НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Нормирование сопротивления заземляющих устройств

НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

1. Для электро­установок напряжением выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью (подстанции напряжением 110 кВ и выше) наиболь­шее значение rз равно 0,5 Ом.

2. Для электро­установок напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью (установки напряжением 6, 10, 20, 35 кВ), если заземлитель не используется одновременно для установок напряжением до 1000 В, наибольшее значение сопротивления rз определяется условиями:

rз ≤ 250/Iз,

но при этом

rз ≤ 10 Ом,

где Iз – ток замыкания на землю, А; 250 – потенциал заземлителя, В.

При расчетах Iз приближенно определяется по формуле

Iз = (lв + 35lк)/ 350,

где – линейное номинальное напряжение, кВ; lв – протяженность электри­чески связанных воздушных линий, км; lк – протяженность электрически свя­занных кабельных линий, км.

В качестве расчетного тока замыкания на землю в установках с изоли­ро­­­­ванной нейтралью можно принимать ток срабатывания релейной защиты Iс.в. от многофазных к.з. или ток плавления плавкой вставки Iв предохрани­теля при условии, что эта защита обеспечивает отключение замыкания на землю, причем Iз ≥1,5 Iс.в. или Iз ≥3 Iв.

Условия действуют при удельном электрическом сопротивлении земли в месте расположения заземлителя ρ ≤ 500 Ом·м, а при ρ> 500 Ом·м допусти­мые значения сопротивления rз увеличивается в ρ/500 раз, но не более, чем в 10 раз.

Если заземлители молниеотводов и заземляющий контур подстанции напряжением 35/6, …, 35/10 кВ объединены, то при любом удельном сопро­тивле­нии земли, но в пределах ρ ≤ 350 Ом·м должно соблюдаться условие rз ≤ 4Ом

При использовании заземляющего устройства одновременно для установок напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью и установок напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, например ТП 10/ (0,2 … 0,7 кВ), необходимо обеспечить следующие условия:

1. R3 1 ≤ 125/ ≤ 10 Ом;

2. R3 2 ≤ 2 … 8 Ом (см. табл.) с учетом сопротивления повторных заземлений нулевого провода.

где 125 – потенциал заземлителя;

– ток замыкания на землю для сетей выше 1000 В с изолированной нейтралью.

В электроустановках напряжением выше 1000 В, а также в установках до 1000 В с изолированной нейтралью для земли с удельным сопротивлением более 500 Ом∙ м допускается увеличение сопротивления R3 1 в /500, но не более чем в 10 раз.

В установках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью обмоток трансформаторов или генераторов для земли с удельным сопротивлением более 100 Ом∙ м допускается увеличение сопротивления заземлителя R3 2 в /100, но не более чем в 10 раз.

Из приведенных выше двух условий R3 выбирается наименьшее.

При этом необходимое сопротивление искусственного заземлителя при проверке по второму условию определяется из выражения

.

Иногда оказывается, что меньше минимального сопротивления R3 2 и по условию искусственное заземление казалось бы не требуется. Однако без искусственного заземлителя подстанция обойтись не может, и в этом случае его сопротивление определяется по первому условию, т. е.

R3 1 ≤ 125/I3 ≤ 10 Ом

Учитывая, что со стороны входа на территорию электроустановки напряжением выше 1000 В для выравнивания потенциалов должны располагаться два вертикальных стержня с расстоянием между ними, равном ширине входа, а к оборудованию мачтовой ТП можно подойти с любой стороны, следует иметь не менее четырех вертикальных стержней по углам, если контур небольших размеров.

Защитное зануление

Зануление — это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником сети металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напря­жением.

Нулевым защитным проводником называется проводник, со­единяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой источника в трехфазных сетях или с заземленным выводом любого источника.

Принцип действия зануления состоит в превращении замыкания напряжения на зануленные части оборудования в короткое замыкание источника тока (например, однофазное замыкание в трехфазных сетях) с целью образования большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и, тем самым отключить поврежденную установку от питающей сети.

В качестве срабатывающей защиты могут использоваться плавкие предохранители, автоматические выключатели и др.

Для обеспечения надежной работы зануления необходимо соблюдать следующие требования:

1. Ток короткого замыкания Iк 3 должен в несколько раз превышать номинальный ток Iн срабатывания защиты, т. е.

Iк. з > k Iн ,

где k — коэффициент кратности. Для плавких предохранителей он принимается равным 3 (во взрывоопасных помещениях – 4). При использовании автоматических выключателей k >1,25 (для автоматов с номинальным током выше 100 A) и k >1,4 (для автоматов с номинальным током до 100 A).

Зануление применяется в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью (рисунок 2.4), в сетях постоянного тока (если средняя точка источника заземлена) и в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом.

.

