Понятие защитного заземления и принцип его действия. Назначение заземления – устранение опасности поражения электротоком в случае соприкосновения к корпусу. Расчет заземления производится по допустимым напряжениям прикосновения и шага или допустимому сопротивлению растекания тока заземлителя. Расчет заземления имеет целью установить главные параметры заземления – число вертикальных заземлителей и их размеров порядок размещения заземлителей длины заземляющих проводников и их сечения.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

71. Понятие защитного заземления и принцип его действия. Виды заземляющих устройств.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжение вследствие замыкания на корпус. Назначение заземления – устранение опасности поражения электротоком в случае соприкосновения к корпусу.

Только качественно выполненное заземление способно защитить человека от опасного поражения электрическим током и обеспечить надежную работу устройств. Заземление- это устройство, предназначенное для преднамеренного электрического соединения с землей оборудования и электроустановки или подключения какой-либо точки сети. Заземление состоит из двух основных частей:

∙ заземлителей- металлические электроды в виде стального (реже медного ) стержня, забитые вертикально в землю ; может быть представлен как комплекс элементов специальной формы.

∙ заземляющих проводников- защитные проводники, соединяющие заземляющее устройство с заземлителем.

Расчет заземляющего устройства сводится к определению количества, типа и места размещения заземлителей, а также сечения заземляющих проводников. Расчет заземляющего устройства требует учета разных факторов, оказывающих влияние на сопротивление заземлителя. Это достаточно сложный процесс, который может выполнить надежно и профессионально только специалист, обладающий необходимым опытом и навыками.

Расчет заземления производится по допустимым напряжениям прикосновения и шага или допустимому сопротивлению растекания тока заземлителя. Расчет заземления имеет целью установить главные параметры заземления – число вертикальных заземлителей и их размеров, порядок размещения заземлителей, длины заземляющих проводников и их сечения.

Устройство заземления должно в обязательном порядке соответствовать всем требованиям основного документа РФ « ПЭУ » (правила устройства электроустановок ) .

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
994.		Устройство и назначение защитного заземления электроустановок	51.18 KB
	Система стандартов безопасности труда ССБТ. В настоящее время проблема обеспечения безопасности жизнедеятельности становится все более актуальной. В обществе изменяются подходы к обеспечению национальной безопасности что позволяет поновому рассматривать место и роль России в современном мире. Система стандартов безопасности труда ССБТ.
392.		ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА-ВОЛЬТМЕТРА	53.86 KB
	Одной из мер защиты в таких случаях является применение защитного заземления. Цели лабораторной работы: получить практические навыки по выбору и расчету параметров защитного заземления сроков и методов измерения сопротивления и определения пригодности защитного заземления электроустановок. Искусственным заземлителем называется заземлитель специально выполненный вбитый ввернуты закопанный на определенную глубину для целей заземления.
3778.		Принцип действия электрической машины постоянного тока	477.07 KB
	Характерным признаком машин постоянного тока является наличие у них коллектора - механического преобразователя переменного тока в постоянный и наоборот. Необходимость в таком преобразователе объясняется тем, что в обмотке якоря коллекторной машины должен протекать переменный ток
21334.		Принцип работы и применения регуляторов напряжения для повышения эффективности функционирования электротехнических устройств	39.88 KB
	В настоящее время задачи регулирования напряжения получили материальную основу в виде регулирующих и компенсирующих устройств. Постоянство напряжения в каждой точке сети можно обеспечить применением локальных регуляторов в электрических цепях. Таким образом возникает вопрос о создании локальных систем автоматического регулирования напряжения в электрической сети.
20826.		Понятие оружия, боевых припасов, взрывчатых веществ и взрывных устройств в уголовном праве Республики Казахстан	71.11 KB
	Незаконное приобретение передача сбыт хранение перевозка или ношение оружия боеприпасов взрывчатых веществ и взрывных устройств совершенные группой лиц по предварительному сговору или неоднократно. Понятие оружия боевых припасов взрывчатых веществ и взрывных устройств в уголовном праве Республики Казахстан. Понятие боевых припасов взрывчатых веществ взрывных устройств огнестрельного и холодного оружия и классификация...
499.		Производственная пыль. Виды производственной пыли, в т.ч. по характеру действия на организм человека и химическому составу	10.2 KB
	Виды производственной пыли в т. Понятие и классификация пыли. За последние годы появились крупные учреждения массового обслуживания населения супер и гипермаркеты комбинаты сервисного обслуживания косметические салоны выставочные комплексы залы для обслуживания клиентов финансовых предприятий в которых движение больших людских и товарных потоков создает повышенное содержание пыли в помещениях. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль.
610.		Виды производственного освещения. Виды естественного освещения. Понятие к.е.о. Расчет площади световых проемов и количества окон	13 KB
	Виды производственного освещения. Виды естественного освещения. В зависимости от источника света производственное освещение может быть: естественнымсоздаваемым солнечными лучами и диффузным светом небосвода; искусственным его создают электрические лампы; смешаннымкоторое является совокупностью естественного и искусственного освещения. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним площадях.
4308.		Сделка: понятие и виды	3.72 KB
	Сделки – действия юридических физических лиц направленные на возникновение установление изменение или прекращение гражданских прав и обязанностей. Вместе с тем гражданские права и обязанности могут включать также и такие сделки которые не предусмотрены законодательством но не противоречат ему. Содержание сделки должно соответствовать требованиям закона. Заключение сделки в требуемой законом форме.
10700.		Понятие и виды обязательств	29.25 KB
	Миронов разбил ночью запертый стеклянный медицинский шкаф в городской больнице № 33 чтобы достать нитроглицерин для снятия сердечного приступа у своего соседа по палате поскольку дежурной сестры на месте не было. Карелина покупая у своей знакомой Медвединой золотое кольцо с камнем думала что камень является бриллиантом. Через полтора года она узнала что камень в кольце не относится к числу драгоценных а является фианитом. Наборный цех типографии заключивший с издательством договор о напечатании книги посвященной подвигам...
14790.		Религиоведение. Понятие и виды религий	32.8 KB
	Эти вопросы не так просты как кажутся на первый взгляд. Религиоведение рассматривает религию как культурноисторический феномен и предлагает изучение религиозных верований деноминаций конфессий во всем их многообразии избегая идеологических оценок. Правовое сознание первоначально тесно смыкается с религиозным понятия греховное и преступное во многом совпадают религиозные нормы служат источником правовых норм у истоков правосудия нередко стояли священнослужители любое посягательство на религию рассматривалось как преступление.

