Охорона праці - Москальова В.М - Методика розрахунку захисного заземлення

Як проводиться розрахунок заземлення ?

Через пошкодження ізоляції електроустановок на їх металевих конструкціях може з’явитися напруга, що створить небезпеку ураження людей електрострумом. Для запобігання електротравматизму при пошкодженні електрообладнання застосовують: захисне заземлення, занулення, захисне відмикання, малу напругу, подвійну ізоляцію та ін.

Захисне заземлення — навмисне електричне з’єднання металевих неструмоведучих частин електроустановки, які можуть опинитися під напругою, із заземлюючим пристроєм (рис. 5.18).

Рис 5.18. Принципова схема захисного заземлення: 1 - корпус електроустановки; 2г- опір ізоляції фаз відносно землі; г3 - опір заземлення корпусу електроустановки; І3 - струм замикання на землю.

Сполучення металевих частин корпусів електроустановок із землею здійснюється за допомогою заземлювачів - металевих провідників, що знаходяться у безпосередньому контакті із землею. Заземлювачі бувають штучні (металеві стержні, штаби) і природні (металоконструкції будинків , споруд , залізобетонні фундаменти , деякі комунікації).

Опір заземлення у багато разів менший опору тіла людини /?.//. Тому у разі замикання на корпус практично весь струм замкнеться на землю через заземлювач . Напруга на корпусі відносно землі: ІІк в/зЛ* Де

Із - струм замикання на землю. Напруга доторкання до корпусу у найнесприятливішому випадку Х]л - и& тоді струм через людину Іл^Зи^ЗКл+г+Ял’г/Лз). звідси видно, що струм через людину буде тим менший, чим менший Яз і чим більші Ял , і опір ізоляції г.

Захисне заземлення згідно з "Правилами влаштування електроустановок (ПУБ-86 та ДНАОП 000- 131-99 "Електробезпека" )" застосовується, в основному, в мережах із ізольованою від землі нейтраллю в особливо небезпечних умовах (шахти, рудники, кар’єри, торфорозробки тощо) при обов’язковому постійному надійному контролю стану ізоляції.

Максимально допустимий опір захисного заземлення визначається умовами виробництва, напругою, значенням сили струму короткого замикання на землю. Згідно "ПУБ- 86" опір заземлення електроустаткування напругою до 1000 В не повинен перевищувати 4 Ом (при потужності джерел струму до 250 кВ • А - не більше 10 Ом), в установках напругою вище 1000 В - не більше 0,5 Ом. На відкритих гірничих роботах максимальний допустимий опір заземлення становить 4 Ом, на підземних гірничих роботах - 2 Ом.

Заземлюючий пристрій звичайно розташовують по периметру виробничого приміщення (контурний), що більш ефективно, або збоку (виносний). Він являє собою сукупність заземлювачів — забитих у грунт металевих стержнів або труб, з’єднаних між собою зварюванням з горизонтальною шиною або круглим провідником, переріз якого не менший 100 мм^ (рис. 5.8). Глибина траншеї має бути більшою за глибину промерзання грунту у даній місцевості. До корпусів електрообладнання провідники занулення (заземлення) прикріплюються болтами з контргайками.

Відповідно до ’ТОСТ 12.1.030- 81 та ДНАОП 000- 131- 99 Електробезпека" зануленню (або захисному заземленню) підлягають усі електроустановки напругою змінного струму > 380 В (постійного - > 440 В), а також напругою > 42 В змінного струму, що працюють в умовах підвищеної небезпеки і особливо небезпечних щодо ураження електрострумом, та всі електроустановки у вибухонебезпечних зонах.

Методика розрахунку захисного заземлення

Розрахунок заземлення здійснюється у такій послідовності:

а) визначають розрахунковий питомий опір грунту;

б) розраховують опір розтіканню струму одного вертикального заземлювача;

в) визначають необхідну кількість заземлювачів та орієнтовне їх розташування по периметру приміщення з визначенням відстані між ними;

г) розраховують опір розтіканню з’єднувальної шини;

д) розраховують загальний опір заземлюючого пристрою з урахуванням з’єднувальної шини.

Приклад 1.Розрахувати заземлення корпусів комп’ютерів, встановлених на робочих місцях, які не мають подвійної ізоляції та знаходяться у металевих корпусах, згідно із "Правилами технічної експлуатації та правилами техніки безпеки при експлуатації електроустановок". Електрообладнання, що знаходиться у приміщенні, належить до класу пристроїв із напругою живлення до 1000 В. Дане приміщення - це приміщення без підвищеної небезпеки, тому живлення електрообладнання здійснюється від мережі змінного струму 220 В, 50 Гц. Напруга подається за допомогою загального вимикача. Подача живлення до електрообладнання здійснюється за допомогою ізольованих кабелів. Параметри ізоляції відповідають вимогам ГОСТ 12.1.004-95.

Приклад 2. Виконати розрахунок заземлення для наступних умов: розташування вертикальних заземлювачів у прямокутнику А*В = 20x8 (м); заземлювачі - сталеві труби довжиною / = 2,0 м і зовнішнім діаметром сі = 0,06 м, з’єднувальна шина шириною Ь = 0,04 м; грунт - суглинок при середній вологості; глибина закладання заземлюючого пристрою И — 0,7 м; внутрішня електромережа приміщення — чотирипроводова з лінійною напругою 380 В і нульовим захисним провідником.