По мере удаления от заземлителя шаговое напряжение: Статья про шаговое напряжение

Защитное заземление, понятие о шаговом напряжении — Студопедия

Корпус любой электроустановки, в частности электродвигателя в нор­мальном состоянии не находится под напряжением благодаря изоляции от токоведущих частей. Однако в случае повреждения изоляции любая из частей корпуса может оказаться под напряжением, под которое неожиданно может попасть человек.

Для уменьшения опасности поражения электротоком все установок заземляют.

Сеть с изолированной нейтралью.

Заземление состоит из заземлителя (стержень из уголковой стали, вертикально забитый в землю) и проводов соединяющих заземлитель с электроустановкой. Сопротивление заземления не должно превышать 10 Ом.

Назначение заземления – максимально уменьшить напряжение, под которое может попасть человек.

При отсутствии заземления и пробое фазы на корпус двигателя последний будет находиться под напряжением 220 В. При сопротивлении Rчел = 1000 Ом через человека пойдет ток силой 220 мА - это смертельно. Если двигатель заземлить, то большая часть тока потечет с двигателя через заземлитель на землю, а ветвь "двигатель-человек-земля" будет значительно разгружена, по ней потечет не опасный для человека ток, так как сопротивление человека, примерно в 100 раз больше сопротивления заземления.

В ряде помещений (теплицы, фермы и др.) отмечаются повышенная влаж­ность, запыленность, агрессивные пары и газы. В таких условиях изоляция электропроводов быстро выходит из строя, что сопровождается частым замы­канием электропроводок на корпус. В итоге на нем появляется потенциал по отношению к земле или влажному полу помещений. С целью защиты человека и животных в названных условиях используют метод выравнивание электрического потенциала, заключающееся в снижении напряжений прикосновения и шага между точками электроцепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых могут одновременно стоять человек и животное. Для этого метал­лические детали транспортеров, стойла и трубопроводы соединяют со стальной полосой или проволокой диаметром не менее 8 мм, которые укладывают в полу фермы на слой песчаной или щебеночной подушки перед заливкой его бетоном. По торцам помещения проводники присоединяют к металлоконструкциям фермы на высоте 300 - 500 мм (при этом выводы выравнивающих проводников в местах их выхода из пола изолируют друг от друга). Целость каждой цепи выравнива­ющих проводников проверяют раз в шесть месяцев, при этом сопротивление в местах креплений не должно превышать 1 Ом.


Понятие о шаговом напряжении.


При прохождении электрического тока с заземлителя в землю, на поверх­ности земли возникают электрические потенциалы, величина которых уменьша­ется по мере удаления от заземлителя. Если в момент прохождения тока через заземлитель около него будет находиться человек или животное, то он может оказаться под действием разности электрических потенциалов, в ре­зультате чего по его телу пройдет электроток. Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками поверхности земли, отстоящими друг от друга на расстоянии шага (0,8 м) называется шаговым напряжением. Для животных оно выше, чем для человека. Чем больше величина шага и чем ближе человек находиться к заземлителю, тем больше опасность поражения шаговым напряже­нием.

Шаговое напряжение может возникнуть вследствие удара молнии в землю, в дерево, также около упавших на землю электропроводов, находящихся под напряжением. Это напряжение вызывает судороги ног, человек падает и по­падает под еще большее напряжение "ноги-руки". В радиусе R = 20 м шаговое напряжение = 0.

Меры безопасности: не приближаться к местам падения не обесточенных проводов. Если попали под напряжение - нужно выйти из опасной зоны мелкими шагами или прыгать на одной ноге. Сориентироваться где источник.

Зануление - это преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок (например, корпуса электродвигателя), которые неожиданно могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводом. Зануление применяют в трехфазных четырехпроводных сетях напря­жением до 1000 В ( 380/220 В) с глухозаземленным нейтральным (нулевым) проводом обмотки питающего трансформатора,.

Принцип действия зануления заключается в превращении пробоя на кор­пус в однофазное короткое замыкание (замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока J к.з., при котором сгорают плавкие предохранители (скорость 5-7 сек) или срабатывает автомат (1-2с), По цепи: фаза-корпус-нулевой провод течет большой ток короткого замыка­ния» До срабатывания защиты зануление понижает напряжение на корпусе. Для уменьшения опасности поражения в случае обрыва нулевого провода этот провод заземляют повторно (R

П) так, чтобы расстояние от электроуста­новки до ближайшего повторного заземления было ≤ 100 м.

Содержание

радиус поражения и правила перемещения

Шаговое напряжение (ШН) возникает в результате протекания тока по какой-либо поверхности (открытому грунту или полу). Разница потенциалов между двумя точками токопроводящей плоскости на расстоянии среднего шага человека – это то, что понимается под напряжением шага.

Зона распространения шагового напряжения

Зона распространения шагового напряжения

Определение опасности

Зона ШН может возникнуть в результате падения на землю силового проводника тока. Электрическое поле распространяется по поверхности, создавая тем самым опасность удара электрическим током шагающего человека. Степень поражения человеческого организма зависит от нескольких факторов:

  • величина напряжения тока;
  • удалённость от аварийного источника электроэнергии;
  • сопротивление поверхностного слоя земли или пола;
  • расстояние между двумя точками контакта (средняя величина шага взрослого человека составляет 80 см).

Самая распространённая ситуация возникновения ШН происходит вследствие различных природных катаклизмов. Это может быть падение высоковольтных опор линий электропередач от землетрясения или повал деревьев на провода во время урагана. На производстве могут произойти обрыв силового кабеля и падение его на пол цеха.

Важно! При возникновении аварийных ситуаций, связанных с обрывом силового кабеля, отключение подстанции происходит в несколько этапов. При срабатывании автоматики напряжение подаётся ещё раз с целью проверки восстановления связи. Оказавшись в зоне поражения, нужно помнить об этом.

Причины возникновения шагового напряжения

Что это такое шаговое напряжение, и как происходит его возникновение? Чтобы ответить на эти вопросы, надо понимать действие электрического поля в зоне заземления источника тока. Заземлитель (упавший провод или кабель) распространяет вокруг себя электрический потенциал в виде конуса, вершина которого уходит вверх к точке соприкосновения проводника с землёй.

Степени опасности ШН

Степени опасности ШН

На поверхности грунта образуется электрическое поле в виде круга с определённым радиусом, точки которого обладают разной величиной потенциала. По мере увеличения расстояния от заземлителя сила тока падает. Чем больше длина между точками зоны поражения, тем больше разница потенциалов, значит, больше пошаговое напряжение.

Зона опасности шагового напряжения

Величина территории поражения электрическим током находится в прямой зависимости от силы протекающего тока, его частоты, сопротивления земли и ширины шага. Через ступни человека в это время может проходить ток, который вызовет непроизвольные судороги мышц.

Самое опасное это то, что при первом ударе человек может упасть, тогда ток начинает проходить сквозь организм. Это может вызвать паралич грудной клетки и сердечной мышцы. Остановка дыхания и сердца приводит к летальному исходу.

Расчёт шагового напряжения

Во время возникновения аварийной ситуации, связанной с падением силового кабеля, важно определить площадь поражения. Производят расчёт ШН в опасной для здоровья человека зоне. В аварийных службах энергообеспечения существуют нормативы для определённых участков риска вокруг линий электропередач.

Для определения силы однофазного тока Iкз короткого замыкания в той или иной точке опасного участка принимают во внимание напряжение фазы Uфаз, сопротивление в месте заземления R0 и в точке контакта – Rконт. Расчёт производят по формуле:

Iкз = Uф /R0 + Rконт

После вычисления силы тока приступают непосредственно к расчёту величины напряжения шага. Этому служит формула:

Uш = Iкзρa / 2πL (L + a),

где:

  • ρ – удельное сопротивление грунта,
  • L – расстояние от источника тока,
  • «a» – ширина шага.

На основании расчёта получают определение не только величины пошагового напряжения, но и создают сетку шага. Она позволяет обозначить зону, где наиболее вероятен летальный исход поражения человека.

Условия поражения шаговым напряжением

Условия поражения шаговым напряжением

Обратите внимание! В местах выпаса домашнего рогатого скота животные наиболее чувствительны к воздействию шагового напряжения. Расстояние между передними и задними конечностями в среднем составляет 1,4 м. Следовательно, разница потенциалов будет больше, чем напряжение среднего шага человека.

Безопасный выход из зоны поражения

Тяжесть поражения в зоне ШН могут выражаться следующими признаками:

  1. Покалывание и зуд в нижней части тела.
  2. Спазмы мышц ног и органов дыхания.
  3. Резкие болевые ощущения.
  4. Паралич.
Увеличение сопротивления по мере удалённости от заземлителя

Увеличение сопротивления по мере удалённости от заземлителя

При появлении первых двух ощущений у человека есть все шансы покинуть опасную территорию самостоятельно. Для этого нужно сомкнуть ступни и продолжать движение, так называемой гусиной походкой. Гусиный шаг – это передвижение ног, не размыкая ступни. То есть шаркающее перемещение не даёт возникнуть разным потенциалам между нижними конечностями.

Способ передвижения с помощью прыжков на одной ноге вполне безопасен, при этом возрастает риск потерять равновесие и упасть на землю. Тогда о самостоятельном спасении не может быть и речи. В этом случае могут наступить более тяжкие степени поражения: резкая боль и паралич. Тут спасение человека зависит от быстроты оказания помощи.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Признаны общие положения нахождения людей на территории с ШН. Они очень просты, соблюдать их надо обязательно. Правила состоят из 3 основных пунктов:

  1. Категорически запрещается находиться в опасной зоне без основных и дополнительных средств электрозащиты. К ним относятся сухая обувь на толстой резиновой подошве, резиновые перчатки, диэлектрический стержень (сухая деревянная палка или рейка).
  2. Если визуально виден лежащий провод или кабель, то приближаться к нему нельзя ближе 8-10 метров. Это безопасное расстояние определено специалистами при падении проводника с напряжением 1 тысячи вольт.
  3. Когда человека застало неожиданное возникновение ШН, ему нужно покинуть опасную территорию и передвигаться шаркающим шагом. Пятка одной ноги, не отставая от земли, плотно прилегает к носку другой ступни. Перемещение таким образом является самым безопасным выходом из опасной зоны ШН.
Правила

Правила

Чем опасен оборванный провод

Оборванный провод или кабель под напряжением опасен тем, что его присутствие никак не ощущается: нет ни запаха, ни звука. Только визуально можно определить наличие опасной ситуации.

По мере приближения к несанкционированному источнику электроэнергии, не видя его, можно ощутить первый признак ШН – лёгкое покалывание в нижних конечностях и небольшой зуд по всему телу. При возникновении этих ощущений нужно развернуться на 1800 и покинуть подозрительное место.

Как освободить человека от воздействия ШН

Высвободить жертву шагового напряжения от воздействия электрического тока можно только с применением средств индивидуальной защиты и дополнительных приспособлений. К ним относятся:

  • резиновые сапоги или обувь на толстой резиновой подошве;
  • резиновые электротехнические перчатки;
  • по возможности одеть прорезиненный комбинезон;
  • широкая сухая доска или лучше деревянный щит;
  • длинная палка.

Инструкция по освобождению человека от воздействия шагового напряжения:

  1. Одевают вышеуказанную обувь и перчатки.
  2. Для подхода к лежащему человеку используют доски или 2 щита.
  3. Один щит спасатель держит в руках, по другому настилу проходит далее.
  4. Затем меняет местами щиты. Таким образом спасатель продвигается к телу поражённого током человека.
  5. Если провод или кабель находится вблизи или на теле поражённого током, то его надо отбросить палкой в противоположную сторону от себя.
  6. Пострадавшего укладывают на щит и постепенно вытягивают настил в безопасное место, не забывая самому перешагивать попеременно на щиты.
  7. После доставки в безопасное место пострадавшему делают искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, не дожидаясь прибытия скорой помощи.
Освобождение пострадавшего от токоведущего проводника

Освобождение пострадавшего от токоведущего проводника

Снижения риска поражения ШН на предприятиях

На каждом промышленном предприятии, где используется мощное электрическое оборудование, предусмотрены мероприятия, ограждающие работников от негативного воздействия шагового напряжения. Во избежание возникновения аварийных ситуаций, связанных с несанкционированной утечкой тока высокого напряжения, систематически проводится обследование состояния защиты энергетических установок.

В соответствии с правилами техники безопасности работник попадает в зону риска только по получении специального допуска. Перед этим электромонтёр проходит специальный инструктаж и получает в своё распоряжение средства индивидуальной защиты от токов высокого напряжения.

Средства защиты

Чтобы избежать аварийных ситуаций, связанных с пробоем высокого напряжения в местах пребывания людей, применяются средства защиты как индивидуального, так и общего назначения. К необходимым индивидуальным предметам, ограждающим от опасного воздействия электроэнергии, относятся:

  • специальные комбинезоны;
  • перчатки;
  • диэлектрическая обувь;
  • шлемы из пластика.

Защита от шагового напряжения общего характера представляет собой средства аварийной автоматики. Современные системы автоматического контроля мгновенно реагируют на утечку электроэнергии и отключают линию, где это произошло.

