Принцип действия и устройство защитных заземлений в угольных и рудничных шахтах. Нормирование сопротивлений заземлений. Сроки проверки.

При замыкании одной из фаз с изолированной нейтралью на корпус эл. оборудования, то корпус окажется под напряжением, при случайном касании человеком корпуса через человека проходит опасный ток, при этом величина утечки зависит от напряжения прикосновения и сопротивления человека, поэтому для снижения тока через организм человека, надо снизить напряжение прикосновения, для этого корпус эл.оборудования в нормальном режиме работы металлическим отводом с малым сопротивлением через электрод (заземлитель) заземляют. При возникновение замыкания фазы на корпус возникающая утечка тока пойдет по 2-ж параллельным цепям.

Величина утечки проходящей ч/з заземлитель на землю при отсутствии касания человеком: I_y=3U_ф/(3r₃+R_сети); при этом напряжение к.з. на корпус U_к.з.=I_ут*r_з; величина тока протекающего через человека при касании заземленного корпуса I_ч= U_пр/R₁=U_к.з/R_ч=I_ут*(r_з/R_ч) так как r_з<<<R_ч, то основной ток пройдет через заземлитель и напряжение прикосновения будет снижено. Таким образом защитное заземление под которым понимается преднамеренное соединения корпуса с землей предназначено для снижения напряжения прикосновения и защиты человека от поражения током при касании корпуса.

Заземлители могут быть естественные и искусственные. Естественные это: тюбинговая крепь стволов, обсадные металлические трубы энергоскважин, железобетонные конструкции связанные с землей, нетокопроводящие железнодорожные пути, водопроводы холодной воды. В качестве искусственных заземлителей используются отрезки труб, рельсов, уголковое и круглое железо, для соединения заземлителя с корпусом используется стальной провод 50мм² или медный 25мм² Для лучшего растекания тока утечки заземлители размещают в корпусах обладающими малыми удельными сопротивлениями или во влажной среде.

Общешахтная система заземления. Основные элементы ее исполнения и требования к их устройству.

По ПБ защитному заземлению подлежат свинцовые оболочки (броня) высоковольтных кабелей, РУ ВН, их вводные и выводные кабельные муфты, корпуса соединительных чугунных муфт, кабелей со свинцовой оболочкой, корпуса всех электродвигателей, пускозащитной аппаратуры. Заземлению не подлежат защитные оболочки полугибких и гибких кабелей с заземляющими жилами, металлическая крепь, токовые рельсы электровозной откатки. Общешахтная система заземления создается на любом действующем горизонте и состоит из главных заземлителей (з) и местных заземлителей (у любого токоприемника), которые связаны с главными заземлителями заземляющей цепью функции которой выполняют заземляющие жилы гибких и полугибких кабелей со свинцовой оболочкой (основной и резервной). Главные заземлители (не менее 2-х) в шахтах с водопритоком размещается в зумпфе ствола (5) и в главном подземном водосборнике (4) горизонта. Они выполняются из листового железа сечением ≥75мм² толщиной 5мм с длиной листа не менее 2,5метра. В камере ЦПП, в которой размещены РУ создается заземляющая шина (10) из полосовой стали, к которой с помощью стальных отводов сечением 50мм² либо медным проводом Ø 25мм² болтами подключается к главному заземлителю. К заземляющей шине ЦПП стальными или медными отводами подсоединяется броня вводных кабелей со свинцовой оболочкой 6кВ и корпуса РУ. У любого отдельного токоприемника в подземных выработках создаются местные заземлители, которые при наличии водоотливных канавок (7) выполняются из листов железа сечением ≥ 0,6м², толщиной 3мм, которые размещаются на песчаной подушке на дне водоотливной канавки и засыпаются мелкой породой. Местные стальные заземлители присоединяются к корпусам. При наличии нескольких ТП-ав в близи друг от друга их корпуса присоединяют к металлической шине, которая отводом присоединена к групповому местному заземлителю. Заземление передвижных трансформаторов осуществляется с помощью заземляющей жилы гибких или полугибких кабелей. В сухих выработках без водопритока в качестве местных заземлителей используется полые металлические трубы длиной 1,5 метра, которые размещаются в шпуре глубиной 1,4метра и сваркой присоединяются к металлическому отводу. При этом для снижения переходного сопротивления поверхности трубы по длине трубы сверлят 20 отверстий, а внутреннюю часть заполняют смесью песок-соль в соотношении 6/1. При этом их стараются разместить в местах капежа, а при их отсутствии, периодически их увлажняют. Величина сопротивления цепи заземлителя гибких кабелей (9) с дистанционными цепями управления передвижных машин на участке ТП-ик (машины) – пускатель на напряжение 660В не должно превышать 100 ОМ, а при напряжении = 1140В ≤50 Ом, Благодаря параллельному подсоединению местных заземлителей к главному, заземляющая цепь обладает малым сопротивлением и способствует проводимости токов утечки. В сухих шахтах без водопритока и в верхних горизонтах шахт, в которых эл. энергия вводится через пробуренные скважины закрепленные металлическими трубами и при наличии в выработках пород с большим удельным сопротивлением либо вечной мерзлоты главные заземлители размещают на поверхности шахт. При наличии тюбингового крепления стволов или металлических обсадных труб энергоскважин функцию одного из главных заземлителей может выполнять крепь или обсадная труба. По требованиям ПБ сопротивление замеренное у местного заземлителя токоприемника наиболее удаленного от главного заземлителя при наличии водопритока не должна превышать 2 Ом, а без водопритока 4 Ом. Ежесменно обязательно нужно производить осмотр состояния местных заземлителей. Спец. бригады один раз в квартал спец. приборами производят замер напряжения прикосновения и сопротивления местного заземлителя у каждого токоприемника, результаты которых заносятся в спец. журнал состояния общешахтной сети заземления.