78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство. Назначение заземления

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. Е. При замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по значению к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали. Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя—металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное (или сосредоточенное) и контурное (или распределенное).

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах и т. П.).

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой территории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводы, кабели и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Выполнение заземляющих устройств. Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных установках заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42 В переменного и выше 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 помещениях заземление выполняете зависимо от значения напряжения установки.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленой нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего проводника, который также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т. е. по нему проходит рабочий ток.

Кроме того, поскольку зануленные части оказываются заземленными через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания фазы на корпус и до автоматического отключения поврежденной установки от сети, появляется защитное свойство этого заземления, подобно тому как имеет место при защитном заземлении. Иначе говоря, заземление зануленных частей через нулевой защитный проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли.)

Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 В, широко применяющиеся в машиностроительной промышленности и других отраслях, а также сети 220/127 В и 660/380 В.

Назначение нулевого защитного проводника — создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты, т.е. быстрого отключения поврежденной установку от сети.

Назначение заземления нейтрали — снижение до безопасного значения напряжения относительно земли нулевого проводника (и всех присоединенных к нему корпусов) при случайном замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления нулевого защитного проводника — уменьшение опасности поражения людей током, возникающей при обрыве этого проводника и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.

В самом деле, при случайном обрыве нулевого защитного проводника и замыкании фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого проводника и всех присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети Uф. Это напряжение, безусловно опасное для человека, будет существовать длительное время, поскольку поврежденная установка автоматически не отключится и ее будет трудно обнаружить среди исправных установок, чтобы отключить вручную.

Следовательно, повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва.

В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва по любой причине. Поэтому в нулевом защитном проводнике в отличие от нулевого рабочего провода запрещается ставить предохранители, рубильники и другие приборы, которые могут нарушить его целостность.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок нулевой защитный проводник должен иметь повторные заземления лишь на воздушных линиях электропередачи, где он совмещается с нулевым рабочим проводом. При этом каждое повторное заземление должно иметь сопротивление не больше 60 Ом при напряжении 220/127 В, 30 Ом при 380/220 В и 15 Ом при 660/380 В; суммарное сопротивление всех повторных заземлений должно быть не больше 20 Ом при напряжении 220/127 В, 10 Ом при 380/220 В и 5 Ом при 660/380 В.

Занулению подлежат те же металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые подлежат защитному заземлению: корпуса машин и аппаратов, баки трансформаторов и др.

Технологическая оснастка 1

1. Типовые схемы установки деталей в приспособлении. 1

2. Расчёт сил зажима при закреплении деталей в 3-х кулачковом патроне. 2

3. Расчёт точности установки деталей в приспособлении. 2

4. Конструкции установочных элементов. 3

5. Типы силовых приводов. 5

МСИС 6

6. Нормирование микронеровностей поверхности. 6

7. Стандартизация и нормирование точности гладких цилиндрических поверхностей. 9

8. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей на работу деталей машин. 11

9. Виды отклонений формы и расположения поверхностей. Обозначение их допусков на чертежах. 12

10.Выбор средств измерения для контроля точности деталей. 17

11. Понятие о допуске, предельных размерах, отклонениях и посадках. Обозначение посадок и полей допусков на чертежах. 18

12. Типы посадок; посадки в системе отверстия и системе вала. 20

Теория резания 21

13. Показатели качества обработанной поверхности, их зависимость от условий резания. Контроль качества. 21

14. Инструментальные материалы, их выбор и сравнение между собой. 22

15. Тепловые явления при резании и их влияние на качество обработки. 26

16. Зависимость температуры резания от условий резания. Уравнение теплового баланса. 28

17. Сила резания, её составляющие и их зависимость от условий резания. Мощность резания. Влияние сил резания на качество обработки. 31

18. Виды износа режущего клина и его влияние признаки. Критерий износа. Влияние износа на качество обработки. 32

