Меню

Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства для нейтрали трансформатора или линейного

Сопротивление заземляющего устройства и его особенности

Сопротивление заземляющего устройства и его особенности

В этой статье мы попробуем разобраться в заземляющих устройствах, их назначении, измерении их сопротивления растеканию тока и прочих особенностях.
ПУЭ 1.7.32. Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов.
Сразу стоит оговориться, что речь пойдет о повторном заземлении, так как трансформаторные подстанции по ПУЭ всегда оборудованы собственным заземлением. Потребители электроэнергии могут располагаться как в непосредственной близости от трансформаторной подстанции, так и на значительном удалении в несколько сотен метров. Из-за того, что нейтральные жилы кабелей имеют собственное сопротивление, на заземляющей шине появляется потенциал по отношению к земле, который может быть опасен для людей и электрооборудования. Чтобы исключить такие последствия поблизости от вводного устройства оборудуется повторное заземление. До начала работ делается расчет количества и параметров заземляющих электродов исходя из сопротивления грунта.
Заземляющие устройства электроустановок должны обеспечивать надежную работу эпектрооборудования, устройств автоматики и электробезопасность.
Сопротивление повторного контура заземления нулевого провода должно быть не более 4,0 Ом. (Таблица 36 Приложения 3 ПТЭЭП, ПУЭ).

ПУЭ 1.7.26. Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
ПУЭ 1.7.62. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более: 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127В источника однофазного тока.
ПУЭ 1.7.65. Сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования, должно быть не более 4 Ом.

Кроме того, заземляющее устройство должно обеспечивать защиту от заноса высокого потенциала по подземным и надземным коммуникациям и защиту от статического электричества. Во всех возможных случаях заземлитепь должен образовывать единый контур защиты. Допускается использовать как искусственные, так и естественные заземлитепи.В качестве искусственных заземлитепей используются вертикальные электроды (проводники), связанные между собой горизонтальными электродами.
Искусственные заземлители следует располагать под асфальтовым покрытием или в редко посещяемых местах (на газонах, в удалении на 5 м и более от грунтовых проезжих и пешеходных дорог). У мест ввода/вывода заземляющих устройств в здание должен быть нанесен условный знак «Заземление». Открыто проложенные заземляющие проводники должны быть защищены от коррозии и покрашены.

Пример заземляющего устройства
В качестве контура использованы:
Комплект заземления омедненный EZ-6 (1 х 6 м) 3 компл.
Полоса стальная оцинкованная 40х4 мм 20м.
Три вертикальных электрода с D=14мм распложены в ряд с шагом S=6 метров и забиты на глубину L1=6 метров. Вертикальные электроды соединены стальной полосой, используемой в качестве горизонтального зазмелителя

После проектирования и монтажа проводится проверка с составлением протоколов и включением их в паспорт заземляющего устройства.
Проверка заземляющего устройства включает в себя визуальный контроль (осмотр), измерение сопротивления переходных контактов в соединениях, измерение сопротивления заземлитепя в соответствии с нормами ПТЭЭП (Приложение 3). При осмотре оценивается качество монтажа, соответствие сечения заземляющих проводников требованиям ПУЭ, степень коррозии металла проводников, отсутствие обрывов. Контактные соединения проверяются осмотром, простукиванием, также измеряются переходные сопротивления контактов в соединениях, которые должны быть не более 0,05 Ом. Измерение сопротивления заземляющего устройства производится без отсоединения оболочек отходящих кабелей и других естественных заземлитепей
Устройство заземления соответствует требованиям глав 1.7 ПУЭ, 2.7 ПТЭЭП и других нормативных документов.

Читайте также:  Падения напряжения для однофазного переменного токе

Для нормальной эксплуатации смонтированного заземляющего устройства следует руководствоваться правилами ПТЭЭП.

ПТЭЭП 2.9.7. Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев, ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником, им уполномоченным. При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов. Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.
ПТЭЭП прил. 3 (табл.26, п.26.1) Проверка производится для выявления обрывов и других дефектов путем осмотра, простукивания молотком и измерения переходных сопротивлений. Проверка соединения с естественными заземлителями производится после ремонта заземлителей.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров АО «Энергетик»

Источник



СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Что такое сопротивление заземления?
Величина «недопущения/противодействия» растеканию электрического тока в землю — называется сопротивлением заземления, измеряющееся в Ом.

Основным показателем качества заземляющего устройства является сопротивление заземления и оно напрямую зависит от удельного сопротивления грунта и конфигурации заземлителя/ей(их количества и протяжённости).

Требования к сопротивлению указываются в нормативных документах и не должны превышать максимально допустимых значений.
Этими нормативными документами являются ПУЭ ( таблица 1.8.38 ) и ПТЭЭП.
При новом строительстве производятся приемо-сдаточные испытания по ПУЭ. При проверке сопротивления заземления уже во время эксплуатации, руководствуются ПТЭЭП

Пример.
Какое требуется соротивление заземления для частного загородного дома подключаемого от ВЛ 220 / 380?

В соответствие с требованием ПУЭ для электроустановок частных домов с воздушным вводом, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт(с ситемой заземления TN) необходимо иметь заземление с сопротивлением не более 30 Ом.

Оригинальный текст:
ПУЭ [1.7.103.] Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли r > 100 Ом м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01r раз, но не более десятикратного.

Если сформулироовать простыми фразами — в загородном доме запитанным от ВЛ(воздушная линия) и с заземляющим устройством, поключенным к нулевому проводу(повторное заземление), сопротивление самого контура заземления не должно быть больше 30 Ом.
При приемосдаточных испытаниях для подключения газового котла, могут потребовать сопротивление со значением не более 10 Ом.
При наличии молниеприемника сопротивление контура заземления, в соответствии с Инструкцией по молниезащите РД 34.21.122-87 — так же не более 10 Ом.

Нормы приемосдаточных испытаний(ПУЭ).
Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющего устройства.

5. Измерение сопротивления заземляющих устройств. Значения сопротивления заземляющих устройств с подсоединенными естественными заземлителями должны удовлетворять значениям, приведенным в соответствующих главах настоящих Правил. Таблица 1.8.38.


I p* — расчетный ток замыкания на землю;
** — соответственно при линейных напряжениях 660, 380, 220 В;
I *** — полный ток замыкания на землю.

Общие сведения ПУЭ о сопротивлении заземления электроустановок.

Сопротивлениях заземляющих устройств электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью:

1.7.101. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN- или PE-проводника ВЛ напряжением до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. Сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При удельном сопротивлении земли r > 100 Ом*м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01r раз, но не более десятикратного.

Читайте также:  Как построить векторную диаграмму токов резонанс напряжений

Сопротивление заземляющих устройств электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью:

1.7.104. Сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей, в системе IT должно соответствовать условию:

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом. Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено приведенное выше условие, а мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВА, в том числе суммарная мощность генераторов или трансформаторов, работающих параллельно.

Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью:

1.7.96. В электроустановках напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть

но не более 10 Ом, где I — расчетный ток замыкания на землю, А.
В качестве расчетного тока принимается:
1) в сетях без компенсации емкостных токов — ток замыкания на землю;
2) в сетях с компенсацией емкостных токов:
для заземляющих устройств, к которым присоединены компенсирующие аппараты, — ток, равный 125 % номинального тока наиболее мощного из этих аппаратов;
для заземляющих устройств, к которым не присоединены компенсирующие аппараты, — ток замыкания на землю, проходящий в данной сети при отключении наиболее мощного из компенсирующих аппаратов.
Расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для той из возможных в эксплуатации схем сети, при которой этот ток имеет наибольшее значение.
1.7.97. При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью должны быть выполнены условия 1.7.104.
При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более указанного в 1.7.101 либо к заземляющему устройству должны быть присоединены оболочки и броня не менее двух кабелей на напряжение до или выше 1 кВ или обоих напряжений, при общей протяженности этих кабелей не менее 1 км.
1.7.98. Для подстанций напряжением 6-10/0,4 кВ должно быть выполнено одно общее заземляющее устройство, к которому должны быть присоединены:
1) нейтраль трансформатора на стороне напряжением до 1 кВ;
2) корпус трансформатора;
3) металлические оболочки и броня кабелей напряжением до 1 кВ и выше;
4) открытые проводящие части электроустановок напряжением до 1 кВ и выше;
5) сторонние проводящие части.
Вокруг площади, занимаемой подстанцией, на глубине не менее 0,5 м и на расстоянии не более 1 м от края фундамента здания подстанции или от края фундаментов открыто установленного оборудования должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), присоединенный к заземляющему устройству.
1.7.99. Заземляющее устройство сети напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью, объединенное с заземляющим устройством сети напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью в одно общее заземляющее устройство, должно удовлетворять также требованиям 1.7.89-1.7.90.

Источник

Сопротивление заземления

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина «противодействия» растеканию электрического тока в земле, поступающего в неё через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай — нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

    для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

Читайте также:  Тиристорный регулятор напряжения 24в

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице «Заземление дома».

    при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом
    (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице «Заземление газового котла / газопровода».

для заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

Подробнее об этом на странице «Молниезащита и заземление».

  • для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление
    не более 2 или 4 Ом
  • для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
  • Приведённые выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
    не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).

    Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину 0,01 от удельного сопротивления грунта.

    Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением
    500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз — до 150 Ом (вместо 30 Ом).

    Расчёт сопротивления заземления

    Для расчёта сопротивления заземления существуют специальные формулы и методики, описывающие зависимости от описанных факторов. Они представлены на странице «Расчёт заземления».

    Качество заземления

    Сопротивление заземления является основным качественным показателем заземлителя и напрямую зависит от:

    • удельного сопротивления грунта
    • конфигурации заземлителя, в частности: площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

    Удельное сопротивление грунта

    Параметр определяет собой уровень «электропроводности» земли как проводника = как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток, поступающий от заземлителя. Чем меньший размер будет иметь эта величина, тем меньше будет сопротивление заземления.

    Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) — это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, его влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

    Обычно используется таблица ориентировочных величин «удельное сопротивление грунта», т.к. его точное измерение возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ.

    Конфигурация заземлителя

    Сопротивление заземления напрямую зависит от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая должна быть как можно большей. Чем больше площадь поверхности заземлителя, тем меньше сопротивление заземления.

    Чаще всего, из-за наименьшей сложности монтажа, в роли заземлителя используется вертикальный электрод в виде стержня/трубы/уголка.

    Для увеличения площади контакта заземлителя с грунтом:

    • увеличивается длина (глубина) электрода
    • используется несколько соединенных вместе коротких электродов, размещенных на некотором расстоянии друг от друга (контур заземления). В таком случае площади единичных электродов просто складываются вместе, что подробно описано на отдельной странице о расчёте заземления.

    Заземление одиночное Заземление из нескольких электродовЗаземление многоэлектродное

    Различные отраслевые нормы

    Сопротивление заземления для кабелей городской телефонной сети с медными жилами (из ОСТ 45.82-96, п. 8)

    Для металлических экранов и оболочек кабелей приняты следующие значения (зависимость от удельного электрического сопротивления грунта (УЭС)):

    Источник