Молниезащита_Заземление_11_09_2009. Техническое задание на проектирование (дп1циссднтбарс08. 06эом) А)
 Скачать 1.28 Mb.
|
|
Проектирование контура защитного заземления здания. Проектирование контура молниезащиты здания. Техническое задание на проектирование (ДП-1/ЦИС-СДНТ/БАРС-08.06-ЭОМ): А). Заданное Заказчиком допустимое сопротивление растекания тока заземлителя контура защитного заземления - 10 Ом (сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю, - «ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 26). Б). Допустимое сопротивление растекания тока электродов заземлителей контура молниезащиты - Заказчиком не нормировано. В). Здание Заказчика по уровню надежности защиты от прямых ударов молнии относится к обычным объектам III уровня защиты (минимально допустимый уровень надежности защиты – 0,90). Г). Электроустановка Заказчика в результате реконструкции должна представлять сеть с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В с системой заземления «TN-C-S». Защитное заземление здания Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Цель защитного заземления - снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования, нормально не находящихся под напряжением. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и, как следствие, ток, проходящий через человека, при прикосновении к корпусам. Защитное заземление может быть эффективным только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления растеканию тока в земле. Это возможно только в сетях с изолированной нейтралью, где при коротком замыкании ток Iз почти не зависит от сопротивления Rз, а определяется в основном сопротивлением изоляции проводов. Защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности («ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 29). При применении системы «TN» рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и РEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется («ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 61). Заземляющее устройство здания представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты II и III категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими. Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду. Заземлители по функциональному предназначению подразделяются на естественные (естественный заземлитель – сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и искусственные (искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления). Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными («ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 111). Повторное (защитное) заземление выполняется: Для понижения напряжения прикосновения на открытых проводящих частях (корпусах электрооборудования и др.) и, следовательно, понижения опасности поражения электрическим током при однофазных замыканиях на землю, на открытые или сторонние проводящие части. При наличии повторного заземления при замыкании на корпус, например, отдельно стоящего электроприемника, ток замыкания проходит не только по нулевому защитному проводнику, но частично также по земле через сопротивления заземлителей источника питания и повторного заземления. При этом напряжение относительно земли на корпусе поврежденного электроприемника понижается, а напряжение нейтрали источника питания повышается. Соотношение этих напряжений пропорционально соотношению сопротивлений соответствующих заземлителей. В реальных распределительных сетях городов и промышленных предприятий картина распределения электрических потенциалов гораздо сложнее, т.к. от одного трансформатора, как правило, питаются несколько электроустановок, в которых для повторного заземления используются естественные заземлители, сопротивление которых учесть расчетом практически невозможно. Поэтому в соответствии с п. 1.7.61 «ПУЭ», 7-го издания, - сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется. Для предотвращения заноса в электроустановку здания наведенных потенциалов по внешним коммуникациям, входящим в здание. Для понижения потенциала, вынесенного на зануленные корпуса электроприемников при обрыве нулевого рабочего проводника питающей линии. Система защитного заземления здания является основным компонентом (основной составной частью) системы уравнивания потенциалов в электроустановках здания. Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ (в общем случае) должна соединять между собой следующие проводящие части («ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 82): нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN; заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и ТТ; заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель); металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п. Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания; металлические части каркаса здания; металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционеров; заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий; заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления; металлические оболочки телекоммуникационных кабелей. Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание. Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине (ГЗШ) при помощи проводников системы уравнивания потенциалов. Заземлители В качестве естественных заземлителей могут быть использованы («ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 109): металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах. В ГОСТ 12.1.030-81* (с измен. 1988 г.) «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление» детально расписаны следующие процессы: «Оценка возможности использования железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей» (приложение № 2), «Соединение арматуры железобетонных конструкций» (приложение № 3), «Соединение металлической колонны с арматурой железобетонного фундамента» (приложение № 4); металлические трубы водопровода, проложенные в земле. «ГОСТ Р 50571.10-96» в п. 542.2.5 так конкретизирует указанное средство: «Металлические трубы водопровода могут использоваться в качестве естественных заземляющих устройств при условии получения разрешения от водоснабжающей организации, а также при условии, что приняты надлежащие меры по извещению эксплуатационного персонала электроустановки о намечаемых изменениях в водопроводной системе». Примечание. Желательно, чтобы надежность заземляющих устройств не зависела от других систем; обсадные трубы буровых скважин; металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.; рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами; другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения; металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается. Предусмотрены следующие конструкции искусственных заземлителей: вертикальные, горизонтальные (лучевые), вертикальные в сочетании с горизонтальными, замкнутые горизонтальные (контурные), контурные в сочетании с вертикальными и горизонтальными (лучевыми). Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими («ПУЭ», 7-е издание, глава 1.7, п. 55). Устройство вертикальных заземлителей приведено на рисунке 2. Верхний конец вертикальных заземлителей должен быть заглублен, как правило, на 0,5 - 0,7 метра (п. 4.6. РД 34.21.122-87). При этом необходимо соблюдать следующие условия. Сечение соединительной полосы должно быть не менее 48 мм2, толщина – не менее 4 мм. (рис 1, а); минимальный диаметр прутка – 10 мм. (рис 1, б), минимальная толщина стенки уголка – 4 мм. (рис. 1, в); минимальная толщина стенки трубы – 3,5 мм. (рис. 1, г). Длина стержня должна быть не менее 1,5...2 м, чтобы достичь незамерзающего слоя почвы (рис. 2). Расстояние между соседними стержнями рекомендуется выбирать равным длине стержня (если иное не предусмотрено условиями эксплуатации) (рис. 3).  Рис. 1. Минимально-допустимые геометрические размеры сечений заземляющих элементов  Рис. 2. Установка одиночного заземлителя в двухслойном грунте: L – длина одиночного заземлителя; D – диаметр одиночного заземлителя; Н – толщина верхнего слоя грунта; Т – заглубление заземлителя (расстояние от поверхности земли до середины электрода); t – глубина траншеи (заглубление соединительной полосы) Стержни можно располагать в ряд (рис. 3) или в виде какой-либо геометрической фигуры (квадрата, прямоугольника) в зависимости от удобства монтажа и используемой площади. Совокупность стержней, соединенных между собой полосой, образует контур заземления. В помещении контур заземления приваривается к корпусу силового щита и к заземляющей магистрали (шине заземления), которая проходит вдоль стен здания. На практике часто используются естественные заземлители (части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения), находящиеся в соприкосновении с землей. Это канализационные трубы, железобетонные конструкции фундаментов, свинцовые оболочки кабелей и др.  Рис. 3. Конструкция заземляющего устройства: L – длина одиночного заземлителя; K – расстояние между соседними (смежными) заземлителями. Горизонтальные заземлители используют для связи вертикальных заземлителей или в качестве самостоятельных заземлителей. Глубина прокладки горизонтальных заземлителей - не менее 0,5 - 0,7 м. Меньшая глубина прокладки допускается в местах их присоединений к оборудованию, при вводе в здания, при пересечении с подземными сооружениями и в зонах многолетнемерзлых и скальных грунтов (п. 4.7. РД 34.21.122-87). Горизонтальные заземлители из полосовой стали следует укладывать на дно траншеи на ребро (рисунок 4).  Рис.4. Прокладка горизонтальных заземлителей в траншее (а) и совместно с кабелем (б): 1 – полоса; 2 – мягкий грунт; 3 – грунт; 4 – силовые кабели; 5 – контрольные кабели Траншеи для горизонтальных заземлителей должны быть заполнены сначала однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора, с утрамбовкой на глубину 200 мм., а затем – местным грунтом. |