19. Зависимость периода стойкости инструмента от условий резанья. Порядок назначения и расчета элементов режима резания. 33

20. Методы повышения эффективности режущих инструментов. 35

МРС 36

21. Проверка и испытание станков на геометрическую и кинематическую точность, жёсткость и виброустойчивость. 36

22. Эксплуатация и ремонт станков. Система ППР. Установка станков на фундамент и виброопоры. 38

23. Конструктивные особенности и эксплуатация станков с ЧПУ. 40

24. Разновидности систем управления станочным оборудованием. 42

25. Универсальность, гибкость и точность станочного оборудования. 43

26. Технико-экономические показатели станков, эффективноть, производительность и надежность станков. 44

27. Назначение, особенность применения и устройство промышленных роботов. 46

28. Основные узлы и механизмы универсальных металлорежущих станков (на примере токарных, фрезерных). 48

29. Основные технические характеристики промышленных роботов. 49

ТМС 51

30. Типы производства и их влияние на техпроцесс. 51

31. Формы организации производства, понятие о производственном процессе. 53

32. Систематические погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработок. 55

33. Технологичность изделий и деталей. 58

34. Требования к технологичности деталей при обработке на станках с ЧПУ. 60

35. Типизация техпроцессов, её сущность, преимущество и недостатки. Роль классификации деталей. 62

36. Случайные погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработки. 64

37. Методы расчета точности и анализа технологических процессов: 66

38. Сущность групповой обработки. Принцип образования группы и создания комплексной детали. Преимущество групповой обработки. 69

39. Структура расчетного минимального припуска. Методы расчета минимального припуска. 71

40. Принцип дифференциации и концентрации операций. 73

41. Классификация баз по числу лишаемых степеней свободы. 75

42. Классификация баз по функ-ому назначению. 76

43. Принципы постоянства и единства баз. 78

Автоматизация 79

44. Разновидность загрузочных устройств по способу сосредоточения в них деталей. 79

45.Классификация БЗУ и их целевые механизмы. 79

47. Классификация системы автоматического управления. 80

48.Система автоматического управления упругими перемещениями. 81

49. Экономическая эффективность автоматизации производства. 81

50. Особенности автоматизации сборочных работ. 82

51. Классификация средств активного контроля деталей и требования предъявляемые к ним. 83

САПР 84

52. Классификация САПР. 84

53. Состав и структура САПР. 84

54. Типовые решения при проектировании. Выбор типового решения. 85

55. Различные подходы к организации информационного фонда: размещение данных непосредственно в теле программы, запись данных в файл, использование баз данных, их преимущества и недостатки. 90

56. Основные методики автоматизированного проектирования технологических процессов: метод прямого проектирования (документирования), метод анализа (адресации, аналога), метод синтеза. 93

57. Назначение и возможность САПР «Компас-График» 106

Режущий инструмент 107

59. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ. 107

60. Виды свёрл, их назначение. 108

61. Конструктивные элементы и геометрия зенкеров, их назначение. 109

62. Конструктивные элементы и геометрия разверток, их назначение. 110

63. Расточной инструмент. 110

64. Абразивные инструменты. 113

65. Виды фрез, их назначение. 116

66. Инструменты для образования резьбы. 119

67. Конструктивные элементы и геометрия протяжек, их виды и назначение. 121

68. Виды зуборезных инструментов, их конструктивные элементы и геометрия. 123

Проектирование МСП 124

69. Классификация механосборочных цехов. Основные вопросы, разрабатываемые при проектировании МСЦ. 124

70. Определение количества оборудования, численности работающих и площади МСЦ. 126

71. Планировка оборудования и рабочих мест механического цеха. 128

Проектирование и производство заготовок 131

72. Выбор рационального метода получения заготовки. 131

73. Виды заготовок и область их применения. 132

74. Специальные виды литья. 133

75. Технико-экономическое обоснование выбора заготовок. 133

Безопасность жизнедеятельности 135

76. Организация службы безопасности труда на предприятии. 135

77. Расследование и оформление актов несчастных случаев, связанных с производством 140

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство. 142

148

studfiles.net

Защитное заземление для дома: особенности обустройства

Домашний уют — это то, что окружает человека в период его жизни. Но случись какая-то неурядица, и хозяин дома уже не может наслаждаться прежним теплом и комфортабельностью. В этой статье мы поговорим об электрической безопасности, а точнее обсудим вопрос, что такое защитное заземление и как его применяют на практике в домашних условиях.

