Призначення, сутність і область застосування захисного заземлення
Укладачі: НА. Трофимов, Н.І.Захаров
Наведено необхідні теоретичні відомості про растекании струму в землі і дії захисного заземлення, нормуванні параметрів захисного заземлення, методах і апаратурі для вимірювання опору захисного заземлення. Дана принципова електрична схема лабораторного стенду і зазначений порядок виконання лабораторної роботи.
Призначені для студентів всіх технічних спеціальностей.
Табл.3. Іл.7. Бібліогр. 6 назв.
Рецензент канд. техн. наук В.Ф.Коротаев
Мета роботи - вивчити принцип дії захисного заземлення, оцінити його ефективність в аварійних режимах роботи трифазного трьохпровідний мережі напруги до 1000 В і навчитися вимірювати його опір.
1. Дослідження характеру зміни величини потенціалів точок грунту в полі розтікання струму.
2. Визначення величини струму однофазного замикання на землю.
3. Вимірювання величини опору захисного заземлення різними методами.
4. Оцінка ефективності захисного заземлення.
Широка автоматизація виробничих процесів супроводжується збільшенням енергоозброєності з застосуванням електричної енергії різних параметрів. Дія електричного струму на організм людини може мати серйозні наслідки для здоров'я. І хоча злектротравми (травми, викликані впливом електричного струму або електричної дуги) складають лише незначну частину загального числа випадків виробничого травматизму, кількість смертельних електропоразки в загальній кількості смертельних травм велике.
Дія на організм людини електричного струму одних і тих же параметрів залежить від обстановки: струм, що не подав помітного впливу на людину в одних умовах, може привести до трагічних наслідків в інших. Небезпека ураження електричним струмом посилюється тим, що він не може бути виявлений за допомогою органів почуттів.
Захист людей від ураження електричним струмом в умовах виробництва досягається різними способами, одним з яких є захисне заземлення.
Захисне заземлення призначене для захисту людей від ураження електричним струмом при дотику до металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції.
Воно являє собою навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом (надалі землею) металевих неструмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою.
З'єднання металевих неструмоведучих частин обладнання з землею здійснюється за допомогою заземлюючого пристрою, що представляє собою сукупність конструктивно об'єднаних заземлювальних провідників і заземлювачів. Заземлювальний провідник - провідник, який з'єднує заземлювальні частини з заземлювачем, що представляє собою провідник або сукупність металево з'єднаних провідників, що знаходяться в зіткненні з землею.
В якості заземлюючих провідників рекомендується використовувати провідники, спеціально призначені для цієї мети, а також металеві будівельні, виробничі та електромонтажні конструкції.
Застосовують природні та штучні заземлювачі. Як природні заземлювачі використовують електропровідні частини будівельних і виробничих конструкцій і комунікацій / I /:
а) прокладені в землі водопровідні та інші металеві трубопроводи, за винятком трубопроводів горючих рідин, горючих або вибухових газів і сумішей;
б) обсадні труби свердловин;
в) металеві та залізобетонні конструкції будівель і споруд, що знаходяться в зіткненні з землею;
г) свинцеві оболонки кабелів, прокладених в землі;
д) рейкові шляхи магістральних неелектрофіцірованних залізниць і під'їзні шляхи при наявності навмисного пристрою перемичок між рейками.
Як штучні заземлювачі рекомендується застосовувати / 2 /:
а) поглиблені заземлювачі - смуги або кругла сталь, що укладаються горизонтально на дно котловану по периметру фундаментів;
6> вертикальні заземлювачі - сталеві стрижні або кутова сталь (довжина стрижневих електродів повинна бути 4,5-5 м, електродів з кутової сталі - 2,5-3 м);
в) горизонтальні заземлювачі - кругла сталь в сталеві смуги.
Кількість, геометричні розміри і спосіб розташування заземлювачів повинні забезпечити при даному опір грунту необхідну величину опору заземлення.
Принцип дії захисного заземлення полягає в зниженні напруги до мінімального значення між захищеним елементом обладнання, які опинилися під напругою, і землею.
Згідно з Правилами улаштування електроустановок / I / і ГОСТ 12.1.030-81 / 3 / заземлення електроустановок необхідно виконати:
1. При номінальній напрузі 380 В і вище змінного струму і 440 В і вище постійного струму - у всіх випадках.
2. При номінальних напругах вище 42 В змінного струму і 110 В постійного струму при роботах в умовах (приміщеннях) з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних по ГОСТ 12.1.013-78 / 4 /.
3. При всіх напружених змінного і постійного струму в вибухонебезпечних (установках) приміщеннях.
Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються наявністю однієї з наступних п'яти умов, що створюють підвищену небезпеку:
вогкості, коли відносна вологість повітря тривалий час перевищує 75%;
високої температури, коли температура повітря тривалий час (понад добу) перевищує +35 ° С;
струмопровідного пилу, коли за умовами виробництва в приміщеннях виділяється струмопровідна технологічна пил в такій кількості, що вона осідає на проводах, проникає всередину машин, апаратів і т.п .;
токопроводящях підлог - металевих, земляних, залізобетонних, цегляних і т.п .;
можливості одночасного дотику людини до яких з'єднання з землею металоконструкцій будинків, технологічним апаратам, механізмам і т.п. з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання - з іншого.
Приміщення особливо небезпечні характеризуються наявністю однієї з наступних трьох умов, що створюють особливу небезпеку:
особливої вогкості, коли відносна вологість повітря близька до 100%,
хімічно активної чи органічної середовища (в таких приміщеннях постійно або протягом тривалого часу містяться агресивні пари, гази, рідини, що утворюють відкладення або цвіль, діючі руйнівно на ізоляцію і струмоведучі частини електрообладнання);
одночасним наявністю двох і більше умов, властивих приміщенням з підвищеною небезпекою.
Решта приміщень відносяться до приміщень без підвищеної небезпеки.
Заземлення підлягають металеві корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, світильників, ручних інструментів і т.п .; приводи електричних вимикачів і роз'єднувачів, каркаси і огорожі щитів, пультів і шаф і т.п.