Cоюз свободных электриков


Определения и основные требования к заземлению
Тема: ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ Дата:  28.9.05

Заземлением какой-либо части электроустановки и другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с це­лью обеспечения электробезопасности.

Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

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, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока и с глухо-заземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металличе­ски соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкос­новении с землей.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генера­тора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через ма­лое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

ГОСТ Р 50571.2-94 предусматривает следующие типы систем заземления элек­трических сетей: TN-S, TN-C, TN-C-S, IT, ТТ. Для зданий можно встретить в основ­ном схемы TN-S, TN-C, TN-C-S. Схемы IT, TT характерны, как правило, для ло­кальных зон внутри здания и обеспечивают телекоммуникационные системы, пи­тающиеся постоянным током. Буквы и графические символы, используемые в при­веденных обозначениях типов систем заземления и на рисунках, расшифрованы в табл. 6.1 и 6.2.

Заземление (зануление) средств вычислительной техники, телекоммуникацион­ных средств и технологического оборудования обеспечивает решение двух основ­ных задач:

— защиту персонала от поражения электрическим током при повреждении изо­ляции и замыкании одного из проводов питающей линии на корпус оборудо­вания или от появления на корпусе оборудования опасного для человека потенциала по каким-либо другим причинам (например, из-за индуктивных или емкостных связей);

- защиту оборудования и линий обмена информацией (в том числе локальных вычислительных сетей) от помех, которые возникают со стороны питающих сетей из-за разности потенциалов между различными точками цепей заземле­ния и блуждающих токов в цепях заземления вследствие воздействия внеш­них электромагнитных полей и других причин.

Таблица 6.1. Буквенные обозначения систем заземления и заземляющих проводников

Обозначение

Описание

Первая буква — характер заземления источника питания

Т

Непосредственное присоединение одной точки токоведущих частей источника питания к земле

I

Все токоведущие части изолированы от земли, или одна точка заземлена через сопротивление

Вторая буква — характер заземления открытых проводящих частей электроустановки

Т

Непосредственная связь открытых проводящих частей с землей, независимо от характера связи источника питания с землей

N

Непосредственная связь открытых проводящих частей с точкой заземления ис­точника питания (в системах переменного тока обычно заземляется нейтраль)

Последующие буквы — устройство нулевого рабочего и нулевого защитного проводников

S

Функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечиваются раздельными проводниками

С

Функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике

Рабочие, нулевые рабочие и заземляющие проводники

L

Рабочий проводник

N

Нулевой рабочий проводник

РЕ

Нулевой защитный проводник

PEN

Совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник

FE

Функциональный заземляющий проводник

PEF

Совмещенный защитный и функциональный заземляющий проводник

 

Таблица 6.2. Условные обозначения проводников

Изображение

Назначение

Фазный проводник

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N)

Защитный проводник (РЕ)

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) и защитный проводник (РЕ), объединенные в один (PEN)

 

Первая задача решается с помощью защитных заземляющих устройств, выпол­няемых в соответствии с гл. 1.7 ПУЭ, ГОСТ Р 50571.10-96, ГОСТ Р 50571.21-2000, ГОСТ Р 50571.22-2000. Вторая задача решается с помощью прокладки специаль­ных заземляющих или нулевых защитных проводников, соединенных в единую электрическую соединительную сеть.

В соответствии с ГОСТ Р 50571.10-96 в случае, когда заземление требуется как для защиты, так и для нормальной работы электроустановки, в первую очередь сле­дует соблюдать требования, предъявляемые к мерам защиты.

