На главную Написать сообщение Поиск по сайту Новости публикаций Плакаты и знаки по охране труда и БЖД Видео по охране труда и технике безопасности Зарубежные средства индивидуальной защиты Юридическая консультация онлайн
В начало разделаОхрана труда в химической промышленности → Вопросы охраны труда и промышленной экологии в химической промышленности

Защитные меры в электроустановках. Заземлители

Основным элементом заземляющего устройства является заземлитель, который может быть естественным или искусственным.


Естественные заземлители - это электропроводящие части коммуникаций и сооружений производственного или иного назначения, находящиеся в земле, за исключением трубопроводов для горючих жидкостей и газов, трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии, свинцовых оболочек кабелей.


Искусственные заземлители - это вбитые или закопанные в землю электроды, например стальные трубы диаметром 30...50 мм, угловая сталь размером от 40x40 до 60x60 мм, полосовая сталь размером не менее 4x12 мм, стальные прутки диаметром 10... 12 мм и др.


заземлитель каждого вида имеет свое сопротивление растеканию, которое определяется как суммарное сопротивление грунта от заземлителя до любой точки земли с нулевым потенциалом.


В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановок с заземлителем, применяют медные, алюминиевые проводники или полосовую сталь. Заземляющие проводники прокладывают открыто, с хорошим доступом для осмотра. Заземляющие проводники должны иметь отличительную окраску - по зеленому фону желтые полосы шириной 15 мм на расстоянии одна от другой 150 мм. Не допускается последовательное включение заземленного оборудования.


Согласно требованиям ГОСТ 12.1.030-81 сопротивление заземляющего устройства нормируют, оно не должно превышать в любое время года приведенных ниже значений:

  1. 10 Ом - в стационарных сетях пожароопасных помещений с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В;
  2. 4 Ом - в стационарных сетях взрывоопасных помещений, в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В;
  3. 0,5 Ом - в установках напряжением выше 1000 В при большой силе тока замыкания на землю (I3 > 500 А);
  4. 250/Iз, но не более 10 Ом - в установках напряжением выше 1000 В, если сила тока замыкания небольшая.

При удельном электросопротивлении земли (грунта) ртр > 500 Ом • м для перечисленных значений допускается вводить R3-повышающие коэффициенты, зависящие от pтp.


Занулением называется преднамеренное присоединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, но которые вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением, к многократно заземленному нулевому проводу. Данный метод защиты используют только в четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с глухо-заземленной нейтралью, обычно в сетях 380/220 и 220/127 В. Это связано с тем, что сила тока замыкания на землю в таких сетях велика и при обычном сопротивлении заземления через человека может проходить ток большой силы.


Цель заземления нейтрали - снизить до безопасного значения напряжения относительно земли нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов электроустановок при случайном замыкании фазы на землю.


Схема зануления показана на рис. 8.8. Принцип его действия заключается в превращении случайного пробоя фазы на корпус в однофазное короткое замыкание, т. е. замыкание между фазным и нулевым проводом.


Принципиальная схема зануления

Рис. 8.8. Принципиальная схема зануления. Пояснения в тексте


Сила тока Iк.з. в этом случае (см. рис. 8.8) определяется фазным напряжением и полным сопротивлением цепи короткого замыкания (в А):


Iк.з. = Uф/(Rт/3 + Rф + Rн, (8.14)

где Rт - внутреннее сопротивление трансформатора, Ом; Rф, Rн - сопротивление фазного и нулевого проводников, Ом.


Если принять, что Rф = Rн = 0,1 Ом, поскольку в соответствии с ПУЭ проводимость нулевого провода должна быть не менее половины проводимости фазного провода (в реальных условиях эти величины значительно ниже), a Rт пренебречь, так как эта величина составляет тысячные доли ома, то для сети напряжением 380/220 В получим


Iк.з = 220/0,2 = 1100 А, (8.15)

Такая сила тока неизбежно вызовет срабатывание защиты, и установка автоматически отключится от сети. В качестве защиты используют плавкие предохранители или автоматические выключатели с тепловыми реле. Защиту выбирают с таким расчетом, чтобы сила тока однофазного короткого замыкания превышала не менее чем в 3 раза номинальную силу тока срабатывания защитных устройств.


Для уменьшения опасности поражения людей током в случае обрыва нулевого провода и замыкания фазы на корпус за местом обрыва необходимо в соответствии с ПУЭ повторно заземлять нулевой провод, иначе присоединенные после места обрыва к нулевому проводу корпуса электроустановок окажутся под фазным напряжением (рис. 8.9).


Замыкание фазы на корпус при обрыве нулевого провода

Рис. 8.9. Замыкание фазы на корпус при обрыве нулевого провода: а - без повторного заземления пулевого провода; б - с повторным заземлением нулевого провода. См. пояснения к рис. 8.3


Согласно ПУЭ, сопротивление повторного заземления нулевого провода не должно превышать 10 Ом и должно выполняться на концах ответвлений длиной более 200 м, а также в середине линии и ответвления длиной 500 м. При обрыве нулевого провода система зануления превращается в систему заземления.


Занулению подлежат те же металлические нетоковедущие части электрооборудования, что и при заземлении (корпуса электроустаношк, трансформаторов, аппаратов, светильников, приводы электрических машин, каркасы распределительных щитов, оболочки кабелей и т. д.). Причем эти системы защиты обязательно должны быть использованы в следующих случаях:


во всех электроустановках переменного тока напряжением 380 В и выше и установках постоянного тока выше 440 В;


в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных помещениях и в наружных установках при Uпер > 42 В и Unoст > > 110 В;


при любом напряжении постоянного и переменного тока во взрывоопасных установках.


Измерение параметров заземления и зануления производят в соответствии с ПУЭ при сдаче-приемке, после монтажа, периодически во время эксплуатации. Для этого можно использовать любой прибор для измерения малых сопротивлений, например измерители сопротивления заземления типов МС-07 и МС-08, а также омметры типов М-372, М-417 и т. д.


Защитным отключением называется быстродействующая защита (не более 0,2 с), обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки или участка электрической сети при возникновении опасности поражения человека током, в частности при пробое фазы на корпус, снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли, появлении в сети более высокого напряжения и т. д.