Захисне заземлення визначення. Захисне заземлення
Поняття захисного заземлення та принцип його дії. Призначення заземлення – усунення небезпеки ураження електрострумом у разі дотику до корпусу. Розрахунок заземлення проводиться за допустимим напруженнямдотику та кроку або допустимого опору розтікання струму заземлювача. Розрахунок заземлення має на меті встановити основні параметри заземлення – число вертикальних заземлювачів та його розмірів порядок розміщення заземлювачів довжини заземляючих провідників та його перерізу.
Поділіться роботою у соціальних мережах
Якщо ця робота Вам не підійшла внизу сторінки, є список схожих робіт. Також Ви можете скористатися кнопкою пошук
71. Поняття захисного заземлення та принцип його дії.Види заземлювальних пристроїв.
Захисне заземлення - навмисне електричне з'єднання із землею металевих нетоковедущих частин,які можуть опинитися під напругою внаслідок замиканняна корпус. Призначення заземлення– усунення небезпеки ураження електрострумом у разі дотику до корпусу.
Тільки якісно виконанезаземлення здатне захистити людину від небезпечної поразки електричним струмомта забезпечити надійну роботу пристроїв.Заземлення-це пристрій, призначене для навмисного електричного з'єднання із землею обладнання та електроустановки або підключення будь-якої точки мережі.Заземлення складається з двох основних частин:
∙ заземлювачів- металеві електроди у вигляді сталевого(рідше мідного) стрижня, забиті вертикально в землю; може бути представлений як комплекс елементів спеціальної форми.
∙ заземлюючих провідників-захисні провідники,що з'єднують заземлювальний пристрійіз заземлювачем.
Розрахунок заземлювального пристроюзводиться до визначення кількості,типу та місця розміщення заземлювачів,а також перерізи заземлювальних провідників.Розрахунок заземлювального пристрою вимагає врахування різних факторів,що впливають на опір заземлювача.Це досить складний процес.який може виконати надійно та професійно лише фахівець,володіє необхідним досвідом та навичками.
Розрахунок заземленняпроводиться за допустимою напругою дотику та кроку або допустимим опором розтікання струму заземлювача.Розрахунок заземленнямає на меті встановити основні параметри заземлення- Число вертикальних заземлювачів та їх розмірів,порядок розміщення заземлювачів,довжини заземлюючих провідників та їх перетину.
Пристрій заземленнямає обов'язково відповідати всім вимогам основного документа РФ«ПЕУ» ( правила влаштування електроустановок) .
Інші схожі роботи, які можуть вас зацікавити. |
|||
| 994. | Влаштування та призначення захисного заземлення електроустановок | 51.18 KB | |
| Система стандартів безпеки праці ССБТ. В даний час проблема забезпечення безпеки життєдіяльності стає все більш актуальною. У суспільстві змінюються підходи до забезпечення національної безпеки що дозволяє заново розглядати місце та роль Росії в сучасному світі. Система стандартів безпеки праці ССБТ. | |||
| 392. | ДОСЛІДЖЕННЯ СТАНУ ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА-ВОЛЬТМЕТРА | 53.86 KB | |
| Однією із заходів захисту у разі є застосування захисного заземлення. Цілі лабораторної роботи: отримати практичні навички щодо вибору та розрахунку параметрів захисного заземлення термінів та методів вимірювання опору та визначення придатності захисного заземлення електроустановок. Штучним заземлювачем називається заземлювач спеціально виконаний убитий вкручені закопаний на певну глибину з метою заземлення. | |||
| 3778. | Принцип дії електричної машини постійного струму | 477.07 KB | |
| Характерною ознакою машин постійного струмує наявність у них колектора – механічного перетворювача змінного струмуу постійний та навпаки. Необхідність у такому перетворювачі пояснюється тим, що в обмотці якоря колекторної машини повинен протікати змінний струм | |||
| 21334. | Принцип роботи та застосування регуляторів напруги для підвищення ефективності функціонування електротехнічних пристроїв | 39.88 KB | |
| В даний час завдання регулювання напруги отримали матеріальну основу у вигляді регулюючих та компенсуючих пристроїв. Постійність напруги у кожній точці мережі можна забезпечити застосуванням локальних регуляторів електричних ланцюгах. Таким чином виникає питання про створення локальних систем автоматичного регулювання напруги електричної мережі. | |||
| 20826. | Поняття зброї, бойових припасів, вибухових речовин та вибухових пристроїв у кримінальному праві Республіки Казахстан | 71.11 KB | |
| Незаконне придбання передача збут зберігання перевезення або носіння зброї боєприпасів вибухових речовин та вибухових пристроїв скоєні групою осіб за попередньою змовою або неодноразово. Поняття зброї бойових припасів вибухових речовин та вибухових пристроїв у кримінальному праві Республіки Казахстан. Поняття бойових припасів вибухових речовин вибухових пристроїв вогнепальної та холодної зброї та класифікація... | |||
| 499. | Виробничий пил. Види виробничого пилу, зокрема. за характером впливу на організм людини та хімічним складом | 10.2 KB | |
| Види виробничого пилу у т. Поняття та класифікація пилу. За останні рокиз'явилися великі установи масового обслуговування населення супер та гіпермаркети комбінати сервісного обслуговування косметичні салони виставкові комплекси зали для обслуговування клієнтів фінансових підприємству яких рух великих людських та товарних потоків створює підвищений вміст пилу у приміщеннях. Багато видів виробничого пилу є аерозоль. | |||