Наличие замкнутых контуров и связей между системами заземления различного назначения может сопровождаться возникновением межсистемных помех заземле­ния, которые не устраняются установкой источников бесперебойного питания и других устройств кондиционирования (улучшения) мощности без гальванической развязки. В ряде случаев, формально выполняя требования ГОСТ 464-79 по органи­зации отдельной системы заземления для средств телекоммуникаций, создают от­дельную систему заземления, например для учрежденческой цифровой телефонной станции. При этом не обращается внимания на то, что стандарт требует отдельной системы заземления для полюса системы питания постоянного тока. Питание обо­рудования от общей сети переменного тока с глухозаземленной нейтралью и вы­полнение, казалось бы, обособленного заземления как раз приводят к ситуации, ко­гда образуются контура заземления, вызывающие неустойчивую работу оборудова­ния. Контур заземления, в отличие от жаргонного «контура заземления» (соедине­ния горизонтальных заземлителей в земле), является нежелательным и образуется при наличии связи между двумя заземлителями (рис. 6.1).

 

Рис. 6.1. Контур заземления

 

В образовавшемся контуре заземлитель 1 — электрическая связь (проводник) — заземлитель 2 — среда (земля) могут наводиться то­ки от внешних электромагнитных полей или протекать блуждающие токи сторонних нагрузок. Все это приводит к электромагнитным по­мехам в работе оборудования. Ло­кальные вычислительные и теле­коммуникационные сети зачастую имеют в своем составе оборудова­ние связи (антенны, модемы и пр.) и подвержены влиянию помех, в том числе от разрядов молнии, поэтому для них важна высокая помехозащищенность. В силу этого обстоятельства устранению кон­туров следует уделять особое внимание при проектировании и эксплуатации элек­троустановок зданий.

На практике встречается также ошибочное заземление отдельного электропри­емника или группы электроприемников на обособленный заземлитель, не связан­ный с нейтралью трансформатора (рис. 6.2). Эта схема заземления напоминает схе­му ТТ, с той лишь разницей, что при этом нарушается п. 1.7.39 ПКЭ, который гласит: «В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемни­ков без их зануления не допускается...». Это требование вызвано тем, что обеспе­чить электробезопасность при такой схеме невозможно. На рис. 6.2 показан вынос потенциала при коротком замыкании на корпус электроприемника, заземленного на обособленный заземлитель.

 

Рис. 6.2. Вынос потенциала на незанулённый корпус оборудования

 

Потенциал на корпусе будет обусловлен падением напряжения в фазном про­воднике до точки КЗ и падением напряжения в сопротивлении заземлителя 2, в среде (в земле и конструкциях) и в сопротивлении заземлителя 1. Сопротивление цепи короткого замыкания при этом будет больше сопротивления цепи «фаза-ноль», ис­ходя из параметров которого выбирается защитный автомат, и короткое замыкание, скорее всего, не будет отключено действием максимальной токовой защиты. При этом на корпус будет вынесен потенциал, близкий к фазному напряжению, что соз­даст угрозу для жизни людей. Отключение КЗ произойдет за счет действия тепло­вой защиты автоматического выключателя, но время отключения КЗ при этом пре­высит нормируемые значения.

Характеристики устройств защиты и полное сопротивление цепи «фаза-ноль» должны обеспечивать автоматическое отключение питания в пределах нормированного времени при замыканиях на открытые проводящие части. Это требование вы­полняется при соблюдении следующего условия:

ZsIa<Uo,

где Zs — полное сопротивление цепи «фаза-ноль»; Iа — ток, меньший тока корот­кого замыкания, вызывающий срабатывание устройства защиты за время, являю­щееся функцией номинального напряжения Uo; Uo — номинальное напряжение (действующее значение) между фазой и землей.

Предельно допустимые времена отключения для систем TN составляют:

Uo = 220 В, время отключения — 0,4 с;

Uo = 380 В, время отключения — 0,2 с.

Таким образом, неправильно выполненное заземление приводит к образованию нежелательных контуров и вызывает электромагнитные помехи в работе оборудо­вания, а также создает угрозу для жизни людей.

 






Эта статья взята с сайта ElectroMaster - электрика и сантехника .65
http://electromaster.ru

URL этой статьи:
http://electromaster.ru/article.php?storyid=388