Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Искусственное заземление

Искусственное и естественное заземление: какое выбрать?

grounding-house

Для обустройства дачного дома необходимость создания заземления такая же, как и при строительстве коттеджа. Заземление на даче может быть естественным или искусственным. Для небольших домов можно обеспечить и естественный вариант, но важно учитывать не только габариты здания, но и максимальное напряжение.

Естественное заземление

Такой тип заземления достаточно надежный, но важно понимать, что напряжение в доме должно быть не выше 1 кВт. Также нужно учесть, что конструкция, которая используется как заземлитель, должна соприкасаться с землей. При этом возможны состыковки, соединительные элементы – например между собой соединены две трубы. Главное, чтобы трубы были металлическими (нельзя путать с алюминием). Подойдут также оболочки кабелей, ведущие к земле и уходящие под нее. Также хорошо естественное заземление работает при использовании железобетонных конструкций фундамента. Еще на этапе строительства это лучше учесть.

Не используются как элементы естественного заземления газовые трубы, водопроводные трубы, отопительные элементы, любые трубы, наполненные взрывоопасными или легко воспламеняемыми составами.

Искусственное заземление

Электроды для искусственного заземления могут быть выполнены из стали, меди, оцинкованного материала. Профиль сечения может быть округлым, угловым, прямоугольным, трубным. Запрещено использовать элементы, которые заизолированы, утеплены или окрашены. В процессе использования их ни при каких обстоятельствах нельзя окрашивать или обрабатывать другими составами, изолировать.

Чтобы система заземления была надежной и правильно функционировала, нужно также правильно обустроить контур заземления, который распределяет сопротивление между человеком и системой. При этом заземлители могут размещаться как вертикально, так и горизонтально.

© Mixstuff 2012. Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта mixstuff.ru Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи. Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

mixstuff.ru

Искусственное заземление - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Искусственное заземление

Cтраница 1

Искусственное заземление ( аноды) под действием тока корродирует, вследствие чего оно через определенное время требует замены. Процессы коррозии наиболее активны на глубине 0 30 - 0 35 м ниже поверхности земли. По указанной причине не следует размещать аноды на такой малой глубине, так как в этом случае верхняя часть металлического заземления под влиянием коррозии может отделиться от основного металла еще до того, как потребуется его замена. [2]

Искусственным заземлением называется заземлитель, специально выполненный для целей заземления. [3]

Для электродов искусственных заземлений применяются забиваемые в землю отрезки бракованных газовых труб диаметром 50 - 75 мм, стержни того же или меньшего диаметра или обрезки профилированной стали при условии, что толщина материала за-землителя не менее 3 5 мм. Верхний конец каждого электрода должен находиться на глубине не менее 0 5 - 0 8 м от поверхности почвы. [4]

В устройства искусственного заземления не требуется. [5]

При устройстве искусственного заземления в землю вертикально забивают трубы, стержни и сталь углового профиля, обеспечивая надлежащий контакт с грунтом. Заземлители обычно имеют длину 2 5 - 3 0 м, при заглублении их верхний конец располагается на уровне грунта или несколько ниже. [6]

Если ReR3, то устройство искусственного заземления не требуется. [8]

Если гег3, то необходимо устройство искусственного заземления. [9]

Для снижения токов утечки и устранения их разрушающего действия устраивают искусственное заземление рассольных и щелочных коллекторов. На выходе из цеха электролиза рассольного и щелочного коллекторов устанавливают заземленные графитовые или титановые электроды, отводящие в землю токи утечки. Для дальнейшего уменьшения токов утечки включают дополнительное электрическое сопротивление между электролизерами с диафрагмой и коллекторами для рассола и щелочи. В качестве дополнительного сопротивления используют длинные резиновые шланги малого сечения, по которым рассол из рассольного коллектора подают в электролизеры, а также капельницы для слива электролитической щелочи из электролизеров в сборный коллектор. Значение токов утечки по рассольному шлангу диаметром 12 мм при разности напряжений на электролизере и коллекторе рассола от 100 до 400 В и температуре рассола 95 С колеблется от 0 70 до 2 80 А на 1 м длины шланга и уменьшается пропорционально длине шланга. В капельнице происходит разрыв струи электролитической щелочи и дробление ее на мелкие капли, поэтому возрастает электрическое сопротивление прохождению токов утечки и, в соответствии с законом Ома, снижается ток утечки. Токи утечки увеличивают электрохимическую коррозию напорных баков и подогревателей рассола, установленных в отделении электролиза. [10]