Опасное напряжение для животных

В зонах возникновения пошагового напряжения, где человеку находиться более-менее безопасно, пребывание для животных может закончиться смертельным исходом. Расстояние между передними и задними конечностями вместе с массой тела животного представляет гораздо больший риск поражения током в месте шагового напряжения.

Дополнительная информация. Зная о незащищённости животных от ШН, пастухи на выпасе уводят крупный и мелкий скот подальше от линий электропередач. В случае падения кабеля на землю может погибнуть сразу всё стадо коров или овец.

Вовремя принятые меры к спасению людей, попавших в зону ШН, сохранят им жизнь. Не нужно паниковать, а строго придерживаться выполнения требований техники безопасности.

Видео

Шаговое напряжение. Виды и работа. Применение и особенности

Шаговое напряжение появляется между двумя точками на поверхности земли, которые находятся друг от друга на расстоянии шага человека. Чаще всего оно возникает рядом с оборвавшимся и касающимся землю высотным кабелем либо проводом. В результате оно растекается по земле и образует потенциал между точками. Человек, который передвигается и делает шаг, попадает под это напряжение, вследствие чего через него начинает течь ток.

Шаговое напряжение находится в непосредственной зависимости от сопротивления земли, а также силы тока, протекающей в ней. Если человек сделает большой шаг (стандартный шаг составляет порядка 0,8 метров), то это может представлять довольно серьезную опасность для него. Вызвано это тем, что чем больше расстояние между точками, то тем больше будет разность потенциалов. В особенности риск увеличивается, если по земле течет ток большой силы. Именно поэтому всем рекомендуется при попадании в такую ситуацию передвигаться маленькими шашками, чтобы исключить протекание тока через тело человека.

Виды
Шаговое напряжение бывает нулевым, наименьшим или самым большим показателем:

  • Нулевой показатель можно наблюдать тогда, когда живое существо, к примеру, человек, находится на линии равноценного потенциала, либо в месте, где нет линий прохождения электротока.
  • Самый малый показатель данного напряжения можно наблюдать в случае наибольшего удаления от заземляющего материала. Получается это практически за пределами течения электротока, то есть свыше 2-х десятков метров.
  • Самое большое значение напряжения можно наблюдать в случае, когда одна точка располагается прямо на заземляющем материале, а вторая точка находится на длине шага. Вызвано такое положение вещей тем, что потенциал относительно заземляющего материала движется по вогнутым кривым. В результате образуется большой перепад, в большинстве случаев прямо в начале данной кривой.

При наличии нескольких заземлителей напряжение будет существенно слабее, чем при одном.

Устройство

Шаговое напряжение способно возникать между 2-мя точками контура электротока, которые находятся между ними на длине шага. Оно, прежде всего, зависит от сопротивления земли, по которой движется ток, в том числе силы тока. Также может появляться в месте нахождения заземляющих устройств, в том числе в аварийных местах, где провода под напряжением соприкасаются непосредственно с землей.

Напряжение шага можно определить с помощью расстояния между 2-мя точками. Данный показатель находится в непосредственной зависимости от характера кривой напряжения. Говоря простыми словами оно зависит от типа заземлителя. К примеру, на земле в точке «А» имеется один заземлитель в виде электрода из металла, через который протекает электроток замыкания. Рядом с этим заземлителем образуется определенная область рассеивания электротока в земле. Это земля, за границами которой потенциал условно равняется нулю, что вызывается электротоками защитного заземления.

Главная причина этого явления кроется в том, что количество земли увеличивается по степени ухода от заземляющего устройства. В то же время ток рассеивается по земле на длине в двух десятков метров и больше, от заземляющего устройства. Объем земли в то же время повышается на порядок, в результате чего плотность электротока становится необратимо малой, а само напряжение между указанными точками уже практически не проявляется.

Принцип действия

Шаговое напряжение человек может испытать на себе, при обрыве фазных кабелей и касания их с землей. Если ток аварийными службами не отключается, а сами линии не ремонтируются, то существует большой риск того, что человек попадет именно под это напряжение. Земля отлично проводит электрический ток, в результате чего она является как бы своеобразным проводом, по которому может протекать ток.

Каждая точка земли, в которой имеется некоторый потенциал, будет уменьшаться по мере увеличение расстояния от точки касания проводом с землей. Но электроток начнет действовать на человека лишь в момент, когда его ноги соприкасаются с землей в двух точках, которые имеют разные потенциалы.

Применение

Шаговое напряжение может представлять существенную опасность для здоровья и жизни людей. Поэтому для его нивелирования применяются различные средства. Одним из эффективных средств уменьшения данного напряжения является использование поверхностных заземлителей. На практике места, где возможны аварии с замыканием фаз на землю, используют выравнивание потенциалов. Для этого поверхность земли оборудуется сеткой из заземленных кабелей, их закладывают непосредственно в верхнем грунте.

Функционирует данная система довольно-таки просто: во всех точках этой системы потенциал проводника имеет одинаковый показатель. В результате, если человек находится на данной сетке, то он просто не сможет попасть под напряжение. К примеру, ремонтник сможет спокойно подойти к месту обрыва, чтобы выполнить ремонт или починить провод.

Подобные системы очень действенны, однако не каждый столб с проводом может быть оборудован подобной системой. Поэтому людям необходимо знать способ, как можно безопасно выбраться из ситуации, когда они попадают в зону напряжение шага. Здесь нет ничего сложного, нужно запомнить только одну вещь: если Вы попали под шаговое напряжение, то нужно сохранять хладнокровие. Не нужно сразу же бежать из этого места, ведь чем больше шаг, тем сильнее будет напряжение и сила тока, с которой Вас может ударить.

Наоборот действовать нужно медленно: следует постараться выйти из зоны поражения простым гусиным шагом. Для этого нужно переставлять пятку ноги к носку ноги и маленькими шагами медленно идти. В результате ноги будут располагаться почти в одной точке, которая будет иметь один электрический потенциал. Это значит, что напряжения между ногами не будет. Также можно прыгать на одной ноге, но делать это нужно с крайней осторожностью. А лучше не делать этого вовсе. Если Вы упадете, то можете попасть под напряжение и уже самостоятельно из данной области не сможете выбраться.

Понять, что Вы располагайтесь в области возможного действия напряжения шага можно благодаря своим ощущениям. Если Вас «пощипывает», то стоит остановиться и приглядеться к ближайшим столбам, в особенности во время дождя. Как только Вы выйдете из области поражения, стоит связаться с ремонтниками, чтобы они быстрее отремонтировали данный участок.

Лошадиная авария

В 1928 году произошел курьезный случай. На мосту растрескался изолятор, вследствие чего мост попал под напряжение. Людей, которые шли через мост «потряхивало», а лошадь убило. Автомат в течение двух секунд разъединил цепь. Но чтобы проверить причину, дежурный вновь подал ток. В результате появилось напряжение шага, которое убило еще пару лошадей. Объяснение было простое – ноги лошадей были на расстоянии 1,5 метров и имели железные подковы.

Похожие темы:

37. Напряжение прикосновения и шаговое напряжение

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. При прикосновении человека к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, часть тока замыкания на землю проходит через человека, а если корпус не заземлен, то через человека проходит весь ток замыкания на землю (однополюсное прикосновение). 

Величина напряжения прикосновения для человека, стоящего на грунте и коснувшегося оказавшегося под напряжением заземленного корпуса может быть определена как разность потенциалов руки (корпуса) и ноги (грунта) с учетом коэффициентов:

a1 – учитывающего форму заземлителя и расстояния от него до точки, на которой стоит человек;

a2 – учитывающего дополнительное сопротивление цепи человека (одежда, обувь)

Наиболее опасным для человека является прикосновение к корпусу, находящемуся под напряжением и расположенному вне поля растекания.

Шаговое напряжение – напряжение, обусловленное электрическим током, ротекающим в земле или токопроводящем полу, и равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (пола), находящимися на расстоянии одного шага человека.

Значение напряжения шага зависит от ширины шага и удаленности человека от места замыкания на землю. По мере удаления от места замыкания напряжение шага уменьшается.

Наибольшее напряжение шага будет вблизи заземлителя и особенно, когда человек одной ногой стоит над заземлителем, а другой – на расстоянии шага от него. Если человек находится вне поля растекания на одной эквипотенциальной линии, то напряжение шага равно нулю.

38.Организационно-технические мероприятия по предупреждению поражения электрическим током

Основные меры защиты от воздействия электрического тока:

1) Обеспечения недоступности токоведущих частей электрооборудования за счет использования систем ограждения, изоляции.

2) Применение малых напряжений при эксплуатации ручного электрофицированного инструмента, переносных источников тока.

3) Электрическое разделение цепи на отдельные участки с помощью специальных разделительных трансформаторов, что позволяет уменьшить электрическую емкость цепи, повысить сопротивление изоляции.

4) Выравнивание потенциала земли за счет применения групповых заземлителей с целью устранения шагового напряжения.

5) Применение средств индивидуальной защиты.

6) Проведение проф. отбора при приеме на работу лиц, обслуживающих энергоустановки (предварительный и периодический медицинский осмотры).

7) Обучение персонала методам безопасной эксплуатации электрооборудования с последующей проверкой знаний.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

• оформление работы нарядом-допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

• допуск к работе;

• надзор во время работы;

• оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

В качестве средств индивидуальной защиты используют дополнительные изолирующие защитные средства, служащие для усиления защитного действия основных средств, вместе с которыми они должны применяться. При работе с напряжением до 1000В используют изолирующие подставки, галоши, боты, перчатки, коврики и инструменты с изолированными рукоятками, которые подвергаются периодическим испытаниям (проверкам) на пригодность.

Напряжение шага и прикосновения., действующие на человека. Меры защиты.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. При прикосновении человека к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, часть тока замыкания на землю проходит через человека, а если корпус не заземлен, то через человека проходит весь ток замыкания на землю (однополюсное прикосновение). Наиболее опасным для человека является прикосновение к корпусу, находящемуся под напряжением и расположенному вне поля растекания.

Потенциалы на поверхности грунта при замыкании тока на корпус любого потребителя распределяются по гиперболической кривой. Напряжение прикосновения равно разности потенциалов корпуса электрооборудования и точек почвы, на которых находятся ноги человека. Чем дальше электродвигатель находится от заземлителя, тем под большее напряжение прикосновения человек попадает, и наоборот, чем ближе к заземлителю, тем меньше напряжение прикосновения U . За пределами зоны растекания тока напряжение прикосновения равно напряжению на корпусе оборудования относительно земли. Снизить напряжение прикосновения и силу тока можно за счет малого сопротивления системы защитного заземления или увеличения потенциала поверхности в зоне растекания тока на землю.

Для защиты людей от напряжения прикосновения применяется уравнивание потен­циалов, а также использование дополнительных изолирующих электрозащитных средств (изолирующих подставок; изолирующих ковриков).

Шаговое напряжение – напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим в земле или токопроводящем полу, и равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (пола), находящимися на расстоянии одного шага человека. Значение напряжения шага зависит от ширины шага и удаленности человека от места замыкания на землю. По мере удаления от места замыкания напряжение шага уменьшается.

Наибольшее напряжение шага будет вблизи заземлителя и особенно, когда человек одной ногой стоит над заземлителем, а другой – на расстоянии шага от него. Если человек находится вне поля растекания на одной эквипотенциальной линии, то напряжение шага равно нулю.

На расстоянии 1 м от места стекания тока на землю потенциал снижается на 68%, на расстоянии 10 м снижение достигает 92%, а на расстоянии 20 м потенциал точек земли практически равен нулю. Такое распределение потенциалов объясняется тем, что вблизи заземлителя площадь проводника-земли малая, поэтому здесь земля оказывает большое сопротивление прохождению тока. По мере удаления от заземлителя сечение проводника-земли увеличивается, сопротивление его уменьшается, следовательно, и падение напряжения уменьшается. На расстоянии более 20 м от места замыкания тока земля практически не оказывает сопротивления прохождению тока. Оказавшись в зоне напряжения шага, выходить из нее следует небольшими шагами (гусиными скользящими шагами) в сторону, противоположную месту предполагаемого замыкания на землю и, в частности, лежащего на земле провода.

Основные меры защиты

  1. Изоляция токоведущих частей с устройствами непрерывного контроля. Различают виды изоляции:

рабочая – обеспечивает нормальную работу электроустановок и защиту от поражения током

дополнительная – предусматривается на случай повреждения рабочей изоляции, рабочая+дополнительная=двойная изоляция

усиленная – улучшенная изоляция, которая обеспечивает ту же степень защиты, что и двойная изоляция.

Нормирование изоляции: характеристика – сопротивление изоляции. Контроль изоляции: периодически осуществляется мегаомметрами, при приемосдаточных испытаниях электроустановок после монтажа, ремонта, при обнаружении дефекта, а также в установленные нормативные сроки. Постоянный контроль осущ. приборами, включенными в цепь электроустановки, они подают сигнал о снижении сопротивлении изоляции.

  1. Ограждение и недоступность токоведущих частей. Оградительные устройства применяются с целью исключения возможности прикосновения к токоведущим цепям. Выполняются в различном исполнении.

  2. Эл. разделение сетей. Сети большой протяженности имеют значительные емкости, и даже однофазное прикосновение в таких сетях опасно. Поэтому их разделяют разделительными трансформаторами на отдельные участки, что уменьшает их емкостную составляющую и опасность поражения тока.

  3. Применение малых напряжений. Малое напряжение – до 42 В, которое используется для питания инструментов, а также для переносных светильников и местного освещения на станках в помещениях с особой и повышенной опасностью.

  4. Электрозащитные средства. Служат для выполнения ремонтных и пусконаладочных работ в действующих электроустановках. По назначению они делятся на изолирующие, ограждающие и вспомогательные. Изолирующие служат для изоляции человека от токоведущих деталей. Бывают основными (изоляция длительно выдерживают рабочее напряжение, для установок до 1000В – изолирующие штанги, изолирующие клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент, боты, указатели напряжения; свыше 1000В – изолирующие штанги, указатели напряжения, клещи) и дополнительные (применяются совместно с основными – коврики, галоши, изолирующие подставки). Ограждающие средства служат для ограждения токоведущих частей и ошибочных операций в коммутационном оборудовании – переносные ограждения, переносные заземления. Вспомогательные служат для защиты от падений с высоты, вспышек света, механических повреждений – пояса, канаты, когти, очки, рукавицы, противогазы.

  5. .Защитные заземления -преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением. Заземлению подлежат корпуса приборов, станков, станины, опоры и др.

Принцип действия: снижение уровней напряжений прикосновения относительно земли до допустимых пределов.

Причины оказания корпусов под напряжением:

· самоиндукция, индукция

· блуждающие токи

Пробой изо Заземление состоит из защитного заземляющего устройства ( стержневые электроды, которые размещаются по контуру или в линию), к которому подключены все производственные помещения, а к ним крепится оборудование. Все параметры заземления рассчитываются специальными методами.

  1. Зануление– преднамеренное эл. сопротивление с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия: зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате которого срабатывает защита (автомат или предохранитель или реле), которая селективно отключает поврежденный участок сети. Нулевой защитный проводник нельзя путать с нейтралью, который служит для питания потребителя. Для надежного отключения и срабатывания защита проводимость проводов выбирается такой, чтобы ток короткого замыкания был как минимум в 3 раза больше номинального тока ближайшего реле, автомата или предохранителя. Нулевой провод через 20-30 метров повторно заземляется с целью уменьшения напряжения на корпусе в момент кз. Зануление контролируется аналогично заземлению мегаомметрами.

  2. 8. Защитное отключение

Это быстродействующая защита, применяемая в тех случаях, когда все другие виды защиты трудноосуществимы, ненадежны или когда к электроустановке предъявляются повышенные требования безопасности. Особенности – быстродействие, чувствительность, помехоустойчивость.

Шаговое напряжение: понятие, защита

Электрический ток не выявляет никаких внешних знаков опасного присутствия — не существует ни запахов, никаких признаков, вызывающих тревогу. По этой причине пострадавший выясняет, что угодил в зону шагового напряжения тогда, когда уже становится поздно. Электричество наносит поражение неожиданно, после того, как пострадавший начинает движение и становится подключенным к электроцепи.

Что называется шаговым напряжением

Такое напряжение образуется во время обрыва электролинии свыше 0.4 кВ на почву. Земля хорошо проводит электроток и способствует дальнейшему его движению. Каждая точка на почве, в области растекания, обретает конкретный электропотенциал, уменьшаемый по степени отдаления от места касания линии с землей. Электроток поражает в одно мгновение, в ту секунду, когда ноги пострадавшего дотрагиваются 2-х точек, которые имеют различные электропотенциалы.

Шаговое напряжение

В связи с этим определение шагового напряжения (ШН) звучит таким образом — это разность потенциалов образованная 2-мя точками касания с грунтом. Чем такой шаг больше, тем значительнее разность и тем реальнее возникновение удара электротоком. Величина ШН зависима от удельного сопротивления почвы и размера тока проходящего сквозь землю.

Какая опасность напряжения шага

Максимальное значение ШН определяется при наибольшем приближении человека к лежащему на земле проводу, а минимальное — при удалении его на дистанцию 20 м и дальше. При поражении шаговым напряжением начинаются судороги ножных мускул ног, из-за чего пострадавший падает на почву.

Поражение от ШН

В это мгновение кончается действие шагового напряжения и появляется еще одна, наиболее страшная опасность: взамен нижней петли в теле пострадавшего создается другой, наиболее угрожающий путь электротока, как правило — от рук к ногам, через все жизненно важные органы, тем самым появляется угроза поражения электротоком со смертельным исходом.

Важно! Не менее опасным шаговое напряжение является для крупных домашних животных, поскольку размер хода у них большой и, следовательно, создается громадный размер разности потенциалов, воздействующих на них.

Максимальный радиус

Чрезвычайно значимым показателем при перемещении по зоне токовой утечки считается определение радиуса действия. На уровень поражения человека электротоком оказывают действие следующие факты:

  • на какой дистанции от точки падения он находится;
  • на каких точках потенциала расположены ноги человека.
Максимальный радиус

Самая опасная зона проявляется, обычно, в радиусе 20 м от места падения провода, находящегося под напряжением. Необходимо не забывать, что сырая земля усиливает эффект воздействия и увеличивает радиус. Наиболее серьезным будет ШН от 5 до 8 м от места пробоя, при напряжении в сети более 1000 В. Когда напряжение в точке падения не превосходит 1000 В, то жизненно опасный радиус воздействия напряжения шага сокращается до 5 м.

Обратите внимание! Наибольший ущерб жизни человека будет причинен в той ситуации, если одной ногой пострадавший станет стоять на заземлителе, а второй — на шаговом расстоянии от точки заземления. Считается, что средний шаг зрелого мужчины равен примерно 0.80 м.

Какая зона шагового напряжения

Шаговое напряжение находится в зависимости от силы тока и характеристики удельного сопротивления почвы или материала покрытия грунта, сквозь который протекает ток. Сравнительно безопасным считается дистанция от упавшей линии до человека — 20 м.

Зона ШН

Зона воздействия ШН находится в зависимости от различных причин, так же как и степень влияния на человека:

  • Температура наружного воздуха.
  • Материал обуви человека, например, в случае резиновой обуви — возможность нанесения электрического удара минимальна.
  • Присутствие в крови человека спиртосодержащих.
  • Дистанция от точки падения провода.
  • Характеристика и влагосодержание в грунте.
  • Факт наличия открытых царапин на ногах.

Радиус воздействия ШН сильно усиливает влага в атмосфере и на почве. Наиболее небезопасным считается район, в радиусе от 5 до 10 м от места падения линии. Радиус воздействия на водной и почвенной среде рассчитывается по особенным формулам для определения сопротивления среды. Такой расчет дает возможность установить и шаговое напряжение, и неопасную дистанцию.

Как правильно перемещаться и выйти из зоны

Чтобы не стать жертвой электроудара поблизости оторванного провода ЛЭП, необходимо знать, как правильно передвигаться в зоне шагового напряжения. В первую очередь покидают область угрозы, удаляясь на неопасную дистанцию, как минимум 8 м. Во время перемещения в опасных участках токового влияния применяют «гусиный шаг».

Важно! Прикасаться к объектам и людям в области растекания тока — запрещено.

Правильное перемещение

Для возможности покинуть зону ШН, не подвергаясь опасности, нужно соблюдать правила электрической безопасности:

  • Перемещаться по участку напряжения, применяя «гусиный шаг».
  • В период передвижения, пятка идущей ноги ставится к носку опорной.
  • Запрещено отделять подошву от грунта либо другого покрытия земли.
  • Размах шажков нужно уменьшать до максимальной степени.
  • Запрещено перемещаться по месту бегом или прыжками.
  • Запрещено двигаться в направление к лежащему кабелю.
  • Запрещено двигаться спирально.

Дополнительная информация! Для безопасного движения в зоне ШН, в частности для высвобождения человека, необходимо применять специальные электрозащитные средства — диэлектрические боты.

Выход из зоны шагового напряжения

Поражение человека шаговым напряжением наступает с ног. В зависимости от силы тока пострадавший способен почувствовать небольшое покалывание, сокращения мышц, внезапную боль. В особенных ситуациях ШН вызывает паралич одной или двух ног.

Выход из зоны

Перед тем, как выходить из зоны шагового напряжения, нужно выполнить следующие рекомендации:

  1. Если рядом нет никого, кто в силах предоставить помощь, освобождение из опасного участка нужно осуществлять без промедления.
  2. Если имеется возможность, рекомендуется обратиться в МЧС и известить о районе пребывания.
  3. Уходить из зоны ШН прыжками решительно запрещено. В результате падения человека существует опасность поражения электротоком.
  4. После завершения выхода из зоны ШН, необходимо попробовать пометить опасную границу, проинформировать МЧС либо дежурный электроперсонал РЭС о существовании небезопасного участка.

По информации ВОЗ, в 80% самостоятельное освобождение из зоны ШН не несет в себе серьезных последствий для здоровья пострадавших. У 20% выбравшихся из зоны имеются повреждения органов дыхания и затруднения с сердцем.

Меры защиты от шагового напряжения

Существуют всеобщие правила электробезопасности и меры по защите от воздействия электротоком, позволяющие избежать опасных ситуаций для жизнедеятельности человека. Как правило, поражению ШН подвержены электротехнический персонал электрических сетей, которые должны принимать меры защиты от шагового напряжения во время устранения аварийной ситуации в сетях.

Защита от ШН

Выполняя работы в опасной зоне они должны быть одеты в специальную защитную одежду, диэлектрические перчатки и диэлектрические боты. По требованиям ПУЭ, ручки всех без исключения электроинструментов должны быть оснащены изоляционной защитой.

Если, невзирая на все старания, все-таки не получилось избежать удара электротоком, пострадавшему необходимо в самые кратчайшие сроки предоставить первую медпомощь:

  1. Различными допустимыми способами останавливают отрицательное воздействие тока.
  2. Вызывают скорую помощь.
  3. В случае необходимости производится процедура искусственного дыхания и массаж сердца.
  4. Электрический ожог прикрывается обеззараженной повязкой.
  5. Потерпевшему необходимо предоставить покой и направить в медучреждение, вне зависимости от его самочувствия.

Важно! Категорически запрещено закапывать потерпевшего в почву, так как вес усложняет респирацию и нарушает функцию сердечной мышцы. Также запрещается делать окатывание водой, чтобы не допустить переохлаждения организма. Ожоговую рану содержат в чистоте, иначе появляется возможность развития гангрены и столбняка.

Никто не застрахован от воздействия электрического тока. Теперь известно, как правильно перемещаться в зоне шагового напряжения и как оказать первую помощь пострадавшему.

Кафедра пдсс Лабораторная работа №6 «исследование эффективности защитных мер от воздействия напряжения шага»

Национальный Исследовательский Технологический Университет

«Московский Институт Стали и Сплавов»

(НИТУ МИСиС)

Выполнил:

студент Макаров А.В.

группа МО-06-1

Допуск:

Выполнение:

Защита:

Москва 2010

Цель работы – оценить условия возникновения напряжений шага и эффективность защиты от опасности поражения с помощью сложных заземляющих контуров.

    1. Общие сведения

В соответствии с ГОСТ 12.1.009-76 [1] напряжение шага – это напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

Такое явление наблюдается при замыкании электрического тока на землю или на заземленный металлический корпус электроустановки, при ударе молнии, при обрыве и последующем падении провода на землю. Вследствие этого в земле образуется зона растекания тока.

Зона растекания тока – зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю (ГОСТ 12.1.009-76 [1]).

Если на графике по вертикальной оси отложить напряжение в вольтах, а по горизонтальной – расстояние от заземлителя в метрах, то кривая распределения в зоне растекания тока будет иметь крутой спад вблизи заземлителя и тем более пологую форму, чем выше проводимость грунта (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Кривая распределения потенциалов полусферического заземлителя в зоне растекания тока

Закон распределения потенциалов в электрическом поле заземлителя описывается сложной зависимостью, определяемой размерами, формой заземлителя и электрическими свойствами грунта.

Для выявления закона распределения потенциалов грунта в поле растекания тока сделаем следующее допущение: ток Iз стекает в землю через одиночный полусферический заземлитель радиусом x0, погруженный в однородный изотропный грунт с удельным электрическим сопротивлением ρ, во много раз превышающим удельное электрическое сопротивление материала заземлителя (рисунок 6.2).

Линии растекающегося тока направлены по радиусам от заземлителя, как от центра, а сечения земли как проводника представляют собой полусферы с радиусами x0<x1<x2<…<xn.

Рисунок 6.2 – Растекание тока в грунте через полусферический заземлитель

Поверхности этих сечений соответственно равны:

, (6.1)

где S0, S1 ,S2, Sn – площади поверхностей, по которым распределяется ток, на расстояниях x0, x1, x2,…, xn, м2;

x0, x1, x2,…, xn – расстояния, м.

