Как определяется потенциал заземлителя радиусом r0

Защитное заземление

Пример 12.6. Ток стекает в землю через стержневой заземлитель круглого сечения, погруженный в землю на глубину L = 3 м. Требуется определить потенциал точки т на поверхности земли, отстоящей от центра заземлителя на расстоянии х = 20 м, при токах I = 1; 10; 50; 100; 500; 1000 А; удельное сопротивление земли р = 100 Ом м.

Решение. Пользуясь уравнением (12.6) вычислим потенциалы, В, на поверхности земли в точке т, отстоящей от центра заземлителя на расстоянии х = 20 м, при указанных значениях тока:

В итоге получаем:

Ток, стекающий в землю, А

Потенциал в точке т, В

Пример 12.7. Человек стоит на земле на некотором расстоянии от зазем- лителя и касается заземленной металлической части, на которую произошло замыкание фазного провода электросети. Длина заземлителя (заглубление в землю) / = 3м; диаметр заземлителя d = 6 см; расстояние от оси заземлителя до человека, касающегося заземленного оборудования, л: = 2 м; удельное сопротивление земли р = 100 Ом м; ток, стекающий в землю с заземлителя, /₃ = 10 А. Требуется вывести уравнения для расчета напряжений прикосновения без учета и с учетом сопротивления основания, на котором стоит человек, т. е. t/_npi, U„_p2, а также уравнения для определения соответствующих коэффициентов напряжения прикосновения ai, a₂. По полученным уравнениям вычислить значения указанных величин для частного случая — одиночного стержневого вертикального заземлителя круглого сечения.

Решение. Найдем потенциалы заземлителя и основания:

Вычисляем значения искомых величин:

Пример 12.8. Рассчитать заземление электрооборудования подстанции 6000/400 В. Длина кабельных линий /_к = 8 км, воздушных линий — /_в = 20 км. Грунт — суглинок, измерения производились при сухом грунте, р_изм — 100 Ом м. Заземляющее устройство представляет собой прямоугольник 20×40 м. В качестве вертикальных стержней предполагается применить уголковую сталь с шириной полки 40 мм, длиной 2,5 м, в качество соединительной полосы — стальную шину сечением 40×4 мм. Имеются естественные заземлители с сопротивлением растеканию 7,3 Ом.

Решение. Расчетный ток замыкания на землю со стороны 6 кВ определяется из выражения (12.11)

Так как к заземляющему устройству присоединяются корпуса оборудования до 1000 В и свыше (400 и 6000 В), сопротивление заземляющего устройства должно удовлетворять двум условиям: 10 Ом > Я₃ 2 = 100 Омм, р_расч = 1001,4 = 140 Омм. Сопротивление естественных за- землителей равно R_e — 7,3 Ом.

Сопротивление искусственного заземлителя определим по формуле (12.15):

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определяется по выражению из табл. 12.1, эквивалентный диаметр стержней d — 0,950,04 = 0,038 м:

Длина соединительной полосы (шины) равна периметру прямоугольника 20×40 м, т. е. 120 м. Вертикальные стержни размещаются через каждые 2м- всего 60 стержней.

Сопротивление соединительной полосы (из табл. 12.1)

Требуемое сопротивление растеканию вертикальных стержней находим по формуле (12.15):

Окончательно определяется число вертикальных стержней. Принимая предварительно их число равным 60, длину — 2,5 м и расстояние между ними -2 м, из табл. В.34 приложения находим коэффициент использования г|_ст — 0,42, откуда:

Пример 12.9. Рассчитать сопротивление защитного заземления элекропи- тающего устройства предприятия связи, распределяющего электроэнергию напряжением 380/220 В. Электропитающая установка размещена в цокольном этаже здания. Заземляющее устройство должно использовать естественