Вимоги до захисного заземлення

Для заземлюючих провідників використовують неізольовані мідні провідники поперечним перерізом не менше 4 мм₂ або сталеві струмопроводи діаметром 5…10 мм.

Заземлюючі провідники між собою із заземлюючим пристроєм з’єднуються зварюванням, а з обладнанням, що заземлюється, — зварюванням або за допомогою гвинтового з’єднання.

Контактна площадка в місці розташування з’єднувального болта не повинна фарбуватись, а повинна оброблятись спеціально проти корозії.

У виробничих приміщеннях заземлюючі провідники прокладаються відкрито, корпуси електроустановок повинні бути під’єднанні до магістрального провідника або до заземлювача тільки паралельно.

Магістральний провідник під’єднується до заземлювача не менше ніж у двох місцях.

43) КОНСТРУКТИВНЕ ВЛАШТУВАННЯ ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ. Заземлення – це виконання електричного з’єднання між визначеною точкою системи, установки чи обладнання і локальною землею.

Захисне заземлення – це заземлення точки або точок системи, установки або обладнання для забезпечення електробезпеки. Найчастіше – це заземлення корпусів ЕУ.

Конструктивно захисне заземлення включає заземлюючий пристрій і провідник, що з’єднує заземлюючий пристрій з обладнанням, яке заземлюється, — заземлюючий провідник. Для заземлюючих провідників використовують неізольовані мідні провідники поперечним перерізом не менше 4 мм2 або сталеві струмпроводи діаметром 5…10 мм. Заземлюючі провідники між собою і з заземлюючим пристроєм з’єднуються зварюванням, а з обладнанням, що заземлюється, — зварюванням або за допомогою гвинтового з’єднання з застосуванням антикорозійних заходів. У виробничих приміщеннях заземлюючі провідники прокладаються відкрито, а обладнання приєднується до магістралі заземлення індівідуально шляхом паралельних приєднань.

Заземлюючі пристрої можуть бути природними і штучними. Як природні заземлюючі пристрої використовуються прокладені в землі трубопроводи, оболонки кабелів, арматура будівельних конструкцій, що має контакт з землею тощо. Штучні заземлюючі пристрої – це спеціально закладені в землю металоконструкції, призначені для захисного заземлення. Штучними заземлювачами можуть бути металеві вертикально закладені в грунт електроди (стрижні, труби, кутова сталь тощо), з’єднані між собою за допомогою зварювання з’єднувальною смугою, смугова і листова сталь і т. ін. Закладені в грунт вертикальні електроди, з’єднані металевою смугою в загальну мережу, використовуються, переважно, для цехових заземлюючих пристроїв при значній кількості електроустановок, що заземлюються, заземлюючих пристроїв ВРП тощо. У цьому випадку заземлюючий пристрій виконується у вигляді контурного або виносного, рис. 3.11.

Рис. 3.11. Контурне (а) і виносне (б) заземлення: 1 — заземлюючі пристрої;2 — заземлюючі провідники;3 — обладнання, що заземлюється;4 — внутрішня магістраль (контур) заземлення.

У випадку контурного заземлення (рис. 3.11, а) в приміщенні відкрито по будівельних конструкціях споруджується внутрішній контур заземлення 4, з яким за допомогою з’єднувальних провідників 2 з’єднуються неструмовідні елементи обладнання 3, що заземлюється. Зовні приміщення в грунті на глибині 0,7…1,0 м споруджується контурний заземлюючий пристрій 1 (вертикальні електроди, з’єднані горизонтальним електродом). Внутрішня магістраль заземлення і заземлюючий пристрий з’єднується між собою за допомогою зварювання не менше ніж у двох місцях.

44) РОЗРАХУНОК ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ.Мета розрахунку захисного заземлення – визначення кількості електродів заземлювача і заземлювальних провідників, їхніх розмірів і схеми розміщення в землі, при яких опір заземлюючого пристрою розтіканню струму або напруга дотику при замиканні фази на заземлені частини електроустановок не перевищують допустимих значень.

Розрахунок, як правило, виконується при умовах однорідності ґрунту.

Заземлюючий пристрій складається із заземлювача і з’єднувальної смуги. Розрізняють заземлювачі штучні, які призначені тільки для цілей заземлення, і природні (металеві конструкції і комунікації іншого призначення, які знаходяться у землі).

У якості штучних заземлювачів використовують сталеві труби діаметром 35-50 мм. і кутову сталь (40х40….60х60 мм з товщиною стінок не менше 3,5 мм і довжиною 2,5-3 м); пруткову сталь діаметром не менше 10 мм.; стальні шини перетином 100 мм² . Вертикальні заземлювачі з’єднують у контур смугою із сталі діаметром перетину не менше 6 мм. за допомогою зварювання.

Послідовність розрахунку

1. Визначається розрахунковий струм замикання на землю Із, А і допустимий опір розтікання струму в заземлювальному пристрої Rд, Ом. згідно з ПУЕ в залежності від напруги, режиму нейтралі, потужності електроустановок.

2. Визначається розрахунковий питомий опір ґрунту в залежності від коефіцієнта сезонності для відповідної кліматичної зони:

r_розр.= r_табл – Кс, (3.7)

де r_табл. - приблизне табличне значення питомого опору ґрунту, яке рекомендується для розрахунку, табл. 3.11;

Кс – коефіцієнт сезонності, табл. 3.12, 3.13.

3. Визначається Н – відстань від поверхні землі до середини вертикального заземлювача (рис. 3.5):

Рис. 3.5. Схема розміщення заземлювача в ґрунті

H=H₀+ l /2 , де l- довжина заземлювача, м.; Н₀ – глибина закладення заземлювача, м.

4. Визначається опір розтікання струму в одному вертикальному заземлювачі, Ом:

R_B=0,366 , (3.8)

5. Визначається орієнтована кількість n_ор вертикальних заземлювачів за формулою:

(3.9)

де - коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів,

при =1, n_ор = .

6. Знаючи орієнтовну кількість вертикальних заземлювачів n_ор, їх розташування ( у ряд чи по контуру) і відношення відстані між заземлювачами до їх довжини a/l, визначають за табл. 3.14 або 3.15 коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів.

7. Визначається необхідна кількість n вертикальних заземлювачів з врахуванням коефіцієнта використання з формули (3.9):

= .

8. Визначається R_{РОЗР.В. –} розрахунковий опір розтікання струму у вертикальних заземлювачах при n_В без врахування з’єднувальної стрічки.

Приймаємо, що усі вертикальні заземлювачі з’єднані паралельно.

R_РОЗР.В. . (3.10)

9. Визначається довжина з’єднувальної стрічки Lс за формулою:

Lс =1,05 – а( -1). (3.11)

10. Визначається опір розтікання струму в горизонтальному заземлювачі (з’єднувальної стрічці), Rг:

Rг =0,366 , (3.12)

де Вс – ширина стрічки.

11. Визначаємо η_Г – коефіцієнт використання горизонтального заземлювача при розташуванні вертикальних заземлювачів відповідно до вихідних даних ( в ряд, або по контуру) з табл. 3.16 або 3.17.

12. Визначаємо R_РОЗР.Г. – розрахунковий опір розтікання струму в горизонтальному заземлювачі (з’єднувальній стрічці) з врахуванням η_Г :

R_РОЗР.Г. = Rг / η_Г.

13. Визначається R_РОЗР – розрахунковий опір розтікання струму у вертикальних та горизонтальних заземлювачах, якій повинен бути не більше R_Д :

R_РОЗР.= .

14. Обирається матеріал та перетин з’єднувальних провідників і магістральної шини згідно.