Ток распределяется по этим поверхностям равномерно, так как грунт однородный и изотропный. Плотность тока δ на поверхности грунта в точке А, находящейся на расстоянии x от центра заземлителя, определяется как отношение тока замыкания на землю Iз к площади поверхности полусферы радиусом x:

, (6.2)

где δ – плотность тока на поверхности грунта, А/м2;

Iз – сила тока замыкания на землю, А;

x – расстояние от центра заземлителя до точки А, м.

Для определения потенциала точки А, лежащей на поверхности радиусом x, выделим элементарный слой, толщиной dx. Падение напряжения в этом слое

, (6.3)

где E=δ·ρ – напряженность электрического поля, В/м;

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м.

Удельное сопротивление грунта – это сопротивление 1 м3 грунта с ребром длиной 1 м. Наибольшую величину ρ имеет зимой в северных районах при промерзании почвы и летом в южных районах, когда почва сухая. Значение ρ земли колеблется в широких пределах: от десятков до тысяч Ом⋅м.

Потенциал точки А, или напряжение этой точки относительно земли, равен суммарному падению напряжения от точки А до бесконечно удаленной точки с нулевым потенциалом:

, (6.4)

Подставив в выражение (6.4) соответствующие значения из выражений (6.2) и (6.3), а также значение E, получим

, (6.5)

Проинтегрировав выражение (6.5) по x, получаем выражение для потенциала точки А, или напряжения этой точки относительно земли, в следующем виде:

, (6.6)

Так как , то (6.6) принимает вид

, (6.7)

Таким образом, по мере удаления от заземлителя потенциал точек снижается, и имеет место гиперболическая зависимость потенциала точки от расстояния (см. рисунок 6.1).

Шаговое напряжение определяется, как разность потенциалов между точками, например А и Б (см. рисунок 6.1).

, (6.8)

Подставив в выражение потенциал точки А, исходя из (6.6) при полусферическом заземлителе, и потенциал точки Б находящейся от заземлителя на расстоянии x+a, т.е. точка Б отстоит от точки А на величину шага человека a, получим:

, (6.9)

Таким образом, величина напряжения шага Uш определяется по формуле:

, (6.10)

где Iз – ток замыкания на землю, А;

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

a – величина шага (0,8 – 1,0 м), м;

x – расстояние от центра заземлителя до рассматриваемой точки на поверхности земли, м;

Наибольшее значение шаговое напряжение имеет вблизи заземлителя. По мере удаления от заземлителя шаговое напряжение уменьшается. Если ноги человека находятся на одинаковом расстоянии от заземлителя, т.е. на линии равного потенциала (на эквипотенциали), то шаговое напряжение равно нулю.

Шаговое напряжение зависит от напряжения заземлителя:

, (6.11)

где – коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой.

Коэффициент напряжения шага βш зависит от формы и конфигурации заземлителя и положения относительно заземлителя точки, в которой он определяется. Чем ближе к заземлителю, тем больше βш и, следовательно, больше шаговое напряжение. Человек, находящийся вне поля растекания тока не попадает под действие шагового напряжения, так как βш=0. Как видно из выражения для определения коэффициента шага, его значение меньше единицы. Таким образом, шаговое напряжение составляет часть напряжения на заземлителе. Полученное выражение для определения βш справедливо только для полусферического заземлителя.

Для другой формы заземлителей, а также для заземлителей, состоящих из нескольких электрически соединенных между собой электродов, распределение потенциалов определяется сложными зависимостями. Следовательно, и коэффициент напряжения шага в различных случаях определяется очень сложными выражениями. Значение βш для одиночного протяженного заземлителя длиной l > 20 м составляет 0,14, а для заземлителя, состоящего из ряда стержней, соединенных полосой – 0,10.

Нахождение человека в поле растекания тока может привести к поражению, если шаговое напряжение Uш превышает допустимое по условиям электробезопасности значение Uдоп. Зона вокруг заземлителя, при котором Uш > Uдоп, называется опасной зоной. Радиус опасной зоны зависит от напряжения на заземлителе и удельного сопротивления грунта.

На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения составляет 68 % полного напряжения, на расстоянии 10 м – 92 %, на расстоянии 20 м потенциалы точек настолько малы, что практически могут быть равны нулю. Такие точки поверхности почвы считаются находящимися вне зоны растекания тока и называются «землей».

Сила тока, проходящего через тело человека, когда он находится под действием напряжения шага Uш определяется по следующей формуле:

, (6.12)

где Rчел – сопротивление тела человека, Ом;

Rш – сопротивление растеканию тока в земле от одной ноги до другой, зависящее от удельного сопротивления поверхности грунта ρ, площади ступни ног (680 см2) и длины шага (0,8 м), Ом.

Величина Rш обычно принимается равной 6·ρ (сопротивлением обуви пренебрегают).

Величина шагового напряжения не нормируется, по ряду причин:

  • нормируемой величиной является напряжение прикосновения, численные значения которой значительно больше шагового напряжения, кроме того, протекание тока по пути «рука – рука» более опасно, чем по пути «нога – нога»;

  • в нормативах устанавливается допустимая величина сопротивления защитного заземления, на основании которой и проектируется сложный заземляющий контур.

Однако в ряде зарубежных работ принимаются численные значения нормируемых напряжений прикосновения и шага в пределах от 50 до 200 В. Наиболее распространенным значением является 125 – 150 В. Напряжение 150 В не является само по себе безопасным и не исключает возможности поражения. Его можно назвать расчетным напряжением при проектировании заземления на высоковольтных подстанциях.

Много случаев поражения людей при воздействии шагового напряжения объясняется тем, что при воздействии шагового напряжения даже небольшого значения (50 – 80 В) в мышцах ног возникают судороги и человек падает. После падения человека ток проходит через другие участки тела, а также может замкнуть точки с большими потенциалами.

Поэтому чаще всего, считается, что шаговое напряжение ниже 40 В не представляет для человека опасности. Однако для животных, поражение этим напряжением во многих случаях приводит к гибели. Животные, которые оказываются в зоне шагового напряжения, попадают под более высокую разность потенциалов в связи с большим расстоянием между ногами и прохождением тока через грудную клетку. Известно, что для крупного рогатого скота и свиней опасным (смертельным) является напряжение всего лишь 24 – 30 В. Поэтому в ГОСТ Р 50571.14-96 «Электроустановки зданий» (см. приложение 6.1) установлены нормируемые значения напряжения шага.

В соответствии с межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности) ПОТ РМ-016-2001 [2] при эксплуатации электроустановок не разрешается приближаться на расстояние менее 8 м к лежащему на земле проводу воздушной линии электропередачи (ЛЭП) под наведенным напряжением выше 1000 В, к находящимся под напряжением железобетонным опорам ЛЭП напряжением 6 – 35 кВ при наличии признаков протекания тока замыкания на землю (повреждение изоляторов, прикосновение провода к телу опоры, испарение влаги из почвы, возникновение электрической дуги на стойках и в местах заделки опоры в грунт и др.). В этих случаях вблизи провода или опоры следует организовать охрану для предотвращения приближения к месту замыкания людей и животных, установить по мере возможности предупреждающие знаки или плакаты, сообщить о происшедшем владельцу ЛЭП.

Коллективным средством защиты от опасного воздействия напряжения шага на человека является выравнивание потенциалов в зоне растекания тока путем устройства сложных заземлителей в виде замкнутого контура, охватывающего всю территорию защищаемого объекта.

Сложный заземляющий контур представляет собой совокупность горизонтальных и вертикальных заземлителей (стальные полосы, профильное железо и т.п.), закопанных на определенную глубину.

В качестве заземлителей применяют прутковую круглую сталь диаметром не менее 10 мм (неоцинкованная) и 6 мм (оцинкованная), полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм2, угловую сталь с толщиной полок не менее 4 мм и стальные трубы с толщиной стенок не менее 3,5 мм.

Расчет заземляющего контура строится в зависимости от принятой величины тока замыкания, удельного сопротивления грунта, защищаемой площади, находящейся под электрооборудованием, и т.п. и сводится к определению размеров заземляющего устройства с целью доведения величины его сопротивления до нормируемых значений.

Размещение заземлителей производится таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического потенциала на площади, занятой электрооборудованием. Для этой цели прокладывают заземляющие полосы на глубине 0,5 – 0,7 м вдоль рядов оборудования и в поперечном направлении, т.е. образуется заземляющая сетка, к которой присоединяется заземляемое оборудование.

Контурное заземление обеспечивает безопасность работ в зоне заземления, так как шаговое напряжение Uш < Uдоп, т.е. опасная зона отсутствует. Чтобы уменьшить шаговые напряжения за пределами контура, в грунте укладывают специальные металлические шины, соединенные с заземлителем (см. рисунок 6.3). При этом спад потенциалов происходит по пологой кривой, и шаговые напряжения снижаются.

Рисунок 6.3 – Кривая изменения потенциала за пределами контура

Электрическое заземление - Методы и типы заземления

Электрическое заземление - Компоненты, Методы и типы заземления - Установка электрического заземления

Электрическое заземление, Заземление, Методы заземления, Типы заземления, Компоненты заземления и его характеристики В отношении электрического заземления для электроустановок.

Что такое электрическое заземление или заземление?

Для подключения металлических (проводящих) частей электрического прибора или установок к земле (заземлению) называется Заземление или Заземление .

Другими словами, чтобы соединить металлические части электрических машин и устройств с заземляющей пластиной или заземляющим электродом (который погружен во влажную землю) через толстый проводник (с очень низким сопротивлением) в целях безопасности, известен как Заземление или заземление .

К заземлению или, скорее, к заземлению, означает подключение части электрического устройства, такой как металлическое покрытие из металла, заземление клемм розеточных кабелей, оставшихся проводов, которые не подводят ток к земле.Заземление можно сказать как соединение нейтральной точки системы электропитания с землей, чтобы избежать или минимизировать опасность при разряде электрической энергии.

Electrical Earthing and Grounding Electrical Earthing and Grounding

Полезно знать

Разница между заземлением, заземлением и заземлением

Позвольте мне устранить путаницу между заземлением, заземлением и соединением.

Заземление и Заземление - это те же термины, что и заземление. Заземление - это обычно слово , используемое для заземления в североамериканских стандартах , таких как IEEE, NEC, ANSI и UL и т. Д., В то время как заземление используется в европейских , странах общего благосостояния и британских стандартах, таких как IS и IEC и т. Д.

Слово Соединение используется для соединения двух проводов (а также проводников, труб или бытовых приборов). Соединение известно как соединение металлических деталей различных машин, которые не считаются проводящими электрический ток при нормальной работе. из машин, чтобы привести их на одном уровне электрического потенциала.

Почему заземление важно?

Основная цель заземления состоит в том, чтобы избежать или свести к минимуму опасность поражения электрическим током, пожара из-за утечки тока через землю по нежелательному пути и обеспечить, чтобы потенциал проводника с током не возрастал относительно земли, чем он рассчитан. изоляции.

Когда металлическая часть электроприборов (части, которые могут проводить или пропускать электрический ток) вступает в контакт с проводом под напряжением, возможно, из-за сбоя в установке или из-за повреждения изоляции кабеля, металл становится заряженным, и на нем накапливается статический заряд. это .Если человек прикоснется к такому заряженному металлу , результатом будет сильный шок.

Чтобы избежать подобных случаев, системы электропитания и части приборов должны быть заземлены, чтобы передавать заряд непосредственно на землю. Именно поэтому нам необходимо электрическое заземление или заземление в электрических установочных системах.

Ниже приведены основные потребности заземления.

