Типы систем заземления презентация
Обновлено: 29.04.2024
Заземляющие устройства электроустановок
2. Определения (из Правил устройства электроустановок)
Заземляющее устройство (ЗУ) - совокупность
заземлителя и заземляющих проводников.
1.7.19.
Заземлитель - проводящая часть или
совокупность соединенных между собой проводящих
частей, находящихся в электрическом контакте с
землей непосредственно или через промежуточную
проводящую среду.
1.7.15.
Заземляющий проводник - проводник,
соединяющий заземляемую часть (точку) с
заземлителем.
1.7.18.
2
3. Заземляющее устройство подстанции 220/110 кВ
Выполнено: горизонтальные элементы ЗУ – полосовая сталь 40х4 мм2
Вертикальные электроды – круглая сталь диаметром 12 мм
Глубина расположения горизонтальных элементов – 0,5 м
3
• Искусственный заземлитель - заземлитель,
специально выполняемый для целей
заземления.
• Естественный заземлитель - сторонняя
проводящая часть, находящаяся в
электрическом контакте с землей
непосредственно или через промежуточную
проводящую среду, используемая для целей
заземления.
4
5. Заземляющее устройство подстанции 110/35/6 кВ
Назначение заземляющего устройства
электроустановок высокого напряжения
1. Обеспечение безопасной работы обслуживающего персонала –
выравнивание потенциалов
2. Обеспечение действия релейных защит от замыканий
3. Рабочее заземление нейтралей электрических сетей
4. Обеспечение допустимых напряжений на изоляции вторичного
оборудования – уравнивание потенциалов
5. Отвод в землю токов при работе средств молниезащиты и
устройств защиты от перенапряжений
6. Снижение высокочастотных помех и помех промышленной частоты,
воздействующих на устройства связи, релейной защиты и автоматики
7. Защита от статического электричества
6
7. Выравнивание потенциалов на территории электроустановки для снижения напряжений прикосновения и шага
8. Зависимость допустимого напряжения прикосновения от времени воздействия (ГОСТ 12.1.038)
500
0,1; 500
450
0,2; 400
400
350
300
250
0,5; 200
200
0,7; 130
150
1-5; 65
1; 100
100
50
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
8
9. Возникновение потенциалоповышающего тока при замыкании на землю в сети
10. Потенциал на ЗУ, вынос потенциала
• При стекании тока с ЗУ на нем возникает потенциал
Uзу = Iпп х Rзу,
где Iпп – потенциалоповышающий ток (стекающий с ЗУ
в энергосистему), Rзу – сопротивление ЗУ в месте
ввода тока
• Возникающий потенциал прикладывается к изоляции
кабелей, заходящих на территорию электроустановки
из зоны меньшего потенциала
• Возникающий на ЗУ потенциал может быть вынесен
с территории электроустановки заземленными на ней
коммуникациями (кабели, изолированные
трубопроводы и т.п.)
10
11. Работа ЗУ при несимметричных КЗ
12. Неэквипотенциальность ЗУ
Неэквипотенциальность ЗУ – наличие разных потенциалов в
разных точках одного ЗУ.
ПРИЧИНА ВОЗНИКНОВЕНИЯ
• Элементы заземляющего устройства обладают продольным
сопротивлением, зависящим от частоты и величины тока
• Ток, протекая по элементам ЗУ, создает на нем перепады
потенциалов
• Степень неэквипотенциальности зависит от параметров
элементов ЗУ, их конфигурации, удельного сопротивления
грунта, частоты тока
ПОСЛЕДСТВИЯ
• Возникающие разности потенциалов прикладываются к
изоляции кабелей вторичных цепей, к изоляции
гальваноразвязки устройств РЗиА
• Возникающие разности потенциалов по ЗУ приводят к
протеканию нежелательных токов (в экранах кабелей,
заземленных с двух концов; в трубопроводах; по элементам
металлических ограждений и т.п.)
