Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология монтажа заземляющих устройств

Введение

заземление электрический установка

В современном мире электроэнергия играет одну из важнейших ролей в жизни человека. Данный вид энергии обеспечивает освещение, без электричества не было бы телевидения, радио, а также всемирной сети Интернет.

Но данный вид энергии может представлять опасность для человека в том случае, если его не грамотно использовать. В электросетях могут случаться короткие замыкания, отход контактов и множество других ситуаций, которые несу огромную опасность для человека, в том числе и летальный исход.

Во избежание травм и смертельно опасных ситуаций каждый прибор, который имеет электрическое подключение необходимо подвергнуть заземлению. Особое внимание необходимо уделить внешним заземляющим контурам, т.к. если данный контур выполнен не качественно, то возникают проблемы со всей заземляющей системой здания.

1.Понятие «заземляющие устройство»

Заземляющие устройство - это устройство которое представляет из себя совокупность таких элементов как заземлитель и заземляющие проводники. В данном случае роль заземлителя играет проводник или же несколько проводников, которые находятся в непосредственном взаимодействии с землёй и эти же проводники соединяют с ней (землёй) определённые части электроустановки.

2.Заземление электроустановок

В электроустановках обязательным является заземление следующих частей:

1) Корпуса электрических машин, корпуса трансформаторов, а также аппаратов, светильников и т.д.;

2) Привод электрического аппарата;

3) Вторичная обмотка измерительных трансформаторов;

4) Каркас распределительного щита, щиты управления, а также щитов и шкафов;

5) Системы распределительных приборов, кабельные конструкции, корпуса кабельных муфт, оболочка и броня силовых и контрольных кабелей и проводов, стальные трубы электропроводки и т.д.;

6) Железобетонные и металлические опоры которые расположены в жилых и около жилых зонах, а также каркасы и корпуса электрооборудования, такие как: разъединители, предохранители и разрядники, установленного на деревянных, железобетонных и/или металлических опорах. Примечание: данное заземление применяется только на воздушных линях, напряжение которых равно 6-10 кВ.

В электроустановках не подлежат заземлению следующие части:

1) Оборудование, которое устанавливают на уже заземленных металлических конструкциях (на опорных поверхностях должны быть зачищенные и не закрашенные места для возможности обеспечения электрического контакта)

2) Корпуса электроизмерительных приборов, реле, которые устанавливаются на щитах, в шкафах, а также на стенах камер распределительных устройств;

3) Съемные или открывающиеся части ограждений, шкафов и камер распределительных устройств, которые должны быть установлены на металлических заземленных каркасах.

3.Типы заземляющих устройств

Заземляющие устройства делятся на несколько типов. Принадлежность устройства к определённому типу определяется в зависимости от того, какие функции может выполнять рассматриваемое устройство:

1) Защитные заземляющие устройства - данный тип заземляющих устройств предназначен для защиты людей и/или животных от поражения электрическим током в том случае если произойдёт случайное замыкание фазного провода на нетоковедущие металлические части электроустановки;

2) Рабочие заземляющие устройства - эти заземляющие устройства предназначены для того чтобы создавать определённый режим электроустановки как в нормальных, так и в аварийных условиях;

3) Грозозащитные заземляющие устройства - этот тип заземляющих устройств является последним. Такие заземляющие устройства используют для заземления стержневых или тросовых молниеотводов, а также разрядников. Их предназначением является отвод импульсного тока от молнии в землю.

Также заземляющие устройства делятся на другие два типа:

1) Естественные;

2) Искусственные.

К естественным заземляющим устройствам относят следующие элементы:

1) Прокладываемые в земле водопроводные и/или другие металлические трубопроводы. Примечание: в данном виде заземляющих устройств запрещено использовать трубопроводы горючих или взрывчатых жидкостей и/или газов;

2) Обсадные трубы;

3) Металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений;

4) Свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей, но только при условии, что их проложено не менее двух и, если рядом с данным типом заземлителя отсутствуют другие заземлители.

Категорически запрещено использовать в качестве заземляющих устройств следующие элементы:

1) Трубопроводы, которые покрыты изоляцией для защиты их от коррозии;

2) Трубопроводы, которые используются для перекачки горючих жидкостей и газов;

3) Алюминиевые оболочки кабелей, а также голые алюминиевые проводники.

К искусственным заземлителям относят такие конструкции, которые выполняются специально для заземления. Ими могут быть следующие типы элементов:

1) Вертикально погруженные в землю стальные стержни и некондиционные трубы;

2) Уголковая сталь;

3) Горизонтально проложенные стальные полосы, а также круглые стальные стержни.

