33.8. Естественные заземлители

Часть из них относится к протяженным: система трос – опоры ВЛ, оболочки подземных кабелей, стальные трубопроводы.

Система трос – опоры состоит из ряда продольных и поперечных сопротивлений (рис. 33.12).

Рис. 33.12

Из-за падения напряжения в тросе от продольных токов I_1,I₂,…,I_n потенциалы опор уменьшаются по мере удаления от первой опоры.

Уменьшаются токи J₁,J₂,J₃, стекающие в землю с оснований опор.

Сопротивление системы трос- опоры можно записать:

(33.15)

Сопротивление такой системы принято (1,5-3)Ом.

Сопротивление водопроводной трубы принято (2-4)Ом, сопротивление растекания для кабеля- (2-3)Ом.

В качестве естественных заземлителей используются железобетонные фундаменты.

Проектирование заземляющего устройства производят в следующем порядке:

• исследуются земля на площадке, определяются параметры многослойной схемы, приводятся к расчетным условиям (выделяется слой сезонных изменений), многослойная схема приводится к эквивалентной двухслойной;

• определяется расчетный ток, стекающий с заземлителя, и продолжительность его протекания;

• выявляются естественные протяженные заземлители и определяется их эквивалентное сопротивление;

• намечается схема и размеры искусственного заземлителя с учетом системы естественных заземлителей;

• определяется сопротивление искусственного заземлителя и сопротивление заземляющего устройства в целом, определяется потенциал заземлителя при расчетном токе;

• определяется максимальное напряжение прикосновения для зимы и лета, а также напряжения приложенное к человеку, сопоставляют расчетные значения с допускаемыми.

33.9. Заземления в сетях до 1000 в

Распределение сети U= 220, 380, 660 B выполняется трех- или четырехпроводные. Мощность силовых трансформаторов S_H=(1000-1800)кВА. Обмотка низшего напряжения соединяются в схему «звезда» и заземляется наглухо или через пробивной предохранитель.

Четырехпроводные сети 380/220 В

Используются в качестве сетей общего назначения и промышленных. Обрыв нулевого провода вызывает перекос напряжения по фазам, т.к. распределить нагрузку между фазами равномерно невозможно. Сеть работает ненормально. Во избежание такого режима нельзя в нейтраль устанавливать автоматические выключатели и плавкие предохранители (рис. 33.13).

Рис. 33.13

Нулевой провод подлежит многократному заземлению. При замыканиях на корпус поврежденный участок отключается автоматически. Оборудование подлежит занулению.

Четырехпроводная сеть имеет свойства:

• обеспечивается селективное и быстрое отключение поврежденных участков сети плавкими предохранителями или автоматическими выключателями;

• при замыкании на корпус потенциал заземленных частей меньше фазного напряжения;

• при пробое изоляции со стороны ВН на НН персонал защищен, т.к. обмотка НН заземлена;

• случайное прикосновение к фазному проводу представляет опасность; ПТБ запрещает работу в электроустановках под напряжением.

Трехпроводные сети 220, 380, 500, 660 В

Сети предназначены для двигательной нагрузки (рис. 33.14).

Рис. 33.14

Обмотка НН трансформатора присоединена к заземлителю через пробивной предохранитель. Кожухи электродвигателей присоединены к заземлителю. В нормальных условиях сеть незаземлена.

Сеть имеет свойства:

• при однофазном замыкании напряжение в неповрежденных фазах ; линейное напряжение не изменяется; работа электроприемников не нарушается;

• при пробое изоляции ВН на сторону НН, пробивной предохранитель срабатывает и опасность устраняется;

• если уровень изоляции хороший, то случайное прикосновение к фазному проводу менее опасно, чем в сетях с заземленной нейтралью.

Для обеспечения безопасности используются УЗО (устройства защитного отключения). УЗО реагирует на ток нулевой последовательности, потенциал заземленных предметов или сопротивление проводов относительно земли. Селективность обычно не обеспечивается.