  • Для защиты человеческих жизней, а также для обеспечения безопасности электрических устройств и приборов от утечки тока.
  • Для поддержания постоянного напряжения в исправной фазе (если неисправность возникает на какой-либо одной фазе).
  • Для защиты электрической системы и зданий от освещения.
  • Служить обратным проводником в электрической системе тяги и связи.
  • Во избежание возгорания в электроустановочных системах.
Различные термины, используемые в электрическом заземлении
  • Земля: Надлежащее соединение между системами электроустановки через проводник к заглубленной плите в земле известно как Земля.
  • Заземлено: Когда электрическое устройство, прибор или системы электропроводки подключены к земле через заземляющий электрод, оно называется заземленным устройством или простым «Заземленным».
  • Заземлено: Когда электрическое устройство, прибор или электрическая установка подключены к заземляющему электроду без плавкого предохранителя, автоматического выключателя или сопротивления / импеданса, это называется «заземленным».
  • Заземляющий электрод: Когда проводник (или проводящая пластина) утоплен в землю для электрической системы заземления.Известно, что это электрод Земли. Заземляющие электроды имеют различные формы, такие как проводящая пластина, проводящий стержень, металлическая водопроводная труба или любой другой проводник с низким сопротивлением.
  • Заземляющий вывод : Проводник или проводящая полоса, подключенные между заземляющим электродом и системой электроустановки и устройствами, называются заземляющим проводом.
  • Проводник заземления: Проводник, который подключен к различным электрическим устройствам и приборам, таким как распределительная плата, различные вилки и приборы и т. Д.иными словами, провод между заземляющим проводом и электрическим устройством или прибором называется проводником заземления. Он может иметь форму металлической трубы (полностью или частично), металлической оболочки кабеля или гибкой проволоки.
  • Подводящий заземляющий проводник : Провод, подключенный между распределительной платой и распределительной платой, т. Е. Этот проводник связан с вспомогательными главными цепями.
  • Сопротивление заземления: Это полное сопротивление между заземляющим электродом и землей в Ом (Ом).Сопротивление земли - это алгебраическая сумма сопротивлений заземляющего проводника, заземляющего провода, заземляющего электрода и земли.
Точки заземления

Заземление в любом случае не выполняется. В соответствии с правилами IE и правилами IEE (Института инженеров-электриков),

  • Штырь заземления 3-контактных розеток и 4-контактных штепсельных розеток должен быть надежно и надежно заземлен.
  • Все металлические кожухи или металлические покрытия, содержащие или защищающие любые линии или устройства электропитания, такие как трубы и трубопроводы GI, содержащие кабели VIR или PVC, переключатели с железной обшивкой, распределительные щиты с железной оболочкой и т. Д., Должны быть заземлены (заземлены).
  • Корпус каждого генератора, стационарных двигателей и металлических частей всех трансформаторов, используемых для управления энергией, должен быть заземлен двумя отдельными и вместе с тем разными соединениями с землей.
  • В 3-проводной системе постоянного тока средние провода должны быть заземлены на генераторной станции.
  • Стойочные провода, предназначенные для воздушных линий, должны быть заземлены путем подключения, по крайней мере, одной жилы к заземляющим проводам.

Похожие сообщения: Тестирование электрических и электронных компонентов и устройств с помощью мультиметра

Компоненты системы заземления

Полная электрическая система заземления состоит из следующих основных компонентов.

  • Проводник для обеспечения непрерывности заземления
  • Провод заземления
  • Электрод заземления
Components of Earthing System. A Complete Electrical Grounding System Components of Earthing System. A Complete Electrical Grounding System Компоненты электрической системы заземления
Проводник заземления 9000 Провод Часть 1 Провод заземления Провод Провод система заземления, которая соединяет все металлические части электроустановки, например трубопровод, воздуховоды, коробки, металлические оболочки переключателей, распределительные щиты, переключатели, предохранители, регулирующие и управляющие устройства, металлические части электрических машин, таких как двигатели, генераторы, трансформаторы и металлический каркас, где установлены электрические устройства и компоненты, известны как провод заземления или провод заземления, как показано на рис.

Сопротивление проводника заземления очень низкое. Согласно правилам IEEE, сопротивление между клеммой заземления потребителя и проводом заземления (в конце) не должно превышать 1 Ом. Проще говоря, сопротивление заземляющего провода должно быть меньше 1Ом .

Размер проводника заземления или провода заземления зависит от размера кабеля , используемого в цепи .

Размер Проводник заземления

Площадь поперечного сечения Проводника заземления не должна быть меньше половины площади поперечного сечения самого толстого провода, используемого в электрической проводке .

Обычно размер неизолированного медного провода, используемого в качестве заземляющего проводника, составляет 3SWG. Но имейте в виду, что не используйте менее 14SWG в качестве заземляющего провода. Медная полоса также может использоваться в качестве заземляющего проводника вместо оголенного медного провода, но не используйте ее, пока производитель не порекомендует ее.

Провод заземления или заземляющее соединение

Проводник, подключенный между проводником заземления и заземляющим электродом или пластиной заземления, называется заземляющим соединением или «проводом заземления».Точка, в которой соединяются провод заземления и заземляющий электрод, называется «точкой соединения», как показано на рис.

Провод заземления - это последняя часть системы заземления, которая соединена с заземляющим электродом (который находится под землей) через точку заземления.

Должны быть минимальные соединения в заземляющем проводе, а также меньшие по размеру и прямые в направлении.

Как правило, медный провод может использоваться в качестве заземляющего провода, но медная полоса также используется для высокой установки, и она может выдерживать большой ток повреждения из-за большей площади, чем медный провод.

Жесткий волоченный неизолированный медный провод также используется в качестве заземляющего провода. В этом методе все заземляющие проводники подключаются к общей (одной или нескольким) точкам подключения, а затем заземляющий провод используется для подключения заземляющего электрода (заземления) к точке подключения.

Чтобы повысить коэффициент безопасности установки, в качестве заземляющего провода используются два медных провода для соединения металлического корпуса устройства с заземляющим электродом или заземляющей пластиной. То есть если мы используем два заземляющих электрода или заземления, то будет четыре заземляющих провода.Не следует учитывать, что два заземляющих провода используются как параллельные пути для протекания токов короткого замыкания, но оба пути должны работать правильно, чтобы нести ток короткого замыкания, потому что это важно для большей безопасности. Motor Earthing. Motor Grounding Motor Earthing. Motor Grounding

Размер заземляющего провода

Размер или площадь заземляющего провода не должна быть меньше половины самого толстого провода, используемого в установке.

Наибольший размер заземляющего провода - 3SWG , а минимальный размер должен быть не менее 8SWG .Если используется провод 37 / .083 или ток нагрузки составляет 200A от напряжения питания, то вместо двойного заземляющего провода рекомендуется использовать медную полосу. Способы подключения заземления показаны на рис.

Примечание: мы опубликуем дополнительную статью о размере Земной плиты с простыми расчетами ... Оставайтесь с нами.

Заземляющий электрод или заземляющая пластина

Металлический электрод или пластина, которая погружена в землю (под землей) и является последней частью электрической системы заземления.Проще говоря, последняя подземная металлическая (пластинчатая) часть системы заземления, которая связана с заземляющим проводом, называется заземляющей пластиной или заземляющим электродом.

Металлическая пластина, труба или стержень могут использоваться в качестве заземляющего электрода, который имеет очень низкое сопротивление и безопасно передает ток повреждения к земле (земле). Jointing Copper Wire Earthing Leads to Earth Plate & Wrong & right ways for Earthing Lead Installation Jointing Copper Wire Earthing Leads to Earth Plate & Wrong & right ways for Earthing Lead Installation

Размер заземляющего электрода

В качестве заземляющего электрода можно использовать как медь, так и железо.

Размер заземляющего электрода (для меди)

2 × 2 (шириной два фута и длиной) и толщиной 1/8 дюйма., То есть 2 ’x 2’ x 1/8 ″ . ( 600x600x300 мм )

В случае с железом

2 ′ x2 ′ x ¼ » = 600x600x6 мм

Рекомендуется закопать заземляющий электрод во влажной земле. Если это невозможно, то добавьте воду в трубу GI (оцинкованное железо), чтобы обеспечить влажность.

В системе заземления установите заземляющий электрод в вертикальное положение (под землей), как показано на рис. Выше. Кроме того, нанесите 1 фут (около 30 см) слоя порошкообразного древесного угля и известковой смеси вокруг заземляющей пластины (не путайте с заземляющим электродом и заземляющей пластиной, поскольку оба они одинаковы).

Это действие делает возможным увеличение размера заземляющего электрода, что обеспечивает лучшую непрерывность в заземлении (система заземления), а также помогает поддерживать влажность вокруг заземляющей пластины.

P.S: Мы опубликуем пример расчета размера электродов Земли ... Оставайтесь с нами.

Полезно знать:

Не используйте кокс (после сжигания угля в печи для выделения всех газов и других компонентов оставшийся 88% углерода называется коксом) или каменный уголь вместо древесного угля (древесного угля), потому что это вызывает коррозию в заземляющей пластине.

Так как, уровень воды отличается в разных областях; поэтому глубина установки заземляющего электрода также различна в разных областях. Но глубина установки заземляющего электрода должна быть не менее футов (3 метра) и должна быть ниже футов ( 304,8 мм ) от постоянного уровня воды.

Двигатели , Генератор , Трансформаторы и т. Д. Должны быть подключены к заземляющему электроду в двух разных местах.

Размер заземляющей пластины или заземляющего электрода для малой установки

При малой установке используйте металлический стержень (диаметр = 25 мм (1 дюйм) и длину = 2 м (6 футов) вместо заземляющей пластины для системы заземления. Металлическая труба должна быть На 2 метра ниже поверхности земли. Чтобы поддерживать влажные условия, поместите смесь угля и извести на 25 мм (1 дюйм) вокруг плиты заземления.

Для эффективности и удобства вы можете использовать медные стержни от 12,5 мм (0,5 дюйма) до 25 мм. (1 дюйм) в диаметре и 4 м (12 футов) в длину.Обсудим способ установки заземляющего стержня последнего.

Методы и виды электрического заземления

Заземление может быть выполнено разными способами. Различные методы, используемые в заземлении (в домашней проводке или на заводе и другом подключенном электрическом оборудовании и машинах) обсуждаются следующим образом

Заземление пластин:

В системе заземления пластин пластина, изготовленная из меди с размерами 60 см x 60 см x 3,18 мм (т.е. 2 фута x 2 фута x 1/8 в ) или оцинкованное железо (GI) размерами 60 см x 60 см x 6,35 мм (2 фута x 2 фута x ¼ дюйма) погружено вертикально в землю (яма), которая должна быть не менее 3 м (10 футов) от уровня земли.

Для правильной системы заземления следуйте вышеупомянутым шагам (введение в заземляющую пластину), чтобы поддерживать влажность вокруг заземляющего электрода или заземляющей пластины. plate earthing, plate grounding plate earthing, plate grounding

Заземление трубы:

Оцинкованная сталь и перфорированная труба одобренной длины и диаметра помещаются вертикально во влажном грунте в такой системе заземления.Это самая распространенная система заземления.

Размер используемой трубы зависит от величины тока и типа почвы. Размер трубы обычно составляет 40 мм (1,5 дюйма) в диаметре и 2,75 м (9 футов) в длину для обычной почвы или больше для сухой и каменистой почвы. Влажность почвы будет определять длину трубы, которая будет закопана, но обычно она должна составлять 4,75 м (15,5 фута). Pipe Earthing and Grounding Pipe Earthing and Grounding

Заземление стержня

Это тот же метод, что и заземление трубы.Медный стержень диаметром 12,5 мм (1/2 дюйма) или диаметром 16 мм (0,6 дюйма) из оцинкованной стали или полой секции 25 мм (1 дюйм) трубы GI длиной более 2,5 м (8,2 фута) погружают вертикально в землю вручную или с помощью пневматического молотка. Длина встроенных в почву электродов снижает сопротивление заземления до желаемого значения.

Copper Rod Electrode Earthing System Copper Rod Electrode Earthing System Система заземления с электродной медной катанкой
Заземление с помощью Waterman

В этом методе заземления трубы Waterman (оцинкованный GI) используются для целей заземления.Обязательно проверьте сопротивление труб GI и используйте зажимы заземления, чтобы минимизировать сопротивление для правильного заземления.

Если в качестве заземляющего провода используется многожильный провод, то очистите конец жилы провода и убедитесь, что он находится в прямом и параллельном положении, которое затем можно плотно подсоединить к водопроводной трубе.

Заземление в виде полос или проводов:

В этом методе заземления зачистите электроды сечением не менее 25 мм х 1.6 мм (1 дюйм х 0,06 дюйма) погружается в горизонтальные траншеи с минимальной глубиной 0,5 м. Если используется медь сечением 25 мм x 4 мм (1 дюйм x 0,15 дюйма) и размером 3,0 мм 2 , если это оцинкованное железо или сталь.

Если вообще используются круглые проводники, их площадь поперечного сечения не должна быть слишком маленькой, скажем, менее 6,0 мм 2 , если это оцинкованное железо или сталь. Длина проводника, утопленного в земле, даст достаточное сопротивление заземления, и эта длина должна быть не менее 15 м.