Рисунок 2.4 – Схема защитного зануления электроустановок:

а – трехфазного электроприемника; б – осветительной арматуры; в – одновременное зануление и заземление электроустановки; где: 1 – заземлитель нейтрали трансформатора, 2 – нейтраль трансформатора, 3 – обмотка трансформатора, 4 – зануление корпуса трансформатора, 5 – отключающее устройство электроустановки, 6 – электроустановка, 7 – плавкая вставка, 8 – нулевой защитный проводник, 9 – выключатель, 10 – фазный провод, 11 – нулевой рабочий провод, 12 – нулевой защитный проводник, 13 – корпус светильника, 14 – повторное заземление нулевого рабочего провода, 15 – отключающий аппарат, 16 – электроустановка, 17 – заземляющий проводник, 18 – заземлитель, ф – фазные провода, н – нулевой рабочий провод

Источник: https://cyberpedia.su/1x31dc.html

Сопротивление заземления молниезщиты

НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Принцип действия громоотвода – перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

  • I и II категория – 10 Ом;
  • III категория – 20 Ом;
  • Если электропроводность превышает 500 Ом*м – 40 Ом;
  • Наружные установки – 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр – сопротивление заземления – зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

  • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами – 10-60 Ом*м;
  • Песок сухой – 1500-4200 Ом*м;
  • Бетон – 40-1000 Ом*м;
  • Чернозем – 60 Ом*м;
  • Глина – 20-60 Ом*м;
  • Илистая почва – 30 Ом*м;
  • Садовая земля – 40 Ом*м;
  • Супесь – 150 Ом*м;
  • Суглинок полутвердый – 100 Ом*м;
  • Солончак – 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров.

Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства.

Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму – протокол проверки сопротивлений заземлителей и  заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II – 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории – не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств – не реже 1 раза в год.

Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

Компания “МЗК-Электро” предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам – вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

Источник: https://www.mzke.ru/soprotivlenie_zazemleniya_molniezshhity.html

Нормирование параметров защитного заземления

НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Нормирование параметров защитного заземления в электроустановках осуществляется ПУЭ [2].

Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1000 В сети с эффективно заземленной нейтральюследует выполнять с соблюдением требований к их сопротивлению, либо к напряжению прикосновения, а также с соблюдением требований к конструктивному выполнению и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве. Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом, включая сопротивление естественных заземлителей.

В электроустановках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтральюсопротивление заземляющего устройства R, Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть:

но не более 10 Ом,

где I – расчетный ток замыкания на землю, А.

В электроустановках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтральюдля земли с удельным сопротивлением более 500 Ом×м, если мероприятия (с.

10) не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители, допускается повысить требуемые значения сопротивлений заземляющих устройств в 0,002 r раз, где r – эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом×м.

При этом увеличение сопротивлений заземляющих устройств должно быть не более десятикратного.

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтральюнейтраль генератора или трансформатора трехфазного переменного тока, средняя точка источника постоянного однофазного тока, один из выводов источника однофазного тока должны быть присоединены к заземлителю при помощи заземляющего проводника.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более2, 4и 8 Омсоответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 Висточника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более15, 30 и 60 Омсоответственно при линейных напряжениях 660, 380и 220 Висточника трехфазного тока или 380, 220и 127 В источника однофазного тока.

При удельном сопротивлении r земли более 100 Ом×м допускается увеличивать указанные выше нормы в 0,01 r раз, но не более десятикратного.

Сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей электроустановок напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, должно соответствовать условию:

где R – сопротивление заземляющего устройства, Ом;

UПР – напряжение прикосновения, значения которого принимается равным 50 В;

I – полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее4 Ом.

Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено приведенное выше условие, а мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВ×А, в том числе суммарная мощность генераторов или трансформаторов, работающих параллельно.

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтральюдля земли с удельным сопротивлением более 500 Ом×м, если ниже перечисленные мероприятия не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители, допускается повысить требуемые значения сопротивлений заземляющих устройств в 0,002 r раз, где r – эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом×м. При этом увеличение сопротивлений заземляющих устройств должно быть не более десятикратного.

Заземляющие устройства электроустановок в районах с большим удельным сопротивлением земли, в том числе в районах многолетней мерзлоты, рекомендуется выполнять с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения.

При сооружении искусственных заземлителей в районах с большим удельным сопротивлением земли рекомендуются следующие мероприятия:

а) устройство вертикальных заземлителей увеличенной длины, если с глубиной удельное сопротивление земли снижается, а естественные углубленные заземлители (например, скважины с металлическими обсадными трубами) отсутствуют;

б) устройство выносных заземлителей, если вблизи (до 2 км) от электроустановки есть места с меньшим удельным сопротивлением земли;

в) укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных структурах влажного глинистого грунта с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем до верха траншеи;

г) применение искусственной обработки грунта с целью снижения его удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта.

В районах многолетней мерзлоты кроме выше перечисленных рекомендаций следует:

а) помещать заземлители в непромерзающие водоемы и талые зоны;

б) использовать обсадные трубы скважин;

в) в дополнение к углубленным заземлителям применять протяженные заземлители на глубине около 0,5 м, предназначенные для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли;

г) создавать искусственные талые зоны путем покрытия грунта над заземлителем слоем торфа или другого теплоизоляционного материала на зимний период и раскрытия их на летний период.

Дата добавления: 2016-02-09; просмотров: 1377; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/6-86026.html

Нормирование сопротивления заземляющего устройства

НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Сопротивление заземляющего устройства является основным параметром, характеризующим его защитное действие.

Оно нормируется ПУЭ и ГОСТом 12.1.030-81 ССБТ Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

Согласно указанных нормативных документов сопротивление заземляющего устройства нормируется в зависимости от напряжения электроустановок.

В электроустановках напряжением от 110 до 750 кВ заземляющее устройство должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом.

В электроустановках напряжением выше 1000 В наибольшее сопротивление заземляющего устройства R в Ом не должно быть более R = 250/I, где I – расчетная сила тоrа замыкания на землю. При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1000 В R = 125/I.

В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства в стационарных сетях должно быть не более 4 Ом.

Устройство заземления

Заземляющее устройство – это система проводников и конструкций, обеспечивающая защитное заземление.

В защитное заземляющее устройство входят заземляющие проводники, контур заземления, заземляющие магистрали, спуски от заземляемых конструкций к заземляющим магистралям.

Заземляющий проводник – проводник, осуществляющий металлическую связь между заземляемой конструкцией и контуром заземления.

Контур заземления – система расположенных в земле неизолированных горизонтальных и вертикальных проводников (электродов), обеспечивающих контакт с землей заземляемых конструкций.

Заземляющая магистраль (магистраль заземления) – проводник, обеспечивающий металлическую связь группы заземленных конструкций с контуром заземления.

Внутренний контур заземления – заземляющая магистраль, прокладываемая внутри подстанций, цехов и т. п., к которой подключается каждый заземляемый объект самостоятельным проводником (спуском); обеспечивает связь заземляемых объектов с контуром заземления.

Наружный контур заземления – то же, что и контур заземления; термин применяется как отличительный в установках, имеющих внутренний контур заземления.

Различают два типа заземляющих устройств: выносные (или сосредоточенные) и контурные (или распределенные).

Выносные заземляющие устройства (рис. 6.3) характеризуются тем, что контур заземления его вынесены за пределы площадки, на которой размещено заземленное электрооборудование, или сосредоточен на части этой площадки.

Недостаток выносного заземления – отдаленность заземлителя от защищаемого электрооборудования, вследствие чего напряжение прикосновения имеет максимальное значение.

Поэтому этот тип заземления применяется лишь при малых токах замыкания на землю, и ,в частности, в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземления не превышает допустимого напряжения прикосновения Uпр.

Достоинством такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта (сырой, глинистый и т. п.).

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его контур заземления размещается по периметру площадки, на которой находится заземленное оборудование, или распределяется по всей площадке по возможности равномерно (рис. 6.4).

Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой территории до такой величины, чтобы максимальное значение напряжений прикосновения и шага не превышало допустимых.

В целях выравнивания потенциалов на территории, занятой электрооборудованием, должны быть проложены продольные и поперечные горизонтальные элементы заземлителя и соединены сваркой между собой, а также с вертикальными элементами заземлителя.

Рис. 6.3. Выносное заземляющее устройство

1 – заземляемая конструкция, 2 – спуск, 3 – внутренний контур заземлителя,

4 – заземляющая магистраль, 5 – контур заземления

Рис. 6.4. Контурное заземляющее устройство

1 – заземляемая конструкция, 2 – спуск, 3 – внутренний контур заземлителя,

4 – заземляющая магистраль, 5 – контур заземления

Заземлители различают искусственные и естественные.

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды.

В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3 – 5 см и угловую сталь размером от 40 х 40 до 60 х 60 мм, длиной 2,5 – 3 м. В последние годы находят применение стальные прутки диаметром 10 – 12 мм и длиной до 10 м.

Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода используют полосовую сталь сечением не менее 4х 2 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

Для установки вертикальных – заземлителей предварительно роют траншею глубиной, 0,7 – 0,8 м, после чего с помощью механизмов забивают трубы или уголки.

В качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии), обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. п.; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и сооружений, имеющих соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока и поэтому использование их для заземления дает ощутимую экономию. Недостатками естественных заземлителей являются опасность прикосновения к ним и возможность нарушения непрерывности соединения протяжных заземлителей (при ремонтных работах и т. п.).

