Что такое контурное заземляющее устройство

Что такое контурное заземляющее устройство

Заземляющим устройствомназывается совокупность за­землителя — металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяю­щих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

В зависимости от ме­ста размещения зазем­лителя относительно заземляемого оборудова­ния различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляю­щее устройство (рис. 2) характеризуется тем, оборудование, что заземлитель его вы­несен за пределы площадки, на которой размещено зазем­ляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Поэтому выносное заземление называют также сосредоточенным.

Рис. 2. Выносное заземление.

1 — заземлитель; 2 — заземляющие про­водники магистрали); 3 — заземляемое оборудование

Существенный недостаток выносного заземления — от­даленность заземлителя от защищаемого оборудования, вследствие чего коэффициент прикосновения . Поэ­тому этот тип заземления применяется лишь при малых токах замыкания на землю и, в частности, в установках до 1000в, где потенциал заземлителя не превышает до­пустимого напряжения прикосновения (с учетом ):

. (1)

Достоинством этого типа заземления является возможность выбора места размещения электродов с на­именьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в ни­зинах и т. п.).

Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть: при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории; при весьма высоком сопротивлении земли на данной тер­ритории (например, скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли; при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках и т. п.).

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки.

Часто одиночные заземлители распределяются по всей площадке равномерно, и поэтому контурное заземление называется также распределенным

Безопасность при контурном заземлении обеспечивается за счет выравнивания потенциала на защищаемой территории до такой величины, чтобы максимальные значения напряжений прикосновения и шага не превышали допу­стимых значений. Это достигается путем соответствующего размещения одиночных заземлителей на защищаемой территории.

В качестве примера на рис. 3 показано распределение потенциала в момент замыкания фазы на корпус на открытой под­станции, имеющей контур­ное заземление.

Как видно из рисунка, изменение потенциала в пределах контура заземле­ния происходит плавно; при этом и имеют не­большие значения. За пределами контура по его краям наблюдается крутой спад потенциала.

Рис. 3. Контурное заземление.

Чтобы исключить опасные шаговые напряжения, ко­торые особенно высоки при больших токах замыкания на землю, по краям контура за его пределами, в первую очередь в местах проходов и проездов, укладываются в землю на различной глубине дополнительные стальные полосы. Благодаря этому спад потенциала происходит по пологой кривой (рис. 4).

Рис. 4. Пример размещения до­полнительных стальных полос в земле у края контура заземления за его пределами для снижения шагового напряжения.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем за счет наличия металлических конструкций, трубопроводов, кабелей и подобных им про­водящих предметов, связанных с разветвленной сетью заземления.

В зависимости от расположения заземлителей относительно заземляемого электрооборудования различают заземления выносное и контурное. При выносном заземлении (рис. 9.9) заземлители размещаются в стороне от заземляемого оборудования, и в этом случае корпуса оборудования находятся вне зоны растекания токов в земле. Следовательно, при выносном заземлении человек, стоящий на земле и касающийся корпуса электрооборудования с побежденной изоляцией, оказывается под полным напряжением корпуса относительно земли и защитное действие такого заземления обусловлено только достаточно малым его сопротивлением.

Читайте также:  Сэт 4тм межповерочный интервал

Рис. 9.9. Выносное заземление:

а — принципиальная схема; б — вид в плане; 1 — заземлители; 2 — заземляющая магистраль; 3 — заземляемое оборудование

При контурном заземлении (рис. 9.10), применяемом обычно в открытых распределительных устройствах, заземлители располагаются вокруг заземляемого оборудования, вблизи от него. При этом из-за небольшого расстояния между отдельными электродами-заземлителями внутри контура заземления любая точка поверхности грунта имеет значительный потенциал в случае замыкания на корпус заземленного оборудования. В то же время между разными точками внутри контура разность потенциалов будет незначительна. Таким образом, напряжение прикосновения для человека, находящегося внутри контура заземляющего устройства, будет весьма малым по сравнению с напряжением относительно земли. По той же причине внутри контура этого заземляющего устройства будет невелико и шаговое напряжение.

Рис. 9.10. Контурное заземление:

а — расположение заземлителей и заземляемого оборудования в плане (1 — заземлители; 2 — заземляющие проводники (полосы), проложенные в земле; 3 — заземляемое оборудование; 4 — наружные заземляющие проводники); б — распределение потенциалов

При сооружении заземляющего устройства с искусственными заземлителями стержни из уголковой профильной стали или обрезки газоводопроводных труб погружают в грунт на глубину 2-3 м от дна котлована (траншей) глубиной 0,8 м. Верхние концы погруженных (забитых) в землю стержней соединяют сваркой стальными полосами, которые присоединяются к магистральному (также из полосовой стали) заземляющему проводнику.

Заземляющую магистраль в помещении прокладывают по контуру вдоль стен. Вводы магистрали от заземлителя в помещение для присоединения их к внутреннему контуру выполняют в нескольких местах, что обеспечивает надежную связь заземляемого оборудования с заземлителем. От внутренней заземляющей магистрали (контура) делают ответвления к заземляемым объектам электрооборудования. Не допускается заземление отдельных элементов электроустановки последовательно путем установки перемычек от одного к другому, так как при отсоединении одного какого-либо корпуса, например при ремонте, окажутся незаземленными другие. К каждому заземляемому объекту прокладывается отдельное ответвление от заземляющей магистрали (см. рис. 9.9). Все соединения между собой элементов заземляющего устройства необходимо выполнять сваркой, внахлестку, а присоединение к корпусам электрооборудования — с помощью болтов или сваркой. Открытые заземляющие проводники окрашивают в черный цвет.

В качестве заземляющих проводников помимо специально предусмотренных для этого можно использовать металлические конструкции зданий и производственного оборудования, а также стальные трубы электропроводки. При этом в местах соединения труб соединительные муфты приваривают к трубам или в стыках труб приваривают перемычки, обеспечивающие надежный контакт.

При приемке в эксплуатацию заземляющего устройства Должны быть представлены исполнительные чертежи и схемы его, а также акты на выполненные подземные работы по укладке в грунт заземлителей и заземляющих проводников и протоколы испытаний заземляющего устройства.

Испытание смонтированного заземляющего устройства заключается в проверке надежности соединений проводников и измерении сопротивления растеканию, которое выполняется измерителем заземления типа МС-08 или М416.

Читайте также:  Фильтр для всасывающего шланга

Прибор М416 более современной конструкции (в отличие от МС-08), получает питание от батареи аккумуляторов или сухих элементов 4,5 В, имеет преобразователь и электронный усилитель. Принцип действия основан на компенсационном методе с применением вспомогательного заземлителя и зонда. Структурная схема прибора М416 приведена на рис. 9.11.

Рис. 9.11. Структурная схема измерителя заземления типа M416:

П — преобразователь постоянного тока в переменный; Тр — трансформатор; R Н — резистор нагрузочный; R — резистор регулировочный; У-усилитель электронный; R Х — искомое сопротивление заземлителя; R В -вспомогательный заземлитель; З- заземлитель-зонд

Что такое контур заземления? Защитное заземление необходимо для электрического соединения нетоковедущих частей электрооборудования с грунтом.

Зачем нужно устанавливать защитный контур? Основная задача защитного контура не дать человеку попасть под удар электрического тока. Необходимо учесть, что тело человека имеет сопротивление больше, чем заземлителя, поэтому ток перенаправляется к заземляющим приспособлениям.

При постройке заземлителя необходимо помнить, что ток пройдет только по наименьшему сопротивлению цепи. И поэтому любая система заземления должна иметь как можно меньшее сопротивление.

Устройство контура заземления

Как работает заземлитель? Преимущественно элементы в заземляемом контуре используются в виде стальных стержней. Они монтируются в почву грунта и соединяются между собой стальной пластиной либо полосой. Полученное сооружение соединяется кабелем либо аналогичной стальной пластиной.

Глубина залегания металлических стержней напрямую зависит от глубины грунтовых вод. Чем ближе к поверхности будут располагаться грунтовые воды, тем менее глубоко нужно устанавливать стержни.

Основные конструктивные параметры заземленного контура:

  • Столбцы контура заземления, учитывая сопротивление, выполняются различными конфигурациями:
  • трубы;
  • арматуры, имеющую гладкую структуру;
  • двутавры.

Установка стержня в землю происходит, учитывая его форму и мягкости почвы, кроме того, рекомендуемая площадь сечения должна быть не менее 1,5 см2.

  • Стержни размещаются в земле в различных формах, таких как:
  • треугольная схема;
  • в виде прямоугольника;
  • квадратная.

Выбор формы монтажа определяет рабочую площадь заземлителя. Существует разновидность заземлительного контура установленному по периметру здания. Хотя самой распространенной является треугольная схема монтажа. Верхние точки электродов сварены с металлической пластиной.

Заземлители можно установить, используя дополнительные приспособления, но в случае заказа специализированного оборудования, можно получить готовый набор всех элементов конструкции. Зачастую такие наборы содержат, заземлительные электроды, выполненные из меди, имеющие длину 1 – 1,5 м. Профессиональные комплекты отличаются своей низкой финансовой затратностью, надежными инструментами и долговечным сроком службы.

Разновидности контуров заземления

Имеются несколько основных видов заземлительных систем:

Традиционные системы заземления

Такая система заземления состоит из одного электрода, расположенного горизонтально, а другие два – вертикально. Первый элемент изготавливается из металлической полосы, а другие – из арматурных фрагментов. Все эти элементы необходимо проверить и убедиться, что они выполнены согласно заданным стандартным размерам.
В том случае, когда заземление монтируется в жилом доме, необходимо произвести монтаж заземления в той части, где реже бывают жители дома. Это может быть северная часть здания, где чаще бывает тень, в земля остается более влажной.

К недостаткам такого варианта монтажа относятся:

  1. сложность и трудность постройки;
  2. большинство детали заземлительного контура изготавливаются из черного металла, который очень сильно подвержен воздействию коррозии;
  3. на находящееся в верхних слоях земли оборудование влияет перепады влажности, температуры.
Читайте также:  Шуруповерт hammer flex acd121a

Глубинные системы заземления

Данная система заземления предполагает отсутствие многих минусов предыдущего вида.
Изготавливается на производстве модульно-штыревым образом.

К его достоинствам можно отнести:

  1. более высокая точность изготовления всех деталей;
  2. длительный срок службы;
  3. любая погода не помеха, поскольку заземлительные электроды установлены на большую глубину;
  4. нет необходимости в постоянном техническом обслуживании;
  5. довольной простой расчет заземления;
  6. несложность монтажа.

После окончания монтажных работ, необходимо проверить работу всего оборудования. Следовать расчетам заземлителя, тем самым убедится в качестве всех соединений. Замер сопротивления заземления выполняют сотрудники специализированных и лицензированных лабораторий.

Наружные системы заземления

Эта система заземления имеет контур такой разновидности, которые применяется в трансформаторных подстанциях. В него входят:

  1. вертикальные электроды;
  2. горизонтальное устройство заземления.

Заземлитель изготавливается из 4-х полос по 40-50 мм каждая. Наружный контур заземления должен располагаться от стены на расстоянии более одного метра. Элемент конструкции, располагающийся горизонтально, укладывают в траншею на глубину 50-70 см от поверхности грунта.

Схемы подключения

Самыми популярными схемами подключения заземлителей являются:

Замкнутая, в форме треугольника (рис. 3). Главным достоинством можно назвать более стабильную и надежная работа. В случае повреждения перемычки между стержнями, контур все равно будет продолжать работать (но с другой стороны).

Линейная (рис. 4). Последовательное соединение в одну линию вкопанных металлических колышков. Недостатком такого контура можно назвать то, что при выходе из строя перемычки контур работать не будет.

Кроме вышеперечисленных разновидностей схем контуров можно еще использовать формы:

Необходимые инструменты и материалы:

  1. аппарат для сварки;
  2. режущий инструмент (болгарка);
  3. лопата;
  4. перфоратор;
  5. гаечные ключи;
  6. измеритель сопротивления;
  7. измеритель тока;
  8. измеритель напряжения.

Кроме вышеперечисленных приспособлений необходимо использовать:

  • Уголок из коррозионно-стойкой стали, его размеры могут быть 50х50, 60х60 мм. Длина – более 2 метров. Также возможно использование стальной трубы, диаметром не менее 32 мм с толщиной стенки более 3,5-4 мм.
  • Металлические полосы (3 штуки). Их параметры: длина – 120-130 см; ширина – 4-6 см; толщина стенки – 4-6 мм.
  • Полоса стальная из нержавеющего материала 40х4, 50х5 мм. Она соединяет контур заземления и крыльцо дома.
  • Болты М10, М8.
  • Токопроводник медный, диаметром не меньше 6-7 мм2.

Все вышеприведенные параметры, необходимо проверить, используя измеритель.

Работы по монтажу

Как проверить и зачем нужно выбирать наилучшее место? Данный пункт, является основополагающим, поскольку от выбора места зависит безопасность работы заземлительного контура. Обязательно условие, это монтаж электродов на том месте, где не будет никого.

Подготовка земли. На примере схемы треугольника (рис. 6).

Траншея выкапывается глубиной 50-80 см. Стороны треугольника длиной 1,0-1,5 м.

Вбиваются металлические стержни. Чтобы они легче входили в грунт, их рекомендуется заточить (рис. 7);

затем к верхушкам стержней привариваются соединительные пластины (рис. 8),

присоединение проводника к пластине через болт (рис. 9), и в самом конце засыпаем заземлительную конструкцию землей.

В конце необходимо сделать измерение заземления и проверить сопротивления всей цепи.

Видео о частых ошибках при заземлении

Ссылка на основную публикацию
Что означает стиль лофт
ReLend.ru » Стили » В чём фишка дизайна квартиры в стиле лофт и что это такое? В данной статье мы...
Чем утеплить расширительный бак на чердаке
В данной системе поддерживается атмосферное давление, так как она напрямую сообщается с атмосферой через расширительный бак открытого типа. Такой бак...
Чем утеплять баню внутри из блока
Полноценное утепление бани из блоков позволяет улучшить эксплуатационные возможности строения и снизить расходы, связанные с его обслуживанием. Благодаря расширению ассортимента...
Что означает цветовая температура светодиодных ламп
Цветовая температура является одной из основных характеристик светодиодных изделий, использующихся для освещения. Часто возникает вопрос, что же это такое и...
Adblock detector