2015-05-13
1052
Применяют в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали источника питания.
Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, но могут оказаться под ней в аварийном режиме.
Рис 3244. Схема электрической сети (а) и после (б) защитного разделения: Н - нагрузка; РТ - разделительный трансформатор; ЗН - понижающий трансформатор; ВН - сеть высокого напряжения; НН - сеть низкого напряжения
работы Назначение защитного заземления заключается в том, чтобы в случае появления напряжения на металлических конструктивных частях электроустановки (например, вследствие замыкания на корпус фазы при повреждении и ее изоляции) обеспечить защиту человека от поражения электрическим током в случае ее прикосновения к таким частям Это достигается путем снижения до безопасных значений напряжений прикосновения и шагку.
Если корпус установки является незаземленным и произошло замыкание на него одной из фаз, то прикосновение человека к такому корпуса равнозначно касания к фазе Если же корпус электрически соединен с землей (рис с 325, а), то он окажется под напряжением замыкания через человека, в таком случае определяется из уравнения
откуда видно, что чем меньше значение и: а и а, тем меньший ток пройдет через тело человека, стоящего на земле и прикасается к корпусу установки Таким образом, защиту от поражения током обеспечивается путем присоединения корпуса к заземлителю, который имеет малое сопротивление заземления и малый коэффициент напряжения прикосновения.
С эквивалентной электрической схемы (рис 325, б) видно, что человек (Ял), прикасаясь к заземленному корпусу, оказавшегося под напряжением, подключается к электрической цепи однофазного тока параллельно в сопротивления заземления. Поскольку сопротивление заземления малый, то основная часть тока замыкания на землю пройдет именно через него, а через человека пройдет малый (безопасный) ток В этом и заключается суть защитного заземления. Причем ток пройдет через человека, уменьшится во столько раз, во сколько сопротивление человека больше сопротивление заземления.
Рис 3255. Защитное заземление: а - схема прикосновения человека к заземленному корпусу, оказавшегося под напряжением б - эквивалентная электрическая схема
Если принять, что сопротивление человека Дл = 1000 Ом, а сопротивление заземления Д = 4 Ом, то ток, который пройдет через человека, прикоснулась к заземленному корпусу, который оказался под напряжением, будет в 250 раз меньшей, чем в случае, когда такое защитное заземление отсутствует. заземляющих устройств называют совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя.
Заземлитель - проводник или совокупность электрически соединенных проводников, находящихся в контакте с землей или ее эквивалентом. Заземлители бывают естественные и искусственные, в качестве естественных заземлителей используют электропроводящие части строительных и производственных конструкций, а также коммуникаций, имеют надежный контакт с землей (водопроводные и канализационные трубопроводы, фундаменты зданий и т др.) Для искусственных заземлителей используют стальные трубы диаметром 35-50 мм (толщина стенок - не менее 3,5 мм) и уголки (40 х 40 и 60 х 60 мм) длиной 2,5-3,0 м, а также стальные прутья диаметром не менее 10 мм и длиной до 10 м В большинстве случаев искусственные зарывают в землю на глубину п = 0,5 - 0,8 м (рис 326ис. 3.26).
Вертикальные заземлители соединяют между собой заземляющим проводником
Рис 3266. Схема расположения искусственных заземлителей: 1 - вертикальные заземлители 2 - заземляющий проводник
(горизонтальной штаба по поперечным сечением не менее 4 х 12 мм или проволокой диаметром не менее 6 мм) с помощью сварки Для обеспечения надежного контакта, присоединения корпуса учреждений к магистрали заземления осуществляется сваркой или болтовым соединением в специальном месте корпуса, имеет антикоррозийную обработку Установки, подлежащие заземлению, присоединяются к магистрали заземления исключительно параллельно с помощью отдельного проводника Последовательное присоединение таких установок к магистрали заземления не допускается (рис 3273.27).
Рис 3277. Правильная (а) и неправильная (б) схемы присоединения установок, подлежащих заземлению к магистрали заземления
зависимости от расположения заземлителей относительно оборудования, подлежащего заземлению, различают выносное (сосредоточено) и контурное (распределенный) заземление Преимущество выносного заземления (рис 328, а) состоит в том, что можно выбрать местоположение заземлителей с наименьшим сопротивлением грунта (земли). Заземлители контурного заземления (рис 328, б) располагают непосредственно у периметра (контура) на котором находится заземлённое оборудования. Это позволяет выровнять потенциалы внутри контура, а затем снизить напряжение прикосновения и шага. Поэтому более эффективным с точки зрения электробезопасности является контроль урне заземления.
