bezopasnost_zhiznedeyatelnosti_uchebnik_bezopasnost_truda_na_zheleznodorozhnom_transporte_2014
.pdf–до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;
–до 1 кВ с изолированной нейтралью.
В сетях с изолированной нейтралью, где ток замыкания на землю не зависит от сопротивления заземляющего устройства, защитное заземление наиболее эффективно и является основной технической мерой защиты.
Расчет заземлителей электроустановок напряжением до 1 кВ, а также свыше 1 до 35 кВ включительно выполняют обычно методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению заземлителя растеканию тока. При этом допускают, что заземлитель находится в однородной земле. Для электроустановок в сети с эффективно заземленной нейтралью напряжением 110 кВ и выше заземлитель рассчитывают способом наведенных потенциалов как по допустимому сопротивлению, так и по допустимому напряжению прикосновения. При этом учитывают многослойное строение земли, представляя ее в расчете в виде двухслойной модели.
Цель расчета защитного заземления — определение числа электродов заземлителя и заземляющих проводников, их размеров и схемы размещения в земле, при которых сопротивление заземляющего устройства не превышает допустимых значений.
Для расчета используют следующие данные:
–характеристика электроустановки (рабочее напряжение, мощность, вид оборудования, режим нейтрали питающей сети);
–план электроустановки с указанием размеров и размещения оборудования;
–данные об естественных заземлителях, в частности измеренное сопротивление конструкций растеканию тока, которые допускаются ПУЭ для использования в качестве заземлителей: проложенные под землей трубы и другие металлические трубопроводы (исключая трубопроводы горючих и взрывчатых жидкостей и газов), металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий
исооружений, свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, рельсовые пути неэлектрифицированного транспорта. Если сопротивление естественного заземлителя нельзя измерить, то нужно иметь сведения о его конфигурации, размерах, материале, глубине заложения в землю и другие данные, необходимые для определения его сопротивления расчетным методом;
201
–электрическое удельное сопротивление земли на участке размещения заземлителя и признаки климатической зоны, в пределах
которой сооружается заземлитель.Расчетное удельное сопротивление определяют по формуле ρ = ρиψ, где ψ — коэффициент сезонности, значение которого зависит от климатической зоны, в которой
сооружают заземлитель; ρи — среднее удельное сопротивление земли, Ом·м; значения ψ для однородной земли указаны в табл. 5.5, а ориентировочные значения удельных электрических сопротивлений различных видов земель и воды — в табл. 5.6;
–для электроустановок напряжением свыше 1 кВ — расчетный ток Iз замыкания на землю.
|
Коэффициенты сезонности ψ для однородной земли |
Таблица 5.5 |
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Клима- |
Влажность земли * во время |
Клима- |
Влажность земли * во время |
|||||
измерения ее сопротивления |
измерения ее сопротивления |
|||||||
тическая |
|
|
|
тическая |
|
|
|
|
повышен- |
нормаль- |
|
повышен- |
нормаль- |
|
|||
зона |
малая |
зона |
малая |
|||||
|
ная |
ная |
|
ная |
ная |
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вертикальный электрод длиной 3 м |
Горизонтальный электрод длиной 10 м |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
1,9 |
1,7 |
1,5 |
I |
9,3 |
5,5 |
|
4,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
1,7 |
1,5 |
1,3 |
II |
5,9 |
3,5 |
|
2,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
III |
4,2 |
2,5 |
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV |
1,3 |
1,1 |
1,0 |
IV |
2,5 |
1,5 |
|
1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вертикальный электрод длиной 5 м |
Горизонтальный электрод длиной 50 м |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
I |
7,2 |
4,5 |
|
3,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
II |
4,8 |
3,0 |
|
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
III |
3,2 |
2,0 |
|
1,6 |
IV |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
IV |
2,2 |
1,4 |
|
1,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*Считается, что земля имеет повышенную влажность, если измерению
еесопротивления предшествовало выпадение большого количества (свыше нормы) осадков (дождей); нормальную влажность — если предшествовало выпадение близкого к норме количества осадков; малую влажность — если количество осадков было ниже нормы.
Примечание. Расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикальных электродов и до горизонтального электрода равно 0,7—0,8 м.
