«Элек.ру» — специализированная интернет-площадка, посвященная исключительно вопросам, касающимся электротехнического рынка в целом и отдельных его отраслей в частности.

Заземление. Что это такое, и как его сделать. Часть 1

Опубликовано: 24 декабря 2014 г. в 07:17, 381 просмотрКомментировать

А. Термины и определения

Чтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта. Я приведу установленные определения из действующего документа «Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)» в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).

И попытаюсь «перевести» эти определения на «простой» язык.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).

Грунт является средой, имеющей свойство «впитывать» в себя электрический ток. Также он является некоторой «общей» точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.

Заземляющее устройство — совокупность заземлителя/заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).

Это устройство/схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.

На рисунке оно показано толстыми красными линиями:

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15).

Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро и т.п.), находящийся в грунте и через который в него «стекает» электрический ток от электроустановки. Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта «впитывать» в себя электрический ток идущий/«стекающий» от электроустановки через эти электроды.

На рисунке он показан толстыми красными линиями:

Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).

Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом. Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом («стекание» тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель («впитывание» тока).

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21)

Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро и т.п.), находящийся в грунте и через который в него «стекает» электрический ток от электроустановки.

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание.

Контур заземления — народное название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.

На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре, а контур заземления — толстыми красными линиями:

Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности« грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода. Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).

При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании.

Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство «впитывать» в себя электрический ток).

Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.

Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.

При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).

Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.

Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.

В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.

Подробнее о строительстве — в следующих частях.

Источник: www.zandz.ru

Контакты:

Ф.И.О. Саламатина Юлия Николаевна  нет отзывов
Компания: ZANDZ
Страна:  Россия
Телефон: +7 (495) 927-02-57
Сообщите, что нашли информацию на сайте «Элек.ру»
Web: http://www.zandz.ru/
Зарегистрирована: 3 апреля 2013 г.
Последний раз была на сайте 736 дней назад
  Отправить сообщение

Рекомендуем почитать

3 декабря 2007 г. в 01:00
Подавляющее большинство современных людей вряд ли может представить себе нормальную жизнь без электричества. В той или иной форме оно сопровождает нас 24 часа в сутки с самого рождения. Дома, на работе, на улице мы постоянно сталкиваемся с различными электроустановками (ЭУ). Под этим понятием скрывается любое сочетание взаимосвязанного электрооборудования в пределах данного пространства или помещения. Но при неосторожном использовании это безусловное благо цивилизации может принести много бед. Чтобы этого не случилось, были разработаны различные методы защиты людей и оборудования. Безопасность эксплуатации ЭУ напрямую зависит от исправности защит. Поэтому необходимо регулярно контролировать состояние их элементов. Производством измерительных приборов для контроля безопасности, надежности и работоспособности различных элементов защит электроустановок и занимается компания «Радио-Сервис».
25 декабря 2014 г. в 08:23
Третья часть в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.
22 октября 2010 г. в 11:11
Электрооборудование зданий становится все более объемным и сложным. Для низковольтных потребителей все ощутимее становится ущерб от грозовых перенапряжений, который возникает вследствие влияния электромагнитных импульсов и несоблюдения безопасного разделительного расстояния между молниеприемником и электротехническими устройствами.
26 июля 2011 г. в 11:17
Электрооборудование зданий становится все более объемным и сложным. Для низковольтных потребителей все ощутимее становится ущерб от грозовых перенапряжений, который возникает вследствие влияния электромагнитных импульсов и несоблюдения безопасного разделительного расстояния между молниеприемником и электротехническими устройствами.
17 июля 2014 г. в 18:43
Стабильная и безотказная их эксплуатация энергетических объектов невозможна без обеспечения надежной работы установленного на них вторичного оборудования, что в свою очередь предполагает электромагнитную совместимость (ЭМС) оборудования с электромагнитной обстановкой (ЭМО) на объекте. Проведение работ по обследованию ЭМО и ЭМС на энергообъектах является обязательным условием на этапах их проектирования и технического перевооружения.

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.