В жилых зданиях и сооружениях в качестве заземляющих проводников запрещено использовать такие элементы как водопроводные трубы, трубы отопления.

4.Характеристика и принцип работы заземляющего устройства

Основной характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление. Общее сопротивление заземляющего устройства равно сумме всех сопротивлений заземляющих проводников и сопротивлению самого заземлителя. Также сопротивление заземляющего устройства могут называть сопротивлением растекания тока.

При стекании электрического тока в землю с заземляющего устройства первый распределяется по объёму не равномерно, при этом ток встречает на своём пути в земле определённое сопротивление. В следствие этого говорят о сопротивлении растеканию тока с заземляющего устройства в землю. Для более краткого обозначения его именуют просто сопротивлением

растеканию.

Сопротивление растеканию R заземляющего устройства определяется отношением его напряжение (также называемым потенциалом) U, в месте входа силы тока I, идущего с устройства в землю. Может быть выраженно с помощью следующей формулы:

5.Монтаж заземляющих устройств

Монтаж наружного контура заземляющего устройства должен производиться по рабочим чертежам проекта электроустановки. При этом проект каждой электроустановки должен учитывать сопротивление грунта, который отведён под монтаж установки.

По трассе, которая указана в проекте монтажа, роют траншеи, глубина которых равна 0,7 м. На дне каждой траншеи необходимо разметить места погружения электродов, при чём все работы делаются с таким расчётом, чтобы расстояния между ними были примерно одинаковыми (расстояние между местами погружения должно быть равным не менее 2,5 м). Количество мест погружения электродов должно соответствовать количеству, которое указанно в проекте по монтажу электроустановки.

Способ погружения электродов находится в зависимости от их формы. Так, например, круглые стальные стержни диаметр которых равен 12-16 мм вворачивают в землю с помощью различных приспособлений.

Первое приспособление - ПВЭ (рисунок 1, а) состоит из состоит из электрической сверлилки 1, которая передаёт вращательное движение через редуктор 2 и зажимное устройство 3 на стержень. При этом нижний конец стержня обычно наваривают небольшую металлическую полоску, которая должна образовывать винтообразную линию. Благодаря такому простому шнеку и усилию, которое рабочий прикладывает к ручкам сверлилки, стержень при вращении достаточно быстро опускается в землю.

Однако при отсутствии электроэнергии на месте монтажа электроустановки первый тип приспособления для погружения стержней не пригоден для использования. Для погружения стержней в данном случае необходимо использовать приспособление ПЗД-12 (рисунок 1, б). Данное приспособление оснащено небольшим двигателем внутреннего сгорания, что делает его не зависимым от электроэнергии.

Уголки опускают в землю за счёт вибромолота ВМ-2 (рисунок 1, в). Данный молот представляет из себя электродвигатель 1, на вал которого надеты тяжёлые чугунные диски. За счёт того, что диски зафиксированы на обоих выходных концах вала эксцентрично, при вращении ротора получается сильная вибрация. Данная вибрация через пружинные подвески 2 переходит на основание 3. Для того чтобы погрузить электрод в землю, основание вибромолота закрепляют на верхнем конце электрода и включают двигатель.

Рисунок 1

После того как вертикальные заземлители погружены в землю их необходимо соединить между собой за счёт вертикального заземлителя. Роль вертикального заземлителя может играть стальная полоса, при чём её сечение должно быть не меньше 48 мм², а толщина данной полосы должна быть не менее 4 мм. Также для соединения вертикальных заземлителей допускается использовать стальной прут, но его диаметр должен быть не менее 10 мм. Соединение вертикальных и горизонтальных используются следующие виды сварки:

1) Электрическая сварка;

2) Газовая сварка;

3) Термитная сварка.

Части заземлителя должны соединяться сваркой в нахлёстку. Длина нахлёстки зависит от формы горизонтального заземлителя. Так для стальной полосы длина нахлёстки должна быть равна ширине используемого проводника. А при использовании стального прута длина нахлёстки должна составлять не менее шести диаметров используемого прута. Таким образом длина сварного шва должна быть не меньше двойной ширины (для стальной полосы) или шести диаметров (для стального прута). В случае отсутствия электроэнергии на месте монтажа установки разрешается соединять отдельные элементы с помощью термитной сварки.

Для монтирования контура внешнего заземления с использованием естественных заземлителей заземляющие проводники приваривают к трубам. На рисунке 2 показан метод сваривания: а - стальной полосы, б - стального прута. Все сварные соединения, которые располагаются в грунте необходимо покрыть непроницаемым слоем битумного лака, для того, чтобы защитить данные швы от коррозии. Все заземлители и объединяющие их проводники запрещено окрашивать краской, т.к. слой краски усугубляет контакт заземляющего контура с грунтом.