Рис 3288. Выносная (а) и контурное (б) заземления: 1 - заземлители 2 - заземляющие проводники 3 - оборудование
Сопротивление защитного заземления в электроустановках напряжением до 1000 В и мощностью свыше 100 кВА не должен превышать 4 Ом Эта норма обусловлена??величиной напряжения, возникающего между корпусом заземленного оборудования и землей в случае пробоя изоляции, при которой ток, проходящий через человека, если она прикасается к установке, является безопасным Такой напряжением замыкания Ut принято считать напряжение до 42 В с минного тока, а поскольку максимальный возможный ток замыкания на землю в электроустановках до 1000 В составляет 10 А, то максимально допустимое сопротивление заземления равна
соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), защитное заземление следует выполнять: при напряжении переменного тока 380 В и выше и 440 В и выше для постоянного тока - во всех электроустановках, при номинальных напряжениях переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В - только в электроустановках, находящихся в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных, а также в наружных электроустановках, за любого напряжения переменного и постоянного тока - во взрывоопасных установка.
В процессе эксплуатации электроустановок возможно нарушение целостности заземляющих проводников и повышения сопротивления заземления выше нормы. Поэтому ПУЭ предусмотрено проведение визуального контроля (осмотра) целостности заземляющих проводников и измерения сопротивления заземления. Такие измерения проводят, как правило, при малейшей проводимости почвы: летом - при наибольшем высыхании, зимой - при самых больших промерзаниях грунта. Измерение сопротивления заземления следует проводить после монтажа электроустановки, после ее ремонта или реконструкции, а также не менее одного раза в год.
Защитное зануление
Применяется в четырехпроводной сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью соответствии с ПУЭ, зануление корпусов электроустановок используется в тех случаях, что и защитное заземление.
Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводом металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, но могут оказаться под ней в аварийных режимах х робот.
Нулевой защитный провод - это провод, соединяющий части подлежат занулению, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.
При занулении (рис 329) при замыкании фазного провода сети на корпус 1 электроустановки возникает однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами результате электронной электроустановки отключается аппаратом защиты от токов короткого замыкания 2 (перегорает плавкая вставка предохранителя замкнутой фазы или срабатывает автоматический выключатель). Таким образом, идёт обеспечение защиты людей от поражения электрическим током.
Рис 3299. Схема защитного зануления
Для уменьшения опасности поражения током, возникающая вследствие обрыва нулевого провода, устраивают (многократно) дополнительное заземление нулевого провода Rд (см. рис 329)29).
Для быстрого и надежного отключения необходимо, чтобы ток короткого замыкания не превышал ток срабатывания защитного аппарата:
г ПИИ
где к - коэффициент кратности тока короткого замыкания относительно тока срабатывания защитного аппарата (Л - 1,5 - для автоматических выключателей; к = 3,0 - для плавких предохранителей).
Итак, при занулении исключительно важное значение имеет правильный выбор плавких предохранителей и автоматических выключателей в соответствии с величиной тока короткого замыкания петли фаза - ноль При неправильном выборе плавкого предохранителя или автоматического выключателя, когда соответственно / эка для человека в случае его прикосновения к корпуса.
Следует отметить, что одновременное заземление и зануление корпусов электроустановок значительно повышает их электробезопасность.
Защитное отключение применяется как основной или дополнительный защитное средство в любых электроустановках, но особенно тогда, когда по разным причинам трудно обеспечить эффективное заземление или зануление, а также когда высока вероятность случайного прикосновения к токоведущим частям. Такие условия чаще всего возникают в передвижных электроустановках, а также в стационарных, расположенных в районах с плохой проводимостью почвы Защитное отключение является незаменимым средством для ручных электроинструментов, которые в значительном количестве применяют во многих отраслях производств.
Защитное отключение
Защитное отключение - это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (до 0,2 с) при возникновении в ней опасности поражения током.
Существует много схем защитного отключения. В качестве примера рассмотрим схему устройства защитного отключения, которая приведена на рис 330. Такое устройство служит дополнительной защитой к заземлению и предназначен для устранения опасности поражения током в случае появления на заземленном корпусе электроустановки повышенной напряжений.
В случае повреждения или пробоя изоляции и переходе напряжения фазы на корпус установки 1 сначала проявляется защитное свойство заземления, благодаря которой напряжение на корпусе снижается до некоторой величины II-1Я. Если значение V будет выше предельно допустимое напряжение С / кор доп, то сработает устройство защитного отключения: реле максимального напряжения Ну замкнув контакты, подает питание на катушку отключении я КВ, которая размыкает контакты автоматического выключателя 2, при этом установка отсоединяется от электросетей.
