Реквизиты

Республика Беларусь
г. Минск, ул. Лукьяновича, 10
Схема проезда

Пластина решетчатая

Пластина решетчатая

Представляем еще один вид заземлителей в виде пластин – пластину решетчатую для выравнивания потенциалов размером 900*900*4 мм, созданную из оцинкованных полос шириной 25 мм, имеющую, также, как и пластина заземляющая в виде сплошного листа существенную площадь электрического контакта по сравнению со стержневыми и полосовыми заземлителями. См. таблицу 1

Таблица 1. Пластина решетчатая 900*900*4 мм, а также ее соотношение по площади электрического контакта, размеру и весу с наиболее часто применяемыми при строительстве заземляющих устройств материалами.

Наименование изделий из металла для строительства ЗУ Площадь электрического контакта с грунтом в метрах квадратных Соответствие размеров Пластины решетчатой с иными изделиями из металла в метрах погонных Соответствие веса Пластины решетчатой с весом иных изделий из металла в килограммах
Пластина решетчатая 900*900*4 мм 0,522 - 7,20
Пластина заземляющая 750*500*4 мм 0,76 - 12
Круг д.10 мм, 1 метр погонный 0,0314 16,62 10,24
Круг д.12 мм, 1 метр погонный 0,0377 13,85 12,30
Круг д.16 мм, 1 метр погонный 0,0503 10,38 16,40
Полоса 25*4 мм, 1 метр погонный 0,0580 9 7,20
Полоса 40*4 мм, 1 метр погонный 0,0880 5,93 7,47

Конструкция пластины решетчатой 900*900*4 мм: производится из стали, оцинкованной стали, а также под заказ из меди и латуни; в крайние полосы пластины решетчатой могут монтироваться зажимы, позволяющие соединять пластины, как с круглыми, плоскими, вертикальными, горизонтальными, заземлителями и заземляющими проводниками, а также с другими пластинами решетчатыми, создавая заземлитель большой площади.

Эффективный заземлитель

Как мы видим из данной таблицы, пластина решетчатая может использоваться в качестве заземлителя с большой площадью электрического контакта, с помощью которого возможно сократить объемы земляных работ и трудоемкость строительства заземляющего устройства.

Пластина решетчатая
Пластина решетчатая
Рисунок 1. Установка пластины решетчатой в грунте в качестве заземлителя с большой площадью электрического контакта

В отличие от пластины заземляющей в виде сплошного листа пластина решетчатая устанавливается в грунте не на ребро, а ложится плашмя. См. Рисунок 1.

Используется как основа комплекта заземления для частного дома

По сравнению с заземлением, создаваемым из вертикальных заземлителей в виде стержней и горизонтальных заземлителей в виде полос, заземление, создаваемое из пластины решетчатой, требует меньше трудозатрат и применения специнструмента в виде отбойного молотка со специальной насадкой и может быть рекомендовано для частного домовладения, расположенного в высокоомных грунтах. См. рисунок 2.

Пластина решетчатая
Рисунок 2. Комплект заземления частного дома для высокоомных грунтов с пластиной решетчатой

Защищает от напряжения прикосновения и шага при работе с электрооборудованием

В тоже время, как мы полагаем, у данного вида заземлителя более важная функция – выравнивание потенциалов и, как следствие, спасение здоровья человека от поражения электрическим током в результате напряжения прикосновения и напряжения шага.

Статистика несчастных случаев показывает, что случаев электротравматизма от прикосновения частей тела человека к токоведущим частям электроустановки меньше, чем при их прикосновении к доступным и сторонним проводящим частям, оказавшихся под напряжением в результате аварийного режима электроустановки. Немаловажную роль здесь играет фактор неожиданности, когда человек и не подозревает, что произошло электрическое замыкание на корпус электрооборудования либо на землю возле электроустановки.

Пластина решетчатая
Рисунок 3. Поражение человека электрическим током в результате напряжения прикосновения

Чтобы избежать подобных последствий необходимо создание защитного заземления - преднамеренного электрического соединения с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением в результате аварийного режима электроустановки. Цель защитного заземления - снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования, которые не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и, как следствие,- ток, проходящий через тело человека, при его прикосновении к корпусам. Существенное влияние на ток, проходящий через человека, оказывает величина тока короткого замыкания и сопротивление системы заземления. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В: 10 Ом - при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее, 4 Ом - во всех остальных случаях. Указанные нормы обосновываются допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1000 В не должна превышать 40 В. Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше - с любым режимом нейтрали.

ВНИМАНИЕ!

Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение нескольких заземляемых корпусов электроустановок в заземляющий проводник запрещается.

