6 Охрана труда и электробезопасность

6.1 Заземление оборудования цеха

Расчётное удельное сопротивление грунта, Ом·м., определяем по формуле:

ρ = ρ _изм. х К_с­­, (118)

где ρ_изм. – измеренное удельное сопротивление грунта, Ом·м. Для г грунта ρ _изм.= 1х10⁴Ом·м;

К_с – коэффициент сезонности, о.е. Для второй климатической г группы К_с=1,5.

ρ = 0,4 х 10⁴ х 1,5 =15000 Ом·м

Выбираем в качестве заземлителей прутковые электроды длинной, l=5м.

Сопротивление одного заземлителя R_оз., Ом, определяем по формуле:

R_оз.= 0,00277 х ρ (119)

R_оз.= 0,00227 х 15000 = 34,05 Ом

Теоретическое количество заземлителей n_r определяем по формуле:

n_r = R_оз./ R_з, (120)

где R_з – сопротивление заземляющего устройства, Ом. R_з = 4 Ом

n_r = 34,05/0,4 = 8,5

Принимаем n_r = 9

Коэффициент использования заземления η, о.е, определяем по формуле:

η = f(n_r, a / l), (121)

где a/l – отношение расстояния между заземлением к длине з заземлителя.

Принимаем a/l = 1.

η = f(9;1),

Принимаем η = 0,55

Число заземлителей, шт., определяем по формуле:

n = R_оз/(η х R_з), (122)

n = 34,05/(0,55 х 4) = 15

Несмотря на то, что проводники электрических сетей изолированы электрически между собой и от земли, емкостным токам изоляция проводников препятствовать не может, ведь электросеть и земля образуют собой обкладки протяженного конденсатора, между которыми неизбежно протекает емкостный ток. То есть всегда имеет место паразитная электрическая цепь, которая через эту емкость замкнута на землю. Поэтому, при случайном контакте, при прикосновении даже к изолированному проводнику, человек подвергается опасности поражения током.

Безусловно, повреждения проводов, находящихся под высоким переменным потенциалом, представляют для людей гораздо большую опасность, однако для предохранения от последствий замыкания на токопроводные корпуса оборудования, сами эти кожухи предварительно соединяются с землей при помощи заземлителей. 

Оборудования, которые случайно могут попасть под высокое напряжение в аварийной ситуации, зануляют, соединяют с заземленным нулевым проводником сети. Например если на корпус осветительного прибора произойдет замыкание, и корпус при этом занулен, то автоматически сработают предохранители, и напряжение с цепи будет мгновенно снято. ПУЭ предписывают выполнять монтаж большинства. 

В электрооборудовании с изолированной нейтралью и классом не превышающим 1000 вольт, сопротивление цепи заземления не должно превышать 4 Ома, а для установок с заземленной нейтралью: для 660 В — не более 2 Ом, для 380 В — не более 4 Ом, и для 220 В — не более 8 Ом. Для высоковольтного оборудования, номиналом от 3000 до 35000 вольт, сопротивление устройств заземления рассчитывается по формуле 125/(ток в землю при замыкании), при этом нормирован максимум в 10 Ом. 

Каждый из зануляемых или заземляемых элементов составного электроприемника соединяется с сетью зануления или заземления своим персональным отводом. Запрещено включать части защищаемой установки последовательно между собой и затем в защитный нулевой или в заземляющий проводник. 

С целью заземления электроустановок прежде всего применяют естественные заземлители, у которых сопротивление растеканию удовлетворяет ПУЭ. Это может быть железобетонный фундамент здания, закопанная труба водопровода, обсадная труба и т.п. Заземлять электрическое оборудование о трубопроводы с транспортируемым по ним горючим, о чугунные трубы, о временные трубопроводы запрещено. 

Запрещено использовать как заземляющие проводники: оболочки изолирующих трубок, гофры, несущие тросы, оболочки свинцовые и защитную броню проводов и кабелей, ведь они сами должны грамотно заземляться. Электроустановки и проводящие элементы строительной инфраструктуры, а также всевозможные трубопроводы, подключают к сети зануления или заземления чтобы выровнять их потенциал. Хватает естественного контакта металлов в соединениях. 

Если все же требуется искусственный заземлитель, то применяют заглубленные, горизонтальные и вертикальные промышленные заземлители. Для их изготовления типично применяют круглого сечения сталь, от 10 до 16 мм в диаметре, чаще полосовую сталь 40 на 4 мм, либо угловую 50 на 50 на 5 мм. Вертикальные имеют длину от 2,5 до 5 метров, их ввинчивают (до 5 метров) или забивают (до 3 метров) вглубь грунта вручную или при помощи электрического или иного специального инструмента. 

Нулевые защитные и заземляющие проводники, смонтированные открыто, специально маркируются, чтобы можно было их отличить от других коммуникаций, - желтая полоса на зеленом фоне. Места для присоединения переносных заземлителей не окрашивают.