Что такое защитное заземление?

Что такое защитное заземление?

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по назначению к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом нейтрали.

Рис.1 Принципиальные схемы защитного заземления:

а – в сети с изолированной нейтралью до 1000В и выше

б – в сети с заземленной нейтралью выше 1000В

1 – заземленное оборудование;

2 – заземлитель защитного заземления

3 – заземлитель рабочего заземления

r _в и r _о – сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений

I _в – ток замыкания на землю

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя – металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой территории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводу, кабели и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных установках заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42В переменного и выше 110В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности – при напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от назначения установки.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные – находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3…5см и стальные уголки размером от 40*60 до 60*60мм и длиной 2,5…,м.

В качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для целей заземления дает большую экономую. Недостатками естественных заземлителей является доступность их неэлектротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.

Что такое защитное заземление?

5.5. Защитное заземление и зануление

Преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, называется защитным заземлением. Оно состоит из заземлителя (металлических проводников, находящихся в земле, с хорошим контактом с ней) и заземляющего проводника, соединяющего металлический корпус электроустановки с заземлителем (рис. 5.7). Совокупность заземлителя и заземляющих проводов называют заземляющим устройством. Защитное действие заземляющего устройства основано на снижении до безопасной величины тока, проходящего через человека в момент касания им поврежденной электроустановки. Так как сопротивление заземлителя (не более 40 Ом) во много раз меньше сопротивления человека (1000 Ом), то через тело человека будет проходить малый ток, не вызывающий поражения. Основная часть тока пойдет по цепи через заземлитель.

Заземлители могут быть естественными и искусственными. В качестве естественных заземлителей используют металлические конструкции и арматуру зданий и сооружений, имеющие хорошее соединение с землей; проложенные в земле водопроводные, канализационные и другие трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов и трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии).

Рис. 5.7. Схема защитного заземления: 1 – электроустановка; 2 – заземляющий провод; 3 – заземлитель

В качестве искусственных заземлителей применяют одиночные и соединенные в группы металлические электроды, забитые вертикально или уложенные горизонтально в землю.

Различают выносное и контурное заземляющее устройство. Выносное устройство располагают за пределами площадки с заземляемым оборудованием. Его достоинство состоит в выборе грунта с наименьшим удельным сопротивлением. Контурное заземление выполняют забивкой электродов по контуру заземляемого оборудования и между ним. Такая установка электродов создает дополнительный защитный эффект за счет повышения и выравнивания потенциалов земли в зоне нахождения человека.

Зануление – это преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтралью источника тока (генератора, трансформатора). В четырехпроводных сетях с нулевым проводом и глухозаземленной нейтралью источника тока напряжением до 1000 В зануление служит основным средством защиты. Заземление в таких сетях не эффективно (рис. 5.8).

Защитное действие зануления основано на снижении до безопасной величины тока, проходящего через тело человека в момент прикасания его к поврежденной электроустановке, и последующем отключении этой установки от сети (короткое замыкание). При этом срабатывает защита, перегорает предохранитель, выключается автоматический выключатель. Таким образом, в первоначальный момент зануление работает как заземление, а в последующем оно полностью прекращает действие тока на человека.

Рис. 5.8. Схема зануления: 1 – заземлитель нейтрали трансформатора; 2 – источник тока (трансформатор); 3 – нейтраль источника тока; 4 – зануление корпуса трансформатора; 5 – нулевой рабочий (он же и нулевой защитный) провод сети; 6 – нулевой защитный проводник электроустановки; 7 – плавкие предохранители; 8 – электроустановка; 9 – повторное заземление нулевого защитного провода сети

Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током (ГОСТ 12.1.009-76).

Принцип защиты человека в этом случае заключается в ограничении времени протекания через тело человека опасного тока. Устройство защитного отключения (УЗО) постоянно контролирует сеть и при изменении ее параметров, вызванном подключением человека в сеть, отключает сеть или ее участок. Все УЗО состоят из датчика, преобразователя и исполнительного органа. Существуют УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности (на несимметрию фазных токов утечки); на напряжение нулевой последовательности (на несимметрию напряжений фаз относительно земли); на токи и напряжения оперативных источников питания; на напряжение корпуса электроустановки относительно земли (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Принципиальная схема устройств защитного отключения (УЗО), реагирующего на напряжение корпуса относительно земли:

2 – автоматический выключатель;

КО – отключающая катушка;

Н – реле напряжения максимальное;

R ₃ — сопротивление защитного заземления;

R _в – сопротивление вспомогательного заземления

Защитное заземление

Смотреть что такое «Защитное заземление» в других словарях:

защитное заземление — Заземление точки или точек системы, или установки, или оборудования в целях электробезопасности. [ГОСТ Р МЭК 60050 195 2005] [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] защитное заземление Заземление частей электроустановки с целью обеспечения… … Справочник технического переводчика

Защитное заземление — заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Источник: Постановление Госгортехнадзора РФ от 05.06.2003 N 65 Об утверждении Инструкции по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности… … Официальная терминология

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением … Российская энциклопедия по охране труда

защитное заземление — 3.8.2 защитное заземление: Проводник, который имеет электрический контакт с Землей для целей обеспечения безопасности. Источник: ГОСТ Р 51841 2001: Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

защитное заземление — rus защитное заземление (с) eng protective earthing, protective grounding fra mise (f) à la terre de protection, mise (f) à la terre des masses deu Schutzerdung (f) spa conexión (f) a tierra, puesta (f) a tierra de protección … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

защитное заземление (необслуживаемого усилительного [регенерационного] пункта) — Заземление, защищающее контейнер НУП [НРП], оборудование электросвязи и технический персонал от поражения электрическим током, которое при нормальных условиях эксплуатации при отсутствии электромагнитных воздействий не обтекается электрическим… … Справочник технического переводчика

защитное заземление (земля) — 3.22 защитное заземление (земля) (protective earth (ground)) МЭК 60417 5019:2002: Контактный зажим, к которому должны быть присоединены детали, заземляемые в целях безопасности. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 12.1.030-81: Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление — Терминология ГОСТ 12.1.030 81: Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление оригинал документа: 2. Естественный заземлитель Заземлитель, в качестве которого используют электропроводящие части… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

многократное защитное заземление — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия EN multiple protective grounding … Справочник технического переводчика

Защитное разделение — По ГОСТ 12.1.030 Источник: ГОСТ 28298 89: Заземление шахтного электрооборудования. Технические требования и методы контроля … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Что такое защитное заземление и можно ли его объединять с рабочим?

Собственно вопрос. Есть рабочее заземление, на которое посажены нейтрали обмоток мощных электродвигателей станков. Можно ли к нему присоединить контур защитного заземления или это чревато?

Начну с конца — оба заземления нельзя объединять, так как это может быть опасно для людей, работающих непосредственно с оборудованием. Надеюсь вы это поймёте из определения что это за заземления такие.

Защитное заземление — это в общем преднамеренное(!) электрическое соединение металлических нетоковедущих(!) частей с землей или эквивалентом земли (например вода моря или реки), по причине, что эти части могут в какой-то момент оказаться по каким-либо причинам под напряжением из-за замыкания и т. п.

Рабочее заземление — это в общем преднамеренное(!) соединение с землей и только определённых точек в электрической цепи, так например к этим точкам можно отнести нейтральные точки обмотки в генераторах, трансформаторах. Это заземление устанавливается соединением надёжным проводником тех заземляемых частей на оборудовании, предназначенных для заземления с заземлителем или возможно через спецоборудование, такое как разрядники, пробивные предохранители, резисторы и т.д.

Что такое защитное заземление

Защитное заземление имеет свое целевое предназначение — защита человека в непредвиденных, не запланированных, неожиданных, форсмажорных обстоятельствах от тока (электрического напряжения) через те детали механизма, которые в обычных условиях не являются проводниками тока. Более того, эти детали не должны проводить ток, так как их сделали такими, чтобы не причинять вреда здоровью человека, но при непредвиденных обстоятельствах сработают законы физики и материал станет проводить ток — вот для того, чтобы защитить человека от таких неожиданностей, если это произойдет, и создано защитное заземление.