202
Таблица 5.6
Ориентировочные значения удельных электрических сопротивлений различных видов земли и воды
Вид земли и воды |
ρ, Ом·м |
Вид земли и воды |
ρ, Ом·м |
|
|
|
|
Кокс, коксовая мелочь |
20—60 |
Торф |
10—30 |
|
|
|
|
Гранит |
1000—1200 |
Чернозем |
10—50 |
|
|
|
|
Садовая земля |
20—60 |
Каменный уголь |
100—150 |
|
|
|
|
Известняк пористый |
150—200 |
Глины пластинчатые |
3—80 |
|
|
|
|
Сланцы графитовые |
10-100 |
Глины полутвердые |
40—80 |
|
|
|
|
Аргилиты |
10—60 |
Мел |
20—100 |
|
|
|
|
Алевриты |
100—300 |
Суглинок пластинчатый |
5—40 |
|
|
|
|
Пахотная земля |
20—180 |
Почва |
10—300 |
|
|
|
|
Супесь водонасыщенная |
20—60 |
Супесь влажная |
100—200 |
|
|
|
|
Супесь слабовлажная |
200—400 |
Лесс |
200—300 |
|
|
|
|
Мергели глинистые |
10—100 |
Мергели |
100—250 |
|
|
|
|
Мергели известковистые |
250—400 |
Известняк плотный |
1000—2000 |
|
|
|
|
Скальные породы |
1000—3000 |
Гравий, щебень |
4000—7000 |
|
|
|
|
Песок при глубине залегания вод менее 5 м |
300—700 |
||
|
|
||
Песок при глубине залегания вод 6—10 м |
500—1500 |
||
|
|
|
|
Вода морская |
|
|
0,2—1 |
|
|
|
|
речная |
|
|
10—100 |
|
|
|
|
прудовая |
|
|
40—50 |
|
|
|
|
грунтовая |
|
|
20—70 |
|
|
|
|
в ручьях |
|
|
10—60 |
|
|
|
|
Числовые значения допустимых сопротивлений заземляющего устройства Rдоп установлены ПУЭ в зависимости от режима нейтрали, уровня напряжения электроустановки и удельного сопротивления грунта. При использовании естественного заземлителя наибольшее допустимое сопротивление сооружаемого искусственного заземлителя Rи.доп рассчитывают по формуле
Rи.доп = RеRдоп /(RгRдоп ),
где Rе — сопротивление растеканию тока используемого естественного заземлителя.
203
Для заземления стационарных электроустановок наибольшее распространение получили групповые искусственные заземлители, размещенные в земле на определенной глубине. Они представляют собой систему вертикальных электродов, параллельно соединенных между собой горизонтальным проводником связи. Вертикальные электроды располагают в ряд или по контуру. Соседние вертикальные электроды рекомендуется располагать (если позволяют размеры отведенной под заземлитель площадки) на расстоянии а не менее 2,5 м. Для заземлителей, расположенных в ряд, отношение а к длине l вертикального электрода предпочтительно выбирать равным 2—3, а при расположении электродов по контуру — равным 3.