Если естественные заземлители обеспечивают требуемое сопротивление заземления, то устройство дополнительного искусственного заземления не требуется. [11]

Если естественные заземлители обеспечивают требуемое сопротивление заземления, то устройство дополнительного искусственного заземления не требуется. [12]

Чтобы снизить величину токов утечки и устранить их разрушающее действие, устраивают искусственное заземление рассольных и щелочных коллекторов. На выходе из цеха электролиза рассольного и щелочного коллекторов устанавливают заземленные графитовые или титановые электроды, отводящие в землю токи утечки. Для дальнейшего снижения величин токов утечки включают дополнительное электрическое сопротивление между электролизерами с диафрагмой и коллекторами для рассола и щелочи. В качестве дополнительного сопротивления используют длинные резиновые шланги малого сечения, по которым рассол из рассольного коллектора подают в электролизеры, а также капельницы для слива электролитической щелочи из электролизеров в сборный коллектор. [13]

При измерении сопротивления изоляции сети относительно земли предполагается, что сеть не имеет искусственного заземления; если же сеть заземлена ( например, при заземленной нейтрали трансформатора), изменение возможно при снятом заземлении. [14]

При измерении сопротивления изоляции сети относительно земли предполагается, что сеть не имеет искусственного заземления; если же сеть заземлена ( например, при заземленной нейтрали трансформатора), измерение возможно при снятом заземлении. [15]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Современные системы заземления

Заземление является неотъемлемой частью всех энергетических систем. Представляет собой основную меру предотвращения поражения электротоком. Электрическая сеть с использованием защитного заземления обеспечивает безопасность:

человека при обслуживании электроустановок;
работы электроприборов.

Процесс сооружения контура заземления

Для обеспечения стабильной работы электросетей необходимо знать, какая система заземления должна быть внедрена в каждом конкретном случае.

Системы заземления, виды, особенности и требования к ним описаны в Правилах устройства электроустановок.

По способу действия разделяют на два типа:

Естественное. Стационарные металлоконструкции, заглубленные в землю постоянно (железобетонные фундаменты строений и др.). Регулировать величину сопротивления таких ЗУ невозможно, поэтому их применение в качестве единственного заземления электроустановок недопустимо.
Искусственное. Намеренное соединение электрооборудования с заземляющим устройством.

Устройство ЗУ

Все ЗУ состоят из: заземлителя (одной металлоконструкции либо сложной системы), контура, заземляющего проводника (ЗП), который соединяет электроустановку с контуром.

Проверка величины сопротивления контура

Заземлителем называется токопроводящая часть – множество соединенных между собой проводников, которые имеют прямой контакт с землей. Выполняется из стали либо из меди.

Нормы для отдельно взятых электроустановок регламентируется действующим ПУЭ. Качество системы заземления определяется величиной сопротивления (чем ниже значение, тем эффективнее система).

Повышают величину сопротивления растеканию тока путем увеличения площади электродов, уменьшением сопротивления грунта (забивание дополнительных электродов, увеличение глубины заложения ЗУ) и др.

Классификация искусственного заземления

ЭУ до 1 кВ:

с изолированной нейтралью;
с глухозаземленной нейтралью.

ЭУ выше 1 кВ:

с глухозаземленной (эффективно заземленной) нейтралью,
с изолированной (заземленной) на дугогасящий реактор нейтралью.

Применение каждой системы зависит от особенностей электросети, количества и характера электроустановок и др. Выбор типа сети для электроустановок устанавливает местная энергоснабжающая организация (в техусловиях обязательно указывается тип системы заземления).

Системы заземления в сетях до 1 кВ

TN-сеть с глухозаземленной нейтралью – заземляющий контур соединен непосредственно с нулем на ПС. ЭУ соединены с нейтралью на трансформаторе нулем.

TN-система с глухозаземленной нейтралью

Условие работоспособности данного вида заземления – величина тока между токопроводящей частью и фазой при КЗ должна быть больше, чем номинальный ток срабатывания коммутационного аппарата за допустимое время.

Системы TN разработаны для защиты оборудования при случайном прикосновении к поверхности неисправной изоляции.

