Практична робота

ТЕМА: Розрахунок захисного заземлення

МЕТА: набути практичні навики у визначенні основних параметрів заземлення та розрахувати захисне заземлення

1. Загальні теоретичні відомості

Захисне заземлення – навмисне електричне з’єднання із “землею” або її еквівалентом металевих струмопровідних неструмоведучих частин електроустановок, які можуть виявитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції.

У відповідності з вимогами ГОСТ 12.1.080-81 ССБТ “Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление” захисне заземлення переважно застосовується в трифазних мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та мережах з напругою понад 1000 В з будь-яким режимом нейтралі.

Принципова схема захисного заземлення наведена на рис. 1.

Основними елементами заземлювального пристрою є заземлювачі, які можуть бути природними і штучними. Як природні заземлювачі можуть бути використані металеві та залізобетонні частини комунікацій і будівельних споруд, які знаходяться в землі. В якості штучних заземлювачів застосовуються вертикальні та горизонтальні електроди. Як вертикальні електроди використовують стальні стрижні діаметром 10 – 16 мм та довжиною 5 –10 м, кутову сталь розміром від 40 x 40 до 63 х 63 мм, а також стальні труби діаметром 50 – 60 мм довжиною 2,5 – 3 м. Вертикальні електроди з’єднують стальною штабою шириною 20 x 40 мм та товщиною 4 мм або круглим дротом діаметром 10 – 12 мм.

Для заземлення електроустановок, які живляться від мережі з ізольованою нейтраллю, використовують комбіновані групові заземлювачі, які складаються з вертикальних електродів, розміщених за планом у ряд або по контуру, з’єднаних горизонтальним електродом.

Для заземлення електроустановок з напругою понад 1000 В мережі із заземленою нейтраллю використовують розподільний заземлювач, який виконують у вигляді сітки, що складається зі з’єднаних один з одним горизонтальних електродів, розміщених на глибині 0,5 – 0,7 м у межах території, зайнятої заземленим обладнанням.

R_h

а)

R_h

б)

Рис. 1. Принципова схема захисного заземлення:

а) у мережі з ізольованою нейтраллю до 1000 В;

б) у мережі з заземленою нейтраллю;

1 –обладнання, яке заземлюється; 2 – заземлювач захисного заземлення;

3 – заземлення нейтралі джерела струму;

, – опір захисного заземлення і тіла людини відповідно, Ом;

– струм замикання, А; – струм через тіло людини, мA;

Z_А, Z_В, Z_С – повний опір ізоляції фаз

2. Алгоритм розрахунку захисного заземлення

Мета розрахунку – визначення основних конструктивних параметрів заземлення (кількість, розміри, порядок розміщення вертикальних стрижнів та довжини з’єднувальної смуги), при яких опір розтіканню струму не буде більшим нормованого значення.

Розрахунок виконується методом коефіцієнтів використання у такій послідовності:

1. З’ясувати вихідні дані:

– характеристика електроустановки (тип, напруга, потужність, засоби заземлення, розміщення обладнання тощо);

– форма та розмір стрижнів, з яких потрібно виготовити заземлюючий пристрій, глибина закладання їх у землю.

2. Визначити розрахунковий струм замикання на землю та відповідне йому нормоване значення опору розтіканню струму захисного заземлення

Розрахунковий струм замикання – це найбільш можливий для даної електроустановки струм замикання на землю.

Для електроустановок з напругою до 1000 В . В електроустановках напругою понад 1000 В визначається за формулою:

де – лінійна напруга мережі, кВ; – довжина кабельних та повітряних ліній відповідно, км.

Відповідні нормативні значення опору розтіканню струму заземлювального пристрою (ЗП) вибираються з таблиці 1.

Табл. 1