Сопротивление одиночного вертикального электрода можно определить с помощью соответствующих расчетных зависимостей, приведенных в табл. 5.7. Например, при использовании стальных стержней длиной l, круглого сечения диаметром d, находящихся у поверхности земли, сопротивление рассчитывают по формуле
|
R |
= ρ |
ln 4l /d. |
|
|
|
|
|
|||||
|
в |
2πl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ориентировочное число п вертикальных электродов можно оп- |
|||||||||||||
ределить с некоторым избытком следующим образом. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.7 |
Формулы для расчета сопротивления одиночных заземлителей, размещенных |
|||||||||||||
|
в однородном грунте |
|
|
|
|
|
|||||||
Тип |
Схема |
|
|
|
Формула |
|
Условия |
||||||
заземлителя |
|
|
|
|
применения |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
Стержневой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l >> d |
круглого се- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для уголков с |
чения (труб- |
|
|
|
R = |
ρ |
|
4l |
|
шириной пол- |
||||
чатый) или |
|
|
|
|
ки b |
||||||||
|
|
|
2πl |
ln |
d |
|
|||||||
уголковый у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d = 0,95b |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же в земле |
|
R = |
ρ |
|
|
|
2l |
+ |
1 |
|
4t +l |
l >> d;t0 >> 0,5 |
|
|
|
|
ln |
|
|
ln |
|
для уголка с |
|||||
|
|
|
|
2πl |
|
|
|
d |
|
2 |
|
4t −l |
шириной пол- |
|
|
|
|
|
|
t = t0 |
+ |
l |
|
|
ки b |
||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
d = 0,95b |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
204 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 5.7 |
1 |
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
Протяжен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l >> d |
ный на по- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для полосы |
верхности |
|
|
|
ρ |
|
2l |
|
|
шириной b |
|
земли (стер- |
R = |
|
|
|
d = 0,5b |
|||||
|
πl |
|
ln |
d |
|
|
||||
жень, труба, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
полоса, ка- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бель и т.п.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же в земле |
|
|
|
|
|
|
|
|
l >> d; L>> 4t |
|
|
|
|
|
ρ |
|
l 2 |
|
|
для полосы |
|
|
R = |
|
|
|
шириной b |
|||||
|
2πl |
ln |
|
|
d = 0,5b |
|||||
|
|
|
dt |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кольцевой на |
|
ρ |
|
|
|
|
|
D >> d |
||
поверхности |
R |
= |
|
8D |
для полосы |
|||||
земли |
|
|
|
ln |
|
|
шириной b |
|||
|
π2D |
d |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d = 0,5b |
То же в земле |
|
|
|
|
|
|
|
|
D >> d ; D >> 2t |
|
|
|
ρ |
|
|
|
4πD |
2 |
для полосы |
||
|
R = |
|
|
шириной b |
||||||
|
2 |
|
ln |
|
|
|
||||
|
|
D |
|
|
dt |
|
d = 0,5b |
|||
|
|
2π |
|
|
|
|
||||
Круглая плас- |
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
|
тина на по- |
|
R = |
|
|
|
— |
||||
верхности |
|
|
|
|
|
2D |
|
|
|
|
земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предварительно находят произведение коэффициента использо- |
||||||||||
вания вертикальных электродов η на их число n по формуле ηвn = |
||||||||||
= Rв / Rи.доп, а затем по табл. 5.8 определяют число вертикальных |
||||||||||
электродов |
п. Не указанные в таблице значения п находят мето- |
дом интерполяции. Полученные значения округляют в меньшую сторону до целых чисел.
С учетом схемы размещения заземлителя в грунте находим длину L (м) горизонтального проводника связи по формулам:
–при расположении электродов в ряд L = 1,05(n – 1)a;
–при расположении электродов по контуру L = 1,05an.
205
Сопротивление горизонтального проводника связи в виде стальной полосы шириной b, соединяющего верхние концы вертикальных электродов, можно определить по формуле
R = |
ρ |
ln |
2L2 |
. |
|
|
|||
г |
2πl |
|
bt0 |
|
|
|
Значения ρ в представленных формулах берут с учетом соответствующих коэффициентов сезонности (см. табл. 5.5 и 5.6). Результирующее сопротивление группового заземлителя находят по формуле
Rи |
= |
|
RвRг |
|
, |
Rв |
ηг + Rг |
|
|||
|
|
ηв |
где ηг, ηв — коэффициенты использования горизонтального и вертикального электродов, значения которых представлены в табл. 5.8 и 5.9. Полученное
значение Rи не должно превышать Rи.доп. В то же время Rи не должно быть существенно меньше допустимого значения, чтобы избежать неоправданно
больших затрат.