12
Возникновение на ЗУ токов и напряжений
промышленной частоты
(зона подъема потенциала распределена
по территории ЗУ)
13
Возникновение на ЗУ токов и напряжений высокой частоты
(зона подъема потенциала локализована
вокруг места ввода ВЧ тока в ЗУ)
14
15. Модель ЗУ для расчета неэквипотенциальности
Размеры ЗУ 250 х 250 м, шаг сетки 25 м
Удельное сопротивление грунта 100 Омм
Ток вводится в центр сетки, величина тока 10 кА
Частота тока 50 Гц, 1 кГц, 100 кГц
15
Распределение потенциала по ЗУ при разной частоте тока
f = 50 Гц
F = 5 кГц
16
17. Неэквипотенциальность ЗУ при разной частоте вводимого тока
100000
Потенциал на ЗУ, В
50 Гц
10000
1000 Гц
100 кГц
1000
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
17
Распределение потенциалов и продольных токов ПЧ по ЗУ
18
19. Проектирование ЗУ
Производится в соответствии с Правилами устройства
электроустановок (ПУЭ), глава 1.7
Проектируемое ЗУ электроустановок напряжением выше 1 кВ в
сетях с эффективно заземленной нейтралью должно
удовлетворять требованиям (некоторые параграфы ПУЭ):
1.7.89. Напряжение на заземляющем устройстве при
стекании с него тока замыкания на землю не должно, как
правило, превышать 10 кВ. Напряжение выше 10 кВ
допускается на заземляющих устройствах, с которых
исключен вынос потенциалов за пределы зданий и внешних
ограждений электроустановок. При напряжении на
заземляющем устройстве более 5 кВ должны быть
предусмотрены меры по защите изоляции отходящих
кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса
опасных потенциалов за пределы электроустановки.
19
20. Проектирование ЗУ
1.7.90. Заземляющее устройство, которое выполняется с
соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь
в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом
сопротивления естественных и искусственных заземлителей.
В целях выравнивания электрического потенциала и
обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю
на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать
продольные и поперечные горизонтальные заземлители и
объединять их между собой в заземляющую сетку.
1.7.91. Заземляющее устройство, которое выполняется с
соблюдением требований, предъявляемых к напряжению
прикосновения, должно обеспечивать в любое время года при
стекании с него тока замыкания на землю значения напряжений
прикосновения, не превышающие нормированных (см. ГОСТ
12.1.038). Сопротивление заземляющего устройства при этом
определяется по допустимому напряжению на заземляющем
устройстве и току замыкания на землю.
20
21. Эксплуатация ЗУ
• Во время эксплуатации ЗУ возможны повреждения
его элементов вследствие грунтовой коррозии,
проведения земляных работ и т.п.
• Реконструкция, капитальный ремонт подстанции
требует проведения полного или частичного
обследования (диагностики) ЗУ
21
НГТУ
Грунтовая коррозия элементов заземляющего устройства
Круглая сталь диаметром 16 мм
Стальная полоса сечением 4 х 40 мм2
23
24. Диагностика ЗУ
Производится не реже 1 раза в 12 лет
Нормативные документы, определяющие объем
производимых измерений при диагностике ЗУ:
1. РД 153-34.0-20.525-00 Методические указания по
контролю состояния заземляющих устройств
электроустановок
2. CО 34.35.311-2004 Методические указания по
определению электромагнитных обстановки и
совместимости на электрических станциях и
подстанциях
24
25. Задачи диагностики ЗУ
Определение потенциала на ЗУ при КЗ на землю
Определение разностей потенциалов по территории ЗУ (например, между
РЩ и местом короткого замыкания она не должна превышать
испытательного значения для изоляции контрольных кабелей вторичной
коммутации)
Определение уровней импульсных помех, связанных с подъемом
потенциала при коротком замыкании, коммутациях силового
оборудования и ударах молнии
Определение термической стойкости элементов ЗУ протеканию токов КЗ
Определение коррозионного состояния элементов ЗУ
Определение реальной (исполнительной) схемы ЗУ
Определение напряжений прикосновения
В итоге: выдача рекомендаций по ремонту или реконструкции ЗУ,
нацеленных на приведение параметров ЗУ к требуемым по нормам по
ЭМС и электробезопасности
25
Рекомендации по ремонту заземляющего устройства на ОРУ 500 кВ26
27. Расчет ЗУ
• При проектировании, реконструкции, ремонте
ЗУ требуется проведение численного расчета
параметров ЗУ
• Расчет по аналитическим выражениям
возможен только для простейших
заземлителей в однородных грунтах
• Расчет сложных заземляющих систем в
неоднородных грунтах требует применения
специализированного ПО
27
28. Расчет простейших заземлителей
Сопротивление вертикального электрода длиной l и диаметром d в
однородном грунте с удельным сопротивлением р:
4l
R
ln
2 l d
Эмпирическая формула для расчета сопротивления заземляющего
устройства площадью S в однородном грунте
0.5
R
S
28
30. Программа расчета заземляющих систем PARSIZ
Программа позволяет рассчитать систему заземляющих устройств
произвольной конфигурации в грунтах с вертикальной неоднородностью
удельного электрического сопротивления. Количество слоев модели грунта
до 5.