Прокладку заземляющих проводников производят открыто. Заземляющие проводники должны быть доступны для осмотра.

Присоединение заземляемого оборудования к магистрали заземления производят с помощью отдельных проводников (спусков). При этом последовательное включение заземляемого оборудования не допускается.



Источник: https://infopedia.su/5xb45.html

Расчет защитного заземления

НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

В технической литературе часто рассказывается про заземление и зануление. Действительно, вопрос о заземлении в домах и квартирах встал в нашей стране относительно недавно. Еще когда бригады коммунистов электрифицировали страну,  в деревенские домики подводили только фазу и ноль. Про провод заземления умалчивали.

Во-первых, экономили алюминий как стратегический металл для самолетов, а во-вторых, мало кого заботили проблемы с защитой населения от поражения электрическим током, а в-третьих, не думали о заземлении как о эффективной мере защиты людей.

Прошло достаточно времени, чтобы исчезли коммунисты, а вместе с ними и распалась страна, в которой они правили, но памятники, оставшиеся после них, все еще стоят. Памятники стоят, а дома разрушаются.

В нашим домах заземлены только трубы водопровода, канализации и газопровода, а также поэтажные щитки. При этом трубы газопровода для заземления не подходят из-за взрывчатого газа, который по ним летит. Трубы канализации для заземления также использовать нельзя.

Хоть канализация сплошь из чугуна, но стыки чугунных труб заделаны цементом, который является плохим проводником. Трубы водопровода вроде как являются неплохим заземлением, но нужно учитывать, что трубы прокладывают не в земле, а в слое изоляции в специальных каналах.

Самое надежное заземление – от распределительного этажного щита.

На предприятиях все изначально делали грамотно и заземляли все, что можно.  Кроме заземления на предприятиях используется зануление. Многие ошибочно считают, что зануление – это проводок в розетке от нулевого провода к заземляющему контакту. Понятия “заземление” и “зануление” тесно связаны с понятием нейтрали.

Нейтраль – точка схождения трех фаз через обмотки в трансформаторе, соединенных звездой. Если эту точку соединить с заземлителями, то образуется глухозаземленная нейтраль трансформатора, и общую систему называют заземленной. Если к этой точке приварить шину и соединить ее со всеми приборам и аппаратам, то оборудование окажется заземленным.

Если нейтраль соединить с нулевой шиной (без заземлителей), то образуется изолированная нейтраль трансформатора, и общую систему называют зануленной. Если эту шину соединить со всеми приборами и аппаратами, то оборудование окажется зануленным.

Идея в том, что по заземленному или зануленному проводнику течет ток только при перекосе фаз, но это для трансформатора и при аварийных режимах работы. Нельзя выбирать – занулять или заземлять оборудование. Это сделано уже на подстанции. Обычно используется глухозаземленная нейтраль.

Если к примеру обмотка двигателя стиральной машины разрушилась и появилось сопротивление между корпусом и обмоткой, то на корпусе стиральной машины будет потенциал, который можно обнаружить индикаторной отверткой.

Если машина не заземлена, то при касании корпуса потенциал машины станет потенциалом вашей руки, а т.к.

ванная, где находится машина, является помещением особо опасным с точки зрения поражения током и следовательно пол является токопроводящим, нога приобретет нулевой потенциал и значит вы получите удар напряжением, пропорциональным потенциалу руки.

Если машину заземлить, то в теории сработает автоматический выключатель защиты. Если машину занулить, то потенциал растечется вокруг всей машины и при касании потенциалы руки и ноги будут одинаковыми. Только надо учитывать, что ток растекается вокруг и при шагании ноги оказываются под разными потенциалами. И, конечно, можно получить удар напряжением.

Критерии применения заземления

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В переменного тока – трёхфазные трехпроводные с глухозаземленной нейтралью; однофазные двухпроводные, изолированные от земли; двухпроводные сети постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока; в сетях выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали.

Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках при напряжении 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше постоянного тока; при любых напряжениях во взрывоопасных помещениях.

В зависимости от места размещения заземлителей относительно заземляющего оборудования различают два типа заземляющего устройств – выносное и контурное.

При выносном заземляющем устройстве заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование.

При контурном заземляющем устройстве электроды заземлителя размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки.

В открытых электроустановках корпуса присоединяют непосредственно к заземлителю проводами. В зданиях прокладывается магистраль заземления, к которой присоединяют заземляющие провода. Магистраль заземления соединяют с заземлителем не менее чем в двух местах.

В качестве заземлителей в первую очередь следует использовать естественные заземлители в виде проложенных под землёй металлических коммуникаций (за исключением трубопроводов для горючих и взрывчатых веществ, труб теплотрасс), металлических конструкций зданий, соединённых с землёй, свинцовых оболочек кабелей, обсадных труб артезианских колодцев, скважин, шурфов и т.д.

