Распределение потенциала на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя

а –шаг

, где j_Х – потенциал земли на расстоянии х от места стекания тока; j_З – потенциал заземлителя; R – радиус заземлителя.

Для определения потенциала j_Х выделим элементарный слой толщиной dx.Падение напряжения в слое dx

dU = Edx, E = dr, d = I_КЗ/2pх²

d - плотность тока в землю на расстоянии х;

r - удельное сопротивление грунта

Для человека, который стоит на земле и касается оказавшегося под напряжением заземленного корпуса (мет.прутом касается заземл.) напряжение прикосновения определяется разностью между потенциалом j_З корпуса (заземлителя), которого касается рука человека и потенциалом точки поверзности земли j_Х, на которой находятся ноги человека

.

Напряжение шага воздействует на человека, если он находится в поле растекания заземлителя и между его ногами существует разность потенциалов

Выводы:

1. С ↑ расстояния от заземлителя напряжение шага ↓, напряжение прикосновения ↑.

2. Длительно допустимое U_ПР = 20 В.

3. Считают, что на расстоянии 20 м от заземлителя U_Ш=0, U_ПР=j_З, т.е. если на земле лежит провод, то ближе, чем на 20 м к нему не подходить.

4. В технике токи КЗ бывают от долей мА и до десятков кА и более, поэтому значение величин j_З, U_ПР, U_Ш м.б. самыми разными до кВ.

5. Напряжение U_ПР = j_Зa, где a - коэффициент прикосновения (0 до 1)

6. Напряжение U_Ш = j_Зb, где b - коэффициент напряжения шага (0 до 1).

Промышленные заземлители

В качестве заземл устройств электр установ в 1ю очередь д.б. использ естеств заземлители.

Заземляющ устройство – совокупность заземлителя, заземляющих проводов, которые соединяют нетоковод части электрооборуд с заземлителем.

Сопротивление заземлителя, грунта, между заземлителем и грунтом. Возможно использ железнобетон фундамента промышлен зданий и сооружений. При отсутствии естественного заземлителя допускаетсяприменения переносного заземлителя типа ТЭС-15 ввинчиваемого в землю.

Для искусственного заземлит примен обычно вертик и горизонтальн электроды. В качетве вертикальн электр мож использ стальные трубы диаметром 50-75 мм, угловую сталь с размером полос 50х50 или 60х60мм, стальные стержни диаметром 10-20 мм и длиной 3 м.

Для связи вертикальн электродов и в качестве самостоятельн горизонтальных электродов использ полосов сталь сечением не менее 4х12мм сталь груш сечением диам не менее 6 мм. Для установл вертикальн заземлител предварит-но роют траншею 0,7-0,8 м, после чего забивают трубы и уголки. Вертикальн электроды должны иметь концы длин 100-200 мм над поверхность земли

Категорически запрещ использов в кач-ве заземлит трубопров с горюч жидкостями и газами.

Техническое осведетельствование заземлит провод-ся после каждого ремонта оборуд, но не реже 1 раза в год и сводится к проверке наличия электр цепи между заземл устройств и электрич установ, и измерением сопротивления заземлителя (<4Ом). Как правило, его проводят в холодн период года, когда эектрич проводим грунта минимальна.

 

Сеть с ГЗ нейтралью

ГЗ нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к ЗУ непосредственно или через малое сопротивление: .

Следов-но, человек попад под напряж Uфазы=220В, ток проходящий через челов не зависим от сопротивл изоляции и емкости сети относит земли.

В этом случае существенно повышает безопасность сопротивление обуви, сопрот грунта или пола.