Общие основы и цели заземления

Защитным заземлением считается устройство, которое соединяется с эквивалентом грунта и состоит из нетоковедущих проводников, однако, есть вероятность попадания их под напряжение. В первую очередь задача подобного устройства состоит в том, чтобы снизить силу пробойного тока до минимальной величины.

Важно! Обустройство защитного заземления—это дополнительный шаг к безопасности в вашем доме.

Данный вариант заземляющего устройства выполняется не только для бытовых условий, но еще встречается в промышленности, общественных заведениях также предохраняет помещение от влияния атмосферного электричества. Эта разновидность заземлителя используется для трехфазной и трехпроводной электрической цепи. На данном этапе мы разобрались с понятием, что называется защитным заземлением, перейдем к следующим не менее важным моментам.

Защитное заземление общие цели и способы монтажа

Защитное заземление: его назначение и устройство

В первую очередь, прямым назначением заземления считается ликвидация опасной ситуации в связи с пробоями электрического тока, которые могут нанести поражения человеку и бытовому оборудованию, и влекут за собой плачевные последствия. Также приспособление предупреждает выход напряжения на корпус электрического оборудования.

Присутствие заземления в доме характеризуется следующими весьма определенными преимуществами:

данный вариант контура очень простой в монтаже и дальнейшей эксплуатации;
контурная фигура в итоге получается компактной с маленькими габаритами, при этом отлично справляется с поставленными задачами;
все использованные детали устойчивы к коррозии, следовательно, не может быть и речи о механическом повреждении целостности конструкции;
соединение электродов выполняется крепежными деталями, в следствие чего обходятся без сварочных швов.

Важно! Ни в коем случае не пренебрегайте преимуществами, они играют первоочередную роль в установке контура защитного заземления.

Устройство защитного контура выполнено следующим образом: металлические части любого электрического оборудования соединяются специальными проводниками с грунтом, эти детали элементарно попадают под напряжение, когда нарушается изоляция проводки или происходит короткое замыкание. Устранение напряжения и снижение его до нормальных величин, не наносящих вред, происходит в момент уменьшения потенциала приборов, которые заземлены. Иными словами, происходит выравнивание того же потенциала за счет подъема сопротивления основания прибора.

Молниезащита или особенности монтажа заземления

В отличие от искусственного электричества заземление при молниезащите имеет совершенно другие особенности. Однако, можно выделить и одно общее сходство среди всех систем заземления, и это—использованные материалы и детали.

Устройство контура заземления

Конструкция защитного заземления может состоять из разного вида металлических деталей, однако, к ним есть отдельное требование такое же важное, как и нормативы относительно правил установки. Например, очень важно, чтобы элементы заземления были использованы нужного размера, как указывается в нормах и ПУЭ, прутья должны иметь гладкую структуру с диаметром не менее 5 мм. Сам металл и основа сооружения должны быть устойчивыми к воздействиям окружающей среды, то есть лучше, если электродами будут стальные элементы ведь от этого зависит долговечность защитного заземления. Известно, что сталь практически не поддается коррозии и отлично проводит электрический ток к грунту. При установке контура, следует использовать метод кольцевого, фундаментального или глубинного монтажа.

Важно! Каждый из способов монтажа защитного заземления для молниезащиты имеет индивидуальные правила. Не применяйте одинаковую тактику установки ко всем нижеперечисленным вариантам.

Кольцевой способ представляет собой крепление металла в виде замкнутого кольца, которое обустраивается вокруг всего здания, подвергающегося заземлению.
Фундаментальный тип используется еще в начале строительства, поэтому планировку подобного заземления продумывают заранее. Важно чтобы в дальнейшем из постройки выступали элементы, предназначенные для крепления к ним токоотводящих металлических проводников.
Глубинный метод не предусматривает строгих параметров при установке, однако приходиться руководствоваться типом почвы и ее структурой, отсюда и высчитывать оптимальную глубину залегания электродов. Доступность и простота монтажа—это большой плюс подобного способа.

Линейные размеры при монтаже системы заземления

В нашей статье мы подробно разобрали для каких целей применяется защитное заземление и что из себя представляет назначение защитного заземления, следовательно, в заключение нужно выделить, что без подобного устройства в современных условиях нельзя обойтись.

Вас могут заинтересовать:

prokommunikacii.ru

Для чего служит заземление? Определение, фото, видео

Если обычного человека спросить, для чего нужно заземление, то ответ будет примерно таким: «Чтобы током не ударило». Приведённая формулировка правильно характеризирует предназначение данного устройства, но она является неполной.

Помимо обеспечения защиты человеческого организма от поражения электрическим током, у заземления есть и другие функции, о которых будет рассказано ниже. Для начала нужно понять значение данного термина, расшифровав определение, данное одной из важнейших книг в профессии электрика, которая называется «Правила Устройства Электроустановок», сокращённо ПУЭ:

Для простого обывателя данная сухая формулировка мало что значит, поэтому ниже будет поэтапно расписано значение каждого слова.

Расшифровка терминов

Многие люди представляют себе заземление в виде металлического штыря, закопанного в земле, с тянущимся от него проводом, идущим к электрощиту.

На самом деле, металлическая конструкция, закапываемая в грунт, является заземлителем, а совокупность заземлителя и подключенных к нему проводов называется заземляющим устройством (ЗУ).

на рисунке изображены составные части заземления

Как видно из определения ПУЭ, заземление – это, прежде всего процесс, выполнение которого должно обеспечивать электротехническую защиту людей и оборудования.

Говоря о заземляемом оборудовании, как о защите от поражения, подразумевают защитное заземление. Термин «электрическое соединение» означает подключение при помощи проводников.

Точкой сети может быть место соединения с ЗУ как токонесущего проводника, так и защитного провода, экрана или брони кабеля.

провод заземления или точка соединения ЗУ к контуру заземления

Электроустановкой называют совокупность аппаратов, машин, оборудования, конструкций, сооружений, помещений, предназначенных для генерации, трансформации, распределения и передачи электроэнергии, а также для преобразования в другие типы энергии.

Назначение заземления

Вышеописанная терминология пока не дает ответ на вопрос, зачем необходимо заземление, но приближает к пониманию сути вещей. Интуитивно понятно, что напряжение на заземлённых точках пребывающего в нормальном состоянии оборудования будет равным нулю.

Удельные сопротивления некоторых грунтов

Идеальное заземление должно обладать бесконечно малым сопротивлением ЗУ, чтобы обеспечивать падение напряжения до нуля при бесконечно больших значениях пропускаемых токов.

Иными словами, идеальное заземление обеспечивает зануление любых возникающих в заземлённой точке потенциалов. На практике сопротивление заземления (очень важная характеристика) – зависит от площади контакта заземлителя, характера окружающих его грунтов, их влажности, солёности, плотности.

Также немаловажную роль играет поперечное сечение заземляющих проводов, которое согласно ПУЭ не должно быть меньше 6мм². Падение напряжения на заземлённом металлическом корпусе электроприбора при замыкании на него фазного провода будет зависеть от сопротивления заземления и максимально возможного тока в цепи.

Таким образом, должно быть обеспечено снижение до безопасного для жизни и здоровья уровня разности потенциалов между заземляемым электрооборудованием и землёй.

Совокупная защита заземляющих устройств и предохранителей

Естественно, что одно только заземление не может обеспечить безопасную жизнедеятельность человека, даже, если бы оно было идеальным – ведь тогда в электрических цепях электрооборудования, при повреждении изоляции токонесущих проводов произойдёт короткое замыкание, которое неминуемо приведёт к возгоранию, если не принять дополнительные защитные меры в виде применения предохранителей и автоматических выключателей.

Поэтому, помимо снижения до безопасного значения разности потенциалов, заземление должно обеспечивать ток утечки, достаточный для того, чтобы сработали автоматы защиты и предохранители.

Поскольку нулевой провод электросети имеет достаточно малое сопротивление, и к тому же его заземляют как на трансформаторной подстанции, так и повторно по пути прохождения, то связка заземление плюс зануление корпусов оборудования даёт лучшие результаты, обеспечивая быстрое срабатывание защиты в случае пробоя изоляции.

Система заземления tn-c-s

Если сопротивление заземления достаточно высокое, то защитный автомат может не сработать за короткий период времени. В этом случае необходимо применить устройство защитного отключения, моментально реагирующее на очень малые токи утечки.

Заземление и зануление в системах энергоснабжения

Заземлять каждый корпус электроприбора невыгодно, и нет возможности обеспечить надлежащее качество заземлителя в различных условиях.

Поэтому заземление электрооборудования и бытовой техники осуществляется при помощи линий электропередач, которые имеют, в зависимости от системы, защитный заземляющий провод PE (protect earth – защита землёй). Таких систем электроснабжения, имеющих провод заземления всего три:

устаревшая TN-C, где PE и рабочий ноль N совмещены в одном проводе PEN;
TN-S, где PE и N соединены только в контуре заземления трансформатора и больше нигде не контактируют;
TN-C-S, PE и N совмещены до точки разделения, после которой больше не соединяются.

TN означает заземлённая нейтраль, S – разделённый, C – совмещённый. В системе TN-C защитные функции, которые должно выполнять заземление осуществляет зануление PEN проводом корпусов электроприборов.

Данная схема не является безопасной, поэтому была упразднена, а на смену ей пришли системы энергоснабжения TN-S и TN-C-S, обеспечивающие более безопасную электротехническую защиту при помощи дополнительного заземляющего провода PE.

Обозначение проводников

Заземление электросетей многоквартирного дома по данным схемам должны выполняться исключительно специалистами.

Собственноручно заземлённый защитный провод

Ответом на вопрос, как сделать заземление самостоятельно будет система ТТ, где не надо выполнять работ по разделению PEN, достаточно установить индивидуальное заземляющее устройство и соединить его с шиной PE.

Поскольку сопротивление кустарного заземлителя будет больше, чем заземление плюс зануление, то обязательным условием является применение УЗО, которое отреагирует на возникший ток утечки и отключит питание.

На неофициальном уровне можно договориться со службами энергоснабжения о самостоятельном разделении PEN провода на вводном распределительном устройстве частного дома.

В данном случае осуществляется заземление и зануление главной заземляющей шины, с последующим разделением PEN на рабочий N и защитный PE провод.

Осуществляя подобный электромонтаж, всегда нужно помнить важное правило – недопустимо использовать в качестве заземляющего устройства трубопроводы коммуникаций, это может быть смертельно опасным как для членов семьи, так и для соседей. Изготовляют заземлитель из металлопроката различной формы профиля, монтаж осуществляют электросваркой.

Плакат сечение проводников , материал заземления

Обязательно нужно проконсультироваться со специалистом, и попросить его потом измерить сопротивление получившегося заземлителя, которое не должно превышать 30 Ом.

Заземлённое неэлектрическое оборудование

Термин защитное заземление применяется не только по отношению к электрооборудованию. Очень часто заземляют металлические конструкции, которые в принципе не имеют ничего общего с электротехникой, и не соприкасаются с изоляцией кабелей, которая может повредиться.

Например, стальные поручни эстакад и галерей должны быть заземлены, также как и различные трубопроводы и даже металлическая ванна в санузле. Возникает резонный вопрос, зачем требуется заземление данных конструкций, если их функции далеки от использования электроэнергии?

Ответ заключён в том, что опасные потенциалы могут возникнуть не только при пробое изоляции. Очень большим электромагнитным воздействием обладает разряд молнии, происходящий на расстоянии сотен метров, при котором на металлических поверхностях индуцируется опасная разница потенциалов.

Принцип молниезащиты от вторичных проявлений молний (первичный – это прямое попадание) состоит в том, что при помощи системы уравнивания потенциалов (СУП), соединённой с заземлением, наведённые в проводниках токи стекают в землю. Также СУП, установленная в ванной, защищает от статического электричества, возникающего при трениях молекул воды в потоке.

Система уравнивания потенциалов

Наведённое молнией, также как и статическое перенапряжение может достигать нескольких киловольт, чего достаточно для возникновения искры, что является критически опасным для трубопроводов и объектов хранения жидких, газообразных, пылеобразных горючих, легко воспламеняемых, взрывоопасных веществ.

Поэтому нормативные требования по заземлению к таким объектам являются максимальными

Применение заземляющих устройств в радиоаппаратуре

В электронике заземление применяют для подавления влияния электромагнитных помех, защищая от них электронные цепи путём помещения их в заземлённый корпус, выполняющий роль экрана.

Подобное экранирование осуществляется и для чувствительных проводов при помощи оплётки кабеля. Но не стоит путать заземление с термином «земля», означающим условное принятие нуля потенциала в некотором узле цепи.

В радиопередающей технике заземление служит для улучшения эффективности излучения стационарной антенны, которое достигается увеличением емкости между излучателем и противовесом (землей).

30. Назначение и устройство защитных заземлений и занулений

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности.

В нормальном режиме, когда изоляция электродвигателей не нарушена, на корпусах электродвигателей никакого потенциала нет, прикосновение к ним безопасно. При повреждении изоляции в любом электродвигателе и стекании на землю тока Iз через заземляющее устройство на поверхности распределяется потенциал. На заземляющем устройстве возникает напряжение, В: UЗ= IЗRЗ , где IЗ – ток замыкания на землю, А; RЗ – сопротивление заземления, Ом. Все заземленные корпуса оказываются под напряжением UЗ. Прикасаясь к корпусу электродвигателя, человек попадает под напряжение UПР.

Напряжение шага Uшаг – это напряжение между двумя точками земли при одновременном касании их ногами человека.

Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений UЗ, UПР, Uшаг.

Кроме защитного заземления, в электроустановках применяется рабочее заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушается режим работы электроустановки. Для выполнения заземлений различных назначений и разных напряжений в электроустановках, территориально, приближенных одна к другой, рекомендуется применять одно общее заземляющее устройство, удовлетворяющее требованиям к заземлению этих электроустановок.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. В качестве заземлителей используются в первую очередь естественные заземлители: проложенные в земле стальные водопроводные трубы, трубы артезианских скважин, стальная броня и свинцовые оболочки силовых кабелей, проложенных в земле, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие надежный контакт с землей, различного рода трубопроводы, проложенные в земле. Если естественных заземлителей недостаточно, применяют искусственные заземлители: заглубленные в землю вертикальные электроды из труб, уголков или прутковой стали и горизонтально проложенные в земле на глубине не менее 0,5 м полосы. Рекомендуется использовать прутковые заземлители — стержни диаметром 12—14 мм и длиной 5 м, которые обеспечивают малое сопротивление растеканию тока, так как проникают в глубокие влажные слои грунта.

Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока или с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока. На рис. показана схема зануления в установке 380/220 В.

Корпус автоматического выключателя 2 и корпус электродвигателя 3 соединены с защитным нулевым проводником 1, который электрически связан с глухозаземленной нейтралью источника. При повреждении изоляции (замыкании фазы на корпус) создается однофазное КЗ. Ток КЗ, протекающий по петле фаза — нулевой проводник, должен привести к немедленному отключению поврежденного участка. Задачей зануления является создание наименьшего сопротивления пути для тока однофазного КЗ, обеспечивающего надежное отключение автоматических выключателей, магнитных пускателей, предохранителей

Рис. Схема зануления элементов электрооборудования в установках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью

Заземление или зануление следует выполнять во всех электроустановках при напряжении переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440 В и выше. В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках заземление или зануление выполняется при номинальных напряжениях выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока. Во взрывоопасных зонах любого класса зануление (заземление) выполняется в электроустановках при всех напряжениях переменного и постоянного тока.

В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено зануление. В таких установках не разрешается применять заземления корпусов без их связи с глухозаземленной нейтралью источника, так как это может привести к появлению опасного для человека напряжения на заземленном корпусе поврежденного оборудования, а отключения электроустановки не произойдет вследствие большого сопротивления в цепи тока замыкания.

В электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью должно быть выполнено заземление в сочетании с контролем изоляции сети или защитное отключение.

В электроустановках выше 1 к В с изолированной и эффективно заземленной нейтралью должно быть выполнено заземление.

В электроустановках заземляются (зануляются): корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, приводов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба и другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование, металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников, металлические конструкции зданий и сооружений, подкрановые рельсовые пути, металлические корпуса технологического оборудования и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.

studfiles.net

47. Назначение и принцип действия защитного заземления

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжение вследствие замыкания на корпус. Назначение заземления – устранение опасности поражения электротоком в случае соприкосновения к корпусу.

Защитным устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется проводник или совокупность металлически соединенных между собой проводников, находящихся в соприкосновении с землей.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное характеризуется размещением заземлителя за пределами площадки, на которой размещено оборудование или сосредоточено в части этой площадки. Его используют в установка до 1000 В.

Контурное характеризуется размещение электродов по контуру площадки, на которой находится оборудование.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления и естественные – находящие в земле металлические предметы иного назначения. В качестве искусственных применяют вертикальные и горизонтальные. Вертикальные – стальные трубы диаметром 5-6 см или прутковая сталь, диаметром не менее 10 мм. Для связи вертикальных и в качестве самостоятельных применяют полосовую сталь сечением 4*12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

Работа заземления зависит от типа грунта, типа и размера проводника, климатических условий.

48. Назначение и принцип действия защитного зануления

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением с глухозаземленной нейтралью. Проводник, обеспечивающий указанные соединения называется нулевым защитным проводником.

Назначение зануления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу. Принцип действия – превращение замыкания на корпус в короткое замыкание с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты (плавкие предохранители и тд) и автоматически отключить поврежденную установку от сети. И снижает напряжение зануленных металлических нетоковедущих частей.

49.Назначение и принцип действия защитного отключения

Защитным отключением называется система защиты, обеспечивающая безопасность путем отключения аварийного участка или сети в целом при возникновении замыкания на корпус или непосредственно на землю, с временем действия не более 0,1—0,2 с. Основными элементами защитного отключения являются прибор защитного отключения и автоматический выключатель. Основные требования следующие:

- высокая чувствительность – способность реагировать на малые изменения;

- малое время отключение;

- селективносить действия – избирательность – способность отключать от сети лишь поврежденные объекты;

- способность осуществлять самоконтроль исправности;

- достаточная надежность – постоянная готовность к действию.

studfiles.net

Назначение заземления и зануления, цель заземления нейтрали

Глухозаземлённой нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

То есть на трансформаторных подстанциях ноль трансформатора соединен с контуром заземления ТП, так же и в щитовых жилых домов существует контур заземления который соединяется с нулевым проводником.

Рисунок 1. Глухозаземленная нейтраль трансформатора.

Контур заземления в свою очередь соединен со всеми металлическими конструкциями как в трансформаторных подстанциях так и в щитовых жилых домов. Для чего все это делается, рассказано в этой статье.

Рисунок 2. Схема электрической сети с глухозаземлённой нейтралью.

Рисунок 3. Подключение электроприемников в сети TN-C.

Цель заземления и зануления нейтрали.

Стремление обеспечить селективность защиты от токов короткого замыкания.
Обеспечить одновременное питание силовых и осветительных установок от одной и той же сети 380/220 или 220/127В

При нормальном состоянии сети напряжение каждой фазы относительно земли равно фазному напряжению. Прикоснувшийся к любой фазе человек оказывается под фазным напряжением. Ток при этом:

Iч = Uф / Rч + r3+r0 = Uф / Rч при Uф=127 В, Iч = 127 / 100 = 0.127 А - опасный ток.

Величина сопротивления изоляции и ёмкость сети в этом случае не влияют на величину тока IЧ.

Серьезным достоинством системы с глухозаземлённой нейтралью является то, что всякое замыкание любой фазы на землю является однофазным коротким замыканием, которое немедленно и селективно отключается максимальной защитой соответствующего автоматического выключателя.

Однако эта особенность относится главным образом к установкам напряжением свыше 1000В: min. сопротивление рабочего заземления r0 = 4 Ом. Сопротивление растеканию в месте замыкания фазы на землю rЗМ = 16 Ом. При UЛ = 6000В.

Iзм = Uл / V3 * (r0+r3м) = 6000 / 1.73 * (4+16) = 174 A.

В электроустановках до 1000 В:

Iзм = 380 / 1.73 * (4+16) = 11 A, этого недостаточно чтобы расплавить плавкую вставку.

По этой причине в сетях с глухозаземлённой нейтралью напряжением до 1000В действующие ПУЭ требуют обязательной металлической связи корпусов электрооборудования с многократно заземлённой нейтралью (зануление).

Рисунок 4. Заземление корпусов электрооборудования, в соответствии с ПУЭ.

Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключает поврежденный участок сети. Кроме того, зануление снижает потенциалы корпусов, которые появляются в момент замыкания на землю.

При замыкании на зануленный корпус ток короткого замыкания проходит через следующие сопротивления:

внутреннее сопротивление трансформатора Z т,
сопротивление фазного провода Z ф,
сопротивление нулевого провода Z н.

Величина тока к.з

При мощности трансформатора 400 кВА и выше сопротивление его мало и им можно пренебречь. Тогда ток короткого замыкания равен:

Если сопротивление петли фаза – нуль Ом (что в сетях напряжением 380 (220 В редко, обычно это сопротивление значительно меньше), ток короткого замыкания равен:

Очевидно, при таком токе защита должна сработать. Напряжение корпуса относительно земли равно:

elektrika-24.narod.ru

3.Объясните назначение и принцип действия защитного заземления( со схемами).

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по назначению к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом нейтрали.

Рис.1 Принципиальные схемы защитного заземления:

а – в сети с изолированной нейтралью до 1000В и выше

б – в сети с заземленной нейтралью выше 1000В

1 – заземленное оборудование;

2 – заземлитель защитного заземления

3 – заземлитель рабочего заземления

rв и rо – сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений

Iв – ток замыкания на землю

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя – металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Данный тип заземляющего устройства применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют по всей площадке по возможности равномерно.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводу, кабели и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных установках заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42В переменного и выше 110В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности – при напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от назначения установки.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные – находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3…5см и стальные уголки размером от 40*60 до 60*60мм и длиной 2,5…,м.

В качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для целей заземления дает большую экономую. Недостатками естественных заземлителей является доступность их неэлектротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.

studfiles.net

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство. Назначение заземления