По типу исполнения защитного заземления
ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Методическое указание
по выполнению контрольной работы
«Расчет защитного заземления»
Новосибирск - 2015
Кафедра техносферной безопасности и электротехнологии
УДК
Составители: А.Т. Калюжный, к.т.н.
С.А. Никонов, преподаватель
Рецензент: канд. техн. наук Н.П. Гужов
Защитное заземление
Методическое указание предназначено для студентов-бакалавров, обучающихся по направлению 110800.62 «Агроинженерия», профиль 110800.02.62. «Электрооборудование и электротехнологии в АПК»
Содержит описание методики расчета защитного заземления в сетях до 1 кВ.
Новосибирский государственный аграрный университет, 2015г
Содержание
Введение………………………………….………………………4
1. Классификация электросетей до 1 кВ по типу исполнения
защитного заземления ………………………………………....4
2. Эффективность защитного заземления в сети IT ……………6
3. Эффективность защитного заземления в сети TN …………..9
4. Эффективность устройств защитного отключения …………10
5. Нормативное время отключения токов КЗ …………………11
6. Системы уравнивания и выравнивания потенциалов ………12
7. Допустимые сопротивления заземления сети ………………13
8. Расчет сопротивлений заземления …………………………..14
9. Потенциал земли вблизи заземления в аварийных
режимах. …………………………………….……………….17
10. Шаговое напряжение и напряжение прикосновения ……..18
11. Расчет групповых заземлителей ……………………………19
12. Измерение удельного сопротивления грунта
и сопротивления заземления ЗУ……………………………21
13. Эксплуатация заземляющих устройств ……….….…….….23
Литература: ………………………………………………….…..23
Приложение 1: Коэффициенты использования
вертикальных электродов при размещении в ряд …….…24
Приложение 2: Коэффициенты использования вертикальных
заземлителей, размещенных по контуру…………………25
Приложение 3: Коэффициенты использования
Горизонтальных соединительных электродов, в ряду из
вертикальных электродов ……………….………………...25
Приложение 4: Коэффициенты использования
Горизонтальных соединительных электродов в контуре
из вертикальных электродов ……………..…………….…..26
Приложение 5: Значение повышающего коэффициента
kдля различных климатических зон ……………………….26
Приложение 6: Наименьшие размеры заземлителей и
заземляющих проводников, проложенных в земле ….........27
Введение
Одним из эффективных путей защиты людей и животных от электрических ударов, а материальных ценностей - от уничтожения, является защитное заземление электрооборудования. Требования к защитному заземлению, соблюдение которых повышает электробезопасность, изложены в гл.1.7 и в разделе 1.8.39 Правил устройства электроустановок.
Классификация электросетей до 1 кВ
по типу исполнения защитного заземления
Защитное заземление – преднамеренное соединение проводящих частей оборудования и электросети с землей или её аналогом.
По связи с землей электросети делятся на сети с изолированной и с заземленной нейтралью. В первом случае между нейтралью и землей могут быть включены высоомные приборы контроля фазной изоляции, а во втором – низкоомные приборы релейной защиты силового трансформатора от токов однофазного короткого замыкания в сети.
По типу связи нетоконесущих проводящих частей электрооборудования с землей такая связь может быть автономной, без связи с нейтралью сети, либо осуществляться посредством заземляющего устройства нейтрали сети.
В зависимости от исполнения заземления, электросети обозначают двумя буквами. Первая из них классифицирует связь нейтрали сети с землей: Т – нейтраль заземлена (Terra – земля); I – нейтраль изолирована. Вторая буква характеризует связь нетоконесущих проводящих частей оборудования с землей: N – связь с нейтралью сети при помощи нулевого защитного проводника; Т – заземление оборудования без связи с нейтралью сети. В системах ТТ защитный проводник между заземленными нейтралью сети и корпусом электрооборудования отсутствует.
Разветвленные сети до 1 кВ, как правило, типа TN, то-есть нейтраль сети заземлена, а корпуса электрооборудования соединены с нейтралью сети с помощью нулевого защитного PE- проводника.
Локальные сети, питающие ограниченное количество потребителей, нередко выполняются с изолированной нейтралью. Это сети типа IT. По сравнению с сетями TN, сети IT обеспечивают более высокую надежность электроснабжения потребителей, так как сохраняют работоспособность при замыкании одной фазы на землю.
В сетях типа TN нулевой защитный проводник по всей длине между оборудованием и нейтралью сети может быть совмещен с нулевым рабочим проводником; такая сеть обозначается TN-C. Если защитный и рабочий нулевые проводники разделены по всей длине, такая сеть обозначается TN-S. Если же проводники на части длины разделены, а на другой части совмещены, такая сеть обозначается TN-C-S.
Если корпус оборудования в сети TN имеет собственное заземление, и произошел обрыв нулевого защитного РЕ-проводника, либо он не подключен к корпусу электрооборудования, то сеть превращается в тип ТТ. Серьезным недостатком сетей ТТ является то, что при коротком замыкании на корпус в одном месте фазное напряжение появится на корпусах всех электроустановок, подключенных к этому же заземляющему устройству. Причем ток замыкания через землю недостаточный для срабатывания максимальной токовой защиты, поэтому корпус электрооборудования может оставаться под напряжением сколь угодно долго.
Сети ТТ могут применяться исключительно совместно с устройствами защитного отключения (УЗО), которые обеспечат быстрое отключение поврежденного оборудования при токе утечки на землю, превышающем ток уставки (30; 150; 300 мА).