• 1. Системы и способы содержания животных и птиц и их влияние на выбор средств механизации.
• 3. Классификация кормов, их свойства. Способы приготовления кормов.
• 4. Механизация измельчения зерновых кормов. Зоотехнические требования машины, применяемые для этого.
• 5. Механизация измельчения стебельных кормов. Зоотехнические требования и оборудование.
• 6. Мойка и измельчение корнеплодов. Зоотехнические требования к процессу. Характеристика оборудования.
• 7. Механизация приготовления концентрированных кормов. Основные требования к процессу.
• 8. Механизация раздачи кормов на фермах крс. Расчёт вместимости и количества кормораздатчиков.
• 9. Механизация водоснабжения животноводческой фермы. Машины и оборудование для поения различных сх животных.
• 2. При привязном способе используется Установка скреперная ус-250.
• 11. Основные способы утилизации навоза и помета. Определение выхода навоза, вместимости хранилища. Вредные и опасные факторы при утилизации навоза.
• 12. Механические средства для удаления навоза, их краткая характеристика и принцип действия.
• 13. Доильные установки для доения коров в стойлах. Как подобрать вакуумный насос к доильной установке.
• 14. Доильные установки, применяемые для доения в специально отведенных залах. Их устройство, принцип работы. Отличительные особенности и сходство.
• 15. Технология первичной обработки молока. Как определить вместимость молочного танка.
• Растениеводство.
• 2.Заготовка сена.
• 3. Картофелепосадочная машина.
• 1. Понятие электробезопасности. Действие электрического тока на человека.
• 2. Классификация электроустановок и помещений по степени опасности поражения электрическим током. Классификация электроустановок
• 8. Защита от статического электричества. Защита от статического электричества.
• 4. Электрозащитные средства. Средства защиты (з.С.) от поражения электротоком.
• 3. Требования безопасности к персоналу, обслуживающему электроустановки.
• 6. Принцип действия защитного зануления.
• 5. Принцип действия защитного заземления. Понятие о шаговом напряжении. Защитное заземление, понятие о шаговом напряжении.
• 7. Требования пожарной безопасности к электроустановкам.
• 9. Защита от грозовых разрядов. Молниезащита. Молниезащита сельскохозяйственных зданий и сооружений.
• 10. Меры первой помощи при поражении электрическим током. Доврачебная помощь при поражении электротоком
• I = (0,43 – 0,6)Iн
• I = (0,5 – 0,7) Iн
• 1. Системы электроснабжения. Категории электроприемников и обеспечения надежности электроснабжения.
• 5. Выбор сечений проводников по нагреву.
• 07. Определение сечений проводов по допустимой потере напряжения
• 6. Расчетная проверка сечений жил кабелей на потерю напряжения.
• 9. Расчет сети при помощи вспомогательных таблиц удельных потерь напряжения.
• 10.Нормативная документация….
• 21. Классификация трансформаторных подстанций тп 6-10/0,4 кВ.
• 23. Однолинейная электрическая схема двухтрансформаторной проходной ктпп 10/0,4 кВ.
• Комплектность
• 24. Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов
• 30. Вводы воздушных линий до 1 кВ в здания.
• Защитное заземление
• 29. Типы проводов, применяемых для вл напряжением 0,4 кВ и 10 кВ.
• 28. Механический расчет проводов вл (вли). Расчет пересечений вл с другими вл, линиями связи, с железными и автомобильными дорогами.