В качестве естественных заземлителей подстанций и распределительных устройств рекомендуется использовать заземлители опор отходящих воздушных линий электропередачи, соединённых с заземляющим устройством подстанций или распределительным устройством с помощью грозозащитных тросов линий.

Если сопротивление естественных заземлителей Rз удовлетворяет требуемым нормам, то устройство искусственных заземлителей не требуется. Но это можно только измерить. Посчитать сопротивление естественных заземлителей нельзя.

Когда естественные заземлители отсутствуют или использование их не даёт нужных результатов, применяют  искусственные заземлители – стержни из угловой стали размером 50Х50, 60Х60, 75Х75 мм с толщиной стенки не менее 4 мм, длиной 2,5 — 3 м; стальные трубы диаметром 50—60 мм, длиной 2,5 — 3 м с толщиной стенки не менее 3,5 мм; прутковая сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м и более.

Заземлители забивают в ряд или по контуру на такую глубину, при которой от верхнего конца заземлителя до поверхности земли остаётся 0,5 — 0,8 м. Расстояние между вертикальными заземлителями должно быть не менее 2,5—3 м.

Для соединения вертикальных заземлителей между собой применяют стальные полосы толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 кв.мм  или стальной провод диаметром не менее 6 мм. Полосы (горизонтальные заземлители) соединяют с вертикальными заземлителями сваркой. Место сварки обмазывается битумом для влагоизоляции.

Магистрали заземления внутри зданий с электроустановками напряжением до 1000 В выполняют стальной полосой сечением не менее 100 кв.мм или сталью круглого сечения той же проводимости. Ответвления от магистрали к электроустановкам выполняют стальной полосой сечением не менее 24 кв.мм или круглой сталью диаметром не менее 5 мм.

Нормируемые сопротивления заземляющих устройств приведены в табл.1.

Таблица 1. Допустимые сопротивления заземляющего устройства в электроустановках до и выше 1000 В

Наибольшие допустимые значения Rз, ОмХарактеристика электроустановок
Rз < 0,5Для электроустановок напряжением выше 1000В и расчётным током замыкания на землю Iз < 500А
Rз = 250 / Iз < 10Для электроустановок напряжением выше 1000В и расчётным током замыкания на землю Iз < 500А
Rз = 125 / Iз < 10При условии, что заземляющее устройство является общим для злектроустановок напряжением до и выше 1000 В и расчётном токе замыкания на землю Iз < 500
Rз < 2В электроустановках напряжением 660/380 В
Rз < 4В электроустановках напряжением 380/220 В
Rз < 8В электроустановках напряжением 220/127 В

Расчётные токи замыкания на землю принимают по данным энергосистемы либо путём расчётов. В принципе, при строительстве коттеджа ток замыкания на землю не нужен. Это вопрос заземления подстанции.

Расчёт заземления методом коэффициентов использования производится следующим образом.

1. В соответствии с ПУЭ устанавливается необходимое сопротивление заземления Rз по таблице 1.

2. Определяют путём замера, расчётом или на основе данных по работающим аналогичным заземлительным устройствам возможное сопротивление растеканию естественных заземлителей Rе.

3. Если RеRз, то необходимо устройство искусственного заземления.

4. Определяют удельное сопротивление грунта ρ из таблицы 2. При производстве расчётов эти значения должны умножаться на коэффициент сезонности, зависящий от климатических зон и вида заземлителя (таблица 3).

Таблица 2. Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды p, Ом•м

Наименование грунтаУдельное сопротивление, Ом•м
Песок700
Супесок300
Суглинок100
Глина40
Садовая земля40
Глина (слой 7-10 м) или гравий70
Мергель, известняк, крупный песок с валунами1000-2000
Скалы, валуны2000-4000
Чернозём20
Торф20
Речная вода (на равнинах)10-100
Морская вода0,2-1

Примерное распределение государств СНГ по климатическим зонам:

1 зона: Архангельская, Кировская, Омская, Иркутская области, Коми, Урал;

2 зона: Ленинградская и Вологодская области, центральная часть России, центральные области Казахстана, южная часть Карелии.

3 зона: Латвия, Эстония, Литва, Беларусь, южные области Казахстана; Псковская, Новгородская, Смоленская, Брянская, Курская и Ростовская области.

4 зона: Азербайджан, Грузия, Армения, Узбекистан, Таджикистан, Киргизия, Туркмения (кроме горных районов), Ставропольский край, Молдова.