Таблица 5.8
Коэффициенты использования ηв вертикальных электродов без учета влияния
полосы связи и их числа n
a/l |
При размещении в ряд |
При размещении по контуру |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
ηвn |
n |
ηв |
ηвn |
n |
ηв |
||
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 |
2 |
0,85 |
2,76 |
4 |
0,69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,34 |
3 |
0,78 |
3,66 |
6 |
0,61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,92 |
4 |
0,73 |
5,50 |
10 |
0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3,5 |
5 |
0,7 |
9,40 |
20 |
0,47 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3,9 |
6 |
0,65 |
16,40 |
40 |
0,41 |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,9 |
10 |
0,59 |
23,40 |
60 |
0,39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,1 |
15 |
0,54 |
36,00 |
100 |
0,36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,6 |
20 |
0,48 |
— |
— |
— |
|
|
1,82 |
2 |
0,91 |
3,12 |
4 |
0,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2,61 |
3 |
0,87 |
4,38 |
6 |
0,73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,32 |
4 |
0,83 |
6,80 |
10 |
0,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
206
Окончание табл. 5.8
|
1 |
|
|
2 |
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
7 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4,05 |
5 |
|
|
0,81 |
|
|
12,60 |
|
|
20 |
|
0,63 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4,62 |
6 |
|
|
0,77 |
|
|
23,20 |
|
|
40 |
|
0,58 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
7,40 |
10 |
|
|
0,74 |
|
|
33,0 |
|
|
60 |
|
0,55 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
10,50 |
15 |
|
|
0,70 |
|
|
52,0 |
|
|
100 |
|
0,52 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13,40 |
20 |
|
|
0,67 |
|
|
— |
|
|
— |
|
|
— |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1,88 |
2 |
|
|
0,94 |
|
|
3,4 |
|
|
4 |
|
0,85 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2,73 |
3 |
|
|
0,91 |
|
|
4,8 |
|
|
6 |
|
0,80 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
3,56 |
4 |
|
|
0,89 |
|
|
7,6 |
|
|
10 |
|
0,76 |
|||||
|
3 |
|
4,35 |
5 |
|
|
0,87 |
|
|
14,2 |
|
|
20 |
|
0,71 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
5,10 |
6 |
|
|
0,85 |
|
|
26,4 |
|
|
40 |
|
0,66 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
8,10 |
10 |
|
|
0,81 |
|
|
38,4 |
|
|
60 |
|
0,64 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
11,70 |
15 |
|
|
0,78 |
|
|
62,0 |
|
|
100 |
|
0,62 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15,20 |
20 |
|
|
0,76 |
|
|
— |
|
|
— |
|
|
— |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.9 |
|||
|
Коэффициенты использования горизонтального полосового электрода, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
соединяющего вертикальные электроды |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Число вертикальных электродов |
|
|
|
|
|
||||||||
a/l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
4 |
|
6 |
|
8 |
10 |
|
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
100 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
При расположении электродов в ряд |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
0,85 |
|
0,77 |
|
0,72 |
|
0,67 |
0,62 |
0,42 |
0,31 |
— |
0,21 |
— |
|
— |
|
— |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
0,94 |
|
0,89 |
|
0,84 |
|
0,79 |
0,75 |
0,56 |
0,46 |
— |
0,36 |
— |
|
— |
|
— |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
0,96 |
|
0,92 |
|
0,88 |
|
0,85 |
0,82 |
0,68 |
0,58 |
— |
0,49 |
— |
|
— |
|
— |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
При расположении электродов по контуру |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
— |
|
0,45 |
|
0,40 |
|
0,36 |
0,34 |
0,27 |
0,24 |
0,22 |
0,21 |
0,20 |
0,20 |
|
0,19 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
— |
|
0,56 |
|
0,48 |
|
0,43 |
0,40 |
0,32 |
0,30 |
0,29 |
0,0,28 |
0,27 |
0,26 |
|
0,23 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
|
— |
|
0,70 |
|
0,64 |
|
0,60 |
0,56 |
0,45 |
0,41 |
0,39 |
0,37 |
0,36 |
0,35 |
|
0,33 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На каждое находящееся в эксплуатации заземляющее устройства заводится паспорт, содержащий схему устройства, основные технические данные о результатах проверки его состояния. Сопротивление заземляющего устройства измеряется после монтажа и переустройства и капитального ремонта в периоды наибольшего
207
|
|
|
|
высыхания грунта, но не реже |
|||
|
|
|
|
1 раза в 6 лет. Если в резуль- |
|||
|
|
|
|
тате измерений окажется, что |
|||
|
|
|
|
сопротивление заземляющего |
|||
|
|
|
|
устройства выросло, его сле- |
|||
|
|
|
|
дует привести в соответствие |
|||
|
|
|
|
с нормой. Уменьшение со- |
|||
|
|
|
|
противления |
заземляющего |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
устройства может быть до- |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
стигнуто путем солевой об- |
|||
|
|
|
|
работки |
грунта, добавления |
||
Рис. 5.9. Схема работы защитного зазем- |
в грунт |
около |
заземлителей |
||||
хорошо |
сохраняющих влагу |
||||||
ления в сети с глухозаземленной |
|||||||
веществ, |
забивку дополни- |
||||||
|
|
нейтралью |
|||||
|
|
|
|
|
тельных электродов и др.
