Заземляющее устройство
Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель – проводник или группа проводников, находящиеся в непосредственном контакте с землей и соединяющие с ней определенные части электроустановок.
Заземляющее устройство в зависимости от назначения выполняет различные функции.
Заземляющие устройства делятся на три вида:
- Защитные заземляющие устройства – выполняют функцию защиты людей и животных от поражения электрическим током при замыкании фазного проводника на не токоведущие металлические части электроприборов и оборудования.
- Рабочие (функциональные) заземляющие устройства – специальное низкоомное заземление, предназначенное для корректной работы электроустановки в нормальных и аварийных режимах. По такому принципу заземляют медицинское, информационное, промышленное, лабораторное высокоточное оборудование.
- Молниезащитные заземляющие устройства – это особый вид заземления для мачтовой, стержневой, тросовой молниезащиты и молниеприемной сетки. Основной задачей заземления молниезащиты зданий и сооружений является отвод высоких импульсов тока молнии в землю.
Одно и тоже заземляющее устройство может совмещать в себе несколько функций. Например, защитного и функционального заземления или защитного и заземления молниезащиты.
Типы заземлителей
- Естественные заземлители – это проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих или взрывчатых жидкостей и газов); обсадные трубы; металлические конструкции и арматуры железобетонных
конструкций зданий и сооружений; свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей (при условии, что их проложено не менее двух и если отсутствуют другие заземлители). Запрещено использовать в качестве заземлителей трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты от коррозии, трубопроводы для перекачки горючих жидкостей и газов, алюминиевые оболочки кабелей и голые алюминиевые проводники. - Искусственные заземлители – это вертикальное модульно-штыревое или электролитическое заземление в совокупности с горизонтальным заземлителем. Такое заземление изготавливают из оцинкованной, омедненной и нержавеющей стали определённых диаметров и поперечных сечений. Выбор материала заземления зависит от множества факторов, таких как: состав грунтов, глубина залегания грунтовых вод, наличие блуждающих токов и т. п.
Проводники заземляющих устройств
Заземляющий проводник предназначен для соединения заземляемых частей электроустановок с заземлителем. В качестве заземляющих проводников можно использовать металлоконструкции зданий и сооружений, а также металлические конструкции производственного назначения, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы любых назначений (кроме тех, которые предназначены для транспортирования горючих и взрывоопасных смесей), металлические фермы, подкрановые пути и т. д. Основным проводником является медный провод заземления определенного сечения.
В жилых зданиях и сооружениях в качестве заземляющих проводников запрещено использовать водопроводные трубы, трубы отопления!
Сопротивление заземляющих устройств
Основной электрической характеристикой заземляющих устройств является их сопротивление (растеканию электрического тока). Оно равно сумме сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников.
Электрический ток, стекая с заземлителя в землю, распределяется в объеме грунта неравномерно, встречая на своем пути определенное сопротивление. Сопротивление заземляющих устройств прямо пропорционально связано с удельным сопротивлением грунта. Измерение удельного сопротивления грунта необходимо производить для расчета контура заземления объекта.
В электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов, трансформаторов или выводы источника однофазного тока, не должно превышать в любое время года 2, 4 и 8 Ом. При линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 Вольт источника трехфазного или 380, 220 и 127 Вольт однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода воздушной линии (ВЛ) до 1 кВ при числе отходящих линий не менее двух. Генераторы или трансформаторы должны быть оснащены искусственными заземлителями, сопротивление которых составляет не более 15, 30 и 60 Ом при линейных напряжениях соответственно 660, 380 и 220 Вольт источника трехфазного или 380, 220 и 127 Вольт однофазного тока. При удельном электрическом сопротивлении ρ земли более 100 Ом/м допускается увеличить указанные значения в ρ/100. Но не более чем в 10 раз.
Сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью, должно быть не более 4 Ом. Это сопротивление может быть увеличено до 10 Ом при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ• А и менее, для параллельно работающих генераторов и трансформаторов сопротивление 10 Ом допускается при их суммарной мощности не более 100 кВА.