Таблица 3. Признаки климатических зон и значения коэффициента Кс

Данные, характеризующие климатические зоны и тип применяемых заземляющих электродовКлиматические зоны СНГ
1234
Климатические признаки зон:
средняя многолетняя низшая температура (январь), °Сот -20 до -15от -14 до -10от -10 до 0от 0 до +5
средняя многолетняя высшая температура (июль), °Сот +16 до +18от +18 до +22от +22 до +24от +24 до +26
среднегодовое количество осадков, мм~400~500~500~300-500
продолжительность замерзания вод, дн190-1701501000
Значение коэффициента Кс при применении стержневых электродов длиной 2 – 3 м и глубине заложения их вершины 0,5 – 0,8 м1,8-21,5-1,81,4-1,61,2-1,4
Значение коэффициента К'с при применении протяжённых электродов и глубине заложения их вершины 0,8 м4,5-7,03,5-4,52,0-2,51,5-2,0
Значение коэффициента Кс при длине 5 м и глубине заложения вершины 0,7-0,8 м1,351,251,151,1

5. Определяют сопротивление, Ом, растеканию одного вертикального заземлителя – стержневого круглого сечения (трубчатый или уголковый) в земле:

Таблица 4. Коэффициенты использования Мв вертикальных электродов из труб, уголков или стержней, размещённых в ряд без учёта влияния полосы связи

Отношение расстояния между электродами к их длине: а/lЧисло электродов МвМв
120,84-0,87
30,76-0,80
50,67-0,72
100,56-0,62
150,51-0,56
200,47-0,50
220,90-0,92
30,85-0,88
50,79-0,83
100,72-0,77
150,66-0,73
200,65-0,70
320,93-0,95
30,90-0,92
50,85-0,88
100,79-0,83
150,76-0,80
200,74-0,79

Таблица 5. Коэффициенты использования Мв вертикальных электродов из труб, уголков или стержней, размещённых по контуру без учёта влияния полосы связи

Отношение расстояния между электродами к их длине а/lЧисло электродов МвМв
140,66-0,72
60,58-0,65
100,52-0,58
200,44-0,50
400,38-0,44
600,36-0,42
1000,33-0,39
240,76-0,80
60,71-0,75
100,66-0,71
200,61-0,66
400,55-0,61
600,52-0,58
1000,49-0,55
340,84-0,86
60,78-0,82
100,74-0,78
200,68-0,73
400,64-0,69
600,62-0,67
1000,59-0,65

6. При устройстве простых заземлителей в виде короткого ряда вертикальных стержней расчёт на этом можно закончить и не определить проводимость соединяющей полосы, поскольку длина её относительно невелика (в этом случае фактически сопротивление заземляющего устройства будет несколько завышено). В итоге общая формула для расчета сопротивления вертикальных заземлителей выглядит так

где

р – Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды, Ом•м, таблица 2

КС – Признаки климатических зон и значения коэффициента, таблица 3.

L – длина вертикального заземлителя, м

d – диаметр вертикального заземлителя, м

t’ – длина от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м

Мв – коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от количества заземлителей и расстояния между ними (табл.4, 5). Предварительное количество вертикальных заземлителей для определения Мв можно принять равным Мв=rв/Rз

а – расстояние между вертикальными заземлителями (обычно отношение расстояния между вертикальными заземлителями к их длине принимают равным а/l=1;2;3)

Rз – Допустимые сопротивления заземляющего устройства в электроустановках до и выше 1000 В  , таблица 1

при этом  l>d,  t0>0,5 м;

для уголка с шириной полки b получают d=0,95b.

Для горизонтальных заземлителей расчет ведется тем же методом коэффициента использования

1. Определяют сопротивление, Ом, растеканию горизонтального заземлителя. Для круглого стержневого сечения:

Таблица 6. Коэффициенты использования Мг горизонтального полосового электрода (трубы, уголки, полосы и т.д.) при размещении вертикальных электродов в ряд.

Отношение расстояния между электродами к длине a/lМг при числе электродов в ряд
4581020305065
10,770,70,670,620,420,310,20,2
20,890,90,790,750,560,460,40,34
30,920,90,850,820,680,580,50,47

Таблица 7. Коэффициент использования Мг горизонтального полосового электрода (трубы, уголки, полосы и т.д.) при размещении вертикальных электродов по контуру.

Отношение расстояния между электродами к длине a/lМг при числе электродов в контуре заземления
4581020305070100
10,450,40,360,340,270,240,210,20,19
20,550,480,430,40,320,30,280,260,24
30,650,640,60,560,450,410,370,350,33

где

р – приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды, Ом•м, таблица 2

КС – признаки климатических зон и значения коэффициента, таблица 3.

L – длина горизонтального заземлителя, м

d – диаметр горизонтального заземлителя, м

t’ – длина от поверхности земли до середины горизонтального заземлителя, м

Мв—коэффициент использования горизонтальных заземлителей, зависящий от количества заземлителей и расстояния между ними (табл. 6, 7).

а – расстояние между горизонтальными заземлителями (обычно отношение расстояния между горизонтальными заземлителями к их длине принимают равным а/l=1;2;3)

Rз – Допустимые сопротивления заземляющего устройства в электроустановках до и выше 1000 В, таблица 1

Здесь l>d, l>>4t’. Для полосы шириной b получают d=0,5b.