• Особенности расчетной модели позволяют повысить точность расчета
токораспределения по элементам ЗУ и, как следствие, напряжений
прикосновения. В программе реализован учет материала элементов ЗУ и
наземных коммуникаций (сталь, медь, алюминий). В модель заземляющего
устройства могут входить изолированные от грунта проводники (например,
экраны кабелей, воздуховоды, трубы системы пожаротушения, элементы
порталов и конструкций аппаратов и т.п.).
• В результате расчета определяется:
1. Сопротивление заземляющего устройства.
2. Продольное токораспределение по элементам ЗУ и металлическим
коммуникациям, что позволяет оценить их термическую стойкость к токам
КЗ.
3. Потенциал на ЗУ при стекании с него тока КЗ.
4. Распределение потенциалов по элементам ЗУ с учетом
неэквипотенциальности, что позволяет оценить напряжения,
прикладываемые к изоляции кабелей вторичных цепей.
5. Потенциалы на поверхности грунта и на любой глубине.
6. Ожидаемые напряжения прикосновения.
30
7. Напряжения прикосновения.
J5 J реальная
J1
J2
J3
J4
Jn
J1
Jn-1
J2
Ji
M
j jx J ( x )dx
i 1li
j
Jiк Jiн
li
j x x dx J i н j x dx
li
li
31
Система уравнений, определяющая продольное и поперечное
токораспределение неэквипотенциального ЗУ:
M
j J iн ( Ai , j Bi , j ) J iк Bi , j
i 1
L
j оп k
k 1
li
i Z i ( x) I i ( x) dx
0
J iк J iн x 2
I i ( x ) I iн
J iн x
li
2
Zi 2
Zi 2
i I iн Zi li J iн li J iк li
3
6
32
Расчетная схема заземляющего устройства
33
Эскизный проект ЗУ ПС 500/220 кВ
35
Наименование
функциональной
группы
ВЛ 500 кВ на ПС Абаканская
Перемычка
Номер ячейки
ВЛ 500 кВ на ПС Означенное
(1-я цепь). Перемычка
1
Автотрансформатор N1.
ВЛ 500 кВ на ПС Означенное
Перемычка
(2-я цепь). Перемычка
2
3
Резервное место
Резервное место для ВЛ 500 кВ.
Автотрансформатор N2.
5
(1-я цепь). Перемычка.
Шинные аппараты 1 системы шин
Перемычка
Шинные аппараты 2 системы шин
4
6
7
8
Условные обозначения
401000
62000
68400
123900
25000
69700
52000
- Заземлитель протяженный
14 мм )
( сталь круглая
- Заземлитель вертикальный
16 мм L=5 м )
( сталь круглая
- Металлические конструкции, используемые
в качестве заземлителей
- Молниеотвод на портале
50000
- Молниеотвод на одностоечной опоре
1 Заземляющее устройство ПС запроектировано по норме на допустимое напряжение
прикосновения.
для рабочих мест
2 Напряжения прикосновений в любое время года не должны превышать:
ОРУ 220 кВ 65 В, для рабочих мест ОРУ 500 кВ и для остальной территории ПС 400 В.
Артскважина c
насосной I подъема N2
3 Расчетные значения напряжений прикосновения не превышают:
для рабочих мест
ОРУ 220 кВ 62,5 В, для рабочих мест ОРУ 500 кВ и для остальной территории ПС 389 В.
4 Напряжение на заземляющем устройстве в любое время года не должно превышать 10 кВ.
33000
5 Расчетное значение напряжения на заземляющем устройстве составляет 5588 В
при КЗ на ОРУ 500 кВ и 1405 В при КЗ на ОРУ 220 кВ.
Артскважина с
насосной I подъема N1
6 Расчетные токи однофазного КЗ приняты:
при КЗ на шинах ОРУ 500 кВ ток в
ток от нейтрали 1АТ 0,8 кА, ток от нейтрали 2АТ 0,8 кА; при КЗ на шинах
месте КЗ 21 кА,
ОРУ 220 кВ ток в
месте КЗ 19 кА , ток от нейтрали 1АТ 8,6 кА, ток от нейтрали 2АТ 8,6 кА.
