Устройство и принцип действия заземления - Буровые установки

Защитное заземление - устранение опасности поражения человека током в случае прикосновения его к нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей (или ее эквивалентом) металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус.

При замыкании фазы на корпус электроустановки человек, прикоснувшийся к этому корпусу, попадает под фазное напряжение, опасное для жизни. При наличии заземляющего устройства сопротивление тела человека и заземлителя включаются в параллельные ветви, и при неизменном общем токе, т. е. при токе короткого замыкания IЗ, сила тока, проходящего через тело человека, будет равной

Из этого равенства следует, что для уменьшения силы тока, проходящего через тело человека, необходимо уменьшить сопротивление заземлителя.

Для участка, к которому подключается человек, т. е. участок корпус - земля как часть электрической цепи, применим закон Ома:

Где UK - напряжение на корпусе, В;

IЗ - ток замыкания на землю, А;

RЗ - сопротивление заземлителя, Ом.

Отсюда следует, что уменьшить напряжение до безопасной величины на корпусе, к которому прикасается человек, можно путем уменьшения сопротивления участка корпус - земля. Уменьшают сопротивление этого участка снижением сопротивления заземлителя RЗ.

Исследованиями установлено, что безопасное напряжение на корпусе не должно превышать 40В. Принимая ток короткого замыкания в размере 10А (практически он не превышает нескольких ампер) при напряжении в сети до 1000В, необходимое сопротивление заземлителя должно быть порядка 4 Ом.

Защитное заземление устраивают в трехфазных трехпроводных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000В, а выше 1000В - с любым режимом нейтрали. Заземлению подлежат электроустановки напряжением выше 42В переменного тока в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках.

В отличие от защитного заземления рабочее заземление предназначено для обеспечения нормальных режимов работы электроустановки.

Не заземляют электроустановки, работающие при напряжении 42В и ниже переменного тока, за исключением взрывоопасных установок, электроприемников с двойной изоляцией, корпусов различных электроизмерительных приборов.

Заземлять необходимо следующие элементы электроустановок: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, переносных электроприемников, каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические оболочки кабелей и проводов, стальные трубы электропроводки и т. д.

В качестве заземлителей могут быть использованы находящиеся в соприкосновении с землей:

    - металлические стержни или трубы; - металлические полосы или проволока; - металлические плиты, пластины или листы; - фундаментные заземлители; - стальная арматура железобетона.

Эффективность заземлителя зависит от конкретных грунтовых условий, и поэтому в зависимости от этих условий и требуемого значения сопротивления растеканию должны быть выбраны количество и конструкция заземлителей. Значение сопротивления растеканию заземлителя может быть рассчитано или измерено. Наименьшие размеры заземляющих проводников, проложенных в земле, представлены в табл.10.

Таблица 10. Наименьшие размеры заземляющих проводников

Заземляющие проводники

Сечение, мм2

Защищенные от коррозии:

    - имеющие механическую защиту - не имеющие механической защиты

Рассчитываются или выбираются согласно требованиям ГОСТ Р50571. 10-96

16 по меди и стали

Не защищенные от коррозии и не имеющие механической защиты

25 по меди, 50 по стали

Зануление - превращение замыкания на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает токовая защита и отключает поврежденный участок.

Зануление, как и защитное заземление, защищает человека от поражения электрическим током при появлении на корпусе опасного напряжения.

Защиту занулением применяют в трехфазных четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В. В строительстве и промышленности эти сети имеют напряжение 380/220 и 220/127 В, а иногда 660/380 В. Кроме того, зануляют однофазные сети переменного тока с заземленным выводом. Зануление (рис.38) есть преднамеренное электрическое соединение 1 с нулевым защитным проводником 2 металлических нетоковедущих частей установки 7, которые могут оказаться под напряжением 6.

принципиальная схема действия защитного зануления

Рис. 38. Принципиальная схема действия защитного зануления

Действие защиты занулением основано на том, что при появлении на металлических частях электроустановки 7 опасного напряжения, в результате замыкания на корпус, возникает короткое замыкание между фазным 3 и нулевым защитным 2 проводниками. Возникшее короткое замыкание 4 приводит к появлению большого тока. Этот ток, в свою очередь, приводит к срабатыванию токовую защиту 5 (для нее он является максимальным током) и тем самым автоматически отключается от электросети электроустановка 7. За время от замыкания на корпус и до отключения электроустановки от сети (т. е. в аварийный период) безопасность от поражения током обеспечивается заземляющим устройством 8 с сопротивлением R0, которое действует как защитное.

Автоматической защитой 5 могут служить плавкие предохранители, автоматы и устройства защитного отключения, магнитные пускатели и др., срабатывающие в доли секунды. Повторное заземление RN нулевого провода защищает человека от поражения током в случае замыкания фазы на корпус и одновременного обрыва нулевого провода. Такое заземление устраивают через каждые 250 м, а также на концах линий и ответвлений длиной более 200 м. Сопротивление каждого из повторных заземлений принимают не более 10 Ом.

Похожие статьи




Устройство и принцип действия заземления - Буровые установки

Предыдущая | Следующая