Пример 1

Рассчитать заземляющее устройство заводской подстанции 35/10 кВ, находящейся во второй климатической зоне. Сети 35 и 10 кВ работают с незаземленной нейтралью. На стороне 35 кВ Iз=8А, на стороне 10 кВ  Iз=19А.

Собственные нужды подстанции получают питание от трансформатора 10/0,4 кВ с заземленной нейтралью на стороне 0,4 кВ, естественных заземлителей нет. Удельное сопротивление грунта при нормальной влажности p=62 Ом*м.

Электрооборудования подстанции занимает площадь 18*8 кв.м.

Решение

Прикинем количество вертикальных электродов 10 шт. по таблице 5, Мв=0,58.

Найдем количество вертикальных электродов

Если Nв10,  нужно увеличить Мв, что соответственно увеличит и примерное количество электродов.

Прикинем количество горизонтальных электродов 50 шт. по таблице 6, Мг=0,2.

Если Nг50, то нужно увеличить Мв, что соответственно увеличит и примерное количество электродов.

Пример 2

Рассчитать заземляющее устройство коттеджа в Беларуси. Коттедж стоит на глинистой почве, следовательно удельное сопротивление грунта p=40 Ом*м. Для заземления используется арматура диаметром 12 мм и длиной 2 метра.

Решение

По таблице 1 – Rз=4

По таблице 2 – р=40 Ом*м

По таблице 3 – Кс=1,6

Электроды будут размещаться в ряд, поэтому по таблице 4 прикинем количество вертикальных электродов, например 10 шт. Мв=0,62
Глубина забивания всех электродов от поверхности земли – 0,7 метра, плюс к этому половина длины двухметрового электрода и следовательно t’=1,7 метра.

Найдем количество вертикальных электродов

Если Nв>10, то нужно увеличить Мв, что соответственно увеличит и примерное количество электродов.

По таблице 4 прикинем количество вертикальных электродов, итого 15 шт. Мв=0,56

Если Nв30, то нужно увеличить Мг, что соответственно увеличит и примерное количество электродов.

По таблице 6 прикинем количество горизонтальных электродов, например 50 шт. Мг=0,21

Если Nг

Источник: http://www.volt-220.com/theory/ground.html

Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления – 5.0 из 5, основанный на 3 голосах

:  5 / 530Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

Электричество, хотим мы того или нет, есть везде. В космическом пространстве, пронизывая все на своем пути, несутся бесчисленные космические лучи – электрически заряженные элементарные частицы.

За пределами нашей планеты на высоте около 17 000 км над ее поверхностью находятся радиационные пояса, наполненные электрическими зарядами.

На высоте 1000 км расположилась ионосфера – ионизированный космическими лучами слой воздушной оболочки Земли.

Атмосфера пронизана радиоволнами. Поверхность Земли покрыта линиями электропередачи. Например, в Беларуси по состоянию на 01.01.2017 суммарная длина воздушных линий 0.

4 кВ – 750 кВ составила более 275 000 км. И, конечно же, электричество есть в каждом доме, на каждом заводе, в каждом предприятии.

Сегодня все люди так или иначе взаимодействуют с электричеством, которое, однако, может быть не только другом.

Для уменьшения вероятности электротравматизма применяют защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей, которые могут оказаться под опасным напряжением. Цель – защитить человека от действия тока в случае прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства закреплено в ПУЭ и ТКП 181-2009.

Человек может по неосторожности прикоснуться непосредственно к токоведущим элементам или неосмысленно к корпусу электроустановки, на котором появилось напряжение из-за повреждения изоляции, замыкания фазы на корпус, обрыва нулевого провода в случае заземления нейтрали трансформатора и т.п.

В обоих случаях через человека начнет протекать ток. Наиболее важное значение в такой экстремальной ситуации имеет величина этого тока, которая зависит от значений сопротивления земли и сопротивления заземления. В зависимости от силы ток, протекающий через пострадавшего, может вызвать три варианта развития событий:

1) Зуд, покалывание или ощущение тепла – при токе (0,5…1,5) мА;

2) Сильное непроизвольное сокращение мышц, которое может привести к тому, например, что рука, держащая проводник или рукоять, не сможет разжаться – при токе (10…25) мА;

3) Хаотическое судорожное сокращение сердца или его остановка – при токе более 50 мА.

Однако заземление используется и для целей эффективного и экономичного функционирования электрических сетей. Такое заземление называется рабочим.

Поэтому при эксплуатации сетей 110 кВ и выше производят регулярное измерение сопротивления заземления, которое согласно методике расчета пропорционально зависит от удельного электрического сопротивления грунта.

Этими измерениями занимаются лаборатории электрофизических измерений, у которых можно заказать испытание заземляющих устройств. После проведения измерения заказчику выдается акт проверки контура заземления.

Приведем таблицу ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта для разных пород по механическому составу и воды (все значения в Ом∙м). На территории Беларуси преобладают суглинистые и супесчаные почвы.

Глина, меловой песок

10…60

Суглинок

40…150

Супесок

150…400

Песок

От 400 до нескольких тысяч

Крупнозернистый песок, гравий, щебень

1000…10 000 или выше

Гранит, гнейс, сланец, базальт

от 1000 до нескольких десятков тысяч

Речная вода

5…100

Морская вода

0,2…1,0 или выше

Удельное сопротивление земли целесообразно измерять без нарушения целостности ее строения, поэтому наилучшим методом измерения является т.н.

«метод четырех точек», при котором для измерений в землю вбиваются штыри диаметром около 1 см.

Заказать измерение удельного сопротивления грунта в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М», имеющей большой опыт работы в области электроизмерений. 

Также согласно источникам приведем таблицу с нормируемыми сопротивлениями заземлений в зависимости от удельного сопротивления грунта (ПУЭ, ТКП 181-2009):

 Вид электроустановки Характеристика заземляемого объекта Характеристика заземляющего устройства Сопротивление, Ом
 1. Электроустановки напряжением выше 1000 В, кроме ВЛ* Электроустановка сети с эффективно заземленной нейтралью Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями  0,5
 2. Электроустановки напряжением до 1000 В с гпухозаземлененой нейтралью, кроме ВЛ*** Электроустановка с глухозаземленными нейтрапями генераторов ипит рансформаторов или выводами источников однофазного тока

 Искусственный заземпигель с подключенными естественными заземлителями и учетом испопьзования заземпитепей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1000 В при количестве отходящих линий не менее двух при напряжении источника, В:

 трехфазный               однофазный

     660                             380

     380                             220

     220                             127

 Искусственный заземпитель, расположенныйв непосредственной близости от нейтралигенератора или трансформатора или выводаисточника однофазного тока при напряжении

источника, В:

 трехфазный               однофазный

     660                             380

     380                             220

     220                             127

2

4

8

15

30

 60 

 3. ВЛ напряжением выше 1000 В****

 Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 320 кВ в населенной местности, на подходах к трансформаторным подстанциям с высшим напряжением 3-20 кВ, а также заземлители электрооборудования, установленного на опорах ВЛ 110 кВ и выше

 Электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3-35 кВ

 Железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности

 3аземпитепь опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом-м:

 до 100;

 более 100 до 500

 более 500 до 1000

 более 1000 до 5000

 более 5000

 Заземлитель опоры

 Заземлитель опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом/м:

 до 100

 более 100

10*****

15*****

20*****

30*****

6-10–3 р*****

250/l**, но не более 10

30*****

0,3р*****

 4. ВЛ напряжением до 1000 В***

ВЛ напряжением до 1000 В****

 Опора ВЛ с устройством грозозащиты

 Опоры с повторными заземлителями нулевого провода

 Опоры с повторными заземлителями нулевого провода

 Заземлитель опоры для грозозащиты

 Общее сопротивление заземления всех повторных заземлений при напряжении источника, В:

 трехфазный                  однофазный

      660                               380

      380                               220

      220                               127

 Заземлитель каждого из повторных заземлений при напряжении источника, В:

 трехфазный                  однофазный

      660                               380

      380                               220

      220                               127

 30

5

10

20

15

30

60

 * Для злектроустановок напряжением выше 1000 В и до 1000 В с изолированной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 500 Ом-м допускается увеличение сопротивления в 0,002 р раз, но не более десятикратного.

 ** I – расчетный ток замыкания на землю, А.

 В качестве расчетного тока принимается:

 – в сетях без компенсации емкостного тока – ток замыкания на землю;

 – в сетях с компенсацией емкостного тока;

 – для заземляющих устройств, к которым присоединены дугогасящие реакторы, – ток, равный 125 % номинального тока зтих реакторов;

 – для заземляющих устройств, к которым не присоединены дугогасящие реакторы, – ток замыкания на землю, проходящий в сети при отключении наиболее мощного из дугогасящих реакторов ипи наиболее разветвленного участка сети.

 *** Для установок и ВЛ напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 100 Ом-м допускается увеличение указанных выше норм в 0,01 р раз, но не более десятикратного.

 **** Сопротивление заземлителей опор ВЛ на подходах к подстанциям должно соответствовать требованиям ТКП 339.

 ***** Для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивление заземлитепей должно быть в 2 раза меньше приведенных в таблице.

Социальные кнопки для Joomla

Источник: https://tmr-power.com/stati/normy-zazemlyauschih-ustroistv

Book for ucheba
Добавить комментарий