• 31 Системы заземления tn-c, tn-s, tn-c-s.
• 32 Климатические условия и нагрузки при расчете проводов вл. Защита вл от воздействия окружающей среды. Охранные зоны вл.
• 33 Классификация кабельной продукции (кабель, провод,шнур), основные элементы кабельной продукции, номинальное напряжение.
• 34 Автоматические выключатели: классификация, параметры
• 35 Провода сип, конструкция, области применения
• 36 Определение кабельной линии, кабельной галереи, кабельной эстакады, кабельного лотка, кабельной конструкции.
• 37 Прокладка кабельных линий в земле.
• 38 Автоматические выключатели: классификация, типы защитной характеристики в, с, d.
• 39 Низковольтные плавкие предохранители, область применения, номинальные токи плавких вставок, время-токовые характеристики.
• 40 Магнитные пускатели, их выбор, электрическая схема.
• 41. Электрические схемы вводных, вводно-распределительных устройств здания.
• 42. Схемы питающей и распределительной сети напряжением до 1000 в.
• 47. Выбор n, pe, pen – проводников, гшв. Выбор защитных проводников
• 43. Схемы распределительной сети напряжением выше 1000 в.
• 50. Молниезащита зданий и сооружений.
• 44. Система заземления тт.
• 45. Защита при косвенном прикосновении автоматическим отключением.
• 48. Электроустановки помещений для содержания животных.
• 46. Основная система уравнивания потенциалов здания, система дополнительного уравнивания потенциалов.
• 49. Устройства защитного отключения (узо) и их область применения.
• 1. Соединение обмоток эл. Машин в звезду.
• 2. Соединение обмоток эл. Машин в треугольник.
• 4. Параллельная работа трансформаторов.
• 5. Основной метод расчета нагрузок.
• 6. Категории электроснабжения.
• 7. Определение сменных и расчетных нагрузок
• 8. Коэффициент мощности.
• 9. Способы повышения коэффициента мощности.
• 10. Ктп. 1-трансформаторные, 2-трансформаторные.
• 3. Группы соединения обмоток трансформаторов.
• 11. Однолинейные принципиальные схемы пунктов распределительных.
• 12. Состав ктп. Выбор ктп.
• 13. Контур заземления. Величина сопротивления заземляющего устройства.
• 14. Назначение автоматического включения резерва.
• 15. Методы расчета осветительных установок.
• 19.Пульты. Назначение. Какое оборудование на них устанавливается, где устанавливается.
• 18. Щиты одностороннего, двухстороннего обслуживания.
• 20. Техническая документация на щит, шкаф, пульт.
• 21.Опыт хх, опыт кз.
• 23.Техническая документация заводу-изготовителю на нку –общий вид, технические данные, перечень – надписей, схема соединения.
• 24.Схема соединения –адресный метод, символ оборудования, кабельный журнал.
• 25.Схема подключения – кабельный журнал, принципиальная схема
• 26.Кабельный журнал на механизм; обозначение кабеля; начало кабеля, конец кабеля, марка, сечение, длина кабеля
• 27 Выбор и расчет теплового расцепителя, тока отсечки для 1эд
• 28 Выбор и расчет эл.Магнитного расцепителя тока отсечки длягруппы эд
• 30 Однолинейные схемы на щит, шра
• 29.Мнемощит мнемознаки схема сигнализации назначение.
• 31.Селективность отключения линии.
• 32.Определение сечения провода для взрыво и пожароопасных помещений.
• 34.Режим короткого замыкания.
• 35.Ток однофазного, двухфазного, трехфазного кз.
• 36.Термическая стойкость аппаратов.
• 37.Динамическая стойкость аппаратов
• 38.Порядок расчета токов короткого замыкания.

