НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 000 В

 

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам [2; 3; 10].

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5…4 м, диаметром 25…50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни и полосы [5]. Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько труб (стержней), забитых в землю и соединенных металлической (стальной) полосой.

Контурным защитным заземлением называется система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены электроустановки.

Заземление электроустановок необходимо выполнять в следующих случаях [2; 3; 10]:

– при напряжении выше 380 В переменного и 440 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, т. е. во всех случаях;

– при номинальном напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и наружных установках;

– при любых напряжениях переменного и постоянного тока во взрывоопасных помещениях.

Классификация и характеристика помещений [2].

Помещения без повышенной опасности – помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную опасность или особую опасность.

Помещения с повышенной опасностью – помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий:

– сырость (относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %);

– токопроводящая пыль;

– токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. д.);

– высокая температура (температура в помещении постоянно или периодически превышает 35 ^оС);

– возможность одновременного прикосновения человека к соединенным с землей металлоконструкциям зданий с одной стороны и металлическим корпусам электрооборудования с другой.

Помещения особо опасные – это те, которые характеризуются наличием одного из следующих условий:

– особая опасность – относительная влажность близкая к 100 % (потолок; стены; пол; предметы, находящиеся в помещении, покрытые влагой);

– химически активная или органическая среда (в помещении содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения и плесень);

– наличие одновременно двух и более условий для помещений повышенной опасности.

На электрических установках напряжением до 1 000 В одиночные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм². Для уменьшения экранирования рекомендуется располагать одиночные заземлители на расстоянии не менее 2,5…3 м один от другого [5].

 

Методика расчета. Сопротивление растеканию тока через одиночный заземлитель из труб диаметром 25…50 мм [5] (Ом) находится по формуле

R_тр = 0,9 (r/L_тр), (4.1)

 

где r – удельное сопротивление грунта, которое выбирают в зависимости от его типа, Ом×см (для песка оно равно 70 000, для супеси – 15 000…40 000, для суглинка – 4 000…15 000, для глины – 800…7 000, для чернозема – 900…5 300); l_тр – длина трубы, l_тр = 1,5…4 м.

Ориентировочное число вертикальных заземлителей, без учета коэффициента экранирования, рассчитывается следующим образом:

 

n = R_тр / r, (4.2)

 

где r – допустимое сопротивление заземляющего устройства на электроустановках до 1 000 В не более 4 Ом, в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ).

Разместив вертикальные заземлители на плане и определив расстояние между ними а = 2,5…3 м, определяется коэффициент экранирования заземлителей h_тр (табл. 4.1, 4.2).

Число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования имеет вид

n_{1 =} n / h_тр. (4.3)

Далее рассчитывается длина соединительной полосы (м):

 

L_n = n₁×a, (4.4)

 

где а – расстояние между заземлителями, м.

 

Таблица 4.1