке. Заземляющие проводники электрически соединяют заземляемые устройства с заземлителями. Заземлители и заземляющие проводники в целом образуют защитное заземление. Для обеспечения механической прочности заземлителей, электроды согласно ПУЭ должны иметь размеры не менее приведенных в таблице 2.
Таблица 2. Минимальные размеры электродов-заземлителей.
Электрод | Минимальный размер |
Круглый | Диаметр 10 мм |
Круглый оцинкованный | Диаметр 6 мм |
Прямоугольный | Сечение 48 мм2, толщина 4 мм |
Угловая сталь | Толщина 4 мм |
Водопроводная труба | Толщина стенок 3,5 мм |
Наиболее распространен контурный тип заземления. При этом по периметру здания в траншее на глубине 0,7 - 1 м укладывают горизонтальный электрод из прутка или полосы, к нему на определенном расстоянии друг от друга приваривают вертикальные электроды из труб, прутков или полосы, к нему на определенном расстоянии друг от друга приваривают вертикальные электроды из труб, прутков или угловой стали, уходящие вглубь грунта на 2-3, а иногда и до 15 м. Образованный таким образом групповой заземлитель соединяют заземляющими проводниками с соответствующим оборудованием.
Рисунок 1. Схема защитного заземления в сети с изолированной нейтралью. 1 - электродвигатель; 2 - заземлитель; I, II, III - провода. |
Выносное заземление устраивают тогда, когда грунт под цехом не обладает достаточной электропроводностью. В этом случае заземлители располагают вне цеха, в месте, где может быть обеспечено требуемое ПУЭ сопротивление защитного заземления.
Заземляющее устройство сооружается в соответствии с проектом требованиями ПУЭ, СНиП и инструкциями монтажных организаций.
Защитное заземление, как мера обеспечения электробезопасности используется в сочетания с трёхфазными трехпроводными сетями напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и с любыми сетями напряжением выше 1000 В, но в последнем случае с обязательным выравниванием потенциалов (Рисунок 1).
В сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью заземление, как самостоятельная мера защиты, электробезопасность не обеспечивает. Однако совместно с занулением оно применяется и условия безопасности улучшает. (Рисунок 2).