6. Принцип действия защитного зануления.

Зануление - это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок (например, корпуса электродвигателя), которые неожиданно могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводом. Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В (380/220 В) с глухозаземленным нейтральным (нулевым) проводом обмотки питающего трансформатора.

Принцип действия зануления заключается в превращении пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание (замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока J к.з., при котором сгорают плавкие предохранители (скорость 5-7 сек) или срабатывает автомат (1-2с). По цепи: фаза-корпус-нулевой провод течет большой ток короткого замыкания. До срабатывания защиты зануление понижает напряжение на корпусе. Для уменьшения опасности поражения в случае обрыва нулевого провода этот провод заземляют повторно (R П) так, чтобы расстояние от электроустановки до ближайшего повторного заземления было ≤ 100 м.

5. Принцип действия защитного заземления. Понятие о шаговом напряжении. Защитное заземление, понятие о шаговом напряжении.

Корпус любой электроустановки, в частности электродвигателя в нор­мальном состоянии не находится под напряжением благодаря изоляции от токоведущих частей. Однако в случае повреждения изоляции любая из частей корпуса может оказаться под напряжением, под которое неожиданно может попасть человек.

Для уменьшения опасности поражения электротоком все установок заземляют.

Сеть с изолированной нейтралью.

Заземление состоит из заземлителя (стержень из уголковой стали, вертикально забитый в землю) и проводов соединяющих заземлитель с электроустановкой. Сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом.

Назначение заземления - максимально уменьшить напряжение, под которое может попасть человек.

При отсутствии заземления и пробое фазы на корпус двигателя последний будет находиться под напряжением 220 В. При сопротивлении R чел = 1000 Ом через человека пойдет ток силой 220 мА - это смертельно. Если двигатель заземлить, то большая часть тока потечет с двигателя через заземлитель на землю, а ветвь "двигатель-человек-земля" будет значительно разгружена, по ней потечет не опасный для человека ток, так как сопротивление человека, примерно в 100 раз больше сопротивления заземления.

В ряде помещений (теплицы, фермы и др.) отмечаются повышенная влажность, запыленность, агрессивные пары и газы. В таких условиях изоляция электропроводов быстро выходит из строя, что сопровождается частым замыканием электропроводок на корпус. В итоге на нем появляется потенциал по отношению к земле или влажному полу помещений. С целью защиты человека и животных в названных условиях используют метод выравнивание электрического потенциала, заключающееся в снижении напряжений прикосновения и шага между точками электроцепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых могут одновременно стоять человек и животное. Для этого металлические детали транспортеров, стойла и трубопроводы соединяют со стальной полосой или проволокой диаметром не менее 8 мм, которые укладывают в полу фермы на слой песчаной или щебеночной подушки перед заливкой его бетоном. По торцам помещения проводники присоединяют к металлоконструкциям фермы на высоте 300 - 500 мм (при этом выводы выравнивающих проводников в местах их выхода из пола изолируют друг от друга). Целость каждой цепи выравнивающих проводников проверяют раз в шесть месяцев, при этом сопротивление в местах креплений не должно превышать 1 Ом.

Понятие о шаговом напряжении.

При прохождении электрического тока с заземлителя в землю, на поверхности земли возникают электрические потенциалы, величина которых уменьшается по мере удаления от заземлителя. Если в момент прохождения тока через заземлитель около него будет находиться человек или животное, то он может оказаться под действием разности электрических потенциалов, в результате чего по его телу пройдет электроток. Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками поверхности земли, отстоящими друг от друга на расстоянии шага (0,8 м) называется шаговым напряжением . Для животных оно выше, чем для человека. Чем больше величина шага и чем ближе человек находиться к заземлителю, тем больше опасность поражения шаговым напряжением.

Шаговое напряжение может возникнуть вследствие удара молнии в землю, в дерево, также около упавших на землю электропроводов, находящихся под напряжением. Это напряжение вызывает судороги ног, человек падает и попадает под еще большее напряжение "ноги-руки". В радиусе R = 20 м шаговое напряжение = 0.

Меры безопасности: не приближаться к местам падения не обесточенных проводов. Если попали под напряжение - нужно выйти из опасной зоны мелкими шагами или прыгать на одной ноге. Сориентироваться где источник.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

По дисциплине: БЖД

Тема: «Защитное заземление»

Выполнил: студент

группы ПСз - 51

Агранов Кирилл

Принял: Носатова Е.А.

Белгород 2014

Защитное заземление, (зануление), является основной мерой защиты металлоконструкции. Основная цель этого мероприятия -- защитить от возможного удара током пользователя прибора при замыкании на корпус в том случае, например поражения электрическим током в случае замыкания фазного провода на, когда нарушена изоляция. Иными словами, заземление является дублером защитных функций предохранителей. Заземлять все электроприборы, имеющиеся в доме, нет необходимости: у большинства из них имеется надежный пластмассовый корпус, который сам по себе защищает от поражения электрическим током. Защитное зануление отличается от заземления тем, что корпуса машин и аппаратов соединяются не с "землей", а с заземленным нулевым проводом, идущим от трансформаторной подстанции по четырехпроводной линии электропередач. Для обеспечения полной безопасности человека сопротивление заземлителей (вместе с контуром) не должно превышать 4 ом. С этой целью два раза в год (зимой и летом) производится их контрольная проверка специальной лабораторией.

