48. Типы заземляющих устройств. Их преимущества и недостатки.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого устройства различают 2 типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство:

заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Поэтому выносное заземление называют также сосредоточенным;

Недостаток: отдалённость заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего коэффициент прикосновения α₁ = 1. Поэтому этот тип заземления применяется лишь при малых токах замыкания на землю и, в частности, в установках до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения (с учётом ): ;

Достоинство: возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах и т.п).

Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнтуть: при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории; при весьма высоком сопротивлении земли на данной территории (например, скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли; при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках и т. п.).

Контурное заземляющее устройство:

одиночные заземлители размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки;

часто одиночные заземлители распределяются по всей площадке равномерно, и поэтому контурное заземление называется также распределёнными;

безопасность обеспечивается за счёт выравнивания потенциала на защищаемой территории до такой величины, чтобы максимальные значения напряжения прикосновения и шага не превышали допустимых значений. Это достигается путём соответствующего размещения одиночных заземлителей на защищаемой территории;

изменение потенциала в пределах контура происходит плавно, при этом Uприкосновения и Uшага имеют небольшие значения; за пределами контура по его краям наблюдается крутой спад потенциала;

чтобы исключить опасные шаговые напряжения, которые особенно выскои при больших токах замыкания на землю, по краям контура за его пределами, в первую очередь в местах проходов и проездов, укладываются в землю на различной глубине дополнительные стальные полосы. Благодаря этому спад потенциала происходит по пологой кривой.

Достоинство: низкие значения Uшага и Uприкосновения в пределах контура и за его пределами в случае использования дополнительных стальных полос;

Недостаток: заземляющий контур не может быть вынесен за пределы защищаемой зоны (где могут быть лучшие условия для размещения заземляющего контура — например, меньшее сопротивление грунта).

Определение необходимого сопротивления заземляющего устройства. Нормирование защитного заземления

Сопротивление заземляющего устройства может быть расчитано либо по величене напряжений прикосновения и шага, либо на основе заданных значений сопротивлений растеканию тока Rз, предусмотренных Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Определение небходимого сопротивления по задынным в ПУЭ значениям:

Для установок 1000 В:

- 4 Ом — во всех случаях;

- 10 Ом — при мощности генераторов и трансформаторов 100 ква и менее.

Для установок выше 1000 В:

- 0,5 Ом при больших токах замыкания на землю (> 500 А);

- 250 / Iз <= 10 Ом — при малых токах замыкания на землю во всех случаях;

- 125 / Iз <= 10 Ом — то же и при одновременном использовании заземляющего устройства для установок до 1000 В.

Определение небходимого сопротивления по напряжениям прикосновения и шага:

По условию напряжения прикосновения:

По условию напряжения шага:

где:

- сопротивление заземлителя;

- максимально допустимое напряжение прикосновения;

- максимально допустимое напряжение шага;

- коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой;

- коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек;

- коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой;

- коэффициент напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растекания основания, на котором стоит человек.

Меньшее численное значение и будет расчётным сопротивлением заземлителя.

Коэффициенты и берутся из таблиц. Для этого требуется предварительно выбрать тип заземлителя (контурный или выносной), задать форму, размер и число электродов.

Коэффициенты и определяются из уравнений лишь для закрытых установок с сухими полами, облалающими относительно высоким удельным сопротивлением (кирпич, бетон и т.п.), а иногда и для открытых установок, когда основание площадки имеет щебенчатую или гравийную засыпку, либо асфальтировано.

В большинстве установок, в том числе открытых, а такэе в закрытых с сырыми или проводящими полами и принимают равными единице.

Конструктивное исполнение заземлителей

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлический предметы иного назначения.

Искусственные заземлители:

применяются обычно вертикальные и горизонтальные электроды;

в качестве вертикальных электродов используются стальные трубы диаметров 3-5 см и угловая сталь размеров от 40х40 до 60х60 мм длиной 2,5 — 3 м. Находят применение также и стальные прутки диаметром 10-12 мм и длиной до 10 м;

для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода применяется полосовая сталь сечением не менее 4х12 мм или сталь круглого сечения диаметров не менее 6 мм;

размещение электродов производится в соответствии с проектом. При этом заземлители не следует размещать вблизи горячих трубопроводов и других объектов, вызывающих высыхание почвы, а также в местах, где возможна пропитка грунта нефтью, маслами и т. п;

для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7-0,8 м, после чего производится забивка труб или уголков. В таких же траншеях прокладываются и горизонтальные электроды. Засыпка траншей должна производится землёй, очищенной от строительного мусора, с последующей тщательной утрамбовкой.

Естественные заземлители:

могут использоваться проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за иключение трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от корозии; обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. п.; металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землёй; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;

недостаток: могут быть доступны неэлектротехническому персоналу и возможно нарушение непрерывного соединения протяжённых заземлителей (при ремонтных работах и т. п.);

достоинство: малое сопротивление растеканию тока и отсутствие необходимости в дополнительных заземляющий устройствах.

онтроль захисного заземлення методом амперметра-вольтметра.

52Захисне вимикання (область застосування, принципові схема, функціонування).

53 Технічні засоби захисту при нормальних режимах роботи електроустановок: електричний поділ мереж, електрична ізоляція струмопровідних частин

54. Технические средства защиты при нормальных режимах работы электроустановок: применение малых напряжений, обеспечение недосягаемости токопроводящих частей

Применение малых напряжений

Малым называется номинальное напряжение не более 42 вольт, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Малые напряжения используются для питания электрифицированного инструмента, переносных светильников и местного освещения на станках в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных.

Изоляция токоведущих частей

Для обеспечения нормальной работы электроустановок и защиты от поражения электрическим током применяется рабочая изоляция электрическая изоляция токоведущих частей. Может предусматриваться также дополнительная изоляция для защиты в случае повреждения рабочей изоляции. Изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной, называется двойной изоляцией.

Улучшенная рабочая изоляция, которая обеспечивает такую же. степень защиты, как и двойная, называется усиленной изоляцией.

Оградительные устройства (ограждения)

С целью исключения возможности прикосновения к токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние применяются ограждения. Защитные ограждения должны обладать соответствующими электрическими и механическими свойствами защиты. Они могут иметь различные конструктивное исполнение: сплошные, сетчатые, и должны открываться и закрываться ключом.

55 Технічні засоби захисту при нормальних режимах роботи електроустановок попереджувальна сигналізація, вирівнювання потенціалів.

Електрозахисті засоби та запобіжні пристосування: ізольовані електрозахисті засоби.

57. Огороджувальні електрозахисні засоби.

Огороджувальні електрозахисні засоби застосовують для огородження струмоведучих частин, до яких можливе випадкове доторкання або наближення на небезпечну відстань, а також для попередження помилкових операцій з комутаційними апаратами. До них відносяться переносні огородження (ширми, бар’єри, щити, клітки), а також тимчасові переносні заземлення. Умовно до них відносять і переносні попереджувальні плакати.

Стаціонарні огороджувальні пристрої поділяються на суцільні та сітчасті. Суцільні огородження у вигляді кожухів та кришок застосовуються в електроустановках напругою до 1000 В. Сітчасті огородження мають двері, котрі закриваються на замок. До огороджувальних пристроїв відносять також тимчасові переносні огородження (щити, ізолюючі накладки, ізолюючі ковпаки, тимчасові переносні заземлення). Огородження обладнуються кришками або дверима, що закриваються на замок або обладнаними блокуваннями. Блокуванням називається автоматичний пристрій, за допомогою котрого запобігають неправильним, небезпечним для людини діям. Робочими елементами блокування можуть бути механічні пристрої, защіпки, фігурні вирізи (механічне блокування), блок-контакти, котрі діють на розрив електричної ланки (електричне блокування), а також електромагнітне блокування. Електричне блокування дозволяє вимикати напругу при відкриванні дверей огороджень, дверей корпусів та кожухів або при знятті кришок. При електричному блокуванні блокувальні контакти, зблоковані з дверима або кришкою, при відкриванні дверей або знятті кришки розмикають ланку живлення котушки магнітного пускача. За такої схеми обрив ланки управління та випадкове відкривання дверей не являє небезпеки, оскільки електроустановка буде знеструмленою.