Контрольные вопросы

Контрольные вопросы:

1.Классификация заземлений по назначению

Для защиты человека от поражения электрическим током, а также для обеспечения нормальной работы электрических сетей, применяют заземление.

-  Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом (вода реки или моря, каменный уголь) металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, для обеспечения электробезопасности. Защитное заземление предназначено для снижения напряжения прикосновения при пробое фазы на металлические нетоковедущие части.

-  Рабочее заземление - преднамеренное соединение с землей определенных точек электрической цепи, например, нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугоносящих аппаратов…Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы электроустановки в нормальных или аварийных условиях и осуществляемся непосредственно (путем соединения проводником заземляемых частей с заземлителем) или через специальные аппараты – пробивные предохранители, разрядники, резисторы.

-  Заземление молниезащиты - преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников с целью отводов от них токов молнии в землю.

2.Назначение, устройство и принцип действия защитного заземления.

-  Назначение защитного заземления. Устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимися под напряжением.

-  Принцип действия защитного заземления – уменьшение напряжения прикосновения при замыкании фазы на корпус за счет уменьшения потенциала корпуса электроустановки и подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленной установки.

 

Принципиальная схема защитного заземления

-  Устройство заземления. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя-проводника или группы проводников (электродов), соединенных между собой и находящихся в контакте с землей, и заземляющих проводников, корпус электроустановки с заземлителем.

По расположению заземлителей относительно заземляемых корпусов заземления выделяют выносные и контурные.

·  Выносное заземление: Заземлители находятся на некотором удалении от заземляемого оборудования. Выносное заземляющее устройство называют сосредоточенным.

Распределение потенциала Uз

 

Rз

При работе выносного заземления потенциал равен или близок к 0 (в зависимости от того на сколько удален человек от заземления). Защита человека осуществляется лишь за счет маленького электрического сопротивления заземления. Такой принцип заземляющего устройства не всегда обеспечивает высокую степень защиты человека, а лишь уменьшает опасность или тяжесть поражения электрическим током. Его применяют в установках до 1000В. Достоинством такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения заземлителя там, где наименьшее сопротивление грунта (сырые, глинистые грунты, в низинах).

·  Контурное заземление: Электроды его заземлителя размещаются по контуру(периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Электроды равномерно распределяются по площадке, поэтому устройство называется распределенным.

план

Схема контурного заземления и форма потенциальной кривой

Форма потенциальной кривой

Схема заземления с выравниванием потенциала внутри контура

Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниванием потенциала основания и его повышением до значений, близких к потенциалу корпуса оборудования. В результате обеспечивается высокая степень защиты от прикосновения к корпусу оборудования, оказавшегося под напряжением, и от шагового напряжения. Контурное заземление применяется при высокой степени электроопасности и при напряжениях выше 1000 В.

3. Электроды заземления, их назначение, габариты.

Для искусственных заземлителей (электродов заземления), предназначенных исключительно для целей заземления, применяются вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют прутковую сталь (как наименее дешевую и дефицитную по сравнению с трубами и уголками) диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м, а также уголок с размерами 40х40 – 60х60 и стальные трубы диаметром 5-6 см с толщиной стенки не менее 3,5 мм, длиной 2,5-3,5м.

Электроды заземления погружают в грунт вертикально в специально подготовленную траншею. Трубы и уголковую сталь обычно забивают, а прутковую сталь закручивают в грунт с помощью спец. приспособлений. Для связи вертикальных электродов между собой и в качестве самостоятельного горизонтального электрода применяют обычно полосовую сталь размерами не менее 4х12 мм. Причем для электроустановок напряжением выше 1000В сечение горизонтального заземлителя выбирают по термической стойкости (исходя из допустимой температуры нагрева 400о С).

Электроды заземления погружают в грунт вертикально в специально подготовленную траншею. Трубы и уголковую сталь обычно забивают, а прутковую сталь закручивают в грунт с помощью специальных приспособлений.

4. С какой целью измеряется удельное сопротивление грунта?

В процессе проектирования, монтажа и эксплуатации заземления возникает необходимость измерять параметры заземления. Проектировщикам необходимо знать точное значение удельного сопротивления грунта, где будет монтироваться заземление. Чем меньше сопротивление грунта, тем лучше заземлитель.

5. Назначение измерения заземляющей проводки

Заземляющая проводка, соединяющая заземляемое оборудование с заземлителем, должна иметь малое сопротивление (до 0.2 Ом) и в ней не должно быть обрывов. В процессе эксплуатации регулярно измеряется сопротивление заземляющих проводников.

6. Методы, приборы и схемы измерений параметров заземления

-  Метод четырех электродов: Для измерений используется четырехэлектродная схема

Электроды устанавливаются на равных расстояниях а. Крайние электроды соединяют с токовыми зажимами измерителя заземлений, средние- с потенциальными. Если через крайние электроды пропускать ток, между средними появится разность потенциалов U. Значение U в однородном грунте прямо пропорционально удельному сопротивлению и току I и обратно пропорционально расстоянию между электродами отсюда , где R - показания прибора.

Прибор: Измеритель заземления М-416

-  Метод контрольного электрода:

Измеряем с помощью прибора М-416: в грунт забивают контрольный электрод таких же размеров (длина, сечение), которые предполагаются у электродов заземления. Забивают еще два электрода Rз и Rвспом. Удельное сопротивление грунта рассчитывается из , отсюда , где l – длина электрода, t – расстояние от поверхности земли до середины электрода; d – диаметр электрода. Принимаем l=5м., t=0,012м., тогда =4б4R (Ом*м)

Для определения численных значений сопротивлений заземления (одиночного электрода и контура заземления) используется 2 метода

-  Метод амперметра-вольтметра:

-  При данном методе на испытуемом заземлителе (Rх1) или контуре заземления (Rх) измеряют падение напряжения при пропускании через него тока. Помимо испытуемого заземлителя необходимо иметь еще два электрода: Rвсп (для создания цепи для измерительного тока через этот электрод и испытуемый заземлитель) и Rзонд (для получения в схеме точки с нулевым потенциалом, точки в которой ток растекания практически отсутствует). Для измерения нужно иметь ток в несколько десятков ампер, чтобы получить достаточную для измерений величину напряжения и исключить влияние блуждающих токов. Измерение сопротивления заземления производится для опоры ЛЭП (Rх1) и контура трансформаторной подстанции (Rх) по схеме Прибор: М – 416

-  Измерение сопротивления заземляющей проводки: Для измерения сопротивления заземляющей проводки, определения обрыва в ней, а также для обнаружения аварийного напряжения на оборудовании применяется омметр М-372. При отсутствии прибора М-372 замеры выполняются М-416.