Расчет защиты заземления

Повышение электробезопасности в установках достигается приме-
нением систем защитного заземления, зануления, защитного отключе-
ния и других средств и методов защиты. В системах местного
освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некото-
рых других случаях применяют пониженное напряжение.

Требования к устройству защитного заземления и зануления элек­трооборудования определены ПУЭ*, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться в установках с напряжением питания > 42 В переменного и > 110 В постоянного тока.

1. Помещения без повышенной опасности— это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опас­ностью и особо опасным.

2.Помещения с повышенной опасностью харак­теризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

- сырость, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75%; такие помещения называют сырыми;

- высокой температуры, когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает +35° С; такие помещения называются жар­кими;

- токопроводящей пыли, когда по условиям производства в по­мещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (напри­мер, угольная металлическая и т. п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;

- токопроводящих полов — металлических, земляных, железобе­тонных, кирпичных и т. п.;

- возможности одновременнрго прикосновения человека к имею­щим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологи­ческим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

3. Помещения особо опасные характеризуются нали­чием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:

- особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;

- химически активной или органической среды, т. е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или пле­сень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной или органической средой;

- одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

Особо опасными помещениями является большая часть производственных по­мещений, в том числе все цехи маши­ностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.

Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электро- установок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под на­пряжением в результате повреждения изо­ляции.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное элект­рическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т. п.).

При наличии заземления вследствие стекания тока на землю на­пряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, прохо­дящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В ус­тановках 380/220 В она должна быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В — не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Воз­можно применение железобетонных фундаментов промышленных зда- ний и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например ввинчи- ваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100...200 мм над поверхно­стью земли, к которым привариваются соединительные проводник.

Категорически запрещается использо­вать в качестве заземлителей трубопро­воды с горючими жидкостями и газами.

Зануление состоит в преднамерен­ном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, кото­рые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыка­ния, характеризуемый силой тока весь­ма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фаз­ных питающих проводах. Таким обра­зом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземле­ние нулевого проводника на случай об­рыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыка­ния.

В предлагаемой работе, расчет заземление был произведен с помощью компьютерной программы. Для проведения расчет, используются следующие данные:

- тип установки

- естественные заземлители

- размещение заземлителя

- тип грунта

Заземление размещается по контору, закапывается на 1 метр в землю. Тип установки до 1000 В.

Скриншот расчетной программы имеет следующий вид:

Рисунок 1. Форма для ввода исходных данных

После ввода данных для проведения расчета на компьютере программа показывает результаты расчетов, необходимых для осуществления заземления всего оборудования на предприятии.

Длина помещения 6 метров, ширина 7 метров, общая площадь 42 кв.м, высота 2, 58 метра.

В результате расчета получились следующие данные допустимое сопротивление 4 Ом, сопротивление естественного заземлителя 9, 258 Ом, сопротивление вертикального электрода 0 Ом, количество электродов 1, расстояние между электродами 50 метров, коэффициент использования вертикальных электродов 1, 03 и т.д. Здесь так же приводится вывод проведенной работе.

Скриншот расчетной программы имеет следующий вид:

Рисунок 2. Форма с результатами расчета

После выполнения данного расчета можно сделать вывод, что данная конфигурацию заземлителя соответствует требованиям защиты, так как она не превышает допустимого значения общего сопротивления. Выбранное заземление позволит уменьшить вероятность несчастных случаев на производстве.

Требований к помещению квартиры не имеются, а жилое помещение соответствует требованиям СНиП.