Розрахунок перерізу дроту переносного заземлення, його мінімальне значення при напрузі вище 1000 В
Провід заземлення є важливим елементом при роботі з електроприладами та високою напругою. Навіть повне відключення електрики не може забезпечити 100% гарантії безпеки, оскільки на дротах може накопичуватися напруга. Для того, щоб його відвести, використовується природне або штучне заземлення.
Часто застосовують переносний пристрій як найбільш зручний і дешевий спосіб. Важливо правильно здійснити розрахунок перетину дроту переносного заземлення, оскільки від нього залежить надійність роботи приладу.
Призначення пристрою
Переносне заземлення – це знімна система, яка використовується для захисту робітників під час проведення маніпуляцій з електроустановками або електрообладнанням. Завданням системи є відводити наведені струми або випадково подане на об'єкт напругу. Застосовуються такі прилади у тих місцях, де не можна використовувати стаціонарні ножі. При використанні переносного захисного пристрою у разі попадання напруги на заземлену ділянку відбудеться коротке замикання, і персонал уникне удару струмом.
Характеристики переносного заземлення, у тому числі вимоги до перерізу, перераховані в державному стандарті 52853. Там же зазначено, що при випробуваннях перевіряється переріз провідника, для цього розбирають провід на пасма, підраховують їх число, і кількість жил у пасмі. Потім вимірюють діаметр жили, і за відомою формулою зі шкільної геометрії визначають переріз.
Стрічка-плетінка
Для переносних заземлень може використовуватись спеціальна стрічка. Вона потрібна для механічного з'єднання муфт та екранів. Завдяки такій конструкції зріст, що монтується, отримує більш міцне з'єднання. Стрічка має стабільні параметри, високуміцність, конструкція не тільки грамотно проводить струм, але й стійка на розрив. Стрічку можна використовувати як перемички і екранні шини. Структура матеріалу плетена, що дозволяє просвердлювати отвори для болтових кріплень.
Стандартний виріб для переносного опору складається з 24 пасм. Кожне пасмо луджене, має 13 дротів, діаметр кожної становить 0,2 мм.
Застосовувати такі переносні дроти можна за температури від -45 до +45 градусів Цельсія. Бажана відносна вологість повинна становити 80% за температури навколишнього середовища 20 градусів.
Напруга до 1000 В
Перетин дроту переносного заземлення підпадає під суворі технічні вимоги та стандарти. Воно має витримувати нагрівання у разі виникнення замикання на трифазному та однофазному джерелі. Провід заземлення, який використовується в електроустановках з напругою менше 1000 В, повинен мати переріз не менше 16 кв. мм.
Не можна застосовувати дроти, що мають менший переріз. Якщо напруга в електроустановці вбирається у 6-10 кВ, перетин провідників може коливатися від 120-185 мм2. Такі елементи не надто зручні, тому що мають більшу масу. Можна використовувати кілька переносних заземлень з меншим перетином, вони встановлюються один навпроти.
Напруга вище 1000 В
Якщо мінімальний переріз у проводів переноснихзаземлення не менше 16 мм2, тобто переносне заземлення розраховане на величину вище 1000 В, мінімальне значення має бути не менше 25 мм2. Розрахунок перерізу повинен проводитися за такою формулою: S = (Iуст √tф) / 272.
- Iуст - є позначення струму короткого замикання;
- tф - час, що вимірюється в секундах;
- 272-коефіцієнт, який може відрізнятися для різних металів. При точному розрахунку для міді він дорівнює 250. В даному випадку його взято із запасом.
Щоб не виготовляти кілька заземлювачів, одиницю часу у формулу потрібно включати максимальну; отже, провід заземлення буде більш товстим. Якщо мережа має заземлюючу нейтраль, то розраховувати діаметр перерізу потрібно струмом однієї фази. Важливим аспектом є забезпечення термічної стійкості, якщо утворюється двофазне замикання.
Забороняється використовувати для створення заземлення звичайний ізольований кабель. Ізоляція не дозволить виявити механічні пошкодження жили, якщо такі з'являться. Перетирання жил призводить до пропалювання напівпровідника, використовувати пошкоджений кабель не можна.
Портативне заземлення має бути оснащене спеціальними затискачами. За допомогою цих елементів переносна конструкція закріплюється спеціальною штангою на струмопровідних частинах та дозволяє створити надійне заземлення. Провідники повинні бути приєднані до затискачів без використання перехідних наконечників: це забезпечить більшу площу торкання та надійність з'єднання. Відсутність слабких контактів не дозволить конструкції вигоріти при дії на неї великої напруги.
Якщо потрібно прикріпити заземлююче з'єднання до провідника під час роботи з трифазним джерелом, з'єднання приварюють. Можна використовуватиболти, але тоді провід заземлення має бути пропаяний.
Обмежуватися пайкою не можна, так як при роботі зі струмами вище 1000 буде суттєве нагрівання, паяння ослабне, і переносна конструкція буде зруйнована.
Значення опору
Опір, який чинить заземлення – це здатність ґрунту розподілити електричний струм, який у нього за допомогою заземлювачів. Величина важлива для переносного та стаціонарного пристрою. Вона вимірюється в омах і залежить безпосередньо від опору ґрунту та площі зіткнення заземлювача з ґрунтом. Змінювати площу можна, збільшуючи заглиблення електрода або з'єднуючи кілька коротких електродів. У разі збільшується площа перерізу.
Чим менший показник, тим краще робота з ним. Нульового значення в природних умовах не можна домогтися, тому найчастіше різні типи електрообладнання мають різну норму – від 60 до 0.5 Ом.
Якщо підключення заземлення відбувається через нейтраль трансформатора, сумарний опір не повинен перевищувати 4 Ома. Інакше втрачається сенс його використання. Якщо потрібно облаштувати заземлення у приватному будинку, розрахунок повинен спиратися на те, що у таких будинках величина не перевищує 30 Ом.
Зверніть увагу, чи є у будинку газопровід. При підключенні труб опір не повинен перевищувати 10 Ом. Це тим, що газопровід є джерелом підвищеної небезпеки, і мінімальний переріз підбирається з урахуванням цього чинника.
Якщо потрібно встановити заземлення для підключення блискавки, змінюючи перетин і довжину, слід домогтися опору не більше 10 Ом. Джерело струму у вигляді трансформатора або генератора при заземленні не повинен підключатися до поверхонь, що мають опір,перевищує позначку 8 Ом. Допустима величина безпосередньо залежить від напруги. Якщо у трансформаторі напруга 380, опір має становити не більше 2 Ом, 220 – не більше 4 Ом, 127 – не більше 8 Ом.
Якщо обладнання укомплектоване газовими розрядниками, що використовуються для захисту ліній, проведених повітрям, заземлення не повинно видавати опір більше 2 Ом, деяке обладнання допускає 4 Ом і має про це спеціальні позначки.
Для телекомунікаційного обладнання вимоги до опору становлять 2-4 Ома. Якщо використовується підстанція, розрахована на 110 кВ, опір заземлення не повинен перевищувати 0.5 Ом.
Норми опору, проілюстровані вище, поширюються на нормальні ґрунти, питомий опір яких не вищий за 100 Ом*м. До таких грунтів належать глинисті та суглинисті. Наприклад, для піщаних поверхонь характерний питомий опір 500 Ом*м, що перевищує загальновідому та всіма прийняту норму вп'ятеро.