Общий метод установки электрического заземления (шаг за шагом)

Обычный метод заземления электрического оборудования, устройств и приборов заключается в следующем:

  1. Прежде всего, выкопайте яму 5x5 футов (1,5 × 1,5 м). около 20-30 футов (6-9 метров) в земле. (Обратите внимание, что глубина и ширина зависят от природы и структуры грунта).
  2. Хороните подходящую (обычно 2 х 2 х 1/8 дюйма (600 х 600 х 300 мм) медную пластину в этой яме в вертикальном положении.
  3. Герметичный заземляющий провод через гайки из двух разных мест на заземляющей пластине.
  4. Используйте два заземляющих провода с каждой заземляющей пластиной (в случае двух заземляющих пластин) и закрепите их.
  5. Чтобы защитить соединения от коррозии, нанесите на них смазку.
  6. Соберите все провода в металлической трубе с заземляющего электрода (ов). Убедитесь, что труба находится на 1 фут (30 см) над поверхностью земли.
  7. Для поддержания условий влажности вокруг заземляющей пластины, нанесите 1-футовый (30 см) слой порошкового древесного угля (древесного угля) и известковой смеси вокруг заземляющей пластины вокруг заземляющей пластины.
  8. Используйте наперстки и гайки для плотного соединения проводов с опорными плитами машин. Каждая машина должна быть заземлена в двух разных местах. Минимальное расстояние между двумя заземляющими электродами должно составлять 10 футов (3 м).
  9. Провод заземления, который соединен с корпусом, и металлические детали всей установки должны быть плотно соединены с заземлением. Убедитесь, что вы используете непрерывность с помощью теста непрерывности.
  10. Наконец (но не в последнюю очередь), проверьте всю систему заземления через тестер заземления.Если все идет о планировании, то заполните яму почвой. Максимально допустимое сопротивление для заземления составляет 1 Ом. Если оно больше 1 Ом, увеличьте размер (не длину) заземляющего провода и проводников заземления. Держите внешние концы труб открытыми и время от времени добавляйте воду, чтобы поддерживать влажность вокруг заземляющего электрода, что важно для лучшей системы заземления.
Спецификация SI для заземления

Ниже приведены различные характеристики заземления в соответствии с индийскими стандартами.Здесь мало;

  • Заземляющий электрод не должен быть расположен (установлен) вблизи здания, система установки которого заземлена на расстоянии не менее 1,5 м.
  • Сопротивление заземления должно быть достаточно низким, чтобы вызвать ток, достаточный для срабатывания защитных реле или плавких предохранителей. Его значение не является постоянным, поскольку оно зависит от погоды, поскольку зависит от влажности (но не должно быть менее 1 Ом).
  • Заземляющий провод и заземляющий электрод будут из одного материала.
  • Заземляющий электрод всегда следует размещать в вертикальном положении внутри земли или в яме, чтобы он мог контактировать со всеми различными слоями земли.

Похожие сообщения:

Опасность не заземления A Система питания

Как подчеркивалось ранее, заземление предусмотрено в порядке

  • Во избежание поражения электрическим током
  • Во избежание риска возгорания в результате тока утечки на землю через нежелательный путь и
  • . Убедиться в том, что токопроводящий проводник не поднимается до потенциала относительно общей массы земли, чем его проектная изоляция.

Однако, если чрезмерный ток не будет заземлен, приборы будут повреждены без помощи плавкого предохранителя. Вы должны заметить, что чрезмерный ток заземлен на их генерирующих станциях, поэтому провода заземления несут очень мало или вообще не имеют тока. Следовательно, это означает, что нет необходимости заземлять какие-либо провода (провод под напряжением, заземление и нейтраль), содержащиеся в ПВХ. Заземление провода под напряжением катастрофично.

Я видел человека, убитого просто потому, что с верхнего полюса оторвался провод под напряжением и упал на землю, пока земля была мокрой.Избыточный ток заземляется на генерирующих станциях, и, если вообще заземление неэффективно из-за неисправности, в этом случае будут помогать прерыватели замыкания на землю. Предохранитель помогает только тогда, когда передаваемая мощность выше номинальной мощности наших приборов, он блокирует ток, достигающий наших приборов, продувая и защищая наши приборы в процессе работы.

В наших электрических приборах, если чрезмерные токи не заземлены, мы бы испытали сильный удар. Заземление происходит в электрических приборах только тогда, когда есть проблема, и это должно спасти нас от опасности.Если при электронной установке металлическая часть электроприборов вступает в непосредственный контакт с проводом под напряжением, который может возникнуть в результате сбоя в установке или иным образом, металл будет заряжаться и на нем накапливается статический заряд.

Если вам случится дотронуться до металлической части в этот момент, вы будете поражены. Но если металлическая часть прибора заземлена, заряд будет переноситься на землю, а не накапливаться на металлической части прибора. Ток не протекает через провода заземления в электрических приборах, он делает это только тогда, когда есть проблема, и только направляет нежелательный ток на землю, чтобы защитить нас от сильного удара.

Кроме того, если провод под напряжением случайно (в неисправной системе) касается металлической части машины. Теперь, если человек прикасается к этой металлической части машины, то ток будет течь через его тело к земле, следовательно, он будет шокирован (поражен электрическим током), что может привести к серьезным травмам даже к смерти. Вот почему заземление так важно?

Электрическое заземление и заземление… .. Продолжение следует…

Пожалуйста, подпишитесь ниже, если вы хотите получить предстоящий пост о Заземление / Заземление , например:

  • Рассчитать размер проводника заземления, заземление Свинцовые и заземляющие электроды для различных электрических устройств и оборудования, таких как двигатели, трансформаторы, домашняя электропроводка и т. Д. С помощью простых расчетов
  • Ток заземления и замыкания на землю
  • Защита системы заземления и дополнительных устройств, используемых в системе заземления / заземления
  • Точки, которые следует запомнить при обеспечении заземления / заземления
  • Важная инструкция для правильной системы заземления
  • Правила электричества относительно заземления
  • Как проверить сопротивление заземления с помощью тестера заземления
  • Как проверить сопротивление контура заземления с помощью амперметра и вольтметра
  • Защитное многократное заземление
  • И многое другое….

Похожие сообщения:

.
Что означает хорошее заземление подстанции и коммутационной станции?
Заземление

для безопасности

Обеспечение надлежащего заземления на подстанции и коммутационных станциях очень важно для безопасности обслуживающего персонала, так как электрические устройства не поднимаются выше допустимых пределов и что заземляющее соединение прочное, чтобы рассеивать замыкание на землю.

What does a good grounding of the power substation and switching station really mean? Что означает хорошее заземление подстанции и коммутационной станции?

Важность эффективной, долговечной и надежной земли для обеспечения безопасности от поражения электрическим током не требует более подробного рассмотрения.

При заземлении, подключении электрооборудования к общей массе земли, это сопротивление имеет очень низкое сопротивление.

Содержание:

  1. Требования к заземлению подстанции
  2. Максимально допустимое сопротивление системы заземления
  3. Напряжение прикосновения (E-TOUCH)
  4. Шаг Напряжение (E STEP)
  5. Система заземления
  6. на подстанции
  7. Расположение Земного Электрода
  8. Заземление различного оборудования на подстанции
  9. Заземление распределительного трансформатора

1.Требования к хорошему заземлению подстанции

Цель системы заземления на подстанции состоит в том, чтобы обеспечить под и вокруг подстанции поверхность, которая должна быть с равномерным потенциалом и близкой к нулю или абсолютным потенциалом земли, насколько это возможно.

Обеспечение такой поверхности с постоянным потенциалом под и вокруг подстанции гарантирует, что ни один человек на подстанции не пострадает из-за травмы в случае возникновения короткого замыкания или развития других ненормальных условий в оборудовании, установленном во дворе ,

Основные требования к хорошей системе заземления на подстанции:

  1. Стабилизирует потенциалы цепи относительно земли и ограничивает общий рост потенциала.
  2. Защищает жизнь и имущество от перенапряжения.
  3. Обеспечивает низкоимпедансный путь к токам короткого замыкания для обеспечения быстрой и стабильной работы защитных устройств при замыканиях на землю.
  4. Поддерживает максимальный градиент напряжения вдоль поверхности внутри и вокруг подстанции в безопасных пределах во время замыкания на землю.

Вернуться к содержанию ↑


2. Максимально допустимое сопротивление системы заземления

Большая электростанция 0,5 Ом
Крупная подстанция 1,0 Ом
Малая подстанция 2,0 ​​Ом
Во всех остальных случаях 8,0 Ом
Заземление внутри установки 1.0 Ом

Вернуться к содержанию ↑


3. Напряжение прикосновения (E-TOUCH)

Определение

- Разность потенциалов между металлической структурой земли и точкой на поверхности земли, разделенной расстоянием, равным нормальному максимальному горизонтальному радиусу действия человека, приблизительно один метр, как показано на рисунке 1.

Touch voltage at a grounded structure Touch voltage at a grounded structure Рисунок 1 - Напряжение прикосновения в заземленной конструкции

Вернуться к содержанию ↑


4. Шаг напряжения (E STEP)

Определение - Разность потенциалов между двумя точками на поверхности земли, разделенными расстоянием в один шаг, который будет принят равным одному метру в направлении максимального градиента потенциала, как показано на рисунке.

Step voltage at a grounded structure Step voltage at a grounded structure Рисунок 2 - Шаговое напряжение на заземленной конструкции

Вернуться к содержанию ↑


5. Система заземления на подстанции

Система заземления состоит из заземляющей (или) сетки, заземляющих электродов, проводников заземления и заземления.


5.1 Мат земли или Сетка

Основное требование к заземлению - , чтобы иметь очень низкое сопротивление заземления . Если измерять отдельные электроды в почве, они будут иметь довольно высокое сопротивление.

Но если площадь этих отдельных электродов связана между собой внутри почвы, это увеличивает площадь в постоянном состоянии с почвой и создает число или параллельные пути, и, следовательно, значение сопротивления заземления в состоянии взаимосвязи, которое называется объединенным сопротивлением заземления , будет быть намного ниже, чем индивидуальное сопротивление.

Однако необходимо соединение электродов заземления. Подстанция включает в себя множество заземлений через отдельные электроды. Чтобы обеспечить равномерное соединение, внутри грунта образуется коврик или сетка или заземляющий проводник.Таким образом, коврик расстилается под подстанцией.

Следовательно, если заземляющий электрод приводится в грунт, связывание может быть выполнено с помощью небольшой связи между этим электродом и заземляющим ковриком, расположенным поблизости.

Распространение такого мата в почве также обеспечивает объект заземления, а поверхность под и вокруг подстанции поддерживается на максимально абсолютном потенциале земли, насколько это возможно, .

Вернуться к содержанию ↑


5.2 Строительство Earth Mat

Участок подстанции, включая забор, разделен с интервалами, скажем, шириной четыре метра, а также длиной и шириной. Вдоль этих линий вырыты траншеи глубиной 900-1 900 м и глубиной м . Проводники заземления достаточных размеров (в зависимости от тока повреждения) расположены в нижней части этих траншей. Все перемычки и стыки скреплены.

Затем траншеи заполняются почвой однородной мелкой массы земли, смешанной с необходимыми химическими веществами в зависимости от удельного сопротивления почвы.Если местоположение оборудования фиксировано, интервалы также устанавливаются так, что заземляющий мат проходит рядом с местоположением оборудования, чтобы облегчить легкую взаимосвязь.

Предпочтительно, чтобы выдвигал коврик за пределы ограждения примерно на один метр. , чтобы ограждение также можно было надлежащим образом заземлить и сделать безопасным для прикосновения.

Обычно заземляющий коврик залегает горизонтально на глубине около полуметра ниже поверхности земли, а грунтовые стержни в подходящих точках.

Substation grounding Substation grounding Рисунок 3 - Заземление подстанции

Вернуться к содержанию ↑


5.Мат 3 Земли на подстанции

заземляющий мат подключен к следующему на подстанции:

  • Нейтральная точка такой системы через собственную независимую землю.
  • Каркас оборудования и другие нетоковедущие части электрооборудования на подстанции.
  • Все посторонние металлические каркасные работы, не связанные с оборудованием.
  • Ручка рабочей трубы.
  • Забор, если он находится в пределах 2 м от коврика.

Вернуться к содержанию ↑


6. Расположение заземляющего электрода

Расположение заземляющего электрода следует выбирать в одном из следующих типов грунтов в порядке предпочтения:

  • Мокрый болотистый грунт.
  • Глина, суглинистая почва и пахотная земля
  • Глина и суглинок, смешанные с различными пропорциями песка, гравия и камней.
  • Влажный и мокрый песок, торф.

Следует избегать сухого песка, известняка из гравийного мела, гранита, очень каменного грунта и всех мест, где девственные породы находятся очень близко к поверхности.

Substation ground grid Substation ground grid Рисунок 4 - Наземная сеть подстанции

Вернуться к содержанию ↑


6.1 Трубчатый электрод

Он должен быть изготовлен из G. B ’трубы класса G.I . Внутренний диаметр не должен быть меньше 38 мм, а длина трубы должна быть 100 мм. Длина трубопровода электрода должна составлять не менее 2,5 м. . Это должно быть встроено вертикально.

Там, где встречаются скальные породы, они могут быть наклонены к вертикали. Наклон должен быть не более 30 от вертикали.

Чтобы уменьшить глубину погружения электрода без увеличения сопротивления, несколько труб должны быть соединены вместе параллельно . Сопротивление в этом случае практически пропорционально обратному числу используемых электродов, если каждый из них находится за пределами области сопротивления другого.

Расстояние между двумя электродами в таком случае предпочтительно должно быть не менее чем в два раза больше длины электрода, как показано на рисунке 5.

Pipe Electrode Pipe Electrode Рисунок 5 - Трубный электрод

Вернуться к содержанию ↑


7.Заземление различного оборудования на подстанции


7.1 Изоляторы и переключатели

Между ручкой и заземляющим проводом, прикрепленным к монтажному кронштейну, предусмотрен гибкий заземляющий провод, а ручка переключателей соединена с заземляющим ковриком с помощью двух отдельных отдельных соединений, выполненных с помощью плоского MS.

Одно соединение выполнено с ближайшим продольным проводником , а другое - с ближайшим поперечным проводником мата .

HV switch grounding HV switch grounding Рисунок 6 - Заземление выключателя высокого напряжения (фото предоставлено: Brink Constructions, Inc.)