Преимущества:

При повреждении целостности изоляционных покрытий (при возникновении больших токов) срабатывает защита.
При повреждении оборудования образуются низкие величины напряжения на токопроводящих частях, что уменьшает вероятность поражения электротоком.

Различают подвиды TN-системы:

TN-С. Подвид системы с глухозаземленной нейтралью, в которой защитный и рабочий ноль совмещен в PEN-проводнике по всей длине линии электропередачи (защитное зануление).
TN-S. В таком исполнении защитный и рабочий ноль электросети разделен по всей ее длине. Является наиболее безопасной, но и дорогостоящей системой. Редко применяется для электроустановок, удаленных от источника питания сети (в виду большого удорожания строительства).
TN-С-S – подвид системы с глухозаземленной нейтралью. Является гибридом TN-С и TN-S систем, т.е. совмещение PE- и N-проводников происходит лишь на части ЛЭП. Обычно совмещение происходит до вводно-учетного устройства электроустановок. Является самым популярным видом, т.к. обеспечивает высокую надежность работы энергосистемы по разумной цене.

Применение УЗО в системе TN-С-S

Разновидность выбирают в зависимости от конкретных условий.

Какую систему выбрать?

В бытовых сетях целесообразно применение системы с глухозаземленной нейтралью (TN).

Применение TN-С-заземления запрещено, поэтому при модернизации старых электропроводок выбирают TN-С-S и TN-S исполнения. Т.к. сооружение TN-S требует значительных капиталовложений, TN-С-S остается самой применяемой из сопоставления цены и качества.

IT-система (изолированная нейтраль). Ноль имеет заземление через приборы с большим сопротивлением. В настоящее время применяется редко.

TT-система (заземленная нейтраль). Является лучшим решением для заземления мобильных электроустановок (бытовки, строительные вагончики и др.). В схеме обязательно наличие УЗО и контура заземления с сопротивлением 4 Ом для сетей 0,4 кВ.

Система ТТ – лучший вариант для заземления мобильных электроустановок

Рабочий ноль в данной системе имеет заземление, а токопроводящие части заземлены независимым контуром заземления (не связанным с нулем).

При модернизации старых систем заземления существует вероятность некоторых трудностей. Потенциал может находиться на поверхности электроприборов при отгорании нулевого проводника и образовавшегося перекоса фаз. При ошибочном подключении фазного провода вместо нулевого, также может находиться потенциал на поверхности приборов.

В частном доме заменить TN-С проводку на TN-С-S не составит труда. Необходимо соорудить эффективный контур заземления и правильно подключить его к проводке (к ШВУ). В многоквартирных домах переделывать схему таким образом запрещено.

Модернизация сети в частном доме

Если в бытовой электросети не предусмотрен контур заземления, то соединение защитного и рабочего нуля запрещено. В схемы для предотвращения поражения электротоком человека следует включать электроустройства защитного отключения или дифференциальные автоматы.

При модернизации сети следует сооружать TN-С-S-систему, а домашнюю проводку прокладывать медным трехжильным кабелем типа ВВГнг (не распространяющим горение).

Для защиты электросети необходимо применять устройства защитного отключения нескольких уровней: общедомового на 100 или 300 мА для предотвращения пожаров, групповые и отдельные УЗО на 30 мА, и УЗО на 10 мА для защиты от поражения электротоком в детских комнатах и помещениях с повышенной влажностью.

Устройство защитного отключения

Принцип работы системы заземления

Работает за счет:

стабилизации напряжения до условно безопасной величины;
установки устройства защитного отключения;
для электросетей с глухозаземленной нейтралью срабатывание защиты при попадании фазы на заземленный элемент.

Наиболее работоспособным является применение системы заземления в совокупности с устройством защитного отключения. При такой схеме аварийный участок электросети отключается за кратчайшее время. Также в цепи не наблюдается возникновение опасных потенциалов.

Системы заземления при неисправности сети

Наиболее часто встречающаяся неисправность – возникновение фазного напряжения на корпусе электрооборудования из-за нарушения целостности защитных кожухов. При наличии импульсных источников вторичного электропитания при отсутствии защитного заземления на корпусах приборов может находиться напряжение. Защиту от поражения электротоком в таких случаях можно произвести различным присоединением приборов к электропроводке.

Типы присоединения электроприборов к сети:

Есть заземление, отсутствует устройство защитного отключения. При протекании больших токов срабатывает расцепитель. Не является мерой, полностью обеспечивающей защиту организма от поражения электрическим током. При больших значениях номинального тока коммутационных аппаратов (25 А, например) на предохранителях при обычном сопротивлении (4 Ом), потенциал может составлять 0,1кВ, что является смертельно опасным.
В сети нет заземления, но присутствует УЗО (ДА). При протекании потенциала на поверхности прибора, УЗО сработает лишь в том случае, если в цепи появится ток утечки (прикосновение к неисправному устройству). Пострадавший получает удар током от 10 до 30 мА на время срабатывания УЗО.
Есть заземление и устройство защитного отключения. Является наиболее безопасной схемой, т.к. при возникновении потенциала электроток идет по заземляющему проводнику в землю. При этом происходит немедленное срабатывание УЗО (на отходящей линии, группового или на вводе в дом). При этом, если какой-нибудь элемент выйдет из строя, электросеть будет частично исправна.

Наиболее часто встречающиеся ошибки в реализации систем заземления:

Использование непредназначенных для заземления PE-проводников. Применение в качестве заземляющего проводника металлических труб недопустимо, т.к. в инженерных системах часто используют вставки из пластиковых трубопроводов. Кроме этого, соединение труб может быть неисправно из-за коррозии или на участке инженерной сети могут проводиться ремонтные работы, что приводит к неэффективности СУП и вероятности поражения электрическим током при прикосновении к токопроводящим поверхностям.
Объединение PE- и N-проводников на недопустимых для этого участках (за точкой разделения). Это приводит к беспричинным отключениям УЗО, а также присутствию токов на PE-проводнике.
Разделение PEN-проводника в бытовой электросети, т.к. PE-проводник все равно остается связанным с рабочей нулевой жилой – сохраняется фазный потенциал, который также может присутствовать на корпусе проводника. При перестановке местами фазных жил, при разрыве (отгорании) нулевого провода появляется опасность поражения электрическим током при прикосновении к токопроводящим поверхностям электроприборов.
Заземление низковольтных (телефонных кабелей, телевизионных и интернет сетей) отдельно от общего. При наличии двух и более заземляющих устройств может возникнуть разность потенциалов из-за разных токов на цепях. Это увеличивает вероятность поражения электротоком и выхода из строя слаботочных сетей. Система уравнивания потенциалов предотвращает подобные аварийные ситуации.

Системы уравнивания потенциалов

При возникновении аварийной ситуации, когда ЗУ находится под напряжением, его сопротивления недостаточно для обеспечения безопасности людей. СУП предназначены для защиты от ударов электротоком, когда он наведен на заземляющее устройство.

Система соединяет воедино все точки электросети, а также доступные для контакта металлоконструкции здания, инженерные коммуникации (трубы водо,- и теплоснабжения и др.), системы молниезащиты.

Организация СУП в TN-C-системе запрещена. В жилищах старого типа для организации СУП применяется соединение электрощитовых с элементами водопровода.

Присоединение с заземлителями выполняют отдельными защитными PE-проводниками. Допускается организация СУП в составе системы внутреннего электроснабжения.

Запрещено использовать шлейфы для соединения PE-проводников СУП. После ГЗШ совместное использование PE,- и N-проводника недопустимо.

Выделяют две системы уравнивания потенциалов: основную и дополнительную.

Главная заземляющая шина (ГЗШ) – элемент заземляющего устройства электроустановки

Состав основной системы уравнивания потенциалов:

Главная заземляющая шина. Установка предполагается в вводно-учетных и распределительных щитах. От нее отходят PE-проводники групповых отходящих фидеров и проводники уравнивания потенциалов ко всем металлоконструкциям жилища.
Контур заземления. От него проложена стальная полоса заземления к главной заземляющей шине.
«Сетка» заземляющих проводников.
ЗП. Элемент системы, которым присоединяют отдельные части в единую систему.

Включать в схему PE-проводника автоматы с расцепителями запрещено, т.к. в этом случае нарушается основное требование системы защиты – целостность линии.

Для соединения отдельных элементов СУП используют радиальную схему, т.е. для каждой части здания (ВРУ) должен предусматриваться отдельный проводник.

Дополнительная СУП применяется для обеспечения безопасности во влажных помещениях.

