Материал: Учебное пособие

присоединкзаземляющемуустройствнепосредственноетсяиличерезмало

е

сопротивление.Еслиженейтраль

источника присоединенакзаземляющемуустройств

илиприсоединенакзаземляющемуустройствчерезаппараты,имеющиебесконечно

большоесопр,тэтосетьивлениезолировнейтральюИН(). нной

Взависимонейтралиотрежимасттоканаличиячниканулевогоп

ровода

различаютследующиевидытрехфазныеети:я

l)трехпрсизолировводныенейтралью; нной

2)трехпроводсзаземленнойнейтралью; ые

3)четырехпроводсизолированейтр; нльюыеной

4)четырехпроводныесзаземленнойнейтралью.

СогласноПравиламустройства

электроустановок,

вРФпринапряжениидо1000В

применяетсялишьперваячетвсхемы,априртаянапряжениисвыше1000В

- перваяи

вторая.

Напряжениемеждудвумяфазнымипроводамисетиназываетсялинейным

напряжением(

Uл)

[с№4 ]. Напряжмнейтральюждуние

источникапитания

началом

любого токоведущего провода сетиназывфазныметсяпряжением

(Uф) [с№4 ].Для

сетиглухозазенейтрафазныможсчлеьюитатьнойапрямефазждуенымие

проводомиземлёй.

Напрямеждутоковедение

ущимипроводами

- линапряжениеейное:

U л

=

3

×U ф .

(1)

Анализопасноститрехфазнойтрехпроводнойсетиизолированной

ейтралью.

Вслучаеприкосновениячеловекаоднойиз

трехфазнойтрехпроводнойсети

изолированной нейтральюсоздается

цепьтокачерез

телочеловекаиизоляциюпродвдругихуходов

фаз.

3U ф

I h =

(2)

3R

h

+ R

из

Как видноизформулы(2),вслучаеприкодномуосновенияиздвухпроводовсети

трехфазноготокасизолировнейтрчеловеканнойльюходитсяподзащитой

изоляциифаз.Вразветвленнкабельныхсетяхисетяхбольшойпротяженностихемкость

фазныхпров

одовотносительноземлизначительна.

При Rиз

= ¥, Сф = С А = СВ = С . Токчерезтелочеловпризевыражениякаделяется:

I h =

3U

фwСф

, w = 2pf , f

= 50Гц

1 + 9Rh

2wCф

Сетьможетнаходитьсявнормальномрежимерабк(отисключаеторыйава

Аварийныйрежим

рийный)

иливаварийном.Аварийныйрежимподразумевает:)

замыканиепроводов

междусобой;

б)замыканиеихназемлю;в)сопротивле

низоляцииенесоотвре,тствуетбованиям

обусловленнымПУЭ.

Изрисункавидно,чтосетиИН

, в

аварийном режиме,

чел,коснувшийсявекодной

фазы,поплиноадаапряжениетйн,т,оке

проходящийчерезнего,определяется

выражением

31

Анализопаснострехфазнойче ыреи

хпроводнойсетизаземленнойнейтралью

Приоднополюсприксетиосновениизазенейтральюмленнойсоздаетсяцепь

токачерезтелочеловекаималоесопротивнейтрализаземления

Rо.

Человек

оказывается поддействиемфазногонапряжениявеличинаток

а,проходящегочерезнего,

еслипренебречьсопротивлениемобувипола,будетз висетьсобственного

сопротичело. вленияека

Всетяхдо1000ВпоПУЭоR≤4м. 0

I h

=

U ф

( 4 )

R0 + Rh

I h

=

U

ф

Rдоб

+ Rh

Где Rдоб - сопротивлениезащитныхсредств.

Аварийныйрежим.

Вэтомслучаетокпротекаетподвумпетлям:

1–ая – отистокачерезчникачеловека

R0 ,

2-ая – отистокачерезчникачеловека

и Rзам.

U ф < U h

< U л

Каквидноизпр аналведенногоправарийномзарежимедлясетей

изолированзаземленнойнейтральювеличинатока,проходящегочерезтело

челове,прикоаснувшегправнпров,независитодумуосяпроти

вления

изоляции,ноприсеЗНток,проходящийчерезчеловека,оказываетсяменьше,чем

присетиИН.

