Визначення поняття заземлення, принципова схема, з чого складаються.

Захисне заземлення. Відповідно до ГОСТ 12.1.009-76, захисне заземлення - це навмисне електричне з'єднання з землею чи її еквівалентом металевих неструмовідних частин електроуста­новок, які можуть опинитись під напругою. Принципова схема функціонування захисного заземлення наведена на рисунку 3.

Рисунок 3- Принципова схема заземлення: а - електроустатвка; б - розподіл потенціалів на поверхні землі в зоні розтікання струму

При пошкодженні в установці ізоляції фазного проводу 1 (показано стрілкою на рисунку3) корпус установки може опинитися під напругою. Якщо людина доторкнеться у цьому випадку до корпуса установки, то це буде майже рівноцінно доторканню до неізольованого проводу. В результаті цього виникне мережа струму аналогічна наведеній на рисунку 3.

При наявності заземлення паралельно людині буде мати місце додатковий струмопровід, і струм замикання на землю буде роз­поділятися між цим струмопроводом і людиною обернено пропор­ційно їх опорам, що забезпечує захист людини від ураження елек­тричним струмом. Крім того, при наявності захисного заземлення має місце розтікання струму в землі, в результаті чого на поверхні землі виникає поле підвищених потенціалів відносно нульового потенціалу землі, розподіл яких показано на рисунку 1. В результаті цього напруга, під яку потрапляє людина (U_дот), буде визначатись різницею потенціалів корпусу установки і поверхні землі в місці розташування людини – рисунок 3. Зі зменшенням відстані між заземлювачем і людиною напруга дотику буде зменшуватись, що сприяє поліпшенню безпеки.

Захисному заземленню підлягають:

- електроустановки напругою 380 В і більше змінного струму і 440В і більше постійного струму незалежно від категорії при­міщень (умов) щодо небезпеки електротравм;

- електроустановки напругою більше 42В змінного струму і більше 110В постійного струму в приміщеннях з підвищеною і особливою небезпекою електротравм, а також електроустановки поза приміщеннями;

- всі електроустановки, що експлуатуються у вибухонебезпеч­них зонах (з метою попередження вибухів).

Відповідно до зазначеного заземлюються:

- неструмовідні частини електричних машин, апаратів, трансформаторів;

- каркаси розподільчих щитів, шаф, щитів управління, а також їх знімні частини і частини;

- металоконструкції виробничого обладнання, на якому є спо­живачі електроенергії;

- опори повітряних ліній електропередач тощо.

Не заземлюються неструмовідні частини електроустановок, розміщених на заземлених металоконструкціях, за умови надійного контакту між ними, за винятком електроустановок, що експлуатуються у вибухонебезпечних зонах.

Ефективність захисного заземлення залежить від опору заземлюючого пристрою проходженню струму замикання на землю.

Відповідно до чинних нормативів, величина опору заземлюючого пристрою в установках напругою до 1000В не повинна перевищувати:

- 10Ом при сумарній потужності генераторів (трансформаторів) 100кВА і менше;

- 4Ом при сумарній потужності генераторів (трансформаторів) більше 100 кВА.

Опір заземлюючого пристрою електроустановок, що живлять­ся від мережі напругою більше 1000 В, повинен бути:

- не більше 0,5 Ом в мережах з ефективно заземленою нейтраллю;

- в мережах, ізольованих від землі, не більше визначеного з ви­разу 125 /І_{3 3}. і приймається розрахунковим, але не більше 10 Ом.

Конструктивно захисне заземлення включає заземлюючий пристрій і провідник, що з'єднує заземлюючий пристрій з обладнанням, яке заземлюється — заземлюючий провідник.

Для заземлюючих провідників використовують неізольовані мідні провідники поперечним перерізом не менше 4 мм² або сталеві струмопроводи діаметром 5...10 мм. Заземлюючі провідники між собою і з заземлювачами з'єднуються зварюванням, а з обладнанням, що заземлюється— зварюванням або за допомогою гвинтового з'єднання з застосуванням антикорозійних заходів. У виробничих приміщеннях заземлюючі провідники прокладаються відкрито, а обладнання приєднується до внутрішньої магістралі заземлення індівідуально шляхом паралельних приєднань.

Заземлюючі пристрої можуть бути природніми і штучними.

Закладені в грунт вертикальні електроди, з'єднані металевою смугою в загальну мережу, використовуються, переважно, для цехових заземлюючих пристроїв при значній кількості електроустановок, що заземлюються, заземлюючих пристроїв ВРП тощо. У цьому випадку, заземлюючий пристрій виконується у вигляді контурного або виносного заземлення (рисунок 4).

Рисунок 4 - Контурне (а) і виносне (б) заземлення: 1 — заземлюючі пристрої; 2 — заземлюючі провідники; 3 — обладнання, що заземлюється; 4 — внутрішня магістраль (контур) заземлення.

У випадку контурного заземлення (рисунок 4,а) в приміщенні відкрито, по будівельних конструкціях, споруджується внутрішній контур заземлення 4, з яким за допомогою з'єднувальних провідників 2 з'єднуються неструмовідні елементи обладнання 3, що заземлюється. Зовні приміщення в грунті на глибині 0,7...1,0 м споруджується контурний заземлюючий пристрій 1 (вертикальні елек­троди, з'єднані горизонтальним електродом).

Внутрішня магістраль заземлення і заземлюючий пристрій з'єднуються між собою за допомогою зварювання не менше ніж у двох місцях.

При виносному заземленні заземлюючий пристрій 1 споруджується поза приміщеннями, а внутрішні магістралі заземлення окремих приміщень приєднуються до заземлюючого пристрою заземлюючими провідниками.

Смугова сталь використовується, переважно, для спорудження групових заземлювачів для заземлення будівельних мобільних приміщень та інших групових пересувних електроустановок, а листова — як індивідуальні заземлюючі пристрої.

При виборі типу заземлюючого пристрою (природній, штучний) і його конструктивних параметрів (розміри електродів, їх кількість, взаємне розміщення і т. ін) необхідно дотримуватись вимог

R_зп ≤ R_д

де R_зп і R_д- відповідно, фактичний і допустимий опір заземлюю­чого пристрою, Ом;

При можливості використання природніх заземлювачів за умови

R_п ≤ R_д

де R_п - опір природнього заземлюючого пристрою, Ом, штучні за­землюючі пристрої не споруджуються.