Защитным заземлением называют преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических не-токоведущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Целевое назначение рабочего заземления — не дать произойти сбоям, предупредить замыкание, поддержать систему в момент аварийной ситуации.

Рабочее заземление создано для того, чтобы снижать электрическое напряжение в тех деталях механизма, которые непосредственно находятся под напряжением. В процессе работы могут происходить различные электрические сбои, вот для их отвода, чтобы не пошли дальше, существует рабочее заземление.

Целевое назначение защитного и рабочего заземления разное.

Что такое защитное заземление и можно ли его объединять с рабочим?

По правилам техники безопасности совмещать защитное и рабочее заземление запрещено (столкнулась с данным вопросом тогда, когда работала на станках по малярным работам на заводе, там очень бдительно следили за заземлениями и за тем, как рабочие осведомлены об их функциях назначения и могли вовремя поставить руководство в известность в случае неполадок).

Есть рабочее заземление, на которое посажены нейтрали обмоток мощных электродвигателей станков. Можно ли к нему присоединить контур защитного заземления или это чревато?

Раз запрещено правилами техники безопасности — значит, чревато. Чревато штрафными санкциями, так как из-за этих совмещений человек будет лишен защиты от электрического напряжения в непредвиденной ситуации, которая будет работать либо как рабочая, либо вообще не будет никак работать.

Главное предназначение защитного заземления, это в общем-то защита персонала, или обычного пользователя в быту, от поражения электрическим током.

То есть преднамеренное (не случайно, то бишь) соединение металлических элементов оборудования, с землёй.

Случись что (к примеру повреждение изоляции, или короткое замыкание и.т.д) наличие заземления надёжно защитит человека.

А рабочее заземление, это другое, тут в основе защита оборудования которое заземлено, а не персонала.

Есть правила техники безопасности (если речь о производстве, то штрафы за нарушения этого пункта, очень значительные) которые категорически запрещают совмещать защитное и рабочее заземление.

Причина запрета, в ненадёжности такого объединения (защитное и рабочее заземление), в критический момент, может или защитное заземление не сработать (или будет мало эффективным) или защита оборудования будет не достаточной (не эффективной).

Защитное заземление предназначено для защиты работающих на отключенных участках воздушных линий от порожения электрическим током в случае ошибочной подачи напряжения на этот участок или появления на нем наведенного напряжения

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Защитное заземление следует отличать от других видов заземления, например, рабочего заземления и заземления молниезащиты.

Рабочее заземление — преднамеренное соединение с землей отдельных точек электрической цепи, например нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугогасящих аппаратов, реакторов поперечной компенсации в дальних линиях электропередачи, а также фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода. Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях и осуществляется непосредственно (т. е. путем соединения проводником заземляемых частей с заземлителем) или через специальные аппараты — пробивные предохранители, разрядники, резисторы и т. п.

Заземление молниезащиты — преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников в целях отвода от них токов молнии в землю.

От себя: В системах TN-C (четырёхпроводных) N проводник он же PEN (совмещённые защитный и нулевой), я думаю контур может быть один, а вот проводники разные, потому, что после разделения на рабочий и защитный объединять их запрещено по всей длине.

Заземление

Заземление выполняется с целью обеспечения безопасности людей при замыкании токоведущих частей электроустановки на землю (защитное заземление) или для обеспечения нормальных режимов работы установки (рабочее заземление). Правила выполнения заземления приведены в ПУЭ, глава 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности» и в «Инструкции по устройству сетей заземления и молниеотводов».

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

• электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью (сети 110 кВ и выше)
• электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью (сети 6-35 кВ в эксплуатации МКС)
• электроустановки напряжением до 1000 В в сетях с глухозаземленной нейтралью (сети 380/220 В в эксплуатации МКС)

Защитное заземление

Защитное заземление является основной мерой обеспечения электробезопасности (защитой) при косвенном прикосновении людей к открытым проводящим частям (металлическим корпусам электрооборудования) оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции токоведущих частей электрооборудования.

Защитой от прямого прикосновения людей к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением, может быть только предотвращение такого прикосновения путём ограждения токоведущих частей и устройства блокировок, препятствующих доступу людей к токоведущим частям без их отключения и заземления.

Заземление осуществляется с помощью заземляющих устройств, состоящих из заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Защитное заземление должно обеспечивать:

• в установках с изолированной нейтралью (6-35 кВ) — ограничение до безопасного значения величины тока, протекающего через тело человека при прикосновении его к металлическому корпусу электрооборудования, оказавшемуся под напряжение при пробое изоляции
• в установках с глухозаземленной нейтралью (0,4 кВ) — надежное автоматическое отключение поврежденного участка, для чего обязательна металлическая связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью трансформатора

Защитному заземлению подлежат все металлические части (корпуса) электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.

Естественные и искусственные заземлители

В качестве естественных заземлителей используются металлические и ж/б части конструкции зданий, находящиеся в земле, трубы водопровода, свинцовые оболочки кабелей (алюминиевые оболочки нельзя использовать в качестве естественных заземлителей).

Для отдельно стоящих ТП, РП в МКС используют искусственные заземлители.

По периметру здания ТП, РП, на расстоянии не менее 1 м от фундамента забивают вертикальные электроды, из угловой стали 50x50x5 мм длиной 2,5-3 м (количество электродов определяется в проекте). Верхние концы электродов (должны быть от поверхности земли на глубине 0,5-0,6 м) соединяются с помощью сварки стальной полосой 40×4 мм, образуя внешний контур заземления, который соединяется полосой 40×4 с внутренним контуром в 2-х местах.

Внутренний контур заземления выполняется также из стальной полосы 40×4 мм с приваренными к ней в нужных местах шпильками (клеммами) с гайками для подсоединения защитных заземляющих проводников от корпусов установленного электрооборудования и рабочего заземляющего проводника от нейтрали трансформатора.

Защитные заземляющие проводники оборудования выполняются медным проводом (МГ) сечением 25 мм 2 .

Защитное заземление корпуса трансформатора и рабочее заземление нейтрали трансформатора выполняется проводом МГ сечением 50мм 2 (или 2×25 мм 2 ).

Выполненное таким образом заземляющее устройство считается удовлетворяющим требованиям обеспечения электробезопасности, если его сопротивление

Защитные меры при прикосновении к нетоковедущим частям

В качестве защитных мер при прикосновении к нетоковедущим частям применяют защитное заземление, зануление или отключение, двойную изоляцию, пониженное напряжение, защитные средства и др.

Защитное заземление

Защитным заземлением называют металлическое соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрической установки (корпуса электрических ма.шин, трансформаторов, реостатов, светильников, аппаратов, каркасы щитов, металлические оболочки кабелей, фермы, колонны и др.). Защитное заземление применяют в сетях с изолированной нейтральной точкой.

Следует различать рабочее заземление и защитное заземление. Рабочее заземление — соединение нейтрали с землей, определяющее режим заземленной нейтрали. Защитное заземление — соединение корпусов и других деталей с заземлителем. Заземлителями могут служить труба, уголковая сталь, швеллер, полосовая сталь, лист железа, помещенные во влажную землю (а также арматура железобетонных конструкций, стальные опоры ЛЭП и др.).

Переходное сопротивление устройства заземления должно быть не более 2 Ом в подземных условиях угольных шахт, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных. В других случаях не более 4 Ом, на опорах ЛЭП не более 10 Ом.

Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения прикосновения корпуса до безопасной величины за счет малого сопротивления заземлителя.

Напряжением прикосновения называется напряжение на какой-либо токопроводящей части электроустановки в момент прикосновения к ней человека. Напряжение прикосновения обусловливает величину тока через тело человека. В аварийных ситуациях это напряжение может быть опасным

Для снижения напряжения прикосновения необходимо обеспечить эффективное заземление или зануление электроустановки.

При малом сопротивлении заземления (Rз = 2 Ом) напряжение на корпусе электроаппарата в случае пробоя изоляции будет невелико, большая часть тока замыкания Iкз пойдет через заземлитель, а не через тело человека (Rч = 1000 Ом), включенного параллельно сопротивлению заземления.

Защитное зануление

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок с нулевым, многократно заземленным проводом.

