1. Теоретичні відомості

1.1. Загальні положення

Всі сучасні електроустановки низької та високої напруги, згідно ПУЕ, повинні бути обладнані заземлювальними пристроями. Заземлення є одним із засобів захисту персоналу, який працює в електроустановках або займається їх експлуатацією, від ураження електричним струмом.

Умисне електричне з’єднання будь-якої частини електроустановки з заземлювальним пристроєм називається заземленням. Сукупність заземлювачів, які безпосередньо контактують із землею, і металевих провідників, які з’єднують частини електроустановки із заземлювачем, називається заземлювальним пристроєм.

Розрізняють захисне і робоче заземлення. Захисним заземленням називається заземлення частин електроустановки з метою усунення впливу небезпечних напруг дотику і кроку. Робочим заземленням називається заземлення будь-якої точки струмопровідних елементів електроустановки, яке призначене для забезпечення її нормальної роботи.

Для виконання заземлюючих пристроїв застосовуються природні та штучні заземлювачі. Електропровідні частини комунікацій, будівель і споруд виробничого та невиробничого призначення, які безпосередньо контактують з ґрунтом і використовуються з метою заземлення, називаються природними заземлювачами. Штучними називаються ті заземлювачі, які спеціально виготовляють для виконання заземлюючих пристроїв. Як правило, для заземлення електроустановок спочатку повинні бути використані природні заземлювачі. Якщо при цьому опір заземлюючих пристроїв або напруга дотику має допустимі значення і, крім того, забезпечуються нормовані значення напруги на заземлювальному пристрої, то штучні заземлювачі можна не застосовувати. Виключенням є випадки, коли необхідно зменшити густину струмів, які протікають по природних заземлювачах.

Якщо дві або декілька електроустановок з різними напругами й призначенням розташовуються недалеко одна від одної, то необхідно застосовувати один спільний заземлювальний пристрій. Останній повинен задовольняти всі вимоги щодо заземлення цих установок: захисту людей від ураження електричним струмом при пошкодженні ізоляції, умовам режимів роботи мереж, захисту електрообладнання від перенапруг і т.п.

Заземлення електроустановок виконується:

• в усіх електроустановках, якщо напруга змінного струму рівна чи більша 380 В; напруга постійного струму рівна чи більша 440 В;

• в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і в зовнішніх установках, якщо напруга змінного струму більша 42 В і менша 380 В; напруга постійного струму більша 110 В і менша 440 В;

• в електроустановках вибухонебезпечних зон при будь-яких значеннях напруги змінного чи постійного струму.

Нормами випробування електрообладнання встановлені вимоги щодо значень опору заземлюючих пристроїв. Нормовані величини опору залежать від режиму роботи нейтралі мережі. При цьому слід пам’ятати, що робота установок з ефективно-заземленою нейтраллю може супроводжуватись протіканням великих струмів замикання на землю (більше 500А); робота установок з ізольованою або компенсованою нейтраллю — протіканням малих струмів замикання на землю (менше 500 А).

Нормовані значення опорів заземлень в електротехнічних установках подані в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Найбільші допустимі значення опору заземлюючих пристроїв

Назва електроустановки	Характеристики електроустановки та об’єкта заземлення	Величина, що вимірюється	Допустимий опір, Ом
1	2	3	4
Електроустановка на напругу вище 1 кВ, крім ПЛ	З глухозаземленою нейтраллю	Опір заземлюючого пристрою	Величина, зазначена в проекті заземлюючого пристрою, але не більше 0,5
	Електроустановка в мережі з ізольованою нейтраллю і електроустановка без компенсуючих апаратів у мережах з компенсацією ємнісних струмів замикання на землю	Опір заземлюючого пристрою	10
	Електроустановка з компенсуючи- ми апаратами	Опір заземлюючого пристрою	200/І (100/І)1), але не більше 10
	Блискавковідвід, який стоїть окремо	Опір заземлювача	25
Електроустановка на напругу до 1 кВ, крім ПЛ	Штучний заземлювач, до якого приєднано нейтралі генераторів і трансформаторів на напругу до 1 кВ	Опір заземлювача для мереж 660/380 В; 380/220 В; 220/127 В	15 30 60
	Штучний заземлювач, до якого приєднано нейтралі генераторів і трансформаторів на напругу до 1 кВ разом з природними заземлювачами	Опір заземлювача для мереж 660/380 В; 380/220 В; 220/127	2 4 8
ПЛ на напругу вище 1 кВ	Опори залізобетонні, металеві та дерев’яні, на яких підвішений трос або встановлені пристрої грозозахисту; опори залізобетонні та металеві повітряних ліній напругою 35 кВ і такі ж опори повітряних ліній напругою 3...20 кВ у населеній місцевості, а також заземлювачі електрообладнання, що встановлені на опорах ПЛ 100 кВ і вище	Опір заземлювача при питомому опорі ґрунту, Омм до 100 більше 100 і до 500 більше 500 і до 1000 більше 1000 і до 5000 більше 5000	10 15 20 30 610-32)