7 Горизонтальные элементы заземлителя в пределах внешней ограды ПС укладывать
на глубине 0,5 м, за территорией ПС - 1м.
8 Заземляющие проводники, присоединяющие оборудование или конструкции к заземлителю
следует прокладывать в земле на глубине не менее 0,3 м.
9 Металлические элементы внешней ограды объединить и присоединить к заземляющему устройству.
33000
Места присоединения указаны в комплекте "Наружное ограждение ПС" П-39/04-02-037-АС.
У внешней ограды выполнить выравнивание потенциалов. Для этого с внешней стороны ограды
на расстоянии 1 м и на глубине 1 м и с внутренней стороны ограды на расстоянии 1,0 м и
на глубине 0,5 м проложить горизонтальный заземлитель из круглой стали диаметром 14 мм и
18000
8600
8000
10800
12200
10800
8000
12200
8000
10800
12200
10800
8000
9000
10000
24000
19000
12100
8000
10800
12200
10800
8000
17000
присоединить его к ЗУ ПС.
8000
10 Металлические элементы внутренней ограды объединить и присоединить к заземляющему
устройству по месту с шагом не более 100 м. Внутреннее ограждение в местах пересечения с рельсами
сторон к рельсам.
перекатки АТ присоединить с двух
11 Все соединения и пересечения элементов заземляющего устройства выполнить сваркой
внахлестку в соответствии с листом 3.
ОРУ 500 кВ
12 Вертикальные заземлители погрузить в предварительно пробуренные скважины с
последующим заполнением однородным глинистым грунтом.
13 Все естественные заземлители ПС присоединить к заземляющему устройству.
14 Монолитные фундаменты под оборудование использованы в качестве заземлителей.
67000
Арматура фундаментов присоединена к закладной пластине, которая в свою очередь подключается
Выгреб
к металлоконструкциям стоек под оборудование.
Площадка для мойки
15 Рельсы путей перекатки автотрансформаторов и козлового крана использованы в качестве
автомобилей
заземлителей. Концы стыкуемых рельсов в том числе в местах рельсовых пересечений соединить
между собой перемычками из круглой стали диаметром 6 мм вдоль нейтральной оси рельсов.
Рельсы присоединить к горизонтальным заземлителям в местах их пересечений при помощи заземляющих
проводников из круглой стали диаметром 14 мм. Для исключения выноса опасного потенциала за
территорию ПС на подъездных путях должно быть предусмотрено два изолирующих стыка.
О необходимости выполнения изолирующих стыков сообщено заказчику письмом от 21.01.2005 N 19-5-23.
ЗВН
358000
ОПУ
16 Все работы по подземной части заземляющего устройства выполнять одновременно
со строительными работами по нулевому циклу.
вблизи фундаментов расстояние от края
При прокладке горизонтального заземлителя
фундаментов до горизонтального заземлителя
должно быть 0,5 - 1,0 м.
РУСН 10 кВ
17 Для защиты вторичных цепей от импульсных помех предусмотрены следующие мероприятия:
- Заземление коpпусов фазы,
ТТ и ТH
коммутационных
каждой
аппаpатов (выключателей и
ТСН
Подъездной ж.д. путь
разъединителей), ОПН , конденсаторов связи, фильтров присоединения выполняется
Проходная
присоединением к ЗУ ПС.
У места присоединения
тока в 2-х напpавлениях,
а в pадиусе
заземляющего спуска предусмотрено pастекание
3-х метpов - в 4-х напpавлениях к ЗУ ПС.
Кpоме того, в местах заземления ТТ и ТH в pадиусе
T1
1000
3-х - 5-ти метpов от них пpедусматpивается
веpтикальный заземлитель. Длина заземлителя -
T2
1000
5 метров.
- Для снижения импульсного потенциала в ОПУ на "контуpном заземлителе", который
77000
pасполагается вокpуг ОПУ на pасстоянии 1 метpа от стен
на глубине 0,5 метpа в местах
входа контpольных кабелей в кабельные помещения ОПУ
Камера переключения
Камера переключения
задвижек N1
не более 6000
не более6000 6000
13000
17000
13400
16000
14000
9000
15000
20000
Насосная станция
пожаротушения
- Вдоль кабельных лотков для прокладки контрольных кабелей, требующих защиты от помех,
задвижек N2
6000
20500
19700
9000
16000
14000
предусматриваются вертикальные
заземлители длиной 5 метров.
