Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Защитное заземление в заземленных электрических сетях
(система заземления TN)
Проведем анализ эффективности защитного заземления на примере трехфазной электрической сети напряжением до 1000 В с глухо заземленной нейтралью (рис. 47). Поскольку на практике сопротивление изоляции составляет десятки и сотни тысяч Ом, а сопротивление рабочего заземления вторичной обмотки трансформатора - единицы Ом, то величиной тока, протекающего через , пренебрежем. Тогда согласно схеме замещения (рис. 47): ; . Если , то: . Таким образом, корпус заземленной электроустановки может оказаться под напряжением относительно земли, равном половине фазного напряжения сети. Если человек коснется корпуса электроустановки, то он подключится параллельно сопротивлению и .
Рис. 47. Защитное заземление в заземленной электрической сети
При что представляет смертельную опасность для человека. Вывод. Защитное заземление в заземленных электрических сетях неэффективно. Вот почему Правила устройства электроустановок (ПУЭ) не рекомендует использовать защитное заземление в данных сетях в качестве единственной меры защиты. Оно может использоваться только как дополнение к защитному занулению или другим видам защиты. Из рассмотрения принципа действия защитного заземления получено, что чем меньше сопротивление защитного заземления или заземляющего устройства , тем меньший ток протекает через тело человека. Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на нем к току, стекающему с заземлителя. В зависимости от режима нейтрали сети, от которой питается ЭУ, оно будет различным. Защитное заземление или зануление ЭУ следует выполнять: 1) при номинальных напряжениях более 50 В переменного тока и 120 В и выше постоянного тока - во всех случаях и электроустановках; 2) при номинальных напряжениях выше 25 В, но ниже 50 В переменного тока и выше 60 В, но ниже 120 В постоянного тока - только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных ЭУ. Защитное заземление или зануление ЭУ не требуется при номинальных напряжениях до 25 В переменного тока и до 60 В постоянного тока во всех случаях, кроме: - ЭУ, расположенных во взрывоопасных зонах; - ЭУ, расположенных в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках; - металлических оболочек и брони контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат защитному заземлению и занулению; - сварочных трансформаторов, у которых, кроме заземления (зануления) корпусов, следует заземлять (занулять) зажим вторичной цепи источника сварочного тока, соединяемый обратным проводом с изделием. При невозможности выполнения защитного заземления, зануления и защитного отключения допускается обслуживание ЭУ с изолирующих площадок. Изолирующие площадки должны быть выполнены так, чтобы прикосновение к представляющим опасность частям ЭУ могло быть только с площадок. К частям, подлежащим защитному заземлению или занулению, относятся: - корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и других ЭУ; - приводы электрических аппаратов; - вторичные обмотки измерительных трансформаторов; - каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 25 В переменного тока или более 60 В постоянного тока; - металлические конструкции РУ, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование; - металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; - электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов. С целью уравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в которых применяется защитное заземление или зануление, строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсовые пути должны быть присоединены к магистрали заземления или зануления. Предельно допустимые значения сопротивлений защитного заземления ЭУ напряжением до 1000В приведены в табл. 11. Заземлителем называется проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду. По расположению заземлителей относительно заземленных корпусов, заземляющие устройства подразделяют на выносные и контурные. Выносное заземляющее устройство показано на рис. 48. Заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования. Поэтому заземленные корпуса находятся вне поля растекания тока в земле, и человек, касаясь корпуса, оказывается под полным напряжением относительно земли, если не учитывать коэффициента прикосновения, учитывающего площадь прикосновения, , . Так как , тогда ток через человека: . Выносное заземление защищает только за счет малого сопротивления
Таблица 11 Предельно допустимые значения R3 в зависимости от напряжения сети и удельного сопротивления грунта
Вид сверху
Рис. 48. Заземляющее устройство сооружения с групповым выносным заземлителем Контурное заземляющее устройство показано на рис. 49. Заземлители располагаются по контуру вокруг заземленного оборудования на небольшом (несколько метров) расстоянии друг от друга. Поля растекания токов заземлителей накладываются, и любая точка поверхности грунта внутри контура имеет значительный потенциал. Вследствие этого разность потенциалов между точками, находящимися внутри контура, снижена и коэффициент прикосновения намного меньше единицы. Коэффициент напряжения шага также меньше максимально возможного значения. Ток через человека, касающегося корпуса, меньше, чем при выносном заземлении. Рис. 49. Контурное заземляющее устройство: а - разрез; б - план; в - распределение потенциалов
Иногда при выполнении контурного заземления внутри контура прокладывают горизонтальные полосы, которые дополнительно выравнивают потенциалы внутри контура (рис. 50). Рис. 50. Заземляющее устройство с выравниванием потенциалов внутри контура (сетка): а - план; б - форма потенциальной кривой Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду (рис. 50). Защитным заземляющим проводником называется проводник, предназначенный для защитного заземления. Магистралью заземления называется защитный заземляющий проводник с двумя или более ответвлениями.
|