Поняття групового заземлювача.

Заземлитель -совокупность электродов, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей.

По условиям безопасности обслуживающего персонала заземление должно обладать сравнительно малым сопротивлением, обеспечить которое можно путем увеличения геометрических размеров одиночного заземлителя (электрода) или применения нескольких параллельно соединенных электродов, именуемых групповым заземлителем. Используя групповой заземлитель, можно выровнять потенциал на территории, где размещаются заземляющие электроды, что в ряде случаев играет решающую роль в обеспечении безопасности обслуживающего персонала.

38. Занулення: принципова схема, призначення, принцип дії, умова спрацьовування струмового захисту.

Занулением называется преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки, с многократно заземленным нулевым(нейтральным)проводом трансформатора (генератора).

В электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью для надежной защиты людей от поражения электротоком применяется зануление, обеспечивающее автоматическое отключение участка сети, на котором произошел пробой напряжения на нетоковедущую часть оборудования.

На рис. 1 показано зануление трехфазного (слева) и однофазного (справа) потребителей.

Рисунок 1 - Зануление трехфазного (1) и однофазного (2) потребителя

В качестве защитного элемента могут использоваться плавкие предохранители (см. рис. 2) или автоматические размыкатели (см. рис. 3). Для надежного отключения аварийного участка необходимо, чтобы ток КЗ значительно (с запасом) превосходил ток установки автоматического размыкателя или (номинальный ток плавкого предохранителя

39. Струм короткого замикання в схемі занулення. Призначення нульового захисного провідника. Контроль занулення.

Ток короткого замыкания определяется фазным напряжением и полным сопротивлением петли КЗ:

, (1)

где - фазное напряжение, ; ; - полные сопротивления, соответственно, фазного провода, нулевого провода и обмотки трансформатора

. ПризначенняПробой фазного напряжения на нетоковедущую часть электрооборудования, подключенную к многократно заземленному нулевому проводу, равносилен кратковременному однофазному короткому замыканию (КЗ), в результате которого срабатывает защитный элемент (максимальная токовая защита) и отключает поврежденный участок сети.

Контроль занулениявыполняется при вводе электроустановки в эксплуатацию, периодически и после ремонта. Контроль основан на измерении сопротивления петли «фаза-нуль». При стальном нулевом проводе оно измеряется на переменном токе. После измерения проверяется условие (2) и оценивается напряжение прикосновения (при времени срабатывания защиты 0,2 с напряжение прикосновения должно быть не более 160 В).

40. Повторне заземлення нульового проводу: принципова схема, призначення.

Для уменьшения опасности поражения электротоком применяют многократное повторное заземление нулевого провода. На рис. 6 показано короткое замыкание фазы 1 на корпус 3 в сети с повторным заземлением нулевого провода а - общая электрическая схема сети (со всеми фазами); б - упрощенная эквивалентная схема (фаза 1); в - распределение электрического потенциала вдоль нулевого провода (с обрывом и без обрыва нулевого провода).

Рисунок 6 - Сеть с повторным заземлением нулевого провода

Наличие повторного заземления нулевого провода, представленное на схемах резистором , уменьшает напряжение прикосновения (между корпусом и землей).

Можно сделать вывод о том, что повторное заземление нулевого провода при его обрыве аналогично защитному заземлению. Оно не обеспечивает полную защиту, но существенно снижает опасность поражения электротоком.

Повторное заземление нулевого провода применяется в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В совместно с занулением.

41. Захисне заземлення: принципова схема, призначення, область застосування, принцип дії.

Защитное заземление - преднамеренное соединение с землей металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряженим в результате нарушения изоляции электроустановки.

Назначение защитного заземления -устранение опасности поражения людей электротоком при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании фазы на корпус.

Область применения защитного заземления:

- сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью (в сетях с заземленной нейтралью ток замыкания на землю ограничен сопротивлением заземления нейтрали. Из-за этого его величина может быть недостаточной для срабатывания максимальной токовой защиты);

- сети напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали (в этом случае ток замыкания на землю как правило достаточный для срабатывания максимальной токовой защиты).

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шага, обусловленного замыканием на корпус.

42. Типи заземлюючих пристроїв. Їх переваги та недоліки.

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель -совокупность электродов, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей.

Заземляющие проводники соединяют заземляемые части электроустановок с заземлителями.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносноеи контурное. Заземлители также делятся на естественныеиискусственные.

При выносном заземлении (см. рис. 10) заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования. Они могут быть вынесены за пределы производственной площадки, либо сосредоточены в некоторой ее части.

Рисунок 10 – Функциональная схема выносного заземления

Достоинством выносного заземления является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим удельным сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах и т. д), особенно если по каким-либо причинам невозможно его разместить на защищаемой площадке (скалистый, песчаный грунт и т. п.).

Недостаток выносного заземления заключается в высоком напряжении прикосновения ( ). К тому же из-за большой длины заземляющих проводников возрастает сопротивление заземления. Поэтому оно применяется при сравнительно малых токах замыкания на землю (в частности в электроустановках до 1000 В) и защищает только за счет малого сопротивления заземления.

При контурном заземлении (см. рис. 11)заземлители располагаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование или внутри ее (по возможности равномерно). Контурное заземление называется еще распределенным.

Рисунок 11 – Функциональная схема контурного заземления.

На рис. 11 пунктирными линиями показаны графикираспределения потенциалов на поверхности грунта отдельно взятых электродов. В реальности их поля растекания накладываются друг на друга (жирная сплошная линия). Каждая точка поверхности имеет значительный потенциал. Однако разность потенциалов между любыми точками внутри данной площадки незначительна. Таким образом произошло «выравнивание» потенциала. В этих условиях коэффициенты шага и напряжения намного меньше единицы ( ).

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 50…60 мм с толщиной стенки не менее 3,5 мм, угловую сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или прутковую сталь диаметром не менее 10 мм. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода применяют полосовую сталь сечением не менее 4 12 мм или сталь круглого сечения диаметром не менее 10 мм. Соединение электродов выполняют с помощью сварки. Допускаются резьбовые соединения.

Залегание электродов в грунте должно быть ниже глубины промерзания (справочная величина). После установки и сварки электродов в траншее она засыпается и тщательно трамбуется.

В качестве естественных заземлителей могут использоваться проложенные в земле и имеющие с ней контакт водопроводные и другие металлические трубы (кроме трубопроводов с горючими газами и жидкостями), обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, арматура железобетонных опор и т. п.

При проектировании заземлителей необходимо, чтобы напряжение шага в аварийном режиме производственных электроустановок не превышало 20 В, а для бытовых электроустановок не превышало 12 В (см. ГОСТ 12.1 038-82).