Защитное заземление

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

КАФЕДРА "ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ"

Дисциплина “Безопасность жизнедеятельности”

Методические указания по выполнению практического занятия на тему:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТУРНОГО ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ В ЦЕХАХ С ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАМИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Автор: И.Г.Гетия

Москва , 2007 г.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТУРНОГО ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ В ЦЕХАХ С ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАМИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

1.Основные положения

Защитное заземляющее устройство предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при переходе напряжения на металлические части электрооборудования.

Защитное заземляющее устройство представляет собой намеренно выполненное соединение конструктивных металлических частей электрооборудования (вычислительной техники, приборостроительных комплексов, испытательных стендов, станков, аппаратов, светильников, щитов управления, шкафов и пр.), нормально не находящихся под напряжением, с заземлителями, помещенными непосредственно в земле.

В качестве искусственных заземлителей используются стальные трубы длиной 1,5...4 м диаметром 25...50 мм, забиваемые в землю, а также угловая сталь, металлические стержни и полосы.

Для получения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют ряд труб (стержней), забитых в землю и соединенных в земле металлической (стальной) полосой.

Контурным защитным заземлением называется система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены электроустановки. Заземление электроустановок необходимо выполнять:

1.при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, то есть - во всех случаях;

2.при номинальном напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока - в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках;

3.при всех напряжениях переменного и постоянного тока - во взрывоопасных помещениях.

Классификация и характеристика помещений представляется следующим образом:

- помещения без повышенной опасности:

помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную опасность или особую опасность (см. ниже);

- помещения с повышенной опасностью:

помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий:

1.сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %),

2.токопроводящей пыли,

3.токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т.д.),

4.высокой температуры (температура в помещении постоянно или периодически превышает +35 ^оС,

5.возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий и т.п. с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой;

- помещения особо опасные: помещения, характеризуемые наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

1.особой сырости - относительная влажность близка к 100 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой),

2.химически активной или органической среды (в помещении содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень),

3.наличие одновременно двух и более условий помещений повышенной опасности.

На электрических установках напряжением до 1000 В одиночные заземлители соединяются стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 квадратных мм. Для уменьшения явления экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии друг от друга не менее 2,5...3 м.

2.Методика расчета защитного заземления

Сопротивление растеканию тока через одиночный заземлитель из труб диаметром 25...50 мм определяется по формуле:

R_тр = 0,9 (p / l_тр)

где Rтр - сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя,Ом;

lтр - длина трубы,м;

р - удельное сопротивление грунта, которое выбирается в

зависимости от типа грунта:

для песка.......................…....40000 - 70000 Ом*см,

для супеска...........................15000 - 40000 Ом*см,

для суглинка.......................... 4000 - 15000 Ом*см,

для глины........................….... 800 - 7000 Ом*см,

для чернозема...................….. 900 - 5300 Ом*см.

Затем, определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей, без учета коэффициента экранирования по формуле:

n = R_тр / r

где n - ориентировочное число вертикальных заземлителей, шт;

r - допустимое сопротивление заземляющего устройства,Ом.

В соответствии с ПУЭ (правила устройства электроустановок) на электрических установках до 1000 В допустимое сопротивление заземляющего устройства принимается не более 4 Ом.

Разместив вертикальные заземлители на плане и определив расстояние между ними, определяют коэффициент экранирования заземлителей (таблица 1).

Таблица 1

Коэффициенты экранирования заземлителей _тр

Число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования определяют по формуле:

n₁ = n/_тр

где n - число вертикальных заземлителей,шт.

_{тр -} коэффициент экранирования заземлителей.

Длину соединительной полосы определяют по формуле:

l_п = n₁ * a

где l_п - длина соединительной полосы, м,

а - расстояние между заземлителями,м.

Если длина соединительной полосы по расчету получилась меньше периметра цеха, то длину соединительной полосы необходимо принять равной периметру цеха плюс 12...16 м. После этого следует уточнить значение _тр . Если a/ l_тр > 3, принять _тр = 1.

Сопротивление растеканию электрического тока через соединительную полосу определяют по следующей формуле:

R_п = 2,1 (p / l_п)

где Rп - сопротивление соединительной полосы, Ом.

Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства определяют по формуле:

R_тр * R_п

R_з = ^{_______________________________________}

_п * R_тр + _тр * R_п * n₁

где Rз - результирующее сопротивление заземляющего устройства, Ом.

_{п -} коэффициент экранирования соединительной полосы, который определяют из таблицы 2.

Таблица 2

Коэффициенты экранирования соединительной полосы _п

Полученное результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства сравнивают с допустимым.

На плане цеха размещают вертикальные заземлители и соединительную полосу.

3. Порядок выполнения практического занятия

1.Произвести расчет результирующего сопротивления растеканию тока заземляющего устройства и сравнить с допустимым сопротивлением.

2.Начертить схему контурного заземления и привести основные размеры с обозначениями.

3.Оформить отчет и представить преподавателю.

Список использованных источников

1. Королькова В.И. Электробезопасность на промышленных предприятиях. -М.: “Машиностроение”, 1971.

2. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - М.:“Энергоатомиздат”, 1985.

3. Семенов В.Ф., Емец В.Н. Охрана труда. Методические указания для студентов-дипломников. Специальность 0501,0636. - М.: МИП, 1989.

ВАРИАНТЫ

Практических занятий по теме: “Проектирование контурного защитного заземления в цехах с электроустановками напряжением до 1000 В”

Вариант выбирается по первой букве фамилии и последней цифре шифра :

• для студентов с фамилиями с буквы А до З – варианты 1-10,

• для студентов с фамилиями с буквы И до П – варианты 11-20,

• для студентов с фамилиями с буквы Р до Я – варианты 21-30.

7