Рисунок 2

Бывают случае, когда сварное соединение вертикальных и горизонтальных заземлителей трудно доступно по определённым причинам. В таких случаях разрешается соединять вертикальные заземлители к горизонтальным с помощью хомутов. Хомут - это полоса ширина, которой равна не менее 40 мм, а толщина её должна быть не менее 4 мм. В случае установки хомутов контактную поверхность проводника необходимо зачистить до металлического блеска, а поверхность самого хомута надлежит обмазать припоем ПОС-40. Соединять заземляющий проводник с хомутом необходимо за счёт сварки.

Перед тем как засыпать траншею, в которой установлен заземляющей контур, к контуру приваривают стальные полосы (или стержни), после чего последние вводят внутрь строения, где расположено оснащение, которое подлежит заземлению. Данных вводов, которые соединяют внешний заземлитель с внутренней заземляющей цепью должно быть не менее двух. Выполняются такие воды из стальных проводников, при чём размер и сечение должны быть такими же, как и у соединений заземлителей между собой.

В случае, когда естественное элементы заземления использовать не получается или запрещено, то в таких ситуациях в качестве заземляющих и/или защитных проводников разрешено использовать стальные проводники. Но только в том случае если их размеры не нарушают нормы.

Наименьшие допустимые размеры для заземляющих проводников, а также элементов заземлителя представлены в таблице 1.

Таблица 1

Когда заземляющие проводники прокладываются в помещениях, то они (проводники) должны быть доступны для осмотра, поэтому их прокладывают открыто. Примечание - исключение составляют следующие элементы: стальные трубы скрытой электропроводки, оболочки кабелей и т.д.

Проход сквозь стены делают в открытых проёмах, несгораемых металлических трубах, а сквозь перекрытия - в отрезках этих же труб, которые выступают над полом на расстояние 30-50 мм. Заземляющие проводники проходят сквозь них свободно. Исключение составляют взрывоопасные установки, в таком случае отверстия труб и проёмов заделывают просто пробиваемым, но несгораемым материалом.

В строениях и внешних установках с неагрессивной средой в местах, которые доступны для осмотра и ремонта, разрешено выполнять болтовые соединения заземляющих и/или защитных, но только при том условии, если будут приняты меры против ослабления и коррозии контактных соединений.

В том случае если заземляющие и/или нулевые защитные проводники проложены открыто, то они обязательно должны иметь отличительную окраску: по зелёному фону полосы желтоватого цвета. Ширина данных полос должна быть 15 мм, а расстояние между такими полосами должно составлять 150 мм.

Опоры для крепления заземляющих проводников ставят так, чтобы соблюдалось надлежащие расстояние: между опорами на прямых участках - 600-1000 мм, от вершин углов на поворотах - 100 мм и от уровня пола здания должно быть 400-600 мм.

В наиболее сырах комнатах и зданиях с содержанием едких паров крепление проводников именно к стенам не позволяется, их необходимо приваривать к опорам, которые в свою очередь закреплены на дюбелях.

Заключение

Без грамотного и качественного монтажа заземляющего устройства эксплуатация здания не возможна и, даже, является опасной.

Для грамотного монтажа заземляющего устройства прежде всего необходимо выполнить рабочие чертежи, по которым в дальнейшем будет идти монтаж. Каждый чертёж является индивидуальным для одной электроустановки, он учитывает не только материалы изготовления, но и местоположение и сопротивление грунтов. Монтаж самой установки происходит на месте и выполняется за счёт специальных приспособлений.

Одни из важнейших элементов в заземляющих установках - заземляющие проводники, которые соединяют части устройства и по которым происходит стекание тока в землю. Данные проводники могут выполняться из определённых материалов, при чём толщины этих проводников должно строго соответствовать нормам.

Для каждого типа монтажа заземляющего устройства (снаружи здания, внутри здания, влажное помещение и т.д.) существуют свои правила установки, которое указывает нужное расстояние между проводниками, их толщины и пр. Пренебрежение этими правилами может привести к аварийным ситуациям.

Список используемой литературы

заземление электрический установка

1) ГОСТ 10434-82. Соединения контактные электрические. Классификация. Общие требования;

2) ГОСТ Р 50571.1-93. Электроустановки зданий. Основные положения;

3) ГОСТ Р 50571.10-96. Выбор и монтаж электрооборудования.

4) Монтаж заземляющих устройств. Гордон С.В. 1987

Размещено на Allbest.ru