Вернуться к содержанию ↑


7.2 Молниеотводы

Проводники, короткие и прямые, насколько это практически возможно, для обеспечения минимального сопротивления , должны напрямую соединять основания молниеотводов с сетью заземления. Кроме того, должно быть как можно более прямое соединение со стороны заземления молниеотводов с рамой защищаемого оборудования.

Для каждого разрядника освещения должны быть предусмотрены отдельные заземляющие электроды по причине , что большая система заземления сама по себе может быть относительно мало полезной для молниезащиты . Эти заземляющие электроды должны быть подключены к основной системе заземления.

В случае осветительных разрядников, установленных рядом с трансформаторами, заземляющий проводник должен быть расположен вдали от резервуара и охладителей во избежание возможной утечки масла, вызванной искрением.

144kV Lightning Arresters with grounded bottom terminals and with insulated leads 144kV Lightning Arresters with grounded bottom terminals and with insulated leads Рисунок 7 - Молниезащитные разрядники на 144 кВ с заземленными нижними клеммами и с изолированными выводами (фото любезно предоставлено: разрядники.ком)

Вернуться к содержанию ↑


7.3 Автоматические выключатели

Для каждого выключателя будет пять заземляющих соединений с матом заземления с помощью: MS плоского (i) корпуса выключателя (ii) панели реле (iii) ТТ выключателя (iv) Две стороны конструкции выключателя.

Circuit breakers grounding Circuit breakers grounding Рисунок 8 - Заземление выключателей (фото предоставлено Casteel Corporation)

Вернуться к содержанию ↑


7.4 Трансформаторы

Бак каждого трансформатора должен быть напрямую подключен к основной сети.Кроме того, должно быть как можно более прямое соединение от резервуара до стороны заземления выступающих грозовых разрядников.

Направляющие рельсы трансформатора должны быть заземлены отдельно или путем соединения на каждом конце пути и с интервалами, не превышающими 60,96 метра (200 футов) .

Заземление нейтрального проходного изолятора должно осуществляться двумя отдельными полосами на заземляющей сетке и также должно быть проложено в чистом виде для ранжирования ячейки и охладителей.

Transformer structure grounding Transformer structure grounding Рисунок 9 - Заземление трансформаторной конструкции

Вернуться к содержанию ↑


7.5 Трансформаторы тока и потенциальные трансформаторы

Несущие конструкции блока трансформаторов тока и трансформаторов потенциалов, все болтовые накладки, к которым прикреплены вводы, соединены с заземляющим ковриком посредством двух отдельных отдельных соединений, выполненных с помощью плоского МС.

Одно соединение выполнено с ближайшим продольным проводником , а другое - с ближайшим поперечным проводником мата .

High Voltage Substation High Voltage Substation Рисунок 10 - Подстанция высокого напряжения (автоматические выключатели, измерительные трансформаторы)

Вернуться к содержанию ↑


7.6 Другое оборудование

Все оборудование, конструкции и металлические рамы выключателей и изоляторов должны быть заземлены отдельно, как показано на рисунке 11.

Structure earthing Structure earthing Рисунок 11 - Заземление конструкции

Вернуться к содержанию ↑


7,7 Заборы

Забор подстанции, как правило, должен располагаться слишком далеко от оборудования подстанции и заземляться отдельно от основания станции. Станция и ограждение не должны быть связаны.

Во избежание какого-либо риска для человека, идущего возле забора внутри станции, никаких металлических частей, соединяющих заземление станции, не должно быть рядом с забором пять футов , и желательно покрыть полосу шириной около десяти футов внутри забор слоем щебня, который сопротивляется высоко даже во влажном состоянии.

Если расстояние между ограждением и станционными сооружениями не может быть увеличено как минимум на пять футов, и если ограждение находится слишком близко к конструкции оборудования подстанции и т. Д., Ограждение станции должно быть подключено к земле ограждения.

В противном случае человек, касающийся ограждения и заземления станции одновременно , будет подвержен очень высокому потенциалу в условиях неисправности .

Substation fence earthing Substation fence earthing Рисунок 12 - Заземление забора подстанции

В заборе в непосредственной близости от участка станции можно избежать высокого ударного напряжения , обеспечив хороший контакт между станциями забора и заземляя забор с интервалами .Ограждение станции не должно быть связано с заземлением станции, но должно быть заземлено отдельно.

Однако, если ограждение близко к металлическим частям подстанции, оно должно быть подключено к заземлению станции.

Вернуться к содержанию ↑


7,8 заземляющий провод

Все провода заземления на станции должны быть подключены к сети заземления станции.

Чтобы потенциалы заземления станции в условиях неисправности не применялись к заземляющим проводам и опорам линии электропередачи, все провода заземления, поступающие на станцию, должны быть оборваны и изолированы на стороне станции первой опоры или опоры , внешней по отношению к Станция с помощью 10 ”дискового изолятора.

Вернуться к содержанию ↑


7,9 Кабели и опоры

Кабели с металлической оболочкой в ​​зоне заземления станции должны быть подключены к этой сети. Многожильные кабели должны быть подключены к сетке как минимум в одной точке . Одножильные кабели обычно следует подключать к сети только в одной точке.

Если кабели, подключенные к заземляющей сетке станции, проходят под металлическим ограждением по периметру станции, они должны быть проложены на глубине не менее 762 мм (2'-6 ”) ниже ограждения или должны быть заключены в изоляционная труба на расстоянии не менее 1524 мм (5 футов) с каждой стороны ограждения.

Вернуться к содержанию ↑


7.10 Панели и ячейки

Каждая панель или шкаф должны быть снабжены рядом с основанием рамой заземления из меди, к которой должны быть подключены металлические основания и крышки переключателей и контактора.

Шина заземления корпуса, в свою очередь, должна быть соединена с сетью заземления проводом заземления .

Panel earthing Panel earthing Рисунок 13 - Заземление панели

Вернуться к содержанию ↑


8.Заземление распределительного трансформатора

Давайте посмотрим следующие девять правил, которые вы должны соблюдать для правильного заземления структуры распределительного трансформатора:

  1. Для заземления должны быть предусмотрены три заземляющих ямы в треугольной формации на расстоянии шести метров друг от друга.
  2. Землеройная яма
  3. должна быть выкопана для размера 45 см х 45 см и глубиной 5 футов.
  4. 3 номера диаметром 40 мм и толщиной 2,9 мм и 3 метра. (10 футов) длина заземляющей трубы должна использоваться для заземления.

    Эта земляная труба устанавливается в грунтовой яме глубиной 5 футов, и для балансировки длины земляная труба вбивается в землю.

  5. Когда труба врезается в землю, земля, окружающая трубу, может считаться состоящей из концентрических цилиндров земли, которые будут больше по размеру и площади, так как они удалены от трубы. Ток может распространяться в землю с большой площадью, имеющей небольшое сопротивление.
  6. 3 м. Длина электрода будет иметь контакт с землей площадью 3 м в радиусе.Следовательно, для достижения лучшего эффекта трубу 3 м следует закреплять на расстоянии 6 м (то есть) вдвое больше длины трубы.
  7. Для лучшего заземления один зажим G I должен быть приварен к заземляющей трубе, а другой - с помощью 2 болтов. 11/2 x 1⁄2 G Я затягиваю гайки и 4 шт. Г. И. шайб к земляной трубе.
  8. Два отдельных отдельных соединения через провод G I должны быть выполнены от нейтральной втулки трансформатора до ямы заземления № 2.
  9. Два отдельных отдельных соединения через провод GI должны быть сделаны от грозового разрядника трансформатора HT до заземления №.1.

    Насколько это возможно, этот заземляющий провод не должен иметь контакта с другими заземляющими проводами. При необходимости для изоляции можно использовать гильзы из ПВХ.

  10. Два отдельных отдельных соединения через провод GI от следующих частей конструкции должны быть выполнены к заземлению № 3, как показано на рисунке 14 ниже.
    • Металлическая часть диска и останься.
    • Верхний канал.
    • AB выключатель рамы, металлическая часть изолятора, боковые подлокотники.
    • HG предохраняет раму и металлическую часть изолятора.
    • LT поперечина, металлическая часть изолятора, каркас предохранителя открытого типа.
    • Направляющая AB и рабочая труба (сверху и снизу)
    • Корпус трансформатора.
    • Угол ремня.
    • Посадочный канал
    • Молниеотвод
    • LT.

Вышеуказанные заземляющие соединения должны быть выполнены по возможности на без соединений . Везде, где необходимы соединения, следует использовать рукава GI путем правильной обжимки.

Земельные ямы №2 и 3 могут быть связаны между собой, чтобы служить в качестве параллельного пути и снизить сопротивление заземления.
Если сопротивление заземления заземляющей ямы № 1 высокое, то другая земляная яма № 4 может быть сформирована в качестве противозадирной земли и связана с ямой молниезащитного разрядника HT.

Earthing of Distribution Transformer Structure Earthing of Distribution Transformer Structure Рисунок 14 - Заземление распределительного трансформатора

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Руководство по техническому обслуживанию электрической подстанции общего обслуживания от правительства Индии / Министерства путей сообщения

,
Факты и термины по заземлению, которые вы всегда должны помнить

Цель заземления

Работая инженером-электриком, вы должны помнить дюжину вещей, особенно тех, которые касаются безопасности. Независимо от того, работаете ли вы в области проектирования электрооборудования или выполняете его, вы должны признать, что заземление - это одна из основ, которую вы никогда не должны забывать. Давайте поговорим о заземлении.

Earthing facts Факты заземления

В общем, заземление всегда является эталоном для различных концепций в электротехнике, и это очень интересно.В этой технической статье будут изложены все факты заземления, чтобы напомнить всем нам, инженерам. Итак, начнем.

Системы заземления

имеют следующее общее назначение: защита жизни и имущества в случае 50-Гц-замыканий (коротких замыканий и замыканий на землю) и переходных процессов (молнии, переключение).

Общая схема всей системы заземления с секциями для низкого напряжения, высокого напряжения и зданий и для строительных служб показана на рисунке 1.Наиболее важные определения, связанные с заземлением, сгруппированы ниже.

Земля - ​​это термин, обозначающий Землю как местоположение и Землю как материал, например, почвы, виды гумуса, глины, песка, гравия, камня. Эталонное заземление (нейтральное заземление) - это та часть земли, в частности поверхность вне зоны влияния заземляющего электрода или системы заземления, в которой нет никаких обнаруживаемых напряжений, возникающих в результате тока заземления между любыми двумя случайными точками.

Заземляющий электрод - это проводник, встроенный в землю и электрически связанный с ним, или проводник, встроенный в бетон, который контактирует с землей на большой площади (например,грамм. фундамент земли).

Components of a ground electrode Components of a ground electrode Компоненты заземляющего электрода

Заземляющий проводник - это проводник, соединяющий системную часть, которая должна быть заземлена, к заземляющему электроду, если он расположен вне контакта с землей или изолирован в земле.

Если соединение между нейтральным или фазовым проводником и заземляющим электродом включает в себя изолирующую линию, разъединитель или катушку защиты от замыкания на землю, то соединение между заземляющим электродом и клеммой заземления ближайшего из перечисленных выше устройств является только соединением. считается заземляющим проводником.

Главный заземляющий провод - это заземляющий провод, к которому подключено несколько заземляющих проводников.

Не включает:

  1. Заземляющие проводники, соединяющие заземленные части отдельных узлов трехфазных сборок (3 измерительных трансформатора, 3 наконечника, 3 опорных изолятора и т. Д.),
  2. При установке в отсеке: проводники заземления, которые соединяют заземленные части нескольких устройств в отсеке и подключаются к (непрерывному) главному заземляющему проводнику в этом отсеке.
Earthing conductor connection Earthing conductor connection Подключение заземляющего провода

Система заземления представляет собой локально ограниченную сборку проводящих соединенных друг с другом заземляющих электродов или металлических деталей, работающих одинаково (например, опоры башен, армирование, оболочки из металлических кабелей) и проводников заземления.

Заземление означает для подключения электропроводящей части к земле через систему заземления . Заземление - это сумма всех мер, используемых для заземления.

Удельное сопротивление земли ρ E - удельное электрическое сопротивление земли.Обычно указывается в Ω м 2 / м = Ω м и указывает на сопротивление между двумя противоположными гранями куба почвы со сторонами 1 м.

Earthing system with equipotential bonding between HV/LV indoor switchgear and building/building services Earthing system with equipotential bonding between HV/LV indoor switchgear and building/building services Рисунок 1 - Система заземления с эквипотенциальным соединением между распределительным устройством ВН / НН и услугами здания / здания

Сопротивление рассеиванию R A заземляющего электрода - это сопротивление заземления между заземляющим электродом и контрольным заземлением. R A - это реальное сопротивление.

Сопротивление заземления Z E - это сопротивление переменного тока между системой заземления и эталонным заземлением на рабочей частоте. Значение импеданса заземления получается из параллелизма сопротивлений рассеяния заземляющих электродов и импедансов подключенных проводниковых проводов, например, воздушный заземляющий провод и кабели, действующие как заземляющие электроды.

Импульсное сопротивление заземления R st - это сопротивление, возникающее при прохождении токов молнии между точкой системы заземления и контрольной землей.