Заземление -- преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды -- используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ

К техническим способам и средствам защиты относятся: изоляция токоведущих частей с устройством непрерывного контроля; ограждения; электрическое разделение сетей; применение малых напряжений; электрозащитные средства (блокировка); сигнализация и знаки безопасности; защитное заземление; зануление; защитное отключение; защита от опасности при переходе напряжения с высшей стороны на низшую; компенсация токов замыкания на землю. заземление зануление металлоконструкция изоляция

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Физическая сущность зануления состоит в том, что благодаря преднамеренно выполненной с помощью нулевого защитного проводника металлической связи корпусов оборудования с глухозаземленной нейтралью источника питания любое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание с последующим автоматическим отключением аварийного участка от сети аппаратами защиты (предохранителями, автоматическими выключателями и др.).

Системы защитного отключения - это специальные электрические устройства, предназначенные для отключения электроустановок в случае появления опасности пробоя на корпус. Так как основной причиной замыкания на корпус токоведущих частей оборудования является нарушение изоляции, то системы защитного отключения осуществляют постоянный контроль за сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции оборудования.

Одним из мероприятий для обеспечения электробезопасности при работе на электрооборудовании является защитное заземление.

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или с ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Защита достигается путем уменьшения напряжения прикосновения за счет выравнивания потенциала при стекании тока с электроустановки на землю при пробое фазы на корпус установки. Ток растекается от заземлителя равномерно во все стороны по поверхности и в глубину земли. По мере удаления от заземлителя плотность тока убывает, так как увеличивается сечение слоя земли, через которое проходит ток. Расчетным путем установлено, что потенциал поверхности грунта убывает с удалением от заземлителя по закону гиперболы: от максимального значения (на заземлителе) до нуля на расстоянии примерно 20 м.

В зоне растекания тока человек может оказаться под разностью потенциалов, например, на расстоянии шага. Напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек, называется напряжением шага.

Значение напряжения шага зависит от ширины шага и удаленности человека от места замыкания на землю. По мере удаленности от места замыкания напряжение шага уменьшается. Напряжение шага учитывает форму потенциальной кривой.

Заземление конструктивно представляет собой устройство, состоящее из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлители могут быть естественными и искусственными. В качестве естественных заземлителей используются металлические элементы, проложенные в земле, например: металлические элементы (арматура) железобетонных конструкций зданий и сооружений, водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме горючих газов, жидкостей, а также трубопроводов, покрытых изоляцией), металлические оболочки кабелей и т.д. Когда естественные заземлители отсутствуют или их сопротивление недостаточно, то устраиваются искусственные заземлители.

В зависимости от расположения заземлителей относительно заземляемых объектов искусственные заземляющие устройства делятся на контурные и выносные. Обычно заземлители представляют собой электроды, погруженные вертикально или горизонтально в землю. Чаще применяют групповые заземляющие устройства, состоящие из вертикальных стержней, соединенных между собой полосой или круглой сталью. Для повышения эффекта выравнивания потенциала контурное заземление выстраивается в виде заземляющей сетки.

Искусственные заземлители изготавливаются из стали различного профиля. Для обеспечения механической, термической и коррозионной стойкости рекомендуется принимать следующие размеры: диаметр - 40…80 мм, длина - 2…3 м.

Заземляющие проводники обычно изготавливаются из стали прямоугольного или круглого сечения. В сетях напряжением до 1000 В принимается проводимость заземляющих проводников менее 1/3 проводимости фазных проводников. При прокладке заземляющей шины внутри здания наименьшее сечение прямоугольной шины должно составлять 24 мм 2 , у круглой наименьший диаметр 5 мм.

Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока, а также 440 В и выше постоянного тока. Работы в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных должны выполняться в установках с напряжением питания больше 42 В переменного и более 119 В постоянного тока. Защитному заземлению и занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением U Ф в результате повреждения изоляции. В этом случае ток, проходящий через человека,

I 1 = U ср /(R 4 +R СИЗ), (8.2)

где R 4 - сопротивление тела человека; R СИЗ сопротивление средств индивидуальной защиты, при их отсутствии R СИЗ = 0.

Защитное заземление применяется для обеспечения защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. Защитное заземление выполняют путем преднамеренного соединения (металлическими проводниками) нетоковедущих частей электроустановок с «землей» (рис. 8.1) или с ее эквивалентом (ГОСТ 12.1.030-81).

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шагового напряжения, возникающих при замыкании фазы на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземляемого оборудования, =I 3 R 3 (в силу малого сопротивления заземляющего устройства - 4…10 Ом), а также выравниванием потенциалов заземленного оборудования.

