- •Московский ордена ленина ордена трудового красного знамени институт инженеров железнодорожного транспорта
- •Расчет и контроль защитного заземления
- •Расчетная часть
- •Коэффициенты использования η горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные электроды группового заземлитсля
- •Пример расчета защитного заземления методом коэффициентов использования
- •Экспериментальная часть
- •Содержание
- •Список литературы
МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ
Московский ордена ленина ордена трудового красного знамени институт инженеров железнодорожного транспорта
Кафедра охраны труда
Расчет и контроль защитного заземления
Методические указания к учебно-исследовательской лабораторной работе № 13
Москва — 1992
МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА
И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Кафедра охраны труда
Утверждено
редакционно-издательским
советом института
РАСЧЕТ И КОНТРОЛЬ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Методические указания к учебно-исследовательской лабораторной работе № 13
по дисциплине «ОХРАНА ТРУДА»
Москва— 1992
Учитывая, что и , можно допустить: .Тогда ток, протекающий через тело человека, определится выражением
.
Таким образом, три Rч = const (в расчетах принимается Rч= 1000 Ом) величина тока, проходящего через тело человека, всецело зависит от R3 и RI. Причем, чем меньше R3, тем меньше опасность поражения электрическим током.
Наибольшие допустимые значения R3, установленные «Правилами устройства электроустановок» [1], приведены и табл. 1.
Защитное заземление эффективно только в тех случаях, когда ток замыкания на землю,не увеличивается с уменьшением сопротивления заземлителя. Это возможно в сетях любого напряжения с изолированной нейтралью, где при замыкании
Таблица 1
Допустимые значения сопротивления заземляющих устройств
Характеристика электроустановок
|
Наибольшие допустимые значения сопротивления R3, Ом |
Электроустановки напряжением выше 1000В с эффективно заземленной нейтралью
Электроустановки напряжением выше 1000В сети с изолированной нейтралью
При одновременном использовании заземлителя для электроустановок до выше 1000Всети с изолированной нейтралью
Электроустановки напряжением до1000В сети с изолированной нейтралью
То же, при суммарной мощности питающих генераторов или трансформаторов не более 100 кВА
|
|
Примечание: в грунтах с удельным сопротивлением нормируемое сопротивление заземляющего устройства увеличивается в ρ/100 раз.
фазного провода на заземленный корпус электроустановки величина тока замыкания будет определяться только сопротивлением изоляции фаз относительно земли, так как их величина много больше сопротивления заземляющего устройства.
В сетях напряжением выше 1000В с заземленной нейтралью замыкание на заземленный корпус приводит к срабатыванию максимальной токовой защиты. В таких сетях защитное заземление выполняют в виде заземляющих сеток, что обеспечивает выравнивание потенциалов на поверхности земли.
В сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В защитное заземление неэффективно, так как ток замыкамия на землю оказывается здесь недостаточным для срабатывания максимальной токовой защиты .и с уменьшением сопротивления заземлителя возрастает. В таких сетях защита от замыкания фазы на корпус достигается устройством зануления.
Таким образом, защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной, так и заземленной нейтралью.
Согласно ГОСТ 12.1.030—81 защитному заземлению подлежат электроустановки:
-
при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;
-
при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока — при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных;
-
независимо от величины 'напряжения питания — во взрывоопасных помещениях.
Заземляющее устройство состоит из заземляющих проводников и заземлитслей.
Заземляющие проводники электрически связывают металлические корпуса заземляемых частей электроустановка с заземлителем. В качестве заземляющих проводников могут быть использованы:
специально предусмотренные для этой цели проводники;
металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т. п.);
арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов;
Тип заземлителя
|
Схема
|
Расчетная формула
|
Условия применения
|
Трубчатый или стержневой у поверхности земли
|
|
|
Для уголка шириной bу принимается d=0,95 bу
|
То же, в земле
|
|
|
|
Протяженная полоса или круглая стель на поверхности земли |
|
|
Для полосы шириной bп принимается d=0,5 bп
|
Протяженная горизонтальная полоса в земле
|
|
|
Таблица 2
Формулы для вычисления сопротивления растеканию одиночных заземлителей
Примечание: все размеры даны в м, ρ - Ом∙м; R- Ом.
металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, шахты лифтов и подъемников, обрамление каналов и т. п.);
стальные трубы электропроводок;
алюминиевые оболочки кабелей.
Заземляющие проводники специального назначения прокладываются по конструкциям зданий открыто, в легко доступных для осмотра местах; к оборудованию они присоединяются сваркой или болтами, а к заземлителю (под землей) — только сваркой.
Заземлитель — это металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Различают искусственные и естественные заземлители.
Искусственные заземлители предназначаются исключительно для целей заземления и выполняются в виде вертикально погруженных стальных труб, уголков, стержней, сваренных по верхним концам горизонтальной соединительной полосой.
В агрессивных почвах, где заземлители подвергаются усиленной коррозии, их выполняют из меди, омедненного или оцинкованного металла. Обычно длина вертикальных электродов составляет 2,5—4,0 м.
Однако в плохо проводящих грунтах часто приходится устраивать глубинные заземлители — стальные стержни длиной 10—12 м in более, которые позволяют достигнуть слоев земли с хорошей проводимостью. Такие заземлители применяются, в частности в песчаных грунтах.
Естественные заземлители — это находящиеся в земле металлические предметы иного назначения. Из соображений экономии металла их следует максимально использовать.
Естественными заземлителями могут служить:
проложенные в земле водопроводы и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов или смесей;
обсадные трубы скважин;
подземные металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений;
свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей (алюминиевые оболочки использовать не допускается, так как алюминий в почве окисляется, а окись алюминия является изоляцией);
рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.