Защитное заземление - это заземление проводящего компонента, который не является частью главной цепи для защиты людей от недопустимых напряжений прикосновения .

Заземление системы - это заземление точки главной цепи, необходимой для правильной работы устройств или установок. Это называется:

  1. Прямая , если она не содержит никаких сопротивлений, кроме сопротивления заземления.
  2. Косвенный , если он устанавливается через дополнительные резистивные, индуктивные или емкостные сопротивления.

Заземление молниезащиты - это заземление проводящего компонента, который не является частью главной цепи, чтобы избежать пробоя на работающие проводники под напряжением, возникающие в максимально возможной степени от молнии (обратные проблески).

Electrical potential on the earth surface and voltages as current passes through the foundation earth electrode (FE) and control earth electrode (CE) Electrical potential on the earth surface and voltages as current passes through the foundation earth electrode (FE) and control earth electrode (CE) Электрический потенциал на поверхности земли и напряжения при прохождении тока через заземляющий электрод основания (FE) и управляющий заземляющий электрод (CE)

Где:

  1. U E - Напряжение заземления
  2. U B1 - Напряжение прикосновения без управления потенциалом (на заземляющем электроде фундамента)
  3. U B2 - Напряжение прикосновения с управлением потенциалом (заземляющий электрод заземления и заземляющий электрод)
  4. U S - Шаговое напряжение (без контрольного электрода заземления)
  5. φ - Потенциал поверхности Земли
  6. F E - фундаментный заземляющий электрод
  7. C E - Контрольный заземляющий электрод (кольцевой заземляющий электрод)

Напряжение заземления U E - это напряжение, возникающее между системой заземления и эталонным заземлением.

Потенциал поверхности Земли φ - это напряжение между точкой на поверхности земли и эталонной землей.

Напряжение прикосновения U B является частью напряжения заземления, которое может шунтироваться через тело человека, при этом ток проходит через тело человека от руки к ноге (горизонтальное расстояние от открытой части около 1 м ) или из рук в руки.

При ударе молнии ток молнии направляется через нисходящие провода в систему заземления и землю.Сопротивление токоотвода и земли вызывает падение напряжения, которое может привести к так называемому напряжению прикосновения.

Напряжение прикосновения представляет собой напряжение между компонентом (например, нисходящим проводником) и потенциалом земли . Ток течет от руки к ноге через тело. Потенциальная опасность должна быть уменьшена с помощью технических мер, например, контрольный заземляющий электрод.

Шаговое напряжение U S - это та часть напряжения заземления, которую может шунтировать человек с шагом 1 м, при этом ток проходит через тело человека от ноги к ноге.

Управление потенциалом состоит в том, чтобы воздействовать на потенциал земли, в частности на потенциал поверхности земли, заземляющими электродами, чтобы уменьшить шаговое и контактное напряжение во внешней области системы заземления.

Замыкание на землю - это электрическое соединение между проводником главной цепи с землей или заземленной частью, вызванное неисправностью. Электрическое соединение также может быть вызвано дугой.

Ток замыкания на землю I F - это ток, проходящий к заземлению или заземленным частям, когда замыкание на землю существует только в одной точке на месте замыкания (место замыкания на землю).Это:

  1. Емкостный ток замыкания на землю I C в сетях с изолированной нейтралью
  2. Ток утечки на землю I Остальное в сетях с компенсацией замыкания на землю
  3. Ток нулевой последовательности I ” к1 в сетях с нейтральным заземлением низкого сопротивления.

Также включает в себя сети с изолированными компенсаторами нулевой точки или замыкания на землю, в которых нейтральная точка кратковременно заземляется в начале неисправности.

Ток заземления I E - это общий ток, протекающий к земле через полное сопротивление заземления. Ток заземления является компонентом тока замыкания на землю I F , который вызывает повышение потенциала системы заземления.


Типы заземляющих электродов

Классификация по месту нахождения:

Различаются следующие примеры:

  1. Поверхностные заземляющие электроды - это заземляющие электроды, которые обычно расположены на небольших глубинах до 1 м.Они могут быть из ленточного, стержневого или многожильного провода и могут быть расположены как радиальные, кольцевые или сетчатые заземляющие электроды или как их комбинация.
  2. Глубинные заземляющие электроды - это заземляющие электроды, которые обычно расположены вертикально на больших глубинах. Они могут быть из трубчатого, круглого или секционного материала.


Классификация по форме и сечению:

Различаются следующие примеры: Ленточный, многожильный провод и заземляющий электрод.

Природные заземляющие электроды - это металлические детали, соприкасающиеся с землей или водой, напрямую или через бетон, первоначальное назначение которых - не заземление, но они действуют как заземляющий электрод. Они включают трубы, стены кессона, армирование бетонных свай, стальные части зданий и т. Д.

Кабели с эффектом заземления - это кабели, металлическая оболочка, экран или армирование которых обеспечивают утечку на землю, аналогичную утечке на ленточные электроды.

Фундаментные заземления представляют собой проводники, встроенные в бетон, который находится в контакте с землей на большой площади.Земли основания могут быть обработаны, как если бы проводник был проложен в окружающей почве.

Foundation and ring earth electrodes of a wind power plant Foundation and ring earth electrodes of a wind power plant Фундамент и кольцевые заземлители ветроэлектростанции

Где:

  1. заземляющий электрод основания
  2. Кольцевой заземляющий электрод

Контрольные заземляющие электроды - это заземляющие электроды, которые по своей форме и расположению больше подходят для управления потенциалом, чем для сохранения определенного сопротивления рассеиванию.

Стержневые электроды любой значительной длины обычно проходят через почвенные горизонты с различной проводимостью.Они особенно полезны, когда доступны более проводящие нижние горизонты почвы и стержневые заземляющие электроды могут в достаточной степени проникать в эти горизонты (приблизительно 3 м).

Чтобы определить, доступны ли более проводящие нижние горизонты почвы, измеряется удельное сопротивление почвы на участке.

Удельное сопротивление ρ E грунта важно для расчета систем заземления. По этой причине ρE следует измерять до начала строительных работ для установки распределительного устройства; измерения производятся с использованием «метода Веннера».Измерение ступенчатых и сенсорных напряжений после настройки распределительного устройства является одним из способов подтверждения безопасности системы.

Измерения проводятся в соответствии с методом тока и напряжения в EN 61936-1 и DIN VDE 0101. Метод тока и напряжения также позволяет рассчитать полное сопротивление заземления (сопротивление рассеяния) установки путем измерения градиента потенциала.

Использование тестеров заземления (например, Megger, Fluke или аналогичных) для измерения сопротивления рассеиванию должно быть ограничено одиночными заземляющими электродами или системами заземления небольшой степени (например,грамм. стержневой заземляющий электрод, полосовой заземляющий электрод, башенный заземляющий электрод, заземление для небольших распределительных устройств).


Заземляющий материал

Заземляющие электроды (под землей) и заземляющие проводники (над землей) должны соответствовать определенным минимальным размерам в отношении механической устойчивости и возможной коррозионной стойкости, указанным в таблице 1.

Таблица 1 - Минимальные размеры для заземляющих электродов и заземляющих проводников

Minimum dimensions for earth electrodes and earthing conductors Minimum dimensions for earth electrodes and earthing conductors Минимальные размеры для заземляющих электродов и заземляющих проводников

Где:

    1. Минимальная толщина 2 мм
    2. Только для заземляющих проводников заземления
    3. Для проводников, защищенных от коррозии
    4. При укладке в грунт: горячее цинкование (минимальное покрытие 70 мкм)
    5. Минимальная толщина 3 мм (3.5 мм согласно DIN 48801 и DIN VDE 0185)
    6. Эквивалент 10 мм диаметром
    7. С составными электродами для глубокого заземления: диаметр не менее 16 мм.
    8. Минимальная толщина стенки 2 мм
    9. Минимальная толщина 3 мм
    10. Для стальной проволоки, медное покрытие: 20% от поперечного сечения стали (мин. 35 мм 2 ), для композитных глубинных электродов: минимум 15 мм, диаметр

Выбор материала для заземляющих электродов в отношении коррозии (без соединения с другими материалами) может быть выполнен в соответствии со следующими пунктами (DIN VDE 0151):

Оцинкованная горячим способом сталь очень долговечна практически для всех типов почв.Оцинкованная сталь также подходит для встраивания в бетон.

В отличие от DIN 1045, заземление фундамента, заземляющие проводники, встроенные в бетон, проводники выравнивания потенциалов и провода молниеотвода из оцинкованной стали могут быть подключены к арматурной стали , если соединения не подвергаются длительным температурам выше 40 ° C .

Медь подходит в качестве материала заземляющего электрода в энергосистемах с большими токами повреждения из-за ее значительно большей электрической проводимости по сравнению со сталью.Голая медь обычно очень прочна в почве.

Медь, покрытая оловом или цинком , как и голая медь, как правило, очень долговечна в почве. Оцинкованная медь не имеет электрохимического преимущества перед чистой медью.

Медь со свинцовой оболочкой. Свинец имеет тенденцию образовывать хороший защитный слой под землей и поэтому долговечен во многих типах почв. Однако он может быть подвержен коррозии в сильно щелочной среде (значения pH ≥ 10).

ВАЖНО! По этой причине свинец не должен быть непосредственно залит в бетон.Оболочка может подвергаться коррозии под землей, если она повреждена.

В заключение…

Система заземления является основой всей электрической системы. Вместе с системой выравнивания потенциалов создается проводящее соединение с низким сопротивлением для местного заземления.

Разности напряжений между подключенными частями закорочены, и создается опорный потенциал. Условия безопасности и системы отключения могут достичь своих целей защиты только при правильной реализации системы.

Помимо правильного планирования, установка должна быть проверена и задокументирована. Постоянное защитное действие системы заземления должно обеспечиваться путем регулярного технического обслуживания и испытаний. Помимо уровня техники и названных стандартов, должны соблюдаться директивы местной энергогенерирующей компании.

Правильно установленная система заземления вместе с устройствами молниезащиты и защиты от перенапряжений может минимизировать повреждения и отказы.

Источники:

  1. ABB Распределительная книжка
  2. OBO Betermann - Системы заземления
,
Что бы произошло, если бы вы стреляли из пистолета в поезд, движущийся так же быстро, как пуля?

Реклама

Это хороший вопрос, потому что он включает в себя концепцию опорных кадров . Быстрый ответ таков: пуля всегда будет двигаться с одинаковой скоростью. Однако в других системах отсчета могут происходить неожиданные вещи!

Возможно, вы слышали о первом законе Ньютона:

"Каждое тело остается в состоянии покоя или в равномерном движении по прямой линии, если только оно не вынуждено изменить это состояние под воздействием сил, наложенных на него."

Мы могли бы немного перефразировать это и сказать, что тело в движении имеет тенденцию оставаться в движении, а тело в покое стремится оставаться в покое, если на него не действует внешняя сила.

Представьте, что вы едете на идеально плавном скоростном поезде, движетесь с одинаковой скоростью (не разгоняясь и не поворачивая) в машине без окон. У вас не было бы возможности узнать, как быстро вы едете (или если бы вы двигались вообще). Если вы подбросите мяч прямо в воздух, он сразу же упадет обратно, независимо от того, стоит ли поезд неподвижно или движется со скоростью 1000 миль в час.Поскольку вы и мяч уже движетесь с той же скоростью, что и поезд, единственными силами, действующими на мяч, являются ваша рука и гравитация. Таким образом, мяч ведет себя точно так же, как если бы вы стояли на земле и не двигались.

Так что же это значит для нашего пистолета? Если пистолет стреляет пулями со скоростью 1000 миль в час, пуля всегда будет отходить от оружия со скоростью 1000 миль в час. Если вы идете впереди поезда, который движется со скоростью 1000 миль в час, и стреляете из пистолета вперед, пуля отойдет от вас и поезда со скоростью 1000 миль в час, как если бы поезд был остановлен.Но, относительно земли, пуля будет двигаться со скоростью 2000 миль в час, скорость пули плюс скорость поезда. Так что, если пуля попадет в землю, она будет двигаться со скоростью 2000 миль в час.

Если вы выстрелите из пули в заднюю часть поезда, пуля все равно будет удаляться от вас и пистолета со скоростью 1000 миль в час, но теперь скорость поезда будет вычитаться из скорости пули. Относительно земли пуля вообще не будет двигаться и упадет прямо на землю.

Однако то, что верно для пуль, не относится к некоторым другим вещам, которые вы могли бы «выстрелить» с передней части поезда. Отличным примером является звуковых волн . Если вы включите стереосистему в своей гостиной, звуковые волны «разлетаются» из динамика со скоростью звука - что-то вроде 700 миль в час. Волны распространяются в воздухе с этой фиксированной скоростью, и они не могут идти быстрее. Таким образом, если вы разместите динамик в передней части поезда со скоростью 1000 миль в час, звуковые волны не покинут поезд со скоростью 1700 миль в час.Они не могут идти быстрее, чем скорость звука. Это причина, почему самолеты, движущиеся быстрее скорости звука, создают звуковые удары.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *