Эксплуатация заземляющих устройств

Заземляющие устройства состоят из заземлителей, заземляющих проводников и средств их обслуживания.

Заземлители делятся на две группы:

1) естественные.

2) искусственные.

Естественный заземлитель – это сторонняя проводящая часть, находящаяся в непосредственном контакте с землей или через промежуточную проводящую среду. В ПУЭ рекомендовано в качестве естественных заземлителей использовать: металлические конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные, вне агрессивных, слабоагрессивных и средне агрессивных средах (свойства почвы), металлические трубы водопроводов, проложенные в земле, обсадные трубы скважин, рельсовые пути магистральных не электрифицированных дорог и подъездные пути, при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами, металлические оболочки кабелей, проложенных в земле. Если кабели, проложенные в земле, являются единственным естественным заземлителем, то их должно быть не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей. Не допускается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих газов и жидкостей. Искусственные заземлители – это специально выполненные устройства для целей заземлеения. Искусственные заземлители могут быть из черной оцинкованной стали или меди, но они не должны иметь окраски. Для остальных заземлителей установлены следующие нормы (сталь черная):

- для вертикальных заземлителей диаметр не менее 16мм;

 - для горизонтальных заземлителей диаметр не менее 10 мм;

 - труба диаметр не менее 32мм;

 - труба оцинкованная диаметр не менее 25 мм.

В ПУЭ указаны условия для медных изделий.

Искусственные заземлители должны выполняться в виде вертикальных элементов, заглубленных на расстояние не менее (0,5 – 0,7)м.

Полосы бывают продольные и поперечные. При высоком потенциале под ЭУ должны устанавливаться продольные и поперечные полосы. Вокруг любой ЭУ должен быть выполнен заземляющий контур.

олосы бывают продольные и поперечные. При высоком потенциале под ЭУ должны устанавливаться продольные и поперечные полосы. Вокруг любой ЭУ должен быть выполнен заземляющий контур.

Шины и соединительные провода имеют установленный в ПУЭ размер. Сечения этих проводов в ЭУ до 1кВ должны соответствовать следующим нормам:

 - если сечение фазного провода 16мм², то сечение заземляющего провода = 5мм²;

 -    если сечение фазного провода  =(16 – 30)мм², то сечение заземляющего провода = 16мм²;

-  если сечение фазного провода  >35мм², то сечение заземляющего провода  =.

Прокладка в земле алюминиевых не изолированных проводов не допускается. В ЭУ >1кВ с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников сечением до 25мм² по меди или равноценных ему  других металлов должна составлять не менеепроводимости фазных проводников. Как правило, не требуется пименение медных проводников сечением более 35мм², а стальных не более 120мм². внутри ЭУ должен быть выполнен контур, который представляет из себя главную заземляющую шину. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего напряжения к главной заземляющей шине в ЭУ <1кВ должен быть не менее:

- для медных – 10мм²;

- для стальных – 75мм².

Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной, хотя допускается применение стальной шины. Применение алюминиевых шин не допускается.

4.3 Заземляющие устройства (ЗУ) ЭУ>1кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью.

Для таких систем ЗУ ЭУ выполняют с соблюдением требований, либо к сопротивлению заземления, либо к напряжению прикосновения. В том и другом случаи должны быть соблюдены требования к конструкторскому выполнению ЗУ и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве ( в зависимости от местных условий). Напряжение на ЗУ при стекании тока на землю не должно превышать 10кВ. Напряжение > 10кВ допускается на заземляющих устройствах, с которыми исключен вывоз потенциалов за пределы зданий и внешних ограждений ЭУ. Заземляющее устройство, выполняющееся с соблюдением требований к его сопротивлению, должно быть в течении года не более 0,5Ом, с учетом сопротивления всех заземляющих проводников, в том числе естественных и искусственных заземлителей. В целях выравнивания потенциалов на территории, занятой ЭУ, необходимо выкладывать горизонтальные, продольные и поперечные заземлители и объединять их в единую сеть. Они должны укладываться со стороны обслуживания ЭУ на глубине (0,5 – 0,7)м от поверхности земли и на расстоянии (0,8 – 1)м от фундаментов и основания ЭУ. В ПУЭ подробно описаны конструктивные особенности ЗУ для таких сетей. Все эти требования необходимо учитывать при проектировании заземления ЭУ.

4.4 Заземляющие устройства ЭУ>1кВ в сетях с изолированной нейтралью.

В таких электросетях сопротивление ЗУ с учетом прохождения тока замыкания на землю должно быть , но не более 10Ом с учетом сопротивления естественных заземлителей.

 - расчетный ток замыкания на землю. В качестве расчетного тока принимают:

1) в сетях без компенсации емкостных токов – ток замыкания на землю;

2)  в сетях с компенсацией емкостных токов

 - для ЗУ, к которым присоединены компенсирующие аппараты, принимают   наиболее мощного из этих аппаратов;

 -  для ЗУ, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, принимают ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении  наиболее мощного компенсирующего аппарата.

Расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для таких режимов сети, когда он будет наибольшим.

На подстанциях (6 – 10)/0,4кВ должно быть выполнено общее заземляющее устройство, к которому должны быть присоединены: нейтраль трансформатора на стороне напряжения до 1кВ; корпус трансформатора; металлические оболочки и броня кабелей напряжением до 1кВ и выше; открытые проводящие части; сторонние проводящие части вокруг здания или помещения. На глубине не менее 0,5м и на расстоянии не менее 1м от фундамента должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель, присоединенный к заземляющему устройству.

  4.5 Заземляющие устройства ЭУ<1кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью.

В сетях с глухозаземленной нейтралью, нейтраль трансформатора должна быть присоединена к заземлителю с помощью заземляющего проводника. Искусственный заземлитель, предназначенный для заземления нейтрали, должен быть расположен в близи трансформатора. Для внутрицеховых подстанций допускается располагать заземлитель около стены здания. Если для заземления нейтрали используется естественный заземлитель, то таких железобетонных полов должно быть не менее двух, к каждому из которых через закладные детали, приваренные к арматуре, привариваются заземляющие проводники, их также должно быть два. Сопротивление ЗУ, к которому присоединена нейтраль трансформатора, в любое время года должно быть не менее:

1) 2Ом – 660В.

2) 4Ом – 380В.

3) 8Ом – 220В.

Сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали трансформатора, должно быть не более:

 1) 15Ом – 660В;

 2) 30Ом – 380В;

 3) 60Ом – 220В.

В ПУЭ установлены наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, расположенных в земле.

В ПУЭ установлены наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, расположенных в земле.

4.6 Заземляющие устройства до 1кВ в сетях с изолированной нейтралью.

Сопротивление защитного ЗУ для открытых проводящих частей в системе IT, должно быть .

R – сопротивление ЗУ в Ом;

 - напряжение прикосновения (50В);

I – полный ток замыкания на землю

В начало