В проектируемой установке используется насос с электроприводом. Рабочее напряжение на клеммах электродвигателя – 380В; переменный трехфазный ток. Поскольку установка находится на открытой площадке, возможно возникновение опасного уровня напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. И хотя все электрооборудование, включая насосы, находится под навесом, по ПУЭ-6 территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

Кроме того, имеется возможность одновременного прикосновения человека к технологическим аппаратам, с одной стороны, и к металлическому корпусу насоса с другой, а также наличие токопроводящих железобетонных оснований.

Класс электрооборудования по способу защиты человека от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0 – класс I.

Для защиты от поражения электрическим током в цепях с изолированной нейтралью (в данном случае) применяется защитное заземление.

Защитное действие заземления основано на снижении напряжения прикосновения, что достигается путем уменьшения напряжения на корпус оборудования относительно поверхности земли или за счет малого сопротивления заземления.

Защитное заземление является эффективной мерой для электроустановок, питающихся напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали источника питания.

Различают три вида заземлений: рабочее заземление, защитное заземление и заземление грозозашиты, причем в ряде случаев один и тот же заземлитель может выполнять два или три назначения одновременно. К рабочем у заземлению относится заземление нейтралей силовых трансформаторов, генераторов, дугогасящих аппаратов, измерительных трансформаторов напряжения, реакторов, заземление фазы при использовании земли в качестве рабочего провода и пр.

Защитное заземление выполняется для обеспечения безопасности людей, обслуживающих электрическую установку, путем заземления металлических частей установки (например, баков трансформаторов), которые нормально имеют нулевой потенциал, но могут оказаться под напряжением при перекрытии или пробое изоляции.

Заземление грозозащиты служит для отвода тока молнии в землю от защитных разрядников, стержневых и тросовых молниеотводов или других конструкций, в которые произошел удар молнии.

Различают искусственные и естественные заземлители. В качестве искусственных заземлителей служат заложенные в землю металлические полосы или уголки шириной от 3 до 5 см, толщиной не менее 35 мм длиной 2.5 – 6 м или металлические стержни диаметром 10 – 12 мм или длиной 10 м а также стальные трубы диаметром 25-50 мм и длиной 1,5-6м. Естественными заземлителями называют находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, использующиеся для целей заземления.

Расчет:

1. Сопротивление растеканию тока через одиночный заземлитель из труб d=25-50 мм рассчитываем по формуле:

R_тр=0.9(ρ/l_тр),

где ρ - удельное сопротивление слоя грунта. Принимаем грунт – суглинок, ρ = 120 Ом∙м; l_тр=5 м – длина трубы (заземлителя).

R_тр=0.9(120/5)=21,6 Ом.

Затем определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования:

,

где r – допустимое сопротивление заземляющего устройства.

Согласно ПУЭ на электрических установках напряжением до 1000В допустимое сопротивление заземляющего устройства равно не более 4 Ом.

Определяем коэффициент экранирования заземлителей:

Размеры производственной площадки: 12 х 6м.

Распределяем заземлители: n=6; l=6 м;

l – расстояние между заземлителями

 η_тр=0,58…0,65; принимаем η_тр=0,6.

Число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования:

Расстояние между заземлителями а=4м.

Длина соединительной полосы: l_п=n₁·a=10·4=40 м.

Сопротивление растеканию электрического тока через соединительную полосу:

R_п=2,1(ρ/l_п)=2,1(120/40)=6,3 Ом.

Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства:

η_п – находим по таблице [3]: ; n₁=10; => η_п=0,34.

Полученное результирующее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства меньше допустимого.

Вывод: Для заземления установки применяются вертикальные заземлители в виде стальных труб D_у=25мм длиной 5м в количестве 10 шт., расположенные по периметру установки и соединенные стальной полосой на глубине 0,7м.