В сетях с глухозаземленной нейтралью защитное заземление приводит к снижению тока через тело человека, но необходимых условий электробезопасности одно защитное заземление обеспечить не может. Так, например, в сети с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В при замыкании фазы на заземленный корпус (рис. 5.9) напряжение на корпусе составит
Uк = IзRзу = UфRзу/(Rзу+Rо),
где Uф — фазовое напряжение сети;
Rо —защитное заземление нейтрали трансформатора, которое по требованиям ПУЭ не может превышать, как правило, нескольких Ом.
При Uф = 220 В, Rо = Rзу напряжение на корпусе составит Uк =
=110 В, что недопустимо по условиям электробезопасности.
Втаких случаях правилами (ПУЭ) предусматривается применение автоматического отключения источника питания в качестве основной меры защиты. Для этого открытые проводящие части
(корпуса) электропотребителей присоединяют дополнительным защитным проводником, обозначаемым на схемах буквами «PE», к
глухозаземленной нейтрали источника питания (защитное зануление), а для автоматического отключения должны быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток. При этом время автоматического отключения не должно превышать значений, указанных в табл. 5.10.
208
Таблица 5.10
Наибольшие допустимые времена защитного автоматического отключения в сети с глухозаземленной нейтралью.
Номинальное фазное напряжение Uф, В |
Время отключения, с |
|
|
127 |
0,8 |
220 |
0,4 |
380 |
0,2 |
Более 380 |
0,1 |
Принципиальная схема защитного зануления приведена на рис. 5.10. Из схемы видно, что любое замыкание токоведущей части на корпус превращается в короткое замыкание, при котором должна сработать максимальная токовая защита, отключающая поврежденную электроустановку от питающей сети:
Iз = Iкз = Uф /Rпр,
где Rпр— сопротивление петли «фаза—нуль», т.е. фазного и нулевого защитного проводников сети (Rф+RPE).
Сопротивление фазного и нулевого защитного проводников зависят от материала, длины и их сечения, т.е. определяется конструкцией питающей сети, и не зависит от подключаемой нагрузки. В качестве аппаратов защиты электрических сетей напряжением до 1000 В используются автоматические выключатели или плавкие предохранители. Требуемое время отключения поврежденной электроустановки обеспечивается, если ток короткого замыкания
превышает номинальный ток |
|
||||
установленного аппарата за- |
|
||||
щиты, |
зависящий, |
в свою |
|
||
очередь, от типа коммута- |
|
||||
ционного аппарата, в К раз. |
|
||||
Так, например, при защите |
|
||||
плавкими предохранителями |
|
||||
этот коэффициент |
должен |
|
|||
быть не менее 3. |
|
|
|||
Для |
проверки |
соответ- |
|
||
ствия тока плавления пре- |
|
||||
дохранителей |
или |
уставок |
Рис. 5.10. Принципиальная схема защит- |
||
расцепителей |
автоматичес- |
||||
ного зануления |
|||||
|
|
|
|
209
Рис. 5.11. Схема системы TN-C (про- |
Рис. 5.12. Схема системы TN-S (нуле- |
водники N и PE совмещены в одном |
вой рабочий N и нулевой защитный |
проводнике PEN на всем протяжении |
PE проводники разделены на всем |
сети) |
протяжении сети) |
Рис. 5.13. Система TN-C-S (нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники совмещены в одном проводнике только в какой-то части сети, начиная от источника питания)
ких выключателей току короткого замыкания электропотребителей периодически измеряют сопротивление петли «фаза—ноль» с помощью специально предназначенных для этих целей приборов. Измерения проводят при профилактических работах, а также при капитальном и текущем ремонтах, но не реже 1 раза в 6 лет.
В сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением до 1000 В нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники могут быть:
–совмещены в одном проводнике PEN на всем протяжении сети (система TN-C) (рис. 5.11);
–разделены на всем протяжении сети (система TN-S) (рис.
5.12);
–совмещены в одном проводнике только в какой-то части сети, начиная от источника питания (система TN-C-S) (рис. 5.13).
210