Пояснительная записка (1233056), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7 —0,8 м, после чего трубы или уголки забивают механизмами — копрами, гидропрессами и т. п. Стальные стержни диаметром 10—12 мм, длиной 4 — 4,5 м ввертывают в землю с помощью специальных приспособлений, а более длинные заглубляют вибраторами. Верхние концы погруженных в землю вертикальных электродов соединяют стальной полосой на сварке. При этом полосу устанавливают на ребро, так как в таком положении ее удобнее приварить к вертикальным электродам, и она имеет лучший контакт с землей.
В таких же траншеях прокладывают и горизонтальные электроды. В этом случае электроды из полосовой стали также рекомендуется ставить на ребро. Траншеи засыпают землей, очищенной от щебня и строительного мусора, с последующей тщательной трамбовкой, что снижает сопротивление растеканию заземлителя, а, следовательно, дает экономию металла.
Искусственные заземлители могут быть выполнены также из электропроводящего бетона.
В качестве естественных заземлителей могут использоваться проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов), обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. п.; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле; металлические шпунты гидротехнических сооружений и т. п.
В качестве естественных заземлителей подстанций и распределительных устройств (РУ) рекомендуется использовать заземлители опор отходящих воздушных линий электропередачи, соединенные с помощью грозозащитных тросов линий с заземляющим устройством подстанции или РУ.
В последние годы в качестве естественных заземлителей на-чали использовать железобетонные фундаментные элементы опор воздушных линий электропередачи. Благодаря капиллярному подсосу влаги защитный слой бетона указанных конструкций обретает проводимость, близкую к проводимости окружающих слоев земли, что обеспечивает стабильные значения сопротивления растеканию металлической арматуры, играющей роль электродов заземлителя опоры.
Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для заземления дает весьма ощутимую экономию металла. Естественные заземлители можно использовать без искусственных, если они обеспечивают требуемое ПУЭ сопротивление растеканию тока.
Недостатками естественных заземлителей являются доступность некоторых из них не электротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей (при ремонтных работах и т. п.).
Глубинные заземлители — стальные стержни длиной 10—12 м и более — позволяют иногда достигнуть слоев земли с хорошей проводимостью; эти заземлители применяют, в частности, в песчаных грунтах, а также в районах вечной мерзлоты. В последнем случае глубинные заземлители дополняют протяженными, прокладываемыми на глубине около 0,5 м и предназначенными для работы в летнее время, когда верхний слой земли оттаивает и, следовательно, имеет хорошую проводимость.
Укладка вокруг электродов грунта с повышенной проводимостью дает хорошие результаты в скальных структурах, где прокладывают, как правило, лишь горизонтальные электроды. В этом случае вокруг электродов укладывают влажную глину с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем поверх траншеи. В подобных условиях и для укладки вокруг вертикальных заземлителей весьма успешно может применяться бентонит, обладающий малым удельным сопротивлением (не более 10 Ом • м), хорошо удерживающий влагу и не вызывающий коррозии заземлителей. Его применяют в виде вязкой тестообразной массы (одна часть бентонита на 10—12 частей воды).
Обработка почвы, как и укладка грунта с повышенной проводимостью, производится обычно вокруг электродов, поскольку, как известно, основное сопротивление току оказывают ближайшие к электроду слои грунта.
Материалом для обработки может служить, в частности, поваренная соль, предварительно растворенная в воде. Соль значительно снижает сопротивление грунта. Так, при добавлении 0,1 % соли к массе влаги, содержащейся в суглинке, удельное сопротивление его снижается на 60—80%. Однако соль вызывает интенсивную коррозию заземлителей и может вымываться из грунта атмосферными осадками.
Устройство выносных заземлителей является часто наиболее эффективным и экономически приемлемым решением. В этом случае заземлители размещают на участках с хорошо проводящим грунтом, укладывают (забивают) на дно непромерзающих рек, озер или морей, размещают в артезианских скважинах и т. п.
Однако выносные заземлители целесообразно сооружать при наличии мест с меньшим удельным сопротивлением земли не далее 2 км от участка, на котором размещено заземляемое оборудование.
В районах вечной мерзлоты применяют также рудные, таликовые и другие выносные заземлители.
Заземлитель рудного типа — это электроды, размещенные в зоне залегания рудной жилы (не имеющей промышленного значения). При этом жила играет роль естественного заземлителя и может обеспечить малое значение К3.
При таликовом заземлителе электроды размещают на участке, где грунт на всей площади и глубине в несколько метров смочен и подсолен до такой степени, что круглый год находится в талом состоянии. Благодаря этому обеспечивается хороший контакт электродов с талым грунтом, а сам талый грунт, имея хорошую проводимость и большую поверхность соприкосновения с мерзлым грунтом, играет роль большого единичного электрода и обеспечивает малое значение сопротивления.
Искусственные талые зоны можно создавать также путем укрытия на зиму толстым слоем торфа оттаявшего за лето участка земли, на котором расположены электроды заземлителя, и раскрытия этого участка на летнее время.
-
Заземляющие проводники
В качестве заземляющих проводников, предназначенных для соединения заземляемых частей с заземлителями, применяют, как правило, полосовую сталь и сталь круглого сечения.
Сечение заземляющих проводников в электроустановках напряжением выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью определяется их термической стойкостью при прохождении по ним наибольших токов однофазного замыкания на землю. При этом кратковременный нагрев проводников, соответствующий времени действия основной релейной защиты и полному времени отключения выключателя, не должен превышать 400 °С.
В сетях напряжением до и выше 1000 В с изолированной нейтралью заземляющие проводники должны обладать проводимостью не менее 1/3 проводимости фазных проводников, а сечение их не должно быть меньше установленного ПУЭ. Например, наименьшее сечение стальной прямоугольной шины составляет 24 мм2 при прокладке ее внутри здания и 48 мм2 при прокладке вне здания или в земле; для круглой стали наименьший диаметр равен 5 мм при прокладке в зданиях, 6 мм — в наружных установках, 10 мм — в земле.
В производственных помещениях с электроустановками напряжением до и выше 1000 В магистрали заземления (заземляющий проводник с двумя или более ответвлениями) из стальной полосы должны иметь сечение не менее 100 мм2. Допускается применение стали круглого сечения той же проводи-мости. Во всех случаях применения медных проводников сечение их должно быть не более 25 мм2, алюминиевых — не более 35 мм2 и стальных — не более 120 мм2.
Рекомендуется в целях экономии металла использовать в качестве заземляющих проводников так называемые естественные проводники — металлические конструкции зданий и сооружений: фермы, колонны, подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, шахты подъемников, лифтов и элеваторов, а также обрамления каналов, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов, металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений (кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления).
Прокладка заземляющих проводников производится открыто по конструкциям зданий, в том числе по стенам. При этом в помещениях сухих без агрессивной среды заземляющие проводники допускается прокладывать непосредственно по стенам. Во влажных, сырых и особо сырых помещениях, а также в помещениях с агрессивной средой заземляющие проводники следует прокладывать на расстоянии не менее 10 мм от стен.
Ответвления от магистралей к электроприемникам напряжением до 1000В допускается прокладывать скрыто непосредственно в стене под чистым полом и т п с предварительной защитой их от воздействия агрессивных сред. Такие ответвления не должны иметь соединений
В наружных установках заземляющие проводники допускается прокладывать в земле, в полу, а также по краю площадок фундаментов технологических установок и т.п.
Присоединение заземляемого оборудования к магистрали заземления осуществляется с помощью отдельных проводников, при этом последовательное включение заземляемого оборудования не допускается.
Заземление отдельных электродвигателей, аппаратов и другого оборудования, установленных непосредственно на металлических станках и имеющих с металлом станков надежный контакт, может осуществляться путем присоединения станины станков к заземляющей магистрали.
Соединения заземляющих проводников между собой, а также с заземлителями и заземляемыми конструкциями выполняются, как правило, сваркой, а с корпусами аппаратов, машин и другого оборудования — сваркой или с помощью болтов. При этом присоединение заземляющей магистрали к заземлителю — искусственному или естественному — выполняется в двух местах.
-
Оборудование, подлежащее защитному заземлению
Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые вследствие неисправности изоляции и других причин могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках заземление обязательно при номинальном напряжении электроустановки выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности — при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока . Лишь во взрывоопасных зонах всех классов заземление выполняется независимо от значения напряжения электроустановки.
В частности, защитному заземлению подлежат
-
металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, передвижных и переносных электроприемников, пусковых и регулировочных реостатов и т. п.;
-
приводы электрических аппаратов — разъединителей, отделителей, выключателей и т. п.;
-
каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также их съемные или открывающиеся части, если на них установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или выше 110 В постоянного тока;
-
металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные соединительные муфты, оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводок, кожухи и опорные конструкции шинопровдов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или запуленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;
-
металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного и до 110 кВ постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т п с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению;
-
электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов;
-
железобетонные и металлические опоры воздушных линий (ВЛ) электропередачи напряжением 3 — 35 кВ и опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты; крюки и штыри фазных проводов, устанавливаемых на железобетонных опорах ВЛ напряжением до 1000 В, а также арматура этих опор.
В целях уравнивания потенциалов в тех помещениях и наружных установках, в которых применяют заземление, строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсовые пути и т. п. должны быть присоединены к сети заземления. При этом достаточно естественных контактов в сочленениях.
-
Оборудование, не подлежащее защитному заземлению.
Защитному заземлению не подлежат:
1) корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных металлических конструкциях, распределительных устройствах, на щитах, шкафах, щитках, станинах станков, машин и механизмов, при условии обеспечения надежного электрического контакта с заземленными основаниями;
2) конструкции, указанные в п. 4 (в перечне частей, подлежащих заземлению), при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них заземленным электрооборудованием.
При этом указанные конструкции не могут быть использованы для заземления, размещенного на них другого электрооборудования;
3) арматура изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительной арматуры при установке их на деревянных опорах воздушных линий электропередачи или на деревянных конструкциях открытых подстанций, если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений.














