Природні заземлювачі, заземлювальні контури і заземлюючі провідники

природні заземлювачі

Щоб отримати заземлення з малим опором, широко використовуються так звані природні заземли: водопровідні та інші труби, прокладені в землі, залізні конструкції відмінно пов`язані з землею і т. П. Такі природні заземлювачі можуть мати опір порядку часткою ома і не вимагають особливих витрат на їх пристрій. Тому вони повинні бути застосовані спочатку.

У тих випадках, коли такі природні заземлювачі відсутні, для заземлюючих пристроїв доводиться влаштовувати штучні заземлювачі у вигляді заземлюючих контурів, що представляють собою ряди забитих в землю куточків або труб, з`єднаних залізними смугами.

Загальний опір розтіканню заземлюючого контуру визначається опором розтіканню окремих заземлювачів по відомому закону електротехніки (як сума провідностей паралельно включених провідників). Але при контурних заземлителях доводиться рахуватися з явищем так званого взаімоекранірованія заземлювачів. Це явище призводить до підвищення опору розтікання заземлювачів, розміщених в заземляющем контурі, в порівнянні з окремими заземлювачами (куточок, смуга і т. П.) Приблизно в 1,5 і навіть до 5 - 6 разів (для особливо складних контурів). Чим ближче знаходяться заземлювачі один від іншого, тим в основному взаімоекранірованіе впливає на загальний опір розтіканню. Тому окремі заземлювачі необхідно розташовувати з відстанями між ними більш 2,5 і до 5 м.

Коефіцієнти, що враховують підвищення опору розтікання в результаті взаімоекранірованія, іменуються коефіцієнтами використання заземлювачів. Всі частини заземлюючого контуру при протіканні через нього струму замикання на землю отримують приблизно однаковий потенціал. Тому заземлюючі контури сприяють вирівнюванню потенціалів на займаній ними площі. У ряді випадків (наприклад, в установках напругою 110 кВ і вище, лабораторних високовольтних установках і ін.) Вони спеціально для цієї мети влаштовуються у вигляді досить частою сітки зі смуг (крім труб або куточків).

заземлювальні провідники

Виконання мереж заземлення полегшується при використанні в якості заземлюючих провідників залізних конструкцій різного призначення. Будемо називати їх умовно природними провідниками.

Як природні провідників можуть служити:

а) залізні конструкції будівель (ферми, колони і т. п.),

б) залізні конструкції виробничого призначення (підкранові шляхи, каркаси розподільних пристроїв, галереї, майданчики, шахти ліфтів, підйомників і т. п.),

в) залізні трубопроводи всіх призначень - водопровід, каналізація, теплофікація і т. п. (виключаючи трубопроводи для горючих і вибухонебезпечних сумішей),

г) залізні труби електропроводок,

д) свинцеві і алюмінієві оболонки (але не броня) кабелів.

Вони можуть служити єдиними заземлювальними провідниками, якщо задовольняють вимогам ПУЕ щодо перетину або провідності (опору).

В якості заземлюючих провідників спочатку застосовується сталь. Для освітлювальних установок і в інших випадках, коли застосування стали конструктивно ніяково або провідність недостатня, вживаються мідь або алюміній.

Заземлювальні провідники діляться на головні (магістральні) і відгалуження від їх до окремих електроприймачів.

Заземлювальні провідники повинні мати малі розміри, наведені в ПУЕ.

В електроустановках напругою до 1 000 В з ізольованою нейтраллю допустиме навантаження на магістральні заземлюючі провідники відповідно до вимогою ПУЕ повинна бути більше 50% допустимої довготривалої навантаження на фазний провід сильнішою смуги даної ділянки мережі, а допустиме навантаження на відгалуження заземлюючих провідників до окремих електроприймачів - більше 1/3 допустимого навантаження фазних проводів, що живлять ці електроприймачі.

Для заземлюючих провідників при напрузі як до так і понад 1 000 В не потрібні перетину більше 100 мм - для стали, 35 мм2 - для алюмінію і 25 мм2 - для міді.

Таким чином, вибір провідників для заземлення обладнання досить простий, так як допустиме навантаження на різні провідники може бути отримана з таблиць ПУЕ або електротехнічних довідників.

У ланцюг однофазового замикання в мережі з заземленою нейтраллю входять опору: обмоток (і магнітного ланцюга) трансформатора, фазного проводу, нульового проводу (зануляют провідника). Трансформатор і фазний провід вибираються по навантаженню і іншим факторам, що не відносяться до системи занулення.

Для нульового проводу (зануляют провідника) ПУЕ пропонується наступне вимога: його опір не повинно перевищувати більш ніж в 2 рази опір фазного проводу сильнішою смуги з числа живлять електроустановку або електроприймач (або провідність повинна становити більше 50% провідності фазного проводу). Таке 2-е вимога ПУЕ щодо пристроїв занулення.

1-е вимога майже завжди автоматично проводиться, якщо забезпечено виконання другої вимоги. Таким чином, потрібно головним чином забезпечити необхідну величину опору нульового проводу (зануляют провідника). Для цього потрібно прийняти перетин нульового (зануляют) дроти рівним 50% фазного.

Вірний вибір занулюючих провідників має особливо важливе значення для забезпечення безпеки.