Занятие 34. Практическое занятие №10

Практическое занятие №10

Занятие 33

Выбор высоковольтных аппаратов и проводников с учетом действия токов короткого замыкания

Тема 3.8 Заземляющие устройства

Для обеспечения безопасных условий работы обслуживающего персонала от поражения напряжением прикосновения и шаговым напряжением необходимо все части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под таковым при повреждении изоляции, надежно заземлять.

Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлитель - это металлический проводник (труба, уголок) или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющие проводники (полоса, круглый прокат) служат для соединения заземлителей между собой и соединения их с заземляемыми частями оборудования.

В качестве заземлителей чаще всего используют вертикально забитые трубы длиной 2-3 м, диаметром 35-50 мм с толщиной стенки не менее 4 мм или уголки 50х50, 35х50 с толщиной стенки не менее 5 мм. Забитые в грунт трубы (уголки) на глубине 0,5-0,7 м соединяют посредством электродуговой сварки стальными полосами. Наименьшее допустимое сечение стальных полос при прокладке в земле должно быть 48 мм².

Заземляющие устройства выполняются в соответствии с /5/:

1) для систем выше 1000 В с глухозаземленной и эффективно заземленной нейтралью заземляющие устройства следует выполнять с соблюдением требований либо к их сопротивлению R_з не менее 0,5 Ом, включая сопротивление естественных заземлителей, либо к напряжению прикосновения, а также с соблюдением требований к конструктивному выполнению заземления на заземляющем устройстве /5/;

2) в электроустановках выше 1000 В с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более:

при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1000 В:

Rз =,

где I_з - расчетный ток замыкания на землю, А

при использовании заземляющего устройства только для электроустановок напряжением выше 1000 В:

,

но не более 10 Ом.

Для выполнения заземления используют естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных заземлителей используют водопроводные трубы, металлические трубопроводы, проложенные в земле (за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов), обсадные трубы скважин, заземлители опор воздушных линий, соединенные с заземляющими устройствами грозозащитным тросом, рельсовые подъездные пути при наличии перемычек между рельсами. Естественные заземлители должны быть связаны с магистралями заземлителейне менее, чем двумя проводниками в разных точках, справочные данные по заземлителям приведены в /11/.

Количество искусственных заземлителей определяется расчетом в зависимости от необходимого сопротивления заземляющего устройства или допустимого напряжения прикосновения. Сопротивление заземлителя относительно земли определяется в основном сопротивлением грунта, размерами и формой заземлителя и глубиной заложения его в грунте. Формулы для расчета сопротивления заземлителя приведены таблице 1.

Расчетное удельное сопротивление грунта (ρ_расч) определяется по формуле:

ρрасч=kmax·ρ,

где k_max - повышающий коэффициент, зависящий от климатических условий местности;

ρ - эквивалентное удельное сопротивление грунта при влажности 10-20 %.

Для электродов длиной 2 - 3 м при глубине заложения вершины 0,5 - 0,8 м, k_max = 1,2 - 2, а для протяженных электродов (случай характерный для скальных грунтов) полос и круглых, горизонтально лежащих в земле на глубине не более 0,8 м - k_max = 1,5 - 7. Физический смысл повышающего коэффициента состоит в том, чтобы обеспечить требуемую величину сопротивления в самых неблагоприятных условиях. Так, например, удельное сопротивление грунта увеличивается при промерзании почвы зимой и при уменьшении влажности в жаркие летние месяцы.

Эквивалентное удельное сопротивление грунта приведено в таблице 2.

Таблица 1 - Сопротивление заземлителя относительно земли

Форма электрода и его размеры, см	Расположение электрода	Сопротивление заземлителя, Ом
Труба длиной l и диаметром d		(7.4)
Уголок длиной l и шириной полки b	Формула (7.4) при d = 0,35 b
Уголок 5х5 l = 250		(7.5)
Уголок 6х6 1 = 250		(7.6)
Труба d = 6 l = 250		(7.7)
Полоса длиной l и шириной b			(7.8)
Kpуглый проводник длиной l и диаметром d	Формула (7.8) при b = 2 d