Расчет заземляющего устройства

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 13Следующая ⇒

Многие части электроустановок, не находящиеся под напряжением (корпуса электрических машин, осветительная арматура, металлические конструкции подстанций, металлические оболочки кабелей и кабельные муфты и т.п.) могут во время аварии оказаться под напряжением, что вызывает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала при прикосновении к ним. Обеспечить безопасность прикосновения к таким частям должно защитное заземление.

В основу классификации электроустановок по мерам электробезопасности положено номинальное напряжение электроустановки (до 1 кВ и выше 1 кВ) и режим ее нейтрали (таблица 20).

Согласно задания на курсовое проектирование необходимо описать конструктивное выполнение заземляющего устройства и произвести расчет заземляющего устройства.

В настоящее время основные технические решения, определяющие электробезопасность электроустановок зданий, регламентируются [16].

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении: защитное заземление; автоматическое отключение питания; уравнивание потенциалов; выравнивание потенциалов; двойная или усиленная изоляция; сверхнизкое (малое) напряжение; защитное электрическое разделение цепей; изолирующие(непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, элект- роустановки или оборудования с заземляющим устройством.

В электроустановках различают следующие виды заземления:

защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности;

рабочее заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

Таблица 20 – Классификация электроустановок по мерам электробезопасности

Номинальное напряжение электроустановки, кВ	Режим нейтрали	Классификация электроустановок
До 1 кВ	Заземленная нейтраль	Электроустановка до 1 кВ с заземленной нейтралью
Изолированная нейтраль	Электроустановка до 1 кВ с изолированной нейтралью
Выше 1 кВ	Эффективно заземленная нейтраль	Электроустановка выше 1кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью
Изолированная нейтраль	Электроустановка выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью

Заземление снижает потенциал по отношению к земле металлических частей электроустановки, оказавшихся под напряжением при аварии, до безопасного значения.

Защитные действия заземления состоят в уменьшении тока, возникающего в теле человека при соприкосновении с корпусом электроустановки, оказавшейся под напряжением.

Для электроустановок напряжением до 1кВ приняты системы заземления, приведенные в таблице 21.

Общие требования и условия применения заземления приведены в таблице 22.

Для заземления электроустановок могут быть использованы искусственные и естественные заземлители.

Для заземляющих устройств следует по возможности использовать естественные заземлители: водопроводные и другие металлические трубы, проложенные в земле без изоляции (кроме трубопроводов с горючими веществами), имеющие металлические конструкции зданий и сооружений, а также имеющие соединения с землей, шпунты, свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей и т.п.

Электроустановки напряжением до 1кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.

Для электроустановок напряжением до 1кВ приняты системы заземления, приведенные в таблице 22.

В таблице 23 приведены части, подлежащие заземлению, и основные требования к устройству заземления согласно [16].

Виды электроустановок, подлежащих заземлению согласно требований ПУЭ, приведены в таблице 24.

При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью и до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление должно быть не менее сопротивления установленного для сети напряжением

до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (таблица 25).

Таблица 21 – Характеристика систем заземления электроустановок до 1кВ

Обозначение системы	Конструктивное выполнение сети заземления
TN	система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;
TN-C	система TN, в которой нулевой защитный (РЕ-проводник) и нулевой рабочий (N-проводник) проводники совмещены в одном PEN-проводнике на всем ее протяжении;
TN-S	система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении;
TN-C-S	система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания;
IT	система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены;
TT	система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника;

Таблица 22 – Общие требования и условия применения заземления

Защитная мера	Общие требования	Условия применения
Заземление	1. Для заземления электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Если при этом сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеет допустимые значения, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве, то искусственные заземлители должны применяться лишь при необходимости снижения плотности токов, протекающих по естественным заземлителям или стекающих с них. 2. Для заземления электроустановок различных назначений и различных напряжений, территориально приближенных одна к другой, рекомендуется применять одно общее заземляющее устройство. Для объединения заземляющих устройств различных электроустановок в одно общее заземляющее устройство следует использовать все имеющиеся в наличии естественных, в том числе протяженные, заземляющие проводники.	1. Нормируемые значения сопротивления заземляющих устройств и напряжения прикосновения должны быть обеспечены при наиболее неблагоприятных условиях. Удельное сопротивление земли следует определять, принимая в качестве расчетного значение, соответствующее тому сезону года, когда сопротивление заземляющего устройства или напряжение прикосновения принимает наибольшие значения. 2. В электроустановках выше 1 кВ с изолированной нейтралью должно быть выполнено заземление. В таких электроустановках должна быть предусмотрена возможность быстрого отыскания замыканий на землю. Защита от замыканий на землю должна устанавливаться с действием на отключение (по всей электрически связанной сети) в тех случаях, в –которых это необходимо по условиям безопасности (для линий, питающих передвижные подстанции и механизмы, торфяных разработок и т.п.).

Продолжение таблицы 22

Защитная мера	Общие требования	Условия применения
Заземление	3. Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или различных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок: защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, режима работы сетей, защиты электрооборудования от перенапряжения и т.д.	3. Электроустановки до 1 кВ переменного тока с изолированной нейтралью или изолированным выводом источника однофазного тока, а также электроустановки постоянного тока с изолированной средней точкой следует применять при повышенных требованиях безопасности (для передвижных установок, торфяных разработок, шахт). Для таких электроустановок должно быть выполнено заземление в сочетании с контролем изоляции сети или защитное отключение. 4. Трехфазная сеть до 1 кВ с изолированной нейтралью или однофазная сеть до 1 кВ с изолированным выводом, связанная через трансформатор с сетью выше 1 кВ, должна быть защищена пробивным предохранителем от опасности, возникающей при повреждении изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора, при этом должен быть предусмотрен контроль за целостностью пробивного предохранителя.

Таблица 23 – Части, подлежащие занулению или заземлению

Части, подлежащие занулению или заземлению	Требования к заземлению или занулению
1. Строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые пути и т.п.	В целях уравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в которых применяется заземление или зануление, выполняется присоединение к сети заземления или зануления, при этом естественные контакты в сочленениях являются достаточными.
2. Корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов и т.п.	-
3. Приводы электрических аппаратов	-
4. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов	-
5. Каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов	Съемные или открывающиеся части, если на них установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или выше 110 В постоянного тока
6. Металлические конструкции распределительных устройств, 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 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
7. Другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование	-
8. Металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока, проложенных в общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках, вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению	-
9. Металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников	-
10. Электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов	-

Таблица 24 – Электроустановки, подлежащие заземлению или занулению

Электроустановка	Номинальное напряжение, В
переменный ток	постоянный ток
Наружные электроустановки	Выше 42	Выше 110
Электроустановки в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью	Выше 42	Выше 110
Все прочие электроустановки	380 и выше	440 и выше

Таблица 25 – Предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства,

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 101112 13 Следующая ⇒