Состав:

соединительные элементы;
коробка уравнивания потенциалов.

Порядок монтажных работ:

согласовать расположение коробки;
соединить шинку ВРУ с шинкой КУП, материал проводника – медный;
присоединение к системе всех металлических элементов, которые находятся в комнате (труб горячего и холодного водоснабжения, отопления, стоков, ванны), а также бытовых розеток и выключателей;
затем происходит соединение защитных проводников с шиной PE КУП;
завершающим этапом является проверка целостности проводников и замеры электрического сопротивления.

Соединение труб с СУП можно производить металлическими хомутами.

Видео. Правильное заземление

Существует несколько систем заземления, каждая из которых должна применяться согласно требованиям и возможности реализации. После выбора системы заземления необходимо правильное внедрение ее в сеть потребителя. Только качественно обустроенные электросети гарантируют безопасную их эксплуатацию и стабильную работу электроустановок.

Оцените статью:

elquanta.ru

Искусственное заземление - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Искусственное заземление

Cтраница 3

На пусковой аппаратуре: рубильниках, пускателях и клеммных коробках должны иметься кожухи. Монтажные механизмы, металличеокие части лифта, электродвигатели, кожухи электроаппаратуры должны быть заземлены и не находиться под напряжением. Результаты замера сопротивления в заземляющем устройстве должны регистрироваться в журнале. Проверять сопротивление в заземляющих устройствах следует с помощью приборов тока МС-07 или МС-08. Места установки временных искусственных заземлений должны быть ограждены. Заземлению подлежат все металлические части лифта, которые могут окааатыся под напряжением. В качестве за-землителей следует использовать различные металлические конструкции и трубопроводы, надежно соединенные с землей. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы: проложенные под землей водопроводные и другие металлические трубопроводы негорючих и невзрывоопасных продуктов, металлические конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землей, свинцовые оболочки кабелей. [31]

Кроме того, экран вследствие протяженности линии имеет весьма существенную связь с землей, при присоединении экрана к корпусу преобразователя или измерительной цепи емкость экран - земля Сэ. Поэтому вопрос о присоединении экрана к корпусу преобразователя или измерительной цепи решается исходя из конкретных условий так, чтобы влияние шунтирующих емкостей было минимальным. Однако чаще экран присоединяется к корпусу измерительной цепи. В ряде случаев по условиям эксперимента или по соображениям техники безопасности один из корпусов или оба должны быть заземлены, тогда сопротивления связи определяются сопротивлениями заземляющих проводников и очень малы. Однако даже при отсутствии искусственного заземления корпус преобразователя почти всегда связан с землей через проводящие детали объекта, на котором он монтируется, а корпус измерительной цепи, включающей усилитель, - через емкостные связи и источники питания. Эквивалентная схема цепи ( рис. 3 - 17, б) показана на рис. 3 - 17, в. Наличие сопротивлений связи с землей приводит к появлению на входе измерительной цепи составляющей помехи общего вида, называемой также продольной помехой. Механизм действия продольной помехи поясняется рис. 3 - 17, б и в. Из-за блуждающих токов к токов заземленных силовых установок потенциалы точек а и б оказываются различными, причем эта разница может достигать 10 - 15 В. [32]

На строительстве ГЭС часто возни-тсает необходимость в устройстве выносного заземления с использованием проводимости воды рек, озера, моря или других водоемов. В условиях скального или плохо проводящего грунта использование системы естественных заземлителей, соприкасающихся с речной водой, очень часто бывает наиболее экономичным и правильным решением, поскольку устройство искусственного заземления при скальном или другом плохопроводящем грунте является затруднительным, дорогостоящим и малоэффективным. Однако в практике гидротехнического строительства встречается необходимость устройства заземления в горных скальных грунтах, где использование воды горных рек или озер, не обла-дающих свойством электропроводимости, невозможно. В отдельных горных реках Советского Союза вода по своим свойствам эквивалентна свойствам дистиллированной воды. В этом случае для заземления ГПП, располагае - мой в непосредственной близости от ГЭС, устраивается искусственное заземление в скальном грунте, где в качестве заземлителей принимаются оцинкованные трубы диаметром 2, длиной до 3 м с 20 отверстиями диаметром 5 мм, просверленными вдоль трубы в разных местах. [33]

Страницы: 1 2 3