Продовження таблиці 1.1
1	2	3	4
ПЛ напругою вище 1 кВ	Заземлювачі електрообладнання на опорах ПЛ 3...35 кВ	—	10
	Опори залізобетонні та металеві ПЛ 3...20 кВ у ненаселеній місцевості	Опір заземлювача при питомому опорі ґрунту, Омм до 100 більше 100	30 0,32)
	Розрядники та захисні проміжки на підходах ПЛ до підстанцій з обертовими машинами	Опір заземлювача	5
ПЛ напругою до 1 кВ	Опори з повторними заземлювачами нульового проводу в мережах з глухозаземленою нейтраллю	Опір заземлювача для мереж 660/380 В; 380/220 В; 220/127	15 30 60
	Опори залізобетонні та металеві в мережах з ізольованою нейтраллю	Опір заземлювача	50
	Заземлювач грозозахисту	Опір заземлювача	30

Примітки. 1. Зазначене в дужках відноситься до заземлюючих пристроїв і одночасно використовується для установок напругою до 1 кВ; - найбільший номінальний струм найпотужнішого компен-суючого пристрою в електроустановці, А.

2. Питомий опір ґрунту, Омм.

Для контролю заземлювального пристрою необхідно проводити:

• вимірювання опору заземлювального пристрою – один раз на 12 років;

• вибіркову перевірку з розкриттям ґрунту для оцінки корозійного стану елементів заземлювача, які знаходяться в землі – не рідше ніж один раз на 12 років;

• перевірку наявності та стану кіл між заземлювачем і елементами, що заземлюються, з’єднань природних заземлювачів із заземлювальним пристроєм, які експлуатуються до 25 років – не рідше ніж один раз на 12 років, а для тих, що експлуатуються понад 25 років - не рідше одного разу на 6 років;

• вимірювання напруги дотику в електроустановках, у яких заземлювальний пристрій виконаний згідно з нормами на напругу дотику;

• перевірку (розрахункову) відповідності напруги на заземлювальному пристрої вимогам ПУЕ – після монтажу, переобладнання і капітального ремонту заземлювального пристрою, але не рідше ніж один раз на 12 років;

• в електроустановках до 1000 В з ізольованою нейтраллю – перевірку пробивних запобіжників – не рідше ніж один раз на 6 років; в електроустановках до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю – вимірювання повного опору петлі „фаза-нуль” або струму однофазного замикання на корпус чи нульовий провідник – не рідше ніж один раз на 6 років.

На кожний заземлювальний пристрій, що знаходиться в експлуатації, повинен бути паспорт, який містить виконавчу схему заземлення і дані на елементи заземлювача, питомий опір ґрунту, результати перевірок, ремонтів і змін, внесених у цей пристрій.

Вимірювання опору заземлювальних пристроїв необхідно виконувати:

• після монтажу, переобладнання і капітального ремонту цих пристроїв на електростанціях, підстанціях і лініях електропередачі;

• після монтажу, переобладнання і капітального ремонту для підстанцій повітряних розподільчих мереж напругою 35 кВ і нижче, але не рідше ніж один раз на 12 років;

• на опорах ПЛ напругою вищою ніж 1 кВ з розрядниками, роз’єднувачами, захисними проміжками і біля опор з повторними заземлювачами нульових проводів - після монтажу, переобладнання, ремонтів, а також в експлуатації не рідше ніж один раз на 6 років;

• на тросових опорах ПЛ напругою 110 кВ і вище у разі виявлення на них слідів перекриття або пошкоджень ізоляторів електричною дугою;

• вибірково на 2 % від загальної кількості опор із заземлювачами в населеній місцевості, на ділянках ПЛ з найбільш агресивними, зсувними, видувними ґрунтами, або ґрунтами з низькою провідністю – після монтажу, переобладнання, ремонтів, а також в експлуатації не рідше ніж один раз на 12 років;

• на опорах ПЛ напругою до 1 кВ з заземлювачами грозозахисту, з повторними заземленнями нульового проводу після монтажу, переобладнання, ремонтів, а також в експлуатації не рідше ніж один раз на 6 років.

Для вимірювання опору заземлювальних пристроїв і питомого опору ґрунтів використовуються спеціальні прилади (вимірювачі) М416, Ф4103-М1 або інші з аналогічними функціями та можливостями. Нижче подані методи проведення вимірювань за допомогою згаданих приладів.