Заземлители могут быть естественные и искусственные. В первую очередь используются металлические и железобетонные конструкции зданий, которые должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу. Естественными заземлителями могут быть проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за

исключением трубопроводов горючих и взрывчатых газов и смесей; металлические железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, и т.д. Для искусственных заземлителей применяются обычно вертикальные и горизонтальные электроды.

Рис. 1. Схема защитного заземления: а - принципиальная; б - эквивалентная

В качестве вертикальных электродов используются стальные трубы с толщиной стенки не менее 3,5 мм (обычно это трубы диаметром 50…60 мм) и уголковая сталь с толщиной полок не менее 4 мм (обычно это уголковая сталь размером от 40х40 до 60х60 мм) и длиной 2,5…3,0 м. Широко применяется также прутковая сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м, а иногда и более. В качестве горизонтального электрода для связи вертикальных электродов применяются полосковая сталь сечением не менее 4х12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

Различают контурное и выносное заземляющие устройства. При контурном заземлении одиночные заземлители располагаются равномерно по периметру площадки, на которой размещено оборудование, подлежащее заземлению. Внутри защищаемого контура достигается выравнивание потенциалов земли, что определяет минимальные значения напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Выносное заземляющее устройство размещается вне площадки, где располагается заземляемое оборудование, поэтому выравнивание потенциалов земли и корпусов заземленного оборудования достигается в меньшей степени. Выносное заземление применяют при малых значениях тока замыкания на землю в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не выше допускаемого напряжения прикосновения.

1. грунт - см. по варианту вид грунта в табл. 1 с удельным сопротивлением, Ом м

Таблица 1

2. в качестве заземлителей применим стальные трубы d = 0,08 м и длиной l=2,0 м (с1-го по 10-й варианты), длиной l=2,5 м - остальные, располагаемые вертикально и соединенные на сварке стальной полосой 40*4 мм;

3. мощность трансформатора равна 90 кВА, требуемое по нормам допускаемое сопротивление заземляющего устройства [ r з ] < 10 Ом.

4. Электродвигатель с бетономешалкой расположены во второй климатической зоне 1-10 варианты нормальной, остальные - повышенной влажности.

Минимальная длина полосы, соединяющая одиночные заземлители L= 2 l (n-1) a , где а = 2 l

Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя R B , Ом, по формуле:

где t - расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м;

l,d - соответственно длина и диаметр стержневого заземлителя, м.

с расч =сш,

где ш - коэффициент сезонности, учитывающий возможности повышения сопротивления грунта в течении года; с - удельное сопротивление грунта.

Расчетное удельное сопротивление грунта определяем по формуле:

с расч =50Ом*1,5=75Ом.

Находим необходимое количество вертикальных заземлителей:

где - допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства; - коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Минимальная длина полосы, соединяющая одиночные заземлители

L= 2 l (n-1) a ,

L= 2*2(4-2)*4=32м,

Вычисляем сопротивление стальной полосы, Ом, соединяющей стержневые заземлители:

где l - длинна полосы,м; t - расстояние от полосы до поверхности земли,м;

d=0,5b(b - ширина полосы).

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта при использовании соединительной полосы в виде горизонтального электрода:

Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительно полосы:

Правильно рассчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию R ? .

Если не соответствует, то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей(электродов).

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Опасность воздействия на людей электрического тока. Защитное заземление как основная мера защиты металлоконструкции. Состав заземления, обозначения системы заземления на схемах. Виды систем заземления. Принцип действия зануления, системы зануления.

реферат , добавлен 19.11.2010


Теоретическое обоснование проведения защитных заземлений и занулений. Необходимость проведения защитного заземления и зануления. Расчет защитного заземления подстанций, зануления двигателя. Устройства, применяемые в данных процессах, их применение.

курсовая работа , добавлен 28.03.2011


Функциональное назначение заземления делится на три вида - рабочее, защитное, заземление молниезащиты. Заземление нейтралей силовых трансформаторов и генераторов, глухое или через дугогасящий реактор. Назначение защитного заземления, принцип действия.

реферат , добавлен 24.03.2009


Сущность защитного заземления, его применение для защиты человека от опасности поражения электрическим током. Устройство и выполнение заземления, нормирование его параметров, расчет и определение числа заземлителей и длины соединительной полосы.

практическая работа , добавлен 18.04.2010


Характеристика средств индивидуальной защиты на строительной площадке. Исследование требований к надежности и прочности предохранительных поясов. Изучение особенностей построения системы защитного заземления в здании. Виды средств защиты рук и головы.

реферат , добавлен 21.09.2013


Способы предупреждения и защиты от поражения электрическим током: защитное зануление, заземление и отключение. Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения. Конструктивные отличия молниеотводов. Понятие статического электричества.

