Заземлювальні пристрої

При пошкодженні ізоляції залізні частини електроустановок і устаткування, зазвичай не знаходяться під напругою, можуть виявитися під повним робочим напругою. Дотик до них людини пов`язано з загрозою ураження електричним струмом.

Одним із заходів захисту людей в цих випадках є заземлення, т. Е. Навмисне приєднання до землі (через заземлювальну проводку і заземлювач, наприклад вбиті в землю труби) залізних частин електричного обладнання та електроустановок, які можуть опинитися під напругою внаслідок порушення ізоляції. Суть цього заходу захисту полягає в наступному.

При пошкодженні ізоляції через місце замикання в землю протікає струм. По дорозі протікання струму створюється падіння напруги між опинилася під напругою залізної частиною і землею, при цьому найбільше значення має «напруга щодо землі«, т. Е. Напруга між корпусом електроприймача і точками землі, що знаходяться поза зоною розтікання струмів в землі. Фактично такі точки відстоять від зосередженого заземлювача на відстані 20 м і більше (рис. 1).

Мал. 1. Крива розподілу напруги щодо землі

Напруга між 2-ма точками на шляху протікання струму, до яких відразу може доторкнутися людина (наприклад, між корпусом електроприймача і тим місцем, де стоїть людина, або між ногами людини, що йде або стоїть в зоні розтікання струму), іменується «напругою дотику »(« кроку »). Ця напруга буде завжди менше «напруги щодо землі».

У мережах з малими струмами замикання на землю, т. Е. Там, де генератори і трансформатори працюють з ізольованою нейтраллю або нейтраллю, заземленою через яке компенсує опір, безпеку персоналу від дотику до металевих частин, що знаходяться під напругою, може бути досягнута методом вибору опору заземлення , при якому напруга дотику буде перебувати в допустимих межах.

У мережах з великими струмами замикання на землю, т. Е. Там, де нейтраль трансформаторів або генераторів заземлена наглухо або через маленький опір, безпека може бути забезпечена тільки методом може бути швидкого автоматичного відключення пошкодженої ділянки. Таке відключення повинно здійснюватися або релейного захистом, або апаратами захисту (автоматичними вимикачами або плавкими запобіжниками). Відповідним розташуванням заземлювачів з метою вирівнювання потенціалів можна досягти додаткового зниження напруг дотику і кроку.

Заземлювальні пристрої, що споруджуються в основному для забезпечення умов безпеки персоналу, повинні задовольняти також вимогам, обумовленим режимами мереж і захистом від перенапруг.

Послідовне включення в заземлюючий провідник заземлюючих частин установки не допускається, тому що при вилученні якого-небудь елементу установки для ремонту, заміни і т. П. Відбудеться розрив ланцюга заземлення з усіма наслідками, що випливають звідси наслідками.

При паралельному приєднанні (т. Е. Засобом окремих відгалужень) в даному випадку зберігається безперервність ланцюга заземлення (заземляющей магістралі). Заземлення приєднаних до неї частин установки не порушується (рис. 2).

Мал. 2. Схеми приєднання заземлених електроприймачів до заземлювальної магістралі

Методи приєднання заземлювальної проводки до заземлюючим конструкцій, корпусів апаратів, машин, до заземлювачів і т. Д., Також з`єднання заземлюючих провідників між собою повинні забезпечувати надійний контакт. Незадовільний з`єднання може привести до порушення функцій, які виконуються заземлювальним пристроєм.

Найбільшу надійність з`єднання забезпечує зварювання. Болтове з`єднання застосовується виключно в тих місцях заземляющей проводки, де потрібно від`єднання від загальної заземлювальної мережі, наприклад при ремонтах або випробуваннях. При наявності в даному випадку струсів або вібрації повинні бути вжиті заходи проти ослаблення контакту (контргайки, стопорні шайби і т. П.).

Для забезпечення надійного з`єднання сболчіваемие поверхні ретельно зачищаються.

Сварка заземляющей проводки проводиться внахлестку з довжиною шва, що дорівнює подвійній ширині при прямокутному перерізі або шестикратному поперечнику - при круглому перетині провідників.

Згідно з Правилами улаштування електроустановок при неможливості приєднання заземлюючих провідників до трубопроводу (протяжний заземлювач) за допомогою зварювання допускається виконання його за допомогою хомутів, контактна поверхня яких повинна бути облужени. Труби в місцях накладки хомутів повинні бути зачищені.

Правил улаштування електроустановок також потрібно, щоб заземлення обладнання, яке зазнає особистого демонтажу або встановленого на рухомих частинах, проводилося за допомогою гнучких провідників.

Школа для електрика