Поэтприпостояннадежноммуи контролезасостояниемизоляции,когда

заземлеземлюфазынаилнедопустимснижениесопротивленияизможляции

но

быстрообнаружитьустранприменять,следуетсизолировнейтралью. нной

Когдасетьпротяженная,естьхимическиактивнсред,повышевлажя инетнаяость

возмконтролироватьжнвеличсопротивленияизону,с яцедусетменять

сзазем ленейтральюной.

32

Защитноезаземление

Заземляющимустройствомназысо аетсякупностьдиночныхзаземлителей

заземляющпров,соеддниковзаземлняющихмеждусобойзаземляемыетеличасти

электроустановкисзаземлителязаземляющих.Разлдвачпаютустройств:выносное

(заземлитвынеспределыплощадкильн,накоторойразмещенозаземляемое

оборуд)иконтур(дивазазниеочныеоеразмещаютсямлители

попериметру иплощади

площадки,накоторнах дий

тсязаземляемкачествеоборуд)В. одиваночныхие

заземлииспотльзуютсястальныхелейрезкитруб,угловойстали.Заземляющпроводниеки

выполняютсяизполосовойстали.

Сопротивлениезаземлителясоп( астетокавземлее)зани,виситя

основном,отудельнсопротивлениягрунта.го

Дляодиночноготрубчатзаземл,забвгрунтионатогонекоторуюеляглубину

h,

этос противление

Rод

определяетсяпоформуле:

Rод = 0.366 × (lg(2 ×

l

) +

1

× lg(

4t +1

)),

(1)

d

2

4t -1

где r- удельнсопргрунтао,Омтивление*;

l- длиназаземлителя,;

d- диаметр

заземлителя,;

t = h +

l

- расстояние отповерхностиземлидосерединызаземлителя,.

2

Обычносопродиночноготивлениезаземлителяпревышаетзначение,допустимое

правиламиустройстваэлектр.ДляполученияустаннеобходимогоПУЭвок

сопротивзаземустройствалзабиваютяющегоенияземлюне

скодинлькочных

заземлсоединяютлейи мхсобойждупараллельнопомощсталполосы. нойю

Длявыравниванияпотенциаловнаповерхностиземлизаземлрасполагаютодинтели

отдругогонарасстоянии,значитеменьшемпорастельноякадногозаземния

лителя.

Приэтомполярастеокатдельныхзаземлителейниянаклаоднонаываютсяругое,..

возникявлениевзаэкранироваимногоет,препятствующееполраснияомутоканию

каждогозаземлителя.Врезультатеэкранисопротивлениегрупповогованиязаз

емлителя

увеличиваетсяпосравнениюрасчетнымсопротивзаземприихлениемителей

параллельнсоединении.Этоувеличениемпротивленоцениваетсякоэффициентом

использованиязаземлителей

h.Если

h

1,этозначит,что

расстояниемежду

заземлболеем40икаждыйтелямизаземлительиспользуеполностью.Напрактикеся

h

колеблетсяотдо0,60,82Необходиколич. заземлителействоое

n длязаземляющего

устройстваопределяетсяпоформуле:

Rод

n =

,

(2)

h × Rз

где Rз - общеесопротивзаземустроляющегоение

йствапоПУЭ,Ом,.е.всепараллельно

соединенныхзаземлителей;

h- коэффицииспользованиязазе.млителейнт

Винженрасчетахв рныхличина

h выбираетсяизсправочныхтаблиц.

Заземлениеметаллическихчастейкор

пусовэлектр,нооборудрмальноне вания

находящихсяподнапряжением,однаизнаиболеераспространенэффективмер ных

защитывсетяхИНнапряждо1000Вивсетяхсвышением1000Ввнезависимостиот

режиманейтралиисточникапитания.

33

ЗащитноезаземлениеЗЗ()

— это преднамеэлектсоединениерическоеенноеземлей

металлическихнетоковчастэлектроустановокдущихй,котм рыегутказатьсяпод

напвряжениемезультат

енарушенияизоэлектроустановокяции.

НазначениеЗЗ

- устранениеопасностипоражлюдэленияктрическимйтокомпри

появлениинапряженияконструктивныхнетоковчастяхэлектрооборудованиядущих,.е.

призамыкании« накорпус».

ПринципдействияЗЗ

- снижениенапрямекорпусомж,дуоказывающимсяенияпод

Пояснэтонапрсетиимдо1000ереВ

c ИНнебольшойпрот

яженностиС(≈0)Если.

корпусустановкинезаземленоказалсяко фазнымтактепроводом,топрикосновение

человекатакорамупусувносильприкфазнпрнорисо(вению.водумуВ1),этом

случаеток,проходящийчерезчелов,будравен: кат

3Uф

I h

=

,

(3)

× Rh + Rиз

3

где U ф - фазноенапряжениес,В;ти

Rh -

сопротивлтелачелов,О ениека

м; Rиз -

сопротивлениеизоляциисети,Ом.

Каквидноизформу(3),прималомсопротивленииы изоляциитокм жетказаться

U ф =220В,

Rиз =5кОм,

Сиз

= 0, Rh = 1 кОмпо

опаснымдлячеловека.Например

формуле(3)получим

I h = 82.5 мА.Такойтокдлячеловекасмертельнооп.Напряжениесен,

Еслижекорпусзаземленрис(.2),величинасопротивзаземустройстваляющегоения

вомногоразменьшесопротич .лоПоэтому,вслучленияекапробосновнаянакорпусе,

частьтоказамкнназемлюч малоетрезсопротивлениеяза

земляющегоустройства

Rз.

Значениеэтогокапределяетсяпоформуле:

I з

= 3 ×

U

ф

× Rз

+ Rиз

3

Напряжениекорпусаотносительноземливэтомслучбудетравно

U k = U з = I з × Rз ,

атокчерезчеловека,касающегосякорпусаприсамыхнеблагопруслов,будетиятных

равен:

34

Ih

=

U

з

= 3 ×

U

ф × Rз

(4)

R

× R

+ R ) ×

R

h

(3

з

h

из

Изформулывидно(4),чточерезкчеловбудтемменьше,катчемменьше

сопротивзаземленияе

Rз

ибольше

Rиз .

СогласноПУЭ,сопрзазетивление

млениявустановках

напряждо1000ВдолжноенипреОмвышать4.При

Rз £ 10

мощнистпиосчникадот100аниякВАдопускается

Ом.Дляаппаратурысвязивеличинасопротивзаземления

нормируетсясогласноГОСТу464

-79.

I з

=

U ф

,где

R0 - сопротивнейтрализазем,ления

Rз

+ R0

Ом.

Приэтомпадефазногонапряженияие

распределяется между Rз и R0

т.е. U з = I з × Rз ,

U 0 = I з × R0 ,

U ф = U з +U 0 .

Такимобр,н пряжениезомкорпусаотносиземлизавтоотльситоотношенияк

сопротивлений R0 и Rз .

Всети1000В

токможет

оказатьнедостаточным,чтобывызватьясрабатывание

токовойзащи,.е.ус можетыанотключитьсяовканапряжение

U з накорпусебудет

существоватьдлитель

но.Поэтвсетяхдому1000ВЗНзащитноезаземлениене

применяется.

1 – корпусэлектроустановки

;

2 – плавкиепредохранители

;

r0 – заземлениенейтрали

;

Рис. 1 Схемазануления

B сетяхг

лухозаземленнойнейтральюпри

U≤ I000Взащитноезаземлениене

обеспечиванадежнойзащиты.Поэтомусетиглухозаземнейтраопасностьленнойью

поражениятокомприккорпосновениидрнетоковедущимсугиметаллическим

частямэлектрооборудования,

оказавшимсяподнапряжевследствиезамыканиянаием

корпусиподругпр,иможетчинамбытьус быстрымраненаотключением

поврежденнойэлектроусотпитающейсевместеановкитемснижениемнапряжения

корпусаотносиземли.Этойцселзаужитьноуле

ние.

35