Согласно пункта 3.3.8. ГОСТ 12.2.007.0-75 "Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности" элементами для заземления должны быть оборудованы следующие металлические нетоковедущие части изделий, подлежащих заземлению: оболочки, корпусы, шкафы, каркасы, рамы, обоймы, стойки, шасси, основания, панели, плиты и другие части изделий, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции и как следствие привести к поражению человека электрическим током при напряжении прикосновения и шага.

Данные требования подтверждаются ТКП 339-2011 "Электроустановки на напряжение до 750 кВ. ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ВОЗДУШНЫЕ И ТОКОПРОВОДЫ, УСТРОЙСТВА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ И ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ, УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОСИЛОВЫЕ И АККУМУЛЯТОРНЫЕ, ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний." пунктами:

  • 3.2.3 - применение мер защиты при нарушении изоляции электротехнических устройств таких как выравнивание потенциалов и защитное заземление;
  • 3.2.4 - что данные меры могут быть реализованы при производстве и монтаже электрооборудования, что обуславливает предварительное приобретение пластин решетчатых до начала производства и монтажа электрооборудования
  • 3.2.5 – что защиту при косвенном прикосновении следует выполнять, если напряжение в электроустановке превышает 50 Вольт переменного тока.

Немаловажным местом применения пластин решетчатых являются опоры воздушных линий электропередачи согласно ТКП 385-2012(02230) «Нормы проектирования электрических сетей внешнего электроснабжения напряжением 0,4-10 кВ сельскохозяйственного назначения». Заземлению подлежат опоры:

  • устанавливаемые в населенной местности;
  • на подходах к ПС напряжением 35 кВ и выше (длина подхода от 200 до 300 м);
  • на которых установлено высоковольтное оборудование (реклоузеры, разъединители, предохранители и др.);
  • на которых установлены разрядники, ограничители перенапряжений и т.д.;
  • на которых установлены ЩУЭ;
  • устанавливаемые на переходах через инженерные сооружения (линии связи, железные и автомобильные дороги и др.).

Согласно п.15.2.4 данного ТКП «Вокруг опор, на которых установлены высоковольтные разъединители, на глубине 0,5 м должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), к которому должно быть присоединено заземляемое оборудование. Контур прокладывается на расстоянии от 0,8 до 1 м от опоры так, чтобы во время работы ноги оператора находились над заземлителем.

Пластина решетчатая
Рисунок 4. Пластина решетчатая выравнивает потенциалы корпуса рубильника и земли

Сопротивление заземления должно удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 15.2 для ЗУ разъединительных пунктов 6–10 кВ». Норма сопротивления заземляющего устройства должна быть в пределах от 10 до 100 Ом. в зависимости от удельного сопротивления грунта. П.15.6.8 ТКП предполагает в грунтах с высоким удельным сопротивлением с целью его снижения обработку заземляющего устройства смесями для нормализации заземления, например, смесью «Поспех». Иными словами, производится выравнивание потенциалов сторонних проводящих частей оборудования, смонтированного на опоре и земли для создания защитного заземления, исключающего травмирование человека электрическим током в результате напряжения прикосновения и шага.

Пластина решетчатая
Рисунок 5. Пластина решетчатая выравнивает потенциалы корпуса ВРУ и земли на трансформаторной подстанции

Аналогичные требования содержаться так же в п.2.1.6 Типовом проекте «ЗАЗЕМЛЕНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,38-10 кВ И ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ 10/0,4 кВ» аpx. № 15256.тм-т 1.

Те же мероприятия по выравниванию потенциалов производятся согласно п.15.5.2 данного ТКП: «Вокруг площади, занимаемой отдельно стоящей подстанцией (РП, ТП), на глубине 0,3–0,5 м и на расстоянии 0,8–1 м от края фундамента здания подстанции необходимо прокладывать замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), присоединенный к заземляющему устройству».

Выравнивание потенциалов - снижение разности потенциалов между заземляющим устройством и поверхностью земли путем электрического соединения его с уложенными в земле защитными проводниками. Оно предназначено для предотвращения опасных напряжений прикосновения и шага на территории электроустановки при повреждении изоляции или вынужденных режимах, использующих землю в качестве цепи обратного тока. Для того, чтобы технически грамотно провести данное мероприятие необходимо правильно оценить ситуацию на электрооборудовании с точки зрения превращения в период возможной аварии сторонних и доступных проводящих частей электроустановки в токоведущие части. В зоне риска, на наш взгляд, находятся организации, где наряду с электротехническим персоналом существует не электротехнический персонал, выполняющий работы, согласно п.2.4.8. ГОСТ 12.1.009-2017, при которых может возникнуть опасность поражения электрическим током.