курсовая работа , добавлен 13.04.2012


Опасные и вредные факторы производства. Система "человек – машина – среда" с выделением доминирующего вредного фактора. Расчет одиночного заземления и искусственного освещения. Схема пожароэвакуации, оснащение средствами предупреждения и тушения пожаров.

контрольная работа , добавлен 27.08.2010


Виды поражения электрическим током. Задачи и функции защитного заземления и зануления. Первая помощь человеку, пораженному электрическим током, виды защитных средств. Воздействие на организм человека вредных веществ, содержащихся в воздухе рабочей зоны.

контрольная работа , добавлен 28.02.2011


Виды поражения электрическим током. Основные факторы, влияющие на исход поражения током. Основные меры защиты от поражения. Классификация помещений по опасности поражения током. Защитное заземление. Зануление. Защитные средства. Первая помощь человеку.

доклад , добавлен 09.04.2005


Особенности негативного воздействия шума на организм человека, его работоспособность. Принципы защиты от вибрации и шума, используемые устройства и приспособления. Устройство и работа защитного заземления. Отопление помещений и кабин мобильных машин.

лабораторная работа

Исследование эффективности действия

защитного заземления в электроустановках

напряжением до 1000 В

4.1. Цель и содержание работы

Исследовать влияние защитного заземления на опасность поражения током в электроустановках, питающихся от трёхфазных трёхпроводных сетей с изолированной нейтралью и от трехфазных пятипроводных сетей с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ.

1. Исследовать эффективность защитного заземления корпуса электропотребителя, питающегося от трёхфазной трёхпроводной сети с изолированной нейтралью.

2. Исследовать зависимость напряжения на заземлённом корпусе электропотребителя от величины сопротивления его заземляющего устройства в сети с изолированной нейтралью.

3. Оценить опасность поражения током при одновременном замыкании разных фаз сети с изолированной нейтралью на корпуса электропотребителей, имеющих раздельные заземляющие устройства.

4. Исследовать влияние защитного заземления на опасность поражения током при замыкании фазы на корпус электропотребителя, питающегося от трёхфазной пятипроводной сети с заземленной нейтралью.

4.2. Теоретическая часть

4.2.1. Общие сведения

Технический прогресс сопровождается повышением энерговооруженности людей во всех сферах их жизнедеятельности. При этом расширяется номенклатура используемых электроустановок, представляющих собой любое сочетание взаимосвязанного электрооборудования в пределах данного пространства или помещения.

Под электрооборудованием понимается любое оборудование для производства, передачи, распределения или потребления электрической энергии, например: машины, трансформаторы, аппараты, измерительные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, электроприемники.

Электрический ток, протекая через организм человека и оказывая тепловое (термическое), электролитическое и биологическое воздействие, может вызывать серьезные последствия для здоровья. И хотя электротравмы (травмы, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги) составляют лишь незначительную часть общего травматизма, количество смертельных электротравм в общем смертельном травматизме велико.

Действие на организм человека электрического тока одних и тех же параметров зависит от окружающей обстановки и состояния самого организма: электрический ток не вызывающий заметного воздействия на организм человека в одних условиях, может привести даже к смертельному исходу в других. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что он не может быть обнаружен при помощи наших органов чувств.

Защита людей от поражения электрическим током в условиях производства и быту достигается различными способами, одним из которых является защитное заземление.

4.2.2. Назначение, сущность и область применения защитного заземления

Защитное заземление предназначено для защиты людей от поражения электрическим поражающим током при косвенном прикосновении с открытыми проводящими частями электроустановки и сторонними проводящими частями, не являющимися частями электроустановки (например, металлоконструкции здания, металлические газовые сети, водопровод, трубы отопления и т.п. и неэлектрические аппараты, полы и стены из неизоляционного материала), которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

Под поражающим током понимается ток, проходящий через тело человека, характеристики которого могут обусловить патофизиологические воздействия или вызвать травму.

Под открытой проводящей частью понимается нетоковедущая часть, доступная прикосновению человека, которая может оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом, например, с неизолированным от земли водоемом (в дальнейшем - землей), открытых проводящих частей электроустановки и сторонних проводящих частей, не являющихся частями электоустановки (в дальнейшем – открытых проводящих частей), которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ в зависимости от типа систем токоведущих проводников (для переменного тока – однофазные двух- и трехпроводные, двухфазные трех- и пятипроводные и трехфазные четырех и пятипроводные и для постоянного тока – двух- и трехпроводные) по ГОСТ Р 50571.2-94 приняты следующие системы заземления: TN, TT, IT.

Буквенные обозначения здесь имеют следующий смысл.

Первая буква в обозначении (I или T) определяет характер заземления источника питания (генератора, трансформатора) (рис.4.1)

Буква I (изолированная нейтраль) обозначает, что все токоведущие части источника питания изолированы от земли, либо одна точка заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление.

