Для обеспечения безопасности в электроустановках в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» должны быть сооружены заземляющие устройства и заземлены металлические части электрооборудования и электроустановок, не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции.
Сельские сети напряжением до 1000 ватт в подавляющем большинстве четырехпроводные. В случае повреждения изоляции и отсутствия заземления в электроустановках человек, прикоснувшись к ней, окажется под фазовым напряжением, он будет поражен электрическим током. Если электроустановка заземлена, то при повреждении изоляции происходит однофазное короткое замыкание,
установка безопасна для человека даже в момент протекания тока короткого замыкания, так как сопротивление тела человека в сотни раз больше сопротивления цепи короткого замыкания. Ток через человека не потечет; ток короткого замыкания вызовет перегорание предохранителей дефектной фазы или вызовет к действию другую защиту, электроустановка с дефектной фазой будет отключена.
Нулевой провод — четвертый — должен быть заземлен у источника питания (на подстанции) и повторно в сети.
Сопротивление заземления согласно требованиям не должно превышать 4 Ом для установок мощностью выше 100 кВА и 10 Ом для установок до 100 кВА. Если электроустановка питает энергией животноводческое помещение, то такая установка должна быть с минимально возможным сопротивлением заземления (не выше 4 Ом) при любой мощности. Это требование обусловливается тем, что для животных опасен электрический ток при весьма низких напряжениях.
Сопротивление каждого из повторных заземлений не должно превышать 10 Ом для сети, питающейся от установки мощностью выше 100 кВА и 30 Ом при мощности установки до 100 кВА.
Сечение четвертого нулевого провода необходимо выбрать так, чтобы при заземлении его с фазным проводом ток короткого замыкания был не менее чем в 3 раза больше номинального тока ближайшей плавкой вставки или в 1, 2 раза больше тока отключения соответствующего автоматического выключателя
Сечение заземляющей магистрали должно быть не менее 1/3 сечения фазных проводов наиболее мощного фидера. Сечение проводов, заземляющих отдельные приемники, должно быть не менее 1/3 сечения фазных проводов, питающих эти приемники. Указанное заземление применяют для всех металлических нетоковедущих частей электроустановок. Заземлению подлежат: корпуса электродвигателей и один из полюсов трансформаторов местного освещения и сварочных трансформаторов, корпуса силовых и других трансформаторов, металлические каркасы щитов, броня и оболочки кабелей.
Минимальные сечения стальных заземляющих проводников электроустановок до 1000 в и выше 1000 в
Проводники | В зданиях | В наружных установках | В земле |
Круглые диаметром, мм | 5 | 6 | 6 |
Прямоугольные: |
|
|
|
сечение, мм2 | 24 | 48 | 48 |
толщина, мм | 3 | 4 | 4 |
Угловая сталь, толщина полок, мм | 9 | 2,5 | 4 |
Стальные трубы, толщина стенок, мм | 2,5 | 2,5 | 3,5 |
Рис. 155. Устройство сети заземления.
Сечения заземляющих проводников из цветного металла электроустановок до 1000 в
Проводники | Медь, мм2 | Алюминий, |
Голые при открытой прокладке | 4 | 6 |
Изолированные | 1,5 | 2,5 |
Заземляющие жилы кабелей или многожильных в общей защитной оболочке с фазными жилами | 1 | 1,5 |
Рис. 156. Схема для измерения сопротивления заземления: 1 — трансформатор; 2 — заземлитель.
Устройство заземления.
Для заземления используют стальные трубы с наружным диаметром 48—88,5 мм длиной 2—3 м и толщиной стенки 3,5 мм или уголок 50х50, 75х75 мм такой же длины, как и труба. В месте устройства заземления вскрывают грунт на 1 м, далее забивают трубы или уголки на расстоянии один от другого не менее собственной длины. Затем трубы или уголки сваривают. Контур заземления засыпают землей, полосу соединяют, например, с нулевой точкой трансформатора.
Количество труб или уголков, необходимых для выполнения контура заземления, зависит от требуемой величины заземления и качества грунта.
Чем больше сопротивление заземляющего контура и чем больше удельное сопротивление грунта, тем больше нужно труб. Если трансформаторная подстанция пристроена к производственному помещению или встроена в него, то стальная полоса, соединенная с нулем трансформатора, может быть проложена по стенам производственного помещения и к ней параллельно должны быть подключены металлические части электрооборудования. Сечение ответвлений от магистральной полосы должно быть не более 24 мм2 (полосован сталь) и 28 мм2 (круглая сталь). Сечение магистральной полосы 4х40=160 мм2.
Если подстанция удалена от потребителя, то делают повторные заземления нулевого провода на концах воздушных линий, на концах ответвлений и, кроме того, не менее чем через каждый километр.
На рисунке 155 показано устройство заземления оборудования, к повторному заземлению подключен нулевой провод.
Измерение сопротивления заземления.
Сопротивление заземления нужно измерять раз в год в сухое время лета или морозное время зимой. В это время сопротивление заземления имеет наибольшее значение. Измеряют сопротивление приборами МС-0,7 или ИЗИ-1. Если нет этих приборов, сопротивление заземления можно измерить по схеме (рис. 156). После измерения величину сопротивления подсчитывают по формуле:
где U — показания вольтметра, е;
I — показания амперметра, а.
Для измерения должны быть забиты два дополнительных заземлителя.