| 610. | Види виробничого висвітлення. Види природного висвітлення. Поняття к.о.о. Розрахунок площі світлових прорізів та кількості вікон | 13 KB | |
| Види виробничого висвітлення. Види природного висвітлення. Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути: природним сонячним промінням, що створюється, і дифузним світлом небосхилу; штучним його утворюють електричні лампи; змішаним яке є сукупністю природного і штучного освітлення. Місцеве освітлення призначене для освітлення лише робочих поверхонь і не створює необхідної освітленості навіть на прилеглих до них площах. | |||
| 4308. | Угода: поняття та види | 3.72 KB | |
| Угоди – дії юридичних фізичних осібстворені задля виникнення встановлення змін або припинення цивільних правий і обов'язків. Разом про те цивільні правничий та обов'язки можуть містити також такі угоди які передбачені законодавством але суперечать йому. Зміст угоди має відповідати вимогам закону. Укладання угоди у потрібній законом формі. | |||
| 10700. | Поняття та види зобов'язань | 29.25 KB | |
| Миронов розбив уночі замкнену скляну медичну шафу в міській лікарні № 33, щоб дістати нітрогліцерин для зняття серцевого нападу у свого сусіда по палаті, оскільки чергової сестри на місці не було. Кареліна купуючи у своєї знайомої Медведіною золоте кільце з каменем думала, що камінь є діамантом. Через півтора роки вона дізналася що камінь у кільці не належить до дорогоцінних а є фіанітом. Набірний цех друкарні, що уклав з видавництвом договір про надрукування книги присвяченої подвигам... | |||
| 14790. | Релігієзнавство. Поняття та види релігій | 32.8 KB | |
| Ці питання не такі прості як здаються на перший погляд. Релігієзнавство розглядає релігію як культурно-історичний феномен і пропонує вивчення релігійних вірувань деномінацій конфесій у всьому їхньому різноманітті уникаючи ідеологічних оцінок. Правова свідомість спочатку тісно замикається з релігійним поняттям гріховне і злочинне багато в чому збігаються релігійні норми служать джерелом правових норм біля витоків правосуддя нерідко стояли священнослужителі будь-яке посягання на релігію розглядалося як злочин. | |||
Захисне заземлення– це навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих нетоковідних частин, які можуть опинитися під напругою. Служить для перетворення замикання на корпус замикання на землю з метою зменшення напруги на корпусі відносно землі до безпечної величини.
Заземлити– означає металево надійно, за допомогою проводів, що не мають ізоляції, або шин, з'єднати із заземлювачами елементи або частини обладнання, що підлягають захисту. Заземлювачі бувають природні та штучні.
Природні заземлювачі– металеві предмети, що мають достатню та постійну поверхню зіткнення із землею (трубопроводи, елементи конструкції будівель, баки для води).
Штучні заземлювачі– будь-які металеві предмети, що мають достатню та постійну поверхню зіткнення із землею, що спеціально закладаються в землю для цілей заземлення (труби, куточки, профілі, прути).
Природні та штучні заземлювачі з'єднують один з одним металевою сталевою шиною, переріз якої обумовлюється значенням струмів замикання на землю та механічною міцністю заземлювачів.
Заземлюючим провідником називають провід, що з'єднує обладнання, що захищається з заземлювачем, що знаходиться в землі.
Якість заземлювача визначається значенням опору заземлення та зміною напруги щодо землі. Під опором заземлення заземлювача розуміють опір між заземлювачем (біля місця зіткнення із ґрунтом) та землею. Значення опору заземлення визначається як відношення повної напруги щодо землі до повному струмузамикання землі. Під повною напругою щодо землі розуміється напруга, що виникає в ланцюзі струму замикання на землю між заземлювачем та землею (зона нульового потенціалу).
Фізична сутність захисного заземлення показана малюнку, де ліворуч зображено будь-який трифазний електроприймач (електродвигун, трансформатор, прилад), праворуч – джерело електроенергії, нейтраль якого наглухо заземлена. На цьому ж малюнку представлена залежність зміни напруги U від L де L – відстань між заземлювачем і зоною нульового потенціалу.
Принципова схемазаземлення для захисту від напруги, що виникла на корпусі обладнання. 1 – електроприймач; 2, 3 – заземлювачі; 4 – джерело елктроенергії; z чол - повний опір тіла людини; U п – повна напруга щодо землі; U пр - напруга дотику; U крок – напруга кроку; r – активний опірізоляції; с – ємність дроту щодо землі.
Якщо ізоляція електроприймача пошкодилася, то його струмоведуща частина електрично з'єдналася з незаземленим металевим корпусом технологічного обладнання або захисного пристрою. Торкнувшись такого корпусу або підтримує його конструкції, залишеної без заземлення, людина виявляється під напругою дотику, значення якого дорівнює фазному або близько до нього. Таким чином, сутність захисту за допомогою пристрою заземлень полягає у створенні такого заземлення, яке мало б опір, досить малим для того, щоб падіння напруги на ньому (а саме воно і буде вражаючим) не досягло значення, небезпечного для людини. У пошкодженому ланцюгу необхідно забезпечити таке значення струму, яке було б достатнім для надійного спрацьовування захисних пристроїв, встановлені на джерелі живлення.
Нормування опору заземлення. Для мереж напругою нижче 1000 на підставі статистичних даних "Правилами пристрою електроустановок" визначено лише верхнє чисельне значення допустимої межі опору заземлення, а саме 40 м.
6. Занулення(Заземлююча система з нульовим заземленим дротом).
Зануленнямназивається захисний захід, що застосовується тільки в мережах із заземленою нейтраллю напругою нижче 1000 В, призначений для захисту людей від напруги, що виникає на металевих частинахобладнання, що нормально не знаходяться, але можуть опинитися під напругою при тих чи інших пошкодженнях ізоляції, і полягає у створенні у пошкодженому ланцюзі значення струму, достатнього для надійної роботи захисту.
Занулити– це означає металево (електрично) надійно з'єднати частини обладнання, що підлягають захисту, нульовим дротом. Занулення вимагає застосування заземлювачів для приєднання до них нульового дроту. Але значення цих заземлювачів інше, ніж заземлення.
Принципова схема занулення захисту людей від напруги, що виникає на корпусі обладнання при пошкодженні ізоляції. 1 – електроприймач; 2, 3 – заземлювачі; 4 – джерело електроенергії; 5 – розподіл U пр за відсутності заземлення; 6 – те саме за його наявності; z чол - повний опір тіла людини; R з, n - Опір повторного заземлення; R зм - Опір заземлювача нейтралі генератора; U про – падіння напруги на нульовому дроті; U пр – падіння напруги за відсутності повторного заземлення; U пр – те саме за його наявності.
Фізична сутність захисту у системі занулення пояснюється малюнку, у якому представлена важлива схема занулення з одним електроприймачем. Показано з'єднання нейтралів джерела електроенергії з корпусом електроприймача; наведено діаграму, що характеризує зміну напруги щодо землі, що виникає при пошкодженні ізоляції у двох випадках:
– нульовий провід має єдине заземлення біля джерела електроенергії;
– нульовий провід має повторне заземленняу електроприймача.
У першому випадку напруга дотику збільшується у бік електроприймача і досягає максимального значення біля його корпусу; чисельно ця напруга дорівнює падінню напруги на нульовому проводі при короткому замиканні, що виникає в електроприймачі між фазним і нульовим проводом. Якщо опір фазного дроту r ф буде дорівнює опору нульового дроту r 0 то напруга дотику в момент короткого замикання на корпусі електроприймача при відсутності повторного заземлювача буде дорівнює половині фазного. Якщо ж опір нульового дроту буде більше опоруфазного, то напруга дотику буде більше половини фазного. Зменшити напругу дотику можна двома шляхами: збільшивши переріз нульового дроту або влаштувавши повторні заземлювачі.
Висновок: фізична сутність захисту за допомогою системи занулення полягає у зниженні напруги дотику шляхом зменшення опору нульового дроту та перерозподілу напруги дотику між основним (нейтраль трансформатора) і повторним (у електроприймача) заземлювачами за допомогою повторних заземлювачів, чисельні значення опорів яких ролі не відіграють.
7. Захисне вимкнення.
Захисне відключення– це система захисту, заснована на автоматичному відключенні електроприймача, якщо на металевих частинах його, які нормально не знаходяться під напругою, з'являється напруга, значення якої небезпечне для людини.
Таку систему, призначену для мережі з ізольованою нейтраллю, Важливо можна використовувати і для мережі із заземленою нейтраллю.
Принцип роботи:
Принципова схема захисного відключення.
1 – корпус електроприймача; 2 - пружина, що відтягує; 3 – клямка, що утримує ножі вимикача; 4 - котушка, що відключає; 5, 6 – заземлювачі.
При захисті людини від напруги, що виникає на корпусі одиночного електроприймача внаслідок пошкодження його ізоляції, можливі два випадки: електроприймач не заземлений та має заземлення.
Першому випадку відповідає малюнок (I) – контакт із заземлювачем розімкнуто. На деякій відстані від електроприймача, що захищається, забивають в землю заземлювач. Далі ставлять сам вимикач чи захисний вимикач. На малюнку всі елементи цього вимикача наочності принципу дії роз'єднані. Захисний вимикач(Вимикач) має котушку, що розриває ланцюг при подачі на неї напруги. Він може мати і котушку, що включає, що дозволяє здійснювати включення натисканням кнопки. Котушка, що відключає, утримує вимикач у замкнутому включеному стані за допомогою клямки. Один кінець котушки приєднаний до корпусу електроприймача, другий – до виносного заземлювача. У разі пошкодження ізоляції між корпусом електроприймача та виносним заземлювачем з'являється фазна напруга. Котушка, що відключає, опиниться під напругою, і через неї піде струм. Її сердечник втягнеться і звільнить утримуючу клямку. Пружина відтягне ножі вимикача, і ланцюг розірветься. Напруга дотику на корпусі електроприймача зникне, зіткнення з ним стане безпечним.
Якщо корпус електроприймача заземлений, роз'єднувач заземлювача буде включений. При пошкодженні ізоляції на корпусі електроприймача з'явиться напруга, але вона вже не буде рівною фазному. Значення напруги визначить падіння напруги на заземлювачі, рівне струму замикання на землю, помноженому на опір заземлення заземлювача. У цьому випадку котушка вимикача має бути розрахована на дію від меншої напруги. Основою захисту за допомогою захисного відключення є швидке відключення пошкодженого електроприймача. Чим менший часдії відключаючого пристрою, тим надійніша система захисту. Однією з переваг захисного відключення є те, що воно може спрацьовувати і при повному замиканні, а вже на початку розвитку пошкодження. Це його суттєва перевага.
Лабораторна робота
Дослідження ефективності дії
захисного заземлення в електроустановках
напругою до 1000 В
4.1. Мета та зміст роботи
Дослідити вплив захисного заземлення на небезпеку ураження струмом в електроустановках, що живляться від трифазних трипровідних мереж із ізольованою нейтраллю та від трифазних п'ятипровідних мереж із заземленою нейтраллю напругою до 1 кВ.
1. Дослідити ефективність захисного заземлення корпусу електроспоживача, що живиться від трифазної трипровідної мережі із ізольованою нейтраллю.
2. Дослідити залежність напруги на заземленому корпусі електроспоживача від величини опору його заземлювального пристрою в мережі із ізольованою нейтраллю.
3. Оцінити небезпеку ураження струмом при одночасному замиканні різних фаз мережі з ізольованою нейтраллю на корпуси електроспоживачів, що мають окремі заземлювальні пристрої.
4. Дослідити вплив захисного заземлення на небезпеку ураження струмом при замиканні фази на корпус електроспоживача, що живиться від трифазної п'ятипровідної мережі із заземленою нейтраллю.
4.2. Теоретична частина
4.2.1. Загальні відомості
Технічний прогрес супроводжується підвищенням енергоозброєності людей у всіх сферах їхньої життєдіяльності. При цьому розширюється номенклатура використовуваних електроустановок, що є будь-яким поєднанням взаємопов'язаного електрообладнання в межах даного простору або приміщення.
Під електрообладнанням розуміється будь-яке обладнання виробництва, передачі, розподілу чи споживання електричної енергії, наприклад: машини, трансформатори, апарати, вимірювальні прилади, пристрої захисту, кабельна продукція, електроприймачі.
Електричний струм, протікаючи через організм людини і надаючи тепловий (термічний), електролітичний та біологічний вплив, може викликати серйозні наслідки для здоров'я. І хоча електротравми (травми, викликані впливом електричного струму або електричної дуги) становлять лише незначну частину загального травматизму, кількість смертельних електротравм у загальному смертельному травматизмі є великою.
Дія на організм людини електричного струму одних і тих же параметрів залежить від навколишнього оточення та стану самого організму: електричний струм, що не викликає помітного впливу на організм людини в одних умовах, може призвести навіть до смертельного результату в інших. Небезпека ураження електричним струмом посилюється ще й тим, що він не може бути виявлений за допомогою наших органів чуття.
Захист людей від ураження електричним струмом за умов виробництва та побуту досягається у різний спосіб, однією з є захисне заземлення.
4.2.2. Призначення, сутність та сфера застосування захисного заземлення
Захисне заземлення призначене для захисту людей від ураження електричним вражаючим струмом при непрямому дотику з відкритими провідними частинами електроустановки та сторонніми провідними частинами, що не є частинами електроустановки (наприклад, металоконструкції будівлі, металеві газові мережі, водопровід, труби опалення тощо). , підлоги та стіни з неізоляційного матеріалу), які можуть опинитися під напругою у разі пошкодження.
Під вражаючим струмом розуміється струм, що проходить через тіло людини, характеристики якого можуть зумовити патофізіологічні дії або спричинити травму.
Під відкритою провідною частиною розуміється нетоковедуща частина, доступна дотику людини, яка може бути під напругою при порушенні ізоляції струмовідних частин.
Захисне заземлення є навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом, наприклад, з неізольованим від землі водоймою (надалі - землею), відкритих провідних частин електроустановки та сторонніх провідних частин, що не є частинами електроустановки (надалі – відкритих провідних частин) можуть бути під напругою у разі пошкодження.
Для електроустановок напругою до 1 кВ залежно від типу систем струмопровідних провідників (для змінного струму – однофазні дво- та трипровідні, двофазні три- та п'ятипровідні та трифазні чотирьох та п'ятипровідні та для постійного струму – дво- та трипровідні) за ГОСТ Р 50571.2-94 прийняті такі системи заземлення: TN, TT, ІТ.
Літерні позначення тут мають такий сенс.
Перша літерав позначенні ( Iабо T)визначає характер заземлення джерела живлення (генератора, трансформатора) (рис.4.1)
Літера I(Ізольована нейтраль) позначає, що всі струмоведучі частини джерела живлення ізольовані від землі, або одна точка заземлена через прилади або пристрої, що мають великий опір.
Літера Т(TERRA, земля) означає, що струмоведуча частина (зазвичай нейтраль) джерела живлення з'єднана безпосередньо із заземлюючим пристроєм (глухо заземлена нейтраль).
Друга літерапозначає характер заземлення відкритих провідних частин електроустановки.
Літера Тозначає, що відкриті провідні частини електроустановки заземлені незалежно від характеру зв'язку джерела живлення із землею.
Літера N(нейтраль) позначає безпосередній зв'язок відкритих провідних частин електроустановки з нейтраллю глухозаземленной джерела живлення.
Система ТN– система, в якій нейтраль джерела живлення глухо заземлена, а відкриті провідні частини електроустановки приєднані до нейтралі глухозаземленої джерела за допомогою нульових захисних або спільних провідників.
За способом прокладання захисного провідника система TN поділяється на:
систему TN– C, у якій функції нульового захисного та нульового робочого провідника поєднані в одному PEN-провіднику на всьому її протязі (рис.4.1а);
систему TN– Sу якій нульовий захисний (PE) та нульовий робочий (N) провідники розділені на всьому її протязі (рис.4.1 б);
систему TN– C– S, в якій функції нульового робітника (N) та нульового захисного (PE) провідників поєднані в одному (PEN) провіднику в якійсь її частині, починаючи від джерела живлення (рис.4.1);
Підстанція Електроустановка будівлі
Підстанція Електроустановка будівлі
Підстанція Електроустановка будівлі
Підстанція Електроустановка будівлі
Рис. 4.1. Типи систем заземлення:
а – система TN-C; б – система TN-S; в – система TN-C-S; г – система TT;
д – система IT.
Як додатковий захід у системі ТNможе бути застосований (а у деяких випадках обов'язковий) повторний заземлювальний контур на введенні споживача, який обов'язково з'єднується з нульовим захисним провідником джерела живлення.
Система TT– система, у якій нейтраль джерела живлення глухо заземлена, а відкриті провідні частини електроустановки заземлені за допомогою заземлювального пристрою, електрично незалежного від глухозаземленої нейтралі джерела (рис.4.1 г).
Система IT– система, в якій нейтраль джерела живлення ізольована від землі або заземлена через прилади або пристрої, що мають великий опір, а відкриті провідні частини електроустановок заземлені (рис. 4.1 д).
Електроустановки напругою до 1 кВ житлових, громадських та промислових будівель та зовнішніх установок повинні, як правило, отримувати живлення від джерела з глухозаземленою нейтраллю із застосуванням системи TN.
Система захисного заземлення типу TT застосовується в електроустановках напругою до 1 кВ тільки в тих випадках, коли умови електробезпеки не можуть бути забезпечені системою захисного заземлення типу TN (наприклад, для протяжних ліній не забезпечується нормований час відключення за допомогою апарату захисту від надструму та зниження напруги дотику до безпечних значень).
Електроустановки напругою до 1 кВ із ізольованою нейтраллю повинні, як правило, мати систему захисного заземлення типу IT при неприпустимості перерви живлення при першому замиканні на землю або на відкриті провідні частини.
З'єднання відкритих провідних частин із землею здійснюється за допомогою заземлювального пристрою, що є сукупністю заземлювача і заземлювальних провідників.
Під заземлювачем розуміється провідник (електрод) або сукупність електрично з'єднаних між собою провідників, що знаходяться в контакті із землею безпосередньо або через проміжне провідне середовище, наприклад, через неізольовану від землі водойму.
Під заземлюючим провідником розуміється захисний провідник, що з'єднує частини електроустановки, що заземлюються, із заземлювачем.
Відповідно до Правил пристрою електроустановок (ПУЕ) заземлювачі поділяються на природні та штучні.
Як природні заземлювачі можуть бути використані:
металеві труби водопроводу, прокладені у землі;
обсадні труби свердловин;
металеві та залізобетонні конструкції будівель та споруд, що перебувають у зіткненні із землею;
металеві оболонки (крім алюмінієвих), броньованих кабелів, прокладених у землі. Оболонки кабелів можуть бути єдиними заземлювачами за кількості кабелів щонайменше двох;
рейкові шляхи магістральних неелектрифікованих залізниць та під'їзні шляхи за наявності навмисного пристрою перемичок між рейками;
інші, що знаходяться в землі металеві конструкціїта споруди.
Штучні заземлювачі можуть бути виконані з чорної або оцинкованої сталі або міді з профілем перерізу: круглим, прямокутним, кутовим, трубним та багатодротяним мідним канатним. Відповідно до ПУЕ залежно від виду матеріалу та профілю перерізу встановлюються діаметри, площі поперечного перерізу та товщини стінок (у труб) заземлювачів.
Кількість, геометричні розміри та спосіб розташування заземлювачів повинні забезпечувати при цьому опорі ґрунту необхідну величину опору захисного заземлення.
Відповідно до ГОСТ Р 50571.3-94 та ПУЕ захисне заземлення необхідно виконувати у наведених нижче випадках.
При номінальній напрузі більше 50 В змінного струму і більше 120 В постійного (випрямленого) струму - у всіх електроустановках;
При номінальній напрузі вище 25 В змінного струму і вище 60 В постійного (випрямленого) струму - тільки в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних та зовнішніх електроустановок;
При номінальній напрузі до 25 В змінного струму та до 60 В постійного струму – тільки у вибухонебезпечних зонах та електрозварювальних установках.
Приміщення з підвищеною небезпекоюхарактеризуються наявністю однієї з наступних п'яти умов, що створюють підвищену небезпеку ураження електричним струмом:
вогкість, коли відносна вологість повітря перевищує 75%; такі приміщення називають сирими;
висока температура, коли температура повітря під впливом різних теплових випромінювань постійно або періодично (більше 1 доби) перевищує +35 0 С; такі приміщення називаються спекотними;
струмопровідний пил, коли за умовами виробництва виділяється технологічний пил, який може осідати на струмопровідних частинах, проникати всередину машин та апаратів тощо; такі приміщення називають курними;
струмопровідна підлога (металеві, земляні, залізобетонні, цегляні тощо);
можливість одночасного дотику людини до металоконструкцій будівель, що мають з'єднання із землею, технологічними апаратами, механізмами тощо. з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання (відкритих провідних частин), з іншого.
Приміщення особливо небезпечні характеризуються наявністю однієї з наступних трьох умов, що створюють особливу небезпеку ураження електричним струмом:
особлива вогкість, коли відносна вологість повітря близька до 100% (стеля, стіни, підлога та предмети, що знаходяться в приміщенні, вкриті вологою);
хімічно активне або органічне середовище, коли постійно або протягом тривалого часу утримуються агресивні пари, гази, рідини, утворюються відкладення або цвіль, що руйнують ізоляцію та струмопровідні частини електрообладнання;
одночасне наявність двох або більше умов підвищеної небезпеки.
Територія відкритих електроустановок щодо небезпеки ураження людей електричним струмом прирівнюється до особливо небезпечних приміщень.
Інші приміщення відносяться до приміщень без підвищеної небезпеки.
Захисному заземленню підлягають корпуси електричних машин, трансформаторів, світильників тощо; приводи електричних апаратів; каркаси розподільних щитів, щитів управління, щитків, шаф тощо; металеві конструкції розподільних пристроїв, кабельні конструкції, кабельні муфти, рукави та труби електропроводок, лотки, короби, металеві конструкції, на яких встановлюється електрообладнання; металеві оболонки та броня контрольних та силових кабелів; металеві корпуси пересувних та переносних електроприймачів; електрообладнання, встановлене на рухомих частинах, верстатів, машин та механізмів тощо.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне державне освітня установавищої професійної освіти «Білгородський державний технологічний університет ім. В.Г. Шухова»
З дисципліни: БЖД
Тема: «Захистне заземлення»
Виконав: студент
групи ПСЗ – 51
Агранов Кирило
Прийняв: Носатова Є.А.
Білгород 2014
Захисне заземлення (занулення) є основним заходом захисту металоконструкції. Основна мета цього заходу - захистити від можливого удару струмом користувача приладу при замиканні на корпус у тому випадку, наприклад, ураження електричним струмом у разі замикання фазного дроту, коли порушена ізоляція. Іншими словами, заземлення є дублером захисних функцій запобіжників. Заземляти всі електроприлади, що є в будинку, немає необхідності: більшість з них має надійний пластмасовий корпус, який сам по собі захищає від ураження електричним струмом. Захисне занулення відрізняється від заземлення тим, що корпуси машин та апаратів з'єднуються не з "землею", а із заземленим нульовим дротом, що йде від трансформаторної підстанції по чотирипровідній лінії електропередач. Для забезпечення повної безпеки людини опір заземлювачів (разом із контуром) не повинен перевищувати 4 ом. З цією метою двічі на рік (взимку та влітку) проводиться їхня контрольна перевірка спеціальною лабораторією.
Заземлення - це навмисне електричне з'єднання будь-якої точки електричної мережі, електроустановки або обладнання, із заземлюючим пристроєм.
Заземлювальний пристрій складається з заземлювача (провідної частини або сукупності з'єднаних між собою провідних частин, що знаходяться в електричному контакті із землею безпосередньо або через проміжне провідне середовище) і провідника, що з'єднує заземлювану частину (точку) із заземлювачем. Заземлювач може бути простим металевим стрижнем (найчастіше сталевим, рідше мідним) або складним комплексом елементів спеціальної форми. Якість заземлення визначається значенням опору заземлювального пристрою, який можна знизити, збільшуючи площу заземлювачів або провідність середовища - використовуючи безліч стрижнів, підвищуючи вміст солей у землі тощо. Електричний опірзаземлювального пристрою визначається вимогами ПУЕ
До технічних способів та засобів захисту відносяться: ізоляція струмопровідних частин з пристроєм безперервного контролю; огорожі; електричний поділ мереж; застосування малої напруги; електрозахисні засоби (блокування); сигналізація та знаки безпеки; захисне заземлення; занулення; захисне відключення; захист від небезпеки під час переходу напруги з вищої сторони на нижчу; компенсація струмів замикання на грішну землю. заземлення занулення металоконструкція ізоляція
Занулення - навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним дротом металевих нетоковедущих частин, які можуть опинитися під напругою. Фізична сутність занулення у тому, що завдяки навмисно виконаної з допомогою нульового захисного провідникаметалевого зв'язку корпусів обладнання з глухозаземленою нейтраллю джерела живлення будь-яке замикання на корпус перетворюється на однофазне коротке замиканняз наступним автоматичним вимкненням аварійної ділянкивід мережі апаратами захисту (запобіжниками, автоматичними вимикачамита ін.).
Системи захисного відключення - це спеціальні електричні пристрої, призначені для відключення електроустановок у разі небезпеки пробою на корпус. Оскільки основною причиною замикання на корпус струмопровідних частин обладнання є порушення ізоляції, то системи захисного відключення здійснюють постійний контроль за опором ізоляції або струмами витоку між струмопровідними та неструмовими деталями конструкції обладнання.
Одним із заходів для забезпечення електробезпеки під час роботи на електрообладнанні є захисне заземлення.
Захисним заземленням називається навмисне електричне з'єднання із землею або з її еквівалентом металевих невід'ємних частин, які можуть опинитися під напругою. Захист досягається шляхом зменшення напруги дотику за рахунок вирівнювання потенціалу при стіканні струму з електроустановки на землю при проби фази на корпус установки. Струм розтікається від заземлювача рівномірно на всі боки по поверхні і в глибину землі. У міру віддалення від заземлювача щільність струму зменшується, тому що збільшується переріз шару землі, через який проходить струм. Розрахунковим шляхом встановлено, що потенціал поверхні ґрунту зменшується з віддаленням від заземлювача за законом гіперболи: від максимального значення (на заземлювачі) до нуля на відстані приблизно 20 м.
У зоні розтікання струму людина може бути під різницею потенціалів, наприклад, на відстані кроку. Напруга між двома точками ланцюга струму, що знаходяться одна від одної на відстані кроку, на яких одночасно стоїть людина, називається напругою кроку.
Значення напруги кроку залежить від ширини кроку та віддаленості людини від місця замикання на землю. У міру віддаленості від місця замикання напруга кроку зменшується. Напруга кроку враховує форму потенційної кривої.
Заземлення конструктивно являє собою пристрій, що складається із заземлювачів та заземлювальних провідників. Заземлювачі можуть бути природними та штучними. Як природні заземлювачі використовуються металеві елементи, прокладені в землі, наприклад: металеві елементи (арматура) залізобетонних конструкцій будівель та споруд, водопровідні та інші металеві трубопроводи (крім горючих газів, рідин, а також трубопроводів, покритих ізоляцією), металеві оболонки кабелів тощо .д. Коли природні заземлювачі відсутні або їх опір недостатньо, влаштовуються штучні заземлювачі.
Залежно від розташування заземлювачів щодо заземлюваних об'єктів штучні заземлювальні пристрої поділяються на контурні та виносні. Зазвичай заземлювачі є електроди, занурені вертикально або горизонтально в землю. Найчастіше застосовують групові заземлювальні пристрої, що складаються з вертикальних стрижнів, з'єднаних між собою смужкою або круглою сталлю. Для підвищення ефекту вирівнювання потенціалу контурне заземлення вибудовується у вигляді сітки, що заземлює.
Штучні заземлювачі виготовляються із сталі різного профілю. Для забезпечення механічної, термічної та корозійної стійкості рекомендується приймати такі розміри: діаметр – 40…80 мм, довжина – 2…3 м.
Заземлювальні провідники зазвичай виготовляються із сталі прямокутного чи круглого перерізу. У мережах напругою до 1000 приймається провідність заземлювальних провідників менше 1/3 провідності фазних провідників. При прокладанні заземлювальної шини всередині будівлі найменший переріз прямокутної шини має становити 24 мм 2 у круглої найменший діаметр 5 мм.
Вимоги до влаштування захисного заземлення та занулення електрообладнання визначені ПУЕ, відповідно до яких вони повинні влаштовуватись номінальній напрузі 380 і вище змінного струму, а також 440 і вище постійного струму. Роботи в приміщеннях з підвищеною небезпекою та особливо небезпечних повинні виконуватися в установках з напругою живлення більше 42 В змінного та більше 119 В постійного струму. Захисному заземленню та зануленню підлягають металеві частини електроустановок, доступні для дотику людини, які можуть опинитися під напругою U Ф внаслідок пошкодження ізоляції. В цьому випадку струм, що проходить через людину,
I 1 = U ср / (R 4 + R ЗІЗ), (8.2)
де R 4 - Опір тіла людини; R ЗІЗ опір коштів індивідуального захисту, За їх відсутності R ЗІЗ = 0.
Захисне заземлення застосовується для забезпечення захисту людей від ураження електричним струмом при дотику до металевих неструмових частин обладнання, які можуть опинитися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції. Захисне заземлення виконують шляхом навмисного з'єднання (металевими провідниками) нетоковедущих частин електроустановок із «землею» (рис. 8.1) або з її еквівалентом (ГОСТ 12.1.030-81).
Принцип дії захисного заземлення – зниження до безпечних значень напруги дотику та крокової напруги, що виникають при замиканні фази на корпус. Це досягається зменшенням потенціалу обладнання, що заземлюється, =I 3 R 3 (в силу малого опору заземлювального пристрою - 4 ... 10 Ом), а також вирівнюванням потенціалів заземленого обладнання.
Заземлювачі можуть бути природні та штучні. Насамперед використовуються металеві та залізобетонні конструкції будівель, які повинні утворювати безперервну. електричний ланцюгз металу. Природними заземлювачамиможуть бути прокладені в землі водопровідні та інші металеві трубопроводи,
виключенням трубопроводів горючих та вибухових газів та сумішей; металеві залізобетонні конструкції будівель та споруд, що знаходяться у безпосередньому зіткненні із землею; свинцеві оболонки кабелів, прокладених у землі, тощо. Для штучних заземлювачівзастосовуються зазвичай вертикальні та горизонтальні електроди.
Рис. 1. Схема захисного заземлення: а - важлива; б - еквівалентна
Як вертикальні електроди використовуються сталеві трубиз товщиною стінки не менше 3,5 мм (зазвичай це труби діаметром 50…60 мм) та кутова сталь із товщиною полиць не менше 4 мм (зазвичай це кутова сталь розміром від 40х40 до 60х60 мм) та довжиною 2,5…3,0 м. Широко застосовується також пруткова сталь діаметром не менше ніж 10 мм, довжиною до 10 м, а іноді і більше. Як горизонтальний електрод для зв'язку вертикальних електродів застосовуються полоскова сталь перетином не менше 4х12 мм і сталь круглого перерізу діаметром не менше 6 мм.
Розрізняють контурне та виносне заземлювальні пристрої. При контурному заземленніодиночні заземлювачі розташовуються рівномірно по периметру майданчика, де розміщено устаткування, підлягає заземлению. Всередині контуру, що захищається, досягається вирівнювання потенціалів землі, що визначає мінімальні значення напруги дотику і крокової напруги.
Виносний заземлювальний пристрій розміщується поза майданчиком, де розташовується обладнання, що заземлюється, тому вирівнювання потенціалів землі і корпусів заземленого обладнання досягається меншою мірою. Виносне заземлення застосовують при малих значеннях струму замикання на землю в установках напругою до 1000 В, де потенціал заземлювача не вище напруги, що допускається, дотику.
1. ґрунт - див. за варіантом вид ґрунту в табл. 1 з питомим опором, Ом м
Таблиця 1
2. як заземлювачів застосуємо сталеві труби d = 0,08 м і довжиною l = 2,0 м (з 1-го по 10-й варіанти), довжиною l = 2,5 м - інші, розташовані вертикально і з'єднані на зварюванні сталевий смугою 40*4 мм;
3. потужність трансформатора дорівнює 90 кВА, необхідний за нормами допустимий опір заземлювального пристрою [r з]< 10 Ом.
4. Електродвигун з бетонозмішувачем розташовані у другій кліматичній зоні 1-10 варіанти нормальної, решта - підвищеної вологості.
Мінімальна довжина смуги, що з'єднує одиночні заземлювачі L = 2 l (n-1) a де а = 2 l
Визначаємо опір одиночного вертикального заземлювача R B , Ом за формулою:
де t - відстань від середини заземлювача до поверхні ґрунту, м;
l,d - відповідно довжина та діаметр стрижневого заземлювача, м.
з розрахунком = сш,
де ш - коефіцієнт сезонності, що враховує можливості підвищення опору ґрунту протягом року; з - питомий опірґрунту.
Розрахунковий питомий опір ґрунту визначаємо за формулою:
з розрахунком =50Ом * 1,5 = 75Ом.
Знаходимо необхідна кількістьвертикальних заземлювачів:
де - допустиме за нормами опір заземлювального устрою; - Коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів.
Мінімальна довжина смуги, що сполучає одиночні заземлювачі
L= 2 l (n-1) a ,
L = 2 * 2 (4-2) * 4 = 32м,
Обчислюємо опір сталевої смуги Ом, що з'єднує стрижневі заземлювачі:
де l - Довжина смуги, м; t - відстань від смуги до поверхні землі, м;
d=0,5b(b - ширина лінії).
Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту при використанні сполучної смуги у вигляді горизонтального електрода:
Обчислюємо загальний розрахунковий опір заземлювального пристрою R з урахуванням сполучної смуги:
Правильно розрахований заземлювальний пристрій повинен відповідати умові R? .
Якщо відповідає, необхідно збільшити число вертикальних заземлителей(электродов).
Розміщено на Allbest.ru
Подібні документи
Небезпека на людей електричного струму. Захисне заземлення як основний захід захисту металоконструкції. Склад заземлення, позначення системи заземлення на схемах. Види систем заземлення. Принцип дії занулення, системи занулення.
реферат, доданий 19.11.2010
Теоретичне обґрунтування проведення захисних заземлень та занулень. Необхідність проведення захисного заземлення та занулення. Розрахунок захисного заземлення підстанцій, занулення двигуна. Пристрої, що застосовуються в цих процесах, їх застосування.
курсова робота , доданий 28.03.2011
Функціональне призначенняЗаземлення ділиться на три види - робоче, захисне, заземлення блискавкозахисту. Заземлення нейтралів силових трансформаторів і генераторів, глухе або через реактор, що дугогасить. Призначення захисного заземлення, принцип дії.
реферат, доданий 24.03.2009
Сутність захисного заземлення, його застосування захисту людини від небезпеки ураження електричним струмом. Влаштування та виконання заземлення, нормування його параметрів, розрахунок та визначення числа заземлювачів та довжини сполучної смуги.
практична робота , доданий 18.04.2010
Характеристика засобів індивідуального захисту на будівельному майданчику Дослідження вимог до надійності та міцності запобіжних поясів. Вивчення особливостей побудови системи захисного заземлення у будівлі. Види засобів захисту рук та голови.
реферат, доданий 21.09.2013
Способи попередження та захисту від ураження електричним струмом: захисне занулення, заземлення та відключення. Пристрої та типові схеми блискавкозахисту систем електропостачання. Конструктивні відмінності блискавковідводів. Поняття статичної електрики.
курсова робота , доданий 13.04.2012
Небезпечні та шкідливі фактори виробництва. Система "людина – машина – середовище" з виділенням домінуючого шкідливого фактора. Розрахунок одиночного заземлення та штучного освітлення. Схема пожежоевакуації, оснащення засобами запобігання та гасіння пожеж.
контрольна робота , доданий 27.08.2010
Види ураження електричним струмом. Завдання та функції захисного заземлення та занулення. Перша допомога людині, ураженій електричним струмом, види захисних засобів. Вплив на організм людини шкідливі речовини, що містяться в повітрі робочої зони.
контрольна робота , доданий 28.02.2011
Види ураження електричним струмом. Основні фактори, що впливають на результат ураження струмом. Основні заходи захисту від поразки. Класифікація приміщень щодо небезпеки ураження струмом. Захисне заземлення. Занулення. Захисні засоби. Перша допомога людині.
доповідь, додано 09.04.2005
Особливості негативного впливу шуму організм людини, його працездатність. Принципи захисту від вібрації та шуму, використовувані пристрої та пристрої. Пристрій та робота захисного заземлення. Опалення приміщень та кабін мобільних машин.
