Назначение устройств и монтаж заземления

ГБОУ РС (Я) «Профессиональный  лицей №5»

 

 

 

 

 

 

 

РФЕРАТ на тему:

«Назначение устройств  и монтаж заземления»

 

 

 

 

 

Выполнили: студенты  II-го курса группа ЭМ-2

Тирикова Надежда,

Ховрова Жанна

Проверил: Морозов  Г.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Жатай 2013»

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Заземление и заземляющие устройства……………………………3

Зануление……………………………………………………………...11

Использованная  литература…………………………………………...16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заземление и  заземляющие устройства

 

В чем состоит  разница между понятиями «заземление», «заземляющее устройство» и «заземлитель»?

Заземление, заземляющее  устройство и заземлитель - это три  различных термина, которые не следует  путать.

Под заземлением  понимают преднамеренное соединение частей электроустановки с заземляющим  устройством. Таким образом, в отличие  от заземляющего устройства и заземлителя заземление - это процесс, действие.

Заземляющее устройство представляет собой совокупность заземлителя  и заземляющих проводников, а  заземлитель - проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном контакте с землей и соединяющих с ней определенные части электроустановок.

Заземляющие устройства в зависимости от назначения могут  выполнять различные функции.

Эти устройства разделяют на защитные, рабочие и  грозозащитные.

• Защитные заземляющие устройства предназначены для защиты людей и животных от поражения электрическим током при случайном замыкании фазного провода на нетоковедущие металлические части электроустановки.
• Рабочие заземляющие устройства необходимы для создания определенного режима работы электроустановки в нормальных и аварийных условиях.
• Грозозащитные заземляющие устройства используют для заземления стержневых и тросовых молниеотводов и разрядников и предназначены для отвода импульсного тока молнии в землю.

Во многих случаях  одно и то же заземляющее устройство может совмещать несколько функций (например, быть защитным и рабочим). Все заземлители делятся на два основных типа. Принято различать естественные и искусственные заземлители.

К естественным заземлителям относят проложенные  в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих или взрывчатых жидкостей и газов); обсадные трубы; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и сооружений; свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей при условии, что их проложено не менее двух и если отсутствуют другие заземлители и т. п.

Нельзя использовать в качестве заземлителей трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты их от коррозии, трубопроводы для перекачки  горючих жидкостей и газов, алюминиевые оболочки кабелей и голые алюминиевые проводники.

К искусственным  заземлителям относят конструкции, выполняемые специально для заземления. Ими могут быть вертикально погруженные  в землю стальные стержни и  некондиционные трубы, уголковая сталь, горизонтально проложенные стальные полосы, круглые стальные стержни и т. д.

Заземляющий проводник  предназначен для соединения заземляемых  частей электроустановок с заземлителем. В качестве заземляющих проводников  можно использовать металлоконструкции зданий и сооружений, а также металлические конструкции производственного назначения, например стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы любых назначений (кроме тех, которые предназначены для транспортирования горючих и взрывоопасных смесей), металлические фермы, подкрановые пути и т. д.

В жилых зданиях  и сооружениях в качестве заземляющих  проводников не разрешается использовать водопроводные трубы, трубы отопления. Наименьшие допустимые размеры заземляющих проводников и элементов заземлителя приведены в таблице.

 

 

Наименьшие  допустимые размеры заземляющих  проводников

Наименование  заземляющего проводника или элемента заземлителя	Единица измерения	Допустимые  размеры
		В зданиях	В наружных установках	В земле
Круглая сталь	мм (диаметр)	5	>6	6
Прямоугольная сталь	мм2 (сечение)	24	48	48
Уголковая сталь	мм (толщина  полок)	3	4	4
Стальная газовая  труба	мм (толщина  стенки)	2,5	2,5	2,5
Стальная тонкостенная труба	мм (толщина стенки)	1,5	Не допускается	Не допускается

 

Главной электрической  характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление. Оно  равно сумме сопротивлений заземлителя  и заземляющих проводников. Сопротивление  заземлителя называют сопротивлением растеканию электрического тока.

Электрический ток, стекая с заземлителя в землю, распределяется в объеме неравномерно, встречая на своем пути в земле  определенное сопротивление. Поэтому  и говорят о сопротивлении  растеканию тока с заземлителя в  землю. Для краткости его называют просто сопротивлением растеканию.

Сопротивление растеканию заземлителя  равно отношению его потенциала (напряжения) в месте ввода к  силе тока, идущего с заземлителя  в землю: R=U/I

В электроустановках напряжением  до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, не должно превышать в любое время года 2, 4 и 8 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 В источника трехфазного или 380, 220 и 127 В однофазного тока.

Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования  естественных заземлителей, а также  заземлителей повторных заземлений нулевого провода воздушной линии (ВЛ) до 1 кВ при числе отходящих линий не менее двух. Но даже если это требование выполнено, то генераторы или трансформаторы все равно должны иметь свои искусственные заземлители, сопротивления которых должны быть не более 15, 30 и 60 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 В источника трехфазного или 380, 220 и 127 В однофазного тока.

При удельном электрическом  сопротивлении с земли более 100 Ом•м допускается увеличить указанные  значения в с/100, но не более чем  в 10 раз. На концах ВЛ (или ответвлений) длиной более 200 м, а также на вводах в здания, электроустановки которых подлежат занулению, выполняют повторные заземления, используя при этом в первую очередь естественные, а также молниезащитные заземлители.

Общее сопротивление всех этих заземлителей, искусственных и естественных, для каждой ВЛ не должно превышать в любое время года 5, 10 и 20 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 В источника трехфазного или 380, 220 и 127 В однофазного тока. При этом сопротивление заземляющего устройства каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. Как и для заземляющих устройств генераторов и трансформаторов, значения указанных сопротивлений разрешается увеличить в с/100 раз, но не более чем в 10 раз.

Сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной  нейтралью, должно быть не более 4 Ом. Это  сопротивление может быть увеличено  до 10 Ом при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ• А и менее, для параллельно работающих генераторов и трансформаторов сопротивление 10 Ом допускается при их суммарной мощности не более 100 кВА.

К заземляющим  устройствам в электроустановках  напряжением выше 1 кВ предъявляются следующие требования.

Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной  нейтралью, предназначенные для  заземления электрооборудования, за исключением  опор воздушных линий электропередачи (ВЛ), выполняют, соблюдая требования к сопротивлению заземляющего устройства или к напряжению прикосновения, а так же к конструктивному выполнению и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве.

Если заземляющее устройство выполняют, соблюдая требования к его  сопротивлению, то значение последнего в любое время года должно быть не более 0,5 Ом, включая сопротивления естественных заземлителей. В целях выравнивания электрических потенциалов между электрооборудованием и землей и для присоединения этого оборудования к заземлителю на глубине 0,5…0,7 м от поверхности земли на территории, занятой оборудованием, прокладывают продольные и поперечные проводники, называемые горизонтальными заземлителями. Проводники соединяют между собой. В результате образуется заземляющая сетка. Продольные горизонтальные заземлители прокладывают вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0,8…1,0 м от фундаментов или оснований оборудования. В том случае, когда стороны обслуживания обращены одна к другой и расстояние между фундаментами или основаниями рядов оборудования не превышает З м, допускается прокладывать один заземлитель для двух рядов оборудования. При этом расстояние от продольного заземлителя до фундаментов или оснований оборудования может быть увеличено до 1,5 м. Поперечные заземлители прокладывают на той же глубине в удобных местах между фундаментами оборудования. Для экономии металла и более равномерного выравнивания электрических потенциалов расстояния между поперечными заземлителями принимают увеличивающимися от периферии к центру заземляющей сетки. При этом первое и последующие расстояния, начиная от периферии, не должны превышать соответственно 4; 5; 6; 7,5; 9; 11; 13,5; 16 и 20 м. Размер ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединения к заземлителю короткозамыкателей и нейтралей силовых трансформаторов, не должен быть более 6X6 м2. По краю территории, занимаемой заземляющим устройством, горизонтальные заземлители прокладывают с таким расчетом, чтобы в совокупности они образовывали замкнутый контур. Если этот контур располагается в пределах внешнего ограждения электроустановки, то у входов и въездов на ее территорию потенциал выравнивают, устанавливая два вертикальных заземлителя длиной 3...5 м. Расстояние между ними выбирают равным ширине входа или въезда. При помощи сварки эти заземлители присоединяют к внешнему горизонтальному заземлителю.

Выполнение заземляющих  устройств по допустимому сопротивлению  часто приводит к неоправданному перерасходу металла и денежных средств.

Экономичнее, иногда в несколько раз, заземляющие устройства, выполняемые с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения.

Такие заземляющие устройства должны обеспечивать в любое время  года (при стекании с них токов  замыкания на землю) значения напряжений прикосновения, не превышающие нормированные. При их определении в качестве расчетного времени воздействия принимают сумму времени действия основной или резервной защиты и полного времени отключения выключателя.

Если определяют допустимые значения напряжений прикосновения у рабочих мест, где при оперативных переключениях могут возникнуть замыкания на конструкции, доступные для прикосновения персоналу, выполняющему переключения, то в указанную сумму времен должно входить и время действия резервной защиты, а для остальной территории - основной.

Для заземляющих  устройств, выполненных по напряжению прикосновения, продольные и поперечные горизонтальные заземлители размещают, соблюдая лишь требования ограничения  напряжений прикосновения до нормированных  значений и удобства присоединения заземляющего оборудования, однако во всех случаях расстояние между двумя соседними продольными или поперечными горизонтальными искусственными заземлителями не должно превышать 30 м, а глубина их заложения в грунт должна быть не менее 0,3 м. У рабочих мест заземлители можно прокладывать на меньшей глубине при условии, что необходимость этого подтверждается расчетом, а удобство обслуживания и срок службы заземлителя не снижаются.

Чтобы снизить  напряжение прикосновения, у рабочих  мест в обоснованных случаях может  быть выполнена гравийная подсыпка толщиной 0,1...0,2 м или сделана асфальтовая отмостка. Сопротивления заземляющих устройств, выполненных по допустимым напряжениям прикосновения, могут быть любыми, однако не должны превышать значений, определяемых по допустимым напряжениям на заземляющих устройствах и токам замыкания на землю.

Напряжения  на заземляющих устройствах, выполненных  как по сопротивлению, так и по напряжению прикосновения, не должны превышать 5 кВ при стекании с них тока замыкания  на землю.

Напряжения  выше 5 кВ, но не более 10 кВ допускаются для заземляющих устройств тех электроустановок, для которых предусмотрены специальные меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы электроустановок.