12.2. Заземляющие устройства

Заземляющие устройства в электроустановках выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью следует выполнять с соблюде­нием требований к их сопротивлению или к напряжению прикоснове­ния, а также к конструктивному выполнению и к ограничению напря­жения на заземляющем устройстве. Норма сопротивления заземляю­щего устройства в электроустановках напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью установлена в 0,5 Ом, включая сопротивление естественных заземлителей. С целью уменьшения воз­можного напряжения прикосновения путем выравнивания электри­ческого потенциала регламентирована конструкция заземляющего устройства. На территории электроустановки должна выполняться заземляющая сетка, образованная электрически соединенными меж­ду собой горизонтальными продольными и поперечными заземлителями. Продольные заземлители следует прокладывать вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5—0,7 м от юверхности земли и на расстоянии 0,8—1 м от фундаментов или

оснований оборудования. Допускается увеличение расстояний от фундаментов или оснований оборудования до 1,5 м с прокладкой одного заземпителя для двух рядов оборудования, если стороны об­служивания обращены друг к другу, а расстояние между фундамента­ми двух рядов не превышает 3 м.

Поперечные заземлители нужно прокладывать в удобных местах между оборудованием на глубине 0,5—0,7 м от поверхности земли. Расстояние между соседними поперечными заземлителями рекоменду­ется принимать 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; 20 м. Такие шаги поперечных заземлигелей способству­ют наиболее полному выравниванию электрических потенциалов в пре­делах территории, на которой расположена заземляющая сегка. В ме­стах присоединения нейтралей силовых трансформаторов и коротко-замыкателей к заземляющему устройству размеры сетки не должны превышать 6 х 6м².

Горизонтальные заземлители следует прокладывать по краю терри­тории для образования замкнутого контура. Если заземляющее устройство выходит за пределы огороженной территории электроуста­новки, то горизонтальные заземлители, проложенные вне этой терри­тории, следует прокладывать на глубине не менее 1 м. Внешний кон­тур заземляющего устройства рекомендуется выполнять в виде много­угольника с тупыми или скругленными углами. Это требование на­правлено в первую очередь на уменьшение возможного напряжения, приложенного к телу человека по пути нога—нога (шаговое напряже­ние) вблизи вершин углов контура.

В целях исключения выноса потенциала за пределы территории электроустановки запрещается питание приемников, находящихся вне территории электроустановки, от трансформаторов с заземленной нейтралью при напряжениях 380/220 В, а приемников, находящихся в пределах территории электроустановки, от трансформаторов при 220/127 В. В случае необходимости питание таких приемников должно осуществляться от трансформаторов с изолированной нейтралью.

В электроустановке выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью без компенсации емкостных токов сопротивление заземляющего устройства при прохождении через него расчетного тока в любое время года с учетом естественных заземлителей должно удовлетво­рять условию

где I_pасч — расчетный ток через заземляющее устройство; U_расч — расчетное напряжение на заземляющем устройстве по отношению к земле. Расчетным током является полный ток замыкания на землю при полностью включенных присоединениях связанной сети.

Емкостный ток замыкания на землю

где U — междуфазное напряжение сети, кВ; l_к, l_в — общие длины электрически связанных между собой кабельных и воздушных ли­ний, км.

В качестве U_расч принимается значение 125 В, если заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок с на­пряжением до 1 кВ, при этом должны выполняться требования, предъ­явленные к заземлению электроустановок до 1 кВ. При использовании заземляющего устройства только для электроустановок выше 1 кВ U_расч =250 В, но при этом R_з не должно превышать 10 Ом.

В качестве расчетного тока в сетях с компенсацией емкостных токов принимается- для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125% номинального тока этих аппаратов; для заземляющих устройств, к которым не присоеди­нены компенсирующие аппараты, — остаточный ток замыкания на зем­лю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов или наиболее разветвленного участка сети.

В качестве расчетного тока с целью облегчения устройства заземле­ний допускается принимать ток плавления предохранителей или ток срабатывания релейной защиты от однофазных замыканий на землю или междуфазных замыканий, если защита обеспечивает отключение замыканий на землю. Ток замыкания на землю не должен быть менее трехкратного номинального тока предохранителя или полуторакратно-го тока срабатывания релейной защиты.

В электроустановках до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью требования, предъявляемые к заземляющему устройству, учитывают особенности обеспечения электробезопасности людей системой зану-ления при замыканиях на корпус. Установлено, что сопротивление заземляющих устройств, к которым присоединяют нейтрали трансфор­маторов и генераторов или выводы источника однофазного тока, зави­сит от линейного напряжения в трехфазных сетях или от напряжения источника однофазного тока, а также от удельного сопротивления земли.

При линейном напряжении 660, 380, 220 В или напряжении однофаз­ного тока 380, 220,127 В удельное сопротивление заземляющего устрой­ства в течение всего срока его службы не должно превышать соответ­ственно 2, 4 и 8 Ом. Требуемое сопротивление заземляющего устрой­ства должно обеспечиваться с учетом использования естественных за­землителей, а также системы повторных заземлений нулевого провода ВЛ напряжением до Г кВ, однако в тех случаях, когда количество ВЛ не менее двух. При удельном сопротивлении р земли более 100 Ом • м

допускается увеличивать нормы сопротивления заземляющих устройств в 0,01р раз, но не более чем в 10 раз.

Для обеспечения автоматического отключения участка с однофазным замыканием заземляющие проводники должны выбираться таким об­разом, чтобы при замыкании на корпус или нулевой провод возникал ток короткого замыкания, превышающий: в 3 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя; в 3 раза номинальный ток не регулированного расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависи­мую от тока характеристику.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только отсечку, проводимость указанных проводников должна обес­печивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умно­женной на коэффициент, учитывающий разброс, и на коэффициент запаса 1,1 . При отсутствии заводских данных для автоматических вы­ключателей с номинальным током до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а с номинальным током свыше 100 А — не менее 1,25. Полная прово­димость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного проводника.