Нулевой защитный провод имеет сечение в два раза меньшее, чем нулевой рабочий провод. Нулевой рабочий провод используется в четырехпроводных сетях с несимметричной нагрузкой (например, бытовой).

Назначение защитного зануления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу, оказавшемуся под напряжением.

Принцип действия — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание и отключение его максимальной токовой защитой (плавкими вставками, автоматами и др.).

Зануление осуществляет 2 защитных действия:

1. быстрое автоматическое отключение поврежденного участка;
2. снижение напряжения прикосновения за счет заземления.

Область применения — трехфазные четырехпроводные сети до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, в однофазных двухпроводных сетях переменного тока; в трехпроводных сетях постоянного тока — с глухозаземленной средней точкой.

Двойная изоляция

Под двойной понимается дополнительная, кроме основной, изоляция, которая ограждает человека от металлических нетоковедущих частей, могущих случайно оказаться под напряжением. Наиболее надежную двойную изоляцию обеспечивают корпусы из изолирующего материала. Обычно они несут на себе всю механическую часть. Этот способ защиты чаще всего применяют в электрооборудовании небольшой мощности (электрифицированный ручной инструмент, бытовые приборы и ручные электрические лампы).

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, даже при одновременном контакте человека, с токоведущими частями разных фаз или полюсов, применяют пониженное напряжение (12 и 36 В). Источником такого напряжения являются батареи гальванических элементов, аккумуляторы, выпрямительные установки, преобразователи частоты и трансформаторы (применение автотрансформаторов в качестве источника пониженного напряжения запрещено). Так как мощность этих источников незначительна, область применения пониженных напряжений ограничивается ручным инструментом, ручными и станочными лампами местного освещения.

Для схемы зануления необходимы: нулевой защитный проводник, глухое заземление нейтрали и повторное заземление нулевого защитного провода.

Нулевой защитный провод снижает сопротивление цепи короткого замыкания и обеспечивает тем самым достаточно большой ток замыкания для надежного срабатывания максимальной токовой защиты.

Глухое заземление нейтрали обеспечивает малое напряжение прикосновения.

Повторное заземление нейтрали обеспечивает малое напряжение прикосновения для удаленных электроприемников.

Защитное отключение

Защитное отключение — автоматическое отключение электроустановки системой защиты при возникновении опасности поражения человека электрическим током. Так как в случае повреждения электроустановки изменяются значения некоторых величин (напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю и др.), то если эти изменения окажутся воспринимаемыми чувствительными датчиками, аппараты защиты сработают и отключат электроустановку.

Устройство защитного отключения (УЗО) включает в себя прибор защитного отключения и исполнительный орган — автоматический выключатель.

Прибор защитного отключения — совокупность отдельных элементов, которые воспринимают входную величину, реагируют на ее изменение и при заданном ее значении дают сигнал на отключение выключателя.

УЗО применяются в электроустановках, где по каким-либо причинам трудно обеспечить эффективное заземление или зануление, где высока вероятность прикосновения людей к токоведущим частям (передвижные электроустановки, ручной электроинструмент).

УЗО делятся на следующие типы, реагирующие на:

• потенциал корпуса,
• ток замыкания на землю,
• напряжение нулевой последовательности,
• ток нулевой последовательности,
• напряжение фазы относительно земли,
• оперативный ток,
• комбинационные устройства.

Устройства, реагирующие на потенциал корпуса

При возникновении опасных напряжений на корпусе электроустановки срабатывает реле напряжения РН, включенное между корпусом и землей, размыкает свой нормально замкнутый контакт РН в цепи питания отключающей катушки ОК, которая отключает электроустановку от сети.

В другом варианте при появлении опасного напряжения на корпусе электроустановки срабатывает реле напряжения РН, замыкает свой контакт, вызывая короткое замыкание и перегорание предохранителя, обесточивая тем самым электроустановку.

Устройства, реагирующие на ток замыкания на землю

При возникновении опасных напряжений на корпусе электроустановки возникает ток утечки, срабатывает реле тока РТ, включенное между корпусом и землей, размыкает свой нормально замкнутый контакт в цепи питания отключающей катушки ОК, которая отключает электроустановку от сети.

Устройства, реагирующие на напряжение нулевой последовательности

Снижение сопротивления или пробой изоляции одной из фаз является причиной возникновения несимметричного режима токов и напряжений, появляется напряжение нулевой последовательности, которое можно использовать для отключения электроустановки. Реле напряжения РН включаются между землей и нулевой точкой, образованной либо тремя большими сопротивлениями (рис. а), либо тремя конденсаторами (рис. б).

Если вторичные обмотки трансформатора включить последовательно (рис. в), то реле напряжения РН, включенное в такую цепь, будет реагировать на напряжение нулевой последовательности, возникающее при несимметричном режиме.

Устройства, реагирующие на ток нулевой последовательности

Во вторичной обмотке трансформатора тока, охватывающего своим магнитопроводом все три фазы кабеля, протекает сумма токов фаз А, В и С с учетом коэффициента трансформации.

В симметричном режиме ток отсутствует, так как

В несимметричном режиме (снижение или пробой изоляции) возникает ток нулевой последовательности, срабатывает реле тока РТ, подается команда на отключение электроустановки.

Важным фактором обеспечения безопасности является знание устройства и правил эксплуатации электроустановок, поддержание в исправном состоянии электрооборудования, исправность сигнализации и блокировок, наличие средств пожаротушения.

Что такое защитное заземление?

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей.

Защитное заземление применяется:

· в сетях напряжением до 1000 В — трехфазных с изолированной нейтралью, однофазных, изолированных от земли, сетях постоянного тока с изолированной от земли обмоткой источника;

· в сетях напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или соседней точки обмоток источника тока.

Защитное заземление состоит из заземлителей, соединенных между собой металлическими шинами, и заземляющих проводников, которыми присоединяется заземляемое оборудование.

Защитное заземление следует отличать от рабочего. Рабочим заземлением называют соединение отдельных точек электрический сети с заземляющим устройством. Оно предназначено для нормальной работы электроустановки и для защиты от повреждения в аварийном режиме. Примером рабочего заземления является заземление нейтрали источника (ro на рисунке 1.1).

По конструкции заземления могут быть выносными (rз на рисунке 1.9) и контурными (рисунок 1.10).

Рисунок 1.9 — Выносное заземление

Выносное заземление обеспечивает защиту человека путем снижения потенциала корпуса до величины

Uз = Iзrз,

где Iз- ток замыкания через заземлитель, rз — сопротивление защитного заземления, Ом.

Ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к заземленному корпусу при пробое изоляции, является функцией тока замыкания через заземлитель и определяется по формуле:

, (1.17)

где Rсh — сопротивление цепи человек- земля, Ом; a — коэффициент напряжения прикосновения.

Поскольку заземлитель в случае выносного заземления расположен чаще всего на расстоянии более 20 м от возможного места прикосновения к корпусу (см. рисунок 1.7), коэффициент a у выносных заземлений равен единице. Таким образом, выносные заземления защищают только благодаря малому значению при условии малых токов замыкания (не более 10 А), которые имеют место в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. При допустимом значении rЗ £ 4 Ом выносное заземление обеспечивает в самом неблагоприятном случае замыкания малое напряжение на корпусе:

.

Таблица 1.2 — Максимальные допустимые значения сопротивления заземления

Понятие о заземлении и заземляющих устройствах

Заземление – это намеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Есть два вида заземлителей — естественные и искусственные.

К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединённые с землёй.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные труб ы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединённых друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.

Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество искусственных заземлителей.

Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое должно быть значительно меньше сопротивления фазных проводников и которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ («Правила устройства электроустановок»).
В первую очередь условия работы устройства заземления определяются удельным сопротивлением земли, а также электрическими параметрами защитных и заземляющих проводников. Сопротивление земли необходимо тщательно учитывать в каждом отдельном случае, так как разница на тех или иных участках может составлять до 100 тысяч раз.
В зависимости от целевого назначения, заземляющие устройства бывают рабочие, защитные и грозозащитные.
Защитные устройства необходимы для защиты людей от поражающего действия электротока при непредвиденном замыкании фазы на нетоковедущие части электрической установки.
Рабочие устройства предназначены для обеспечения необходимого режима функционирования электроустановки в любых условиях — как в нормальных, так и чрезвычайных.
Грозозащитные заземляющие устройства необходимы для заземления тросовых и стержневых громоотводов. Их задача – отвод тока молнии в землю.
Заземляющие устройства электроустановок во многих случаях могут выполнять одновременно несколько функций – к примеру, быть и рабочим и защитным.
При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажная организация должна предоставить всю необходимую документацию в соответствии с нормами и правилами. Основным документом является паспорт заземляющего устройства – документ, который содержит всю информацию о параметрах заземляющего устройства (ЗУ) и в который впоследствии будут заноситься все изменения.
Такие изменения часто касаются результатов обслуживания, когда осуществляется проверка ЗУ.
Результаты осмотра ЗУ и возможного ремонта заносятся в паспорт заземляющего устройства. Также часто необходимо проведение проверки технического состояния устройства с осуществлением замеров сопротивления. По результатам такого обследования составляется протокол заземляющего устройства.

Измерение сопротивления контура заземления проводится нашей электроизмериельной лабораторией.

Подробные консультации и стоимость услуг Вы можете получить , связавшись с нами:

• тел/факс: (8212)21-30-20

Охрана труда и БЖД

Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

• NEW
• Темы
• Вопросы
• Расчеты
• Новости
• Гостевая
• Поиск

Защитное заземление. Электробезопасность

Защитное заземление — преднамеренное соединение с землей металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением в обычных условиях, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки.

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при «замыкании на корпус».

Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных «замыканием на корпус». Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления — трехфазные трех-проводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали (рис. 71).

Рис. 71. Принципиальные схемы защитного заземления:
а — в сети с изолированной нейтралью до 1000 В и выше; б — в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В, 1 — заземленное оборудование; 2 — заземлитель защитного заземления; 3 — заземлитель рабочего заземления; r3. rо — сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений

Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное (или сосредоточенное) и контурное (или распределенное).

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Недостаток выносного заземления — отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего коэффициент прикосновения а = 1. Поэтому этот тип заземления применяется лишь при малых токах замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения.

Достоинством такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах и т. п.).

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяются по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой территории до такой величины, чтобы максимальные значения напряжений прикосновения и шага не превышали допустимых. Это достигается путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлические предметы другого назначения.

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды.

В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3—5 см и угловую сталь размером от 40 X 40 до 60 X 60 мм длиной 2,5—3 м. В последние годы находят применение стальные прутки диаметром 10—12 мм и длиной до 10 м.

Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода используют полосовую сталь сечением не менее 4 X 12 мм или сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7—0,8 м, после чего с помощью механизмов забивают трубы или уголки.

В качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии; обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. п.; металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенные в земле. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока и поэтому использование их для целей заземления дает весьма ощутимую экономию. Недостатками естественных заземлителей являются доступность их неэлектротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей (при ремонтных работах и т. п.).

В качестве заземляющих проводников, предназначенных для соединения заземляющих частей с заземлителями, применяют, как правило, полосовую сталь, а также круглую сталь и т. п. Прокладку заземляющих проводников производят открыто по конструкциям зданий, в том числе по стенам на специальных опорах. Заземляющие проводники в помещениях должны быть доступны для осмотра.

Присоединение заземляемого оборудования к магистрали заземления осуществляется с помощью отдельных проводников. При этом последовательное включение заземляемого оборудования не допускается.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:

4 Ома — в установках напряжением до 1000 В; если мощность источника тока (генератора или трансформатора) меньше 100 кВА, то сопротивление заземления допускается 10 Ом;

0,5 Ом — в установках напряжением выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (больше 500 А);

250/I3, но не более 10 Ом — в установках напряжением выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю и без компенсации емкостных токов; если заземляющее устройство одновременно используется для электроустановок напряжением до 1000 В, то сопротивление заземления не должно превышать 125/I3, но не более 10 Ом (или 4 Ом, если это требуется для установок до 1000 В). Здесь I3 — ток замыкания на землю.

Оборудование, подлежащее заземлению. Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением, и к которым возможно прикосновение людей и животных. При этом в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 36 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности — при напряжении 500 В и выше. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от величины напряжения.