в строительной части проекта предусмотрены экранирующие заземлители, выполненные в виде
15000
2-х горизонтальных заземлителей на глубине 0,1 м по всей тpассе под кабельным лотком.
Погрузо-разгрузочная площадка
Вдоль прокладываемых в земле кабелей, требующих защиты от помех,
в комплекте "Кабельное хозяйство. Журналы и раскладка" пpедусмотpены экpаниpующие
заземлители в виде одного экpаниpующего пpоводника, котоpый пpокладывается на глубине
пpокладки кабеля на pасстоянии 0,1 - 0,15 м от кабеля.
Экpаниpующие заземлители объединить между собой в местах выхода кабелей из лотков и
пpисоединить к ЗУ в местах установки ТТ и ТH и к контуpному заземлителю ОПУ на входе
Маслосборник
контpольных кабелей в кабельные помещения ОПУ, а также к ближайшим заземляющим
проводникам вдоль тpассы кабельных лотков.
18 Заземляющие проводники для подключения оборудования к заземляющему устройству учтены
в комплектах, включающих установочные чертежи
соответствующего оборудования.
19 Pаботать совместно со спецификацией оборудования, изделий и материалов
Маслосборник
53000
Взам.инв.N
Разраб.
Нестеров
ОРУ 220 кВ
9000
19800
25000
15400
15400
15400
20700
12000
8000
13300
2500
Подпись и дата
2500
П-39/04-02-031-ЭП
53000
Инв.Nподл
Дополнительные подписи
45000
П-39/04-02-031-ЭП.С.
35200
23000
52800
60000
74000
63000
Номер ячейки
Наименование
функциональной группы
10
9
Автотрансформатор N1
8
7
6
ВЛ 220 кВ
5
на ГПП ХАЗ
ПС 500 кВ Алюминиевая
Изм.
361000
4
3
2
К. уч. Лист
N док.
1
Автотрансформатор N2
Проект ЗУ ПС 500 /220 кВ
Подп.
Дата
Заземление
Гл. спец.
Н. конт.
Проверил
Разраб.
Федорова
Зыков
Кузьменко
Коляева
Заземление
Стадия
Лист
Р
2
Листов
ООО "Сибэнергосетьпроект"
36
37. Вопросы к зачету
1. Заземляющие устройства
электроустановок. Роль заземляющего
устройства в обеспечении ЭМС.
2. Нормирование, проектирование, расчет
и диагностика заземляющих устройств
электроустановок.
37
Презентация на тему КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Слайды и текст этой презентации
КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Трансформатор (от лат. transformo - преобразовывать) - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) переменного тока без изменения частоты системы (напряжения) переменного тока (ГОСТ 16110-82).
Трансформатор осуществляет преобразование напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.
Генератор переменного тока (альтернатор) является электромеханическим устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию переменно-
го тока. Большинст-
во генераторов пере-
менного тока исполь-
зуют вращающееся
магнитное поле.
Устройство генератора переменного тока
Термины и определения
Нейтраль или нейтральная точка – это общая точка соединения начала или концов обмоток генератора (или трансформатора) в звезду.
Нейтраль источника питания может быть изолированная и заземленная.
Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.
Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
Проводящая часть - часть, которая может проводить электрический ток.
Токоведущая часть - проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).
Открытая проводящая часть - доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
Сторонняя проводящая часть - проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением.
Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции.
Защита от прямого прикосновения - защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Защита при косвенном прикосновении - защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Термин «повреждение изоляции» следует понимать как единственное повреждение изоляции.
Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.
Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Зона нулевого потенциала (относительная земля) - часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.
Зона растекания (локальная земля) - зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.
Термин «земля» следует понимать как: «земля в зоне растекания».
Замыкание на землю - случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.
Напряжение на заземляющем устройстве - напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.
Напряжение прикосновения - напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.
Ожидаемое напряжение прикосновения - напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.
Напряжение шага - напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.
Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой - удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.
Термин «удельное сопротивление», для земли с неоднородной структурой, следует понимать как: «эквивалентное удельное сопротивление».
Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Рабочее (функциональное) заземление - заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).
Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ - преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.
Защитное уравнивание потенциалов - уравнивание потенциалов, выполняемое в целях электробезопасности.
Термин «уравнивание потенциалов», следует понимать как защитное уравнивание потенциалов.
Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.
Защитный (РЕ) проводник - проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
Защитный заземляющий проводник - защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
Защитный проводник системы уравнивания потенциалов - защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.
Нулевой защитный проводник - защитный проводник в электроустановках до 1кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) - проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.
Совмещенные нулевой защитный и нулевой рабочий (PEN) проводники - проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ, совмещающие функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
Главная заземляющая шина - шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.
Защитное автоматическое отключение питания – автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности.
Термин «автоматическое отключение питания», следует понимать как защитное автоматическое отключение питания.
Основная изоляция - изоляция токоведущих частей, обеспечивающая в том числе защиту от прямого прикосновения.
Дополнительная изоляция - независимая изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, выполняемая дополнительно к основной изоляции для защиты при косвенном прикосновении.
Двойная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, состоящая из основной и дополнительной изоляций.
Усиленная изоляция - изоляция в электроустановках напряжением до 1 кВ, обеспечивающая степень защиты от поражения электрическим током, равноценную двойной изоляции.
Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) - напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
Разделительный трансформатор - трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей.
Безопасный разделительный трансформатор - разделительный трансформатор, предназначенный для питания цепей сверхнизким напряжением.
Защитный экран - проводящий экран, предназначенный для отделения электрической цепи и/или проводников от токоведущих частей других цепей.
Защитное электрическое разделение цепей - отделение одной электрической цепи от других цепей в электроустановках напряжением до 1 кВ с помощью: двойной изоляции; основной изоляции и защитного экрана; усиленной изоляции.
Непроводящие (изолирующие) помещения, зоны, площадки - помещения, зоны, площадки, в которых (на которых) защита при косвенном прикосновении обеспечивается высоким сопротивлением пола и стен и в которых отсутствуют заземленные проводящие части.
Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:
- электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью;
- электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;
- электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.
Существуют следующие системы заземления: система TN, TN-С, TN-S, TN-C-S, IT, ТТ.
Первая буква обозначает - состояние нейтрали источника питания относительно земли:
Т - заземленная нейтраль;
I - изолированная нейтраль.
Вторая буква - состояние открытых проводящих частей относительно земли:
Т - открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;
N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.
Последующие (после N) буквы - совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;
С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник);
N - / - нулевой рабочий (нейтральный) проводник;
РЕ - / - защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);
PEN - / - совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.
Система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.
Система TN-С - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис.1).
Заземление в такой системе выполнено следующим образом: контур заземления (другими словами заземляющее устройство — ЗУ) выполнен на трансформаторной подстанции ТП, питающей наш дом. Нулевой проводник соединен с контуром заземления и приходит к потребителю одним проводом (PEN) в качестве защитного и рабочего проводника. Нулевой проводник в данной системе так и называется — PEN проводник.
Электропроводка в таком случае выполняется кабелями с двумя жилами (фаза, PEN) при однофазном питании квартиры или с четырьмя жилами (А,В,С, PEN) при трехфазном питании.
В розетках отсутствуют контакты защитного заземления. Если корпус электрооборудования (электрический прибор, корпус щитка или сборки) соединим с PEN проводником, то такая защита будет называться занулением.
Достоинства системы TN-C
Система TN-C обладает всего одним достоинством — электромонтаж такой системы относительно прост и является дешевым
Недостатки системы заземления TN-C
В этой системе заземления существует угроза поражения людей электрическим током, что приводит к плачевным ситуациям.
Система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.
Принцип системы заземления TN-S основан на том, что нулевой рабочий проводник N и защитный проводник PE приходят к потребителю отдельными жилами с питающей трансформаторной подстанции (ТП).
В данной системе повторного заземления не требуется, т.к. на трансформаторной подстанции имеется основной заземлитель.
Достоинства системы TN-S
Система TN-S — самая надежная и безопасная система заземления, которая максимально осуществляет защиту электрооборудования, и самое главное, человека от поражения электрическим током с помощью применения в схемах УЗО и диффавтоматов, а также системы уравнивания потенциалов (СУП).