Пластина решетчатая
Рисунок 6. Схема выравнивания потенциалов

Меры защиты от поражения людей вследствие воздействия напряжения прикосновения и шагового напряжения, вызванных ударом молнии

Меры защиты от поражения людей вследствие напряжения прикосновения и шагового напряжения следует применять в обязательном порядке при большой вероятности гибели людей или их увечий вследствие ударов молнии непосредственно в здания. Ускоренное движение людей в период грозовой активности по направлению к укрытию - зданиям, оборудованным молниезащитой увеличивает расстояние шага, которое в сочетании с высоким сопротивлением грунта может вызвать высокие значения шагового напряжения опасные для жизни.

Пластина решетчатая
Рисунок 7. Создание максимального шагового напряжения во время грозы вблизи заземления молниезащиты здания

Степень опасности снижается до допустимого уровня, если выполняется несколько следующих условий в приоритетном порядке.

  1. Выравнивание потенциалов с помощью сетчатой системы заземления, располагаемой в грунте на глубине 0,5-0,8 метров в местах скопления и движения людей во время грозы, таких как:
    • пешеходные дорожки по направлению ко входу в здания;
    • отмостка зданий;
    • навесы от стен зданий.

В местах нового строительства в качестве сетчатого заземлителя, допускается использование сетки из стальной арматуры бетонных полов, надежно соединенной между собой и подключенной к молниезащитному заземлению. При устройстве молниезащиты в уже возведенных зданиях при их модернизации для уравнивания потенциалов должны использоваться готовые сетчатые заземлители в виде пластин решетчатых, произведенных промышленным способом  с  учетом требований стандартов молниезащиты к материалу и конструкции заземляющих устройств.

Пластина решетчатая
Рисунок 8. Места расположения пластин решетчатых в системе молниезащиты для выравнивания потенциалов при шаговом напряжении

Сетчатая система заземления может быть обработана смесью для нормализации заземления  с целью снижения удельного сопротивления грунта. После обратной засыпки сетчатой системы заземления грунтом с толщиной слоя не менее 0,025 м далее по всей ее площади создается слой изоляционного материала с высоким удельным сопротивлением, например, слой гравия толщиной 0,15 м в сочетании со слоем асфальта, толщиной 0,05-0,1 м либо возможна укладка полимерного листа толщиной не менее 3 мм. в сочетании с укладкой поверх его тротуарной плитки. Данные мероприятия как правило, снижают опасность поражения человека вследствие шагового напряжения до допустимого уровня.

  1. Естественная система токоотводов состоит из нескольких колонн прочной металлоконструкции зда­ния или из нескольких столбов из соединенных между собой стальных конструкций здания с обеспечением электрической непрерывности.
  2. Изоляция выступающего токоотвода, обеспечивающая импульсное выдерживаемое напряжение 100 кВ, 1,2/50 мкс, например, с помощью полиэтиленовой трубы с диаметром не менее 16 мм. Токоотвод расположенный на внешних сторонах здания должен быть изолирован от прикосновения человека на высоту от поверхности грунта не менее 3-х метров.
  3. Вероятность приближения людей к зданию или продолжительность их присутствия с наружной сто­роны здания и близко к токоотводам очень мала.
  4. Сопротивление поверхностного слоя почвы на расстоянии 3 м от токоотвода составляет не менее 5000 Ом*м.

Если ни одно либо несколько из этих условий не выполняется, необходимо применять следующие меры молниезащиты:

  • от поражения людей напряжением прикосновения физические ограничения и предупредительные надписи с целью сведения к минимуму вероят­ности прикосновения к токоотводам и нахождения в зоне растекания электрического разряда молнии.
  • от поражения людей вследствие шагового напряжения физические ограничения движения людей и предупредительные надписи с целью сведения к минимуму вероятности попадания в опасную зону на расстоянии 10 м от токоотводов.
Пластина решетчатая
Рисунок 9. Шаговое напряжение после укладки пластин решетчатых вблизи заземления снизилось

Как видно на рисунке 9 к человеку 2, стоящему около фундамента, приложится меньшее шаговое напряжение, чем к человеку 1, стоящему в отдалении, но за пределами уложенных пластин решетчатых.

Европейский Стандарт IEEE 80–2013, дает определение пластин решетчатых:

«Металлическая пластина или система близко расположенных не изолированных проводников, которые подключены и часто размещаются на небольших глубинах над сеткой заземления или в другом месте на поверхности земли, чтобы получить дополнительные защитные меры, сводящие к минимуму опасность воздействия высоких ступенчатых или сенсорных напряжений в критической рабочей зоне или местах, которые часто используются людьми».

Смотреть руководство по проектированию

Папка для документов на пластину решетчатую в РБРазрешительная документация в Республике Беларусь на пластину решетчатую

Рекомендуем также посмотреть публикацию "Перспективные направления развития практики проектирования заземляющих устройств".

Поделитесь с друзьями