Буква Т (TERRA, земля) обозначает, что токоведущая часть (обычно нейтраль) источника питания соединена напрямую с заземляющим устройством (глухо заземленная нейтраль).

Вторая буква обозначает характер заземления открытых проводящих частей электроустановки.

Буква Т обозначает, что открытые проводящие части электроустановки заземлены независимо от характера связи источника питания с землей.

Буква N (нейтраль) обозначает непосредственную связь открытых проводящих частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью источника питания.

Система Т N – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных или совместных проводников.

По способу прокладки защитного проводника система TN подразделяется на:

систему TN – C , в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника совмещены в одном PEN-проводнике на всём её протяжении (рис.4.1а);

систему TN – S в которой нулевой защитный (PE) и нулевой рабочий (N) проводники разделены на всём её протяжении (рис.4.1 б);

систему TN – C – S , в которой функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников совмещены в одном (PEN) проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис.4.1 в);

Подстанция Электроустановка здания

Подстанция Электроустановка здания

Подстанция Электроустановка здания

Подстанция Электроустановка здания

Рис. 4.1. Типы систем заземления:

а – система TN-C; б – система TN-S; в – система TN-C-S; г – система TT;

д – система IT.

В качестве дополнительной меры в системе Т N может быть применен (а в некоторых случаях обязателен) повторный заземляющий контур на вводе потребителя, который обязательно соединяется с нулевым защитным проводником источника питания.

Система TT – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземлённой нейтрали источника (рис.4.1 г).

Система IT – система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановок заземлены (рис. 4.1 д).

Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок, должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземлённой нейтралью с применением системы TN.

Система защитного заземления типа TTприменяется в электроустановках напряжением до 1 кВ только в тех случаях, когда условия электробезопасности не могут быть обеспечены системой защитного заземления типаTN(например, для протяжённых линий не обеспечивается нормированное время отключения при помощи аппарата защиты от сверхтока и понижение напряжения прикосновения до безопасных значений).

Электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью должны, как правило, иметь систему защитного заземления типа ITпри недопустимости перерыва питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части.

Соединение открытых проводящих частей с землей осуществляется с помощью заземляющего устройства, представляющего собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Под заземлителем понимается проводник (электрод) или совокупность электрически соединенных между собой проводников, находящихся в контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например, через неизолированный от земли водоем.

Под заземляющим проводником понимается защитный проводник, соединяющий заземляемые части электроустановки с заземлителем.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) заземлители подразделяются на естественные и искусственные.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

обсадные трубы буровых скважин;

металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящихся в соприкосновении с землей;

металлические оболочки (кроме алюминиевых) бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух;

рельсовые пути магистральных неэлектрифицированныхжелезных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения.

Искусственные заземлители могут быть выполнены из черной или оцинкованной стали или меди с профилем сечения: круглым, прямоугольным, угловым, трубным и многопроволочным медным канатным. В соответствии с ПУЭ в зависимости от вида материала и профиля сечения устанавливаются диаметры, площади поперечного сечения и толщины стенок (у труб) заземлителей.

Количество, геометрические размеры и способ расположения заземлителей должны обеспечивать при данном сопротивлении грунта необходимую величину сопротивления защитного заземления.

Согласно ГОСТ Р 50571.3-94 и ПУЭ защитное заземление необходимо выполнять в указанных ниже случаях.

При номинальном напряжении более 50 В переменного тока и более 120 В постоянного (выпрямленного) тока – во всех электроустановках;

При номинальном напряжении выше 25 В переменного тока и выше 60 В постоянного (выпрямленного) тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках;

При номинальном напряжении до 25 В переменного тока и до 60 В постоянного тока – только во взрывоопасных зонах и электросварочных установках.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность поражения электрическим током:

сырость, когда относительная влажность воздуха превышает 75 %; такие помещения называют сырыми;

высокая температура, когда температура воздуха под воздействием различных тепловых излучений постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35 0 С; такие помещения называются жаркими;

токопроводящая пыль, когда по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин и аппаратов и т.п.; такие помещения называют пыльными;

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

возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п. с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность поражения электрическим током:

особая сырость, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);

химически активная или органическая среда, когда постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования;

одновременное наличие двух или более условий повышенной опасности.

Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

Остальные помещения относятся к помещениям без повышенной опасности.

Защитному заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и т.п.; приводы электрических аппаратов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков, шкафов и т.п.; металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные муфты, рукава и трубы электропроводок, лотки, короба, металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование; металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей; металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; электрооборудование, установленное на движущихся частях, станков, машин и механизмов и т.п.