Еще один плюс этой системы — это отсутствие высокочастотных наводок (от электроприборов таких как, электрическая бритва, пылесос, перфоратор) и других помех на силовые линии потребителей.
Система TN-S не требует контроля за состоянием контура заземления, потому как нет в этом необходимости.
Недостатки системы заземления TN-S
Единственным недостатком этой системы является дорогостоящий монтаж электропроводки по причине наличия силовых кабелей (проводов) с большим числом жил.
Система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.
Презентация по электротехнике: Защитное заземление
Защитное заземление ВОПРОСЫ: 1. Назначение и область применения. 2. Устройство и требования к защитному заземлению. 3. Нормирование защитного заземления. 4. Контроль защитного заземления. Литература: 1. Правила устройства электроустановок. 9-е издание. Раздел 1. Главы 1.1, 1.2, 1.7, 1.9. – СПб.: Изд. ДЕАН, 2016. – 176 с.
1. Назначение и область применения Заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, ЭУ или оборудования с заземляющим устройством. По назначению заземление может быть: Рабочее (функциональное) заземление – это заземление точки или точек токоведущих частей ЭУ, выполняемое для обеспечения работы ЭУ (не в целях электробезопасности). Защитное заземление –это заземление, выполняемое в целях электробезопасности. Повторное заземление нулевого провода – это заземление нулевого провода, выполняемое отдельно от заземления нейтрали для снижения напряжения прикосновения в аварийных режимах (замыкании на корпус и обрывах нулевого провода).
По расположению относительно ЭУ заземление может быть: - выносным - заземлители расположены на некотором удалении от заземляемого обо-рудования. Защищает только за счет малого сопротивления заземления; - контурным - заземлители расположены по контуру вокруг заземленного оборудования на небольшом (несколько метров) расстоянии друг от друга. Защищает за счет наличия значительного потенциала на поверхности земли внутри контура при однофазном замыкании на землю, и как следствие снижения напряжения прикосновения; - в виде сетки.
Заземлитель с выравниванием потенциалов внутри контура (сетка)
Защитное действие заземления заключается в создании цепи параллельной протека-нию тока через человека на землю при пробое фазной изоляции на корпус электроуста-новки. При этом сопротивление заземления составляет 4 Ом, а расчетное сопротивление те-ла человека 1000 Ом. Ток на землю перераспределится, большая часть потечет через заземление. Человек останется жив.
Область применения защитного заземления Защитное заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыка-ния на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1 000 В, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток практически не зависит от ве-личины сопротивления заземления. Это передвижные источники электрической энергии – бензо- и дизель-электрические станции. В сети с глухо заземленной нейтралью напряжением до 1 000 В ток замыкания на зем-лю тем больше, чем меньше сопротивление заземления, что значительно снижает эффек-тивность защитного заземления. Это практически все производственные и жилые электри-ческие сети. Поэтому, согласно ПУЭ в электрических сетях до 1000 В с глухозаземленной нейтра-лью защитное заземление применяется совместно с защитным автоматическим отключе-нием питания.
В соответствии с ПУЭ обязательному заземлению подлежат: 1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.; 2) приводы электрических аппаратов; 3) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемных или открывающихся частей, если на последних установлено электрооборудова-ние напряжением выше 50 В переменного тока или более 120 В постоянного тока; 4) металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные муфты, оболочки и броню контрольных и силовых кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов (токо-проводов), лотки, короба, струны, тросы и полосы, на которых укреплены кабели и прово-да (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зану-ленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструк-ции, на которых устанавливается электрооборудование; 5) металлические оболочки и броню контрольных и силовых кабелей и проводов на напряжения до 50 В переменного тока и до 120 В постоянного тока, проложенные на об-щих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п., с кабелями и проводами на более высокие напряжения; 6) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; 7) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и меха-низмов.
2. Устройство и требования к защитному заземлению Для устройства заземления ЭУ могут быть использованы естественные и искусствен-ные заземлители. Под естественными заземлителями следует понимать находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производствен-ного назначения, используемые для целей заземления. Под искусственными заземлителями понимают заземлители, специально выполненные для целей заземления. Для их сооружения необходимы дополнительные трудозатраты. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или мед-ными. Они не должны иметь окраски. Стержни длиной 2,5 - 3 м погружаются (забиваются) в грунт вертикально в специально подготовленной вокруг защищаемой территории траншее. Заземлители закладывают как можно глубже. Это необходимо, чтобы обеспечить кон-такт с точками грунта, не подверженными промерзанию или высыханию. По типу расположения одиночных заземлителей заземляющие устройства делятся на две группы: - одиночные заземлители, когда в качестве заземляющего устройства используется один вертикальный электрод или протяженный электрод; - групповые сосредоточенные заземлители, когда одиночные заземлители располагают-ся друг от друга на расстоянии не более длины электрода. Одиночные заземлители могут располагаться по контуру и в ряд. На практике в большинстве случаев используют не одиночные, а групповые сосредо-точенные заземлители. С помощью таких заземлителей удается достичь требуемого нор-мами малого сопротивления заземлителя.
На этой странице, Вы можете скачать урок презентацию на тему КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЗАЗЕМЛЕНИЯ из категории Разное. Красочные слайды помогут Вам заинтересовать слушателей и сделать ваше выступление информативным. Доклад-презентация на заданную тему содержит 42 слайдов. Презентация создана с помощью программы PowerPoint. Материал будет полезен как для учителей и преподавателей, так и для учащихся любой возрастной категории. Делитесь найденным проектом или презентацией с помощью социальных кнопок!
Защитное заземление. Защитное заземление это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, - презентация
Презентация на тему: " Защитное заземление. Защитное заземление это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей," — Транскрипт:
2 Защитное заземление это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Цель защитного заземления снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования, которые не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и, как следствие,- ток, проходящий через тело человека, при его прикосновении к корпусам.
3 Применяется также заземление электрооборудования, зданий и сооружений для защиты от действия атмосферного электричества. Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше с любым режимом нейтрали.
4 Заземляющее устройство это совокупность заземлителя и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают естественные и искусственные заземлители. Для заземляющих устройств в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители: водопроводные трубы, проложенные в земле; металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей; металлические оболочки кабелей (кроме алюминиевых); обсадные трубы артезианских скважин. Запрещается в качестве заземлителей использовать трубопроводы с горючими жидкостями и газами, трубы теплотрасс. Естественные заземлители должны иметь присоединение к заземляющей сети не менее чем в двух разных местах.
5 В качестве искусственных заземлителей применяют: стальные трубы диаметром 3-5 см, толщиной стенок 3,5 мм, длиной 2-3 м; полосовую сталь толщиной не менее 4 мм; угловую сталь толщиной не менее 4 мм; прутковую сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м и более.
6 Каждый отдельный проводник, находящийся в контакте с землей, называется одиночным заземлителем, или электродом. Если заземлитель состоит из нескольких электродов, соединенных между собой параллельно, он называется групповым заземлителем.
7 Устройство защитного заземления может быть осуществлено двумя способами: контурным расположением заземляющих проводников и выносным. При контурном размещении заземлителей обеспечивается выравнивание потенциалов при однофазном замыкании на землю. Кроме того, благодаря взаимному влиянию заземлителей уменьшается напряжение прикосновения и напряжение шага в защищаемой зоне. Выносные заземления этими свойствами не обладают. Зато при выносном способе размещения есть выбор места для заглубления заземлителей.
8 В помещениях заземляющие проводники следует располагать таким образом, чтобы они были доступны для осмотра и надежно защищены от механических повреждений. На полу помещений заземляющие проводники укладывают в специальные канавки. В помещениях, где возможно выделение едких паров и газов, а также с повышенной влажностью заземляющие проводники прокладывают вдоль стен на скобах в 10 мм от стены.
9 Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение нескольких заземляемых корпусов электроустановок в заземляющий проводник запрещается. Сопротивление заземляющего устройства представляет собой сумму сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих проводников. Сопротивление заземлителя относительно земли есть отношение напряжения на заземлителе к току, проходящему через заземлитель в землю. Величина сопротивления заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, в котором заземлитель находится; типа размеров и расположения элементов, из которых заземлитель выполнен; количества и взаимного расположения электродов.
10 Величина сопротивления заземлителей может изменяться в несколько раз в зависимости от времени года. Наибольшее сопротивление заземлители имеют зимой при промерзании грунта и в засушливое время. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В: 10 Ом при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее, 4 Ом во всех остальных случаях. Указанные нормы обосновываются допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1000 В не должна превышать 40 В. В установках свыше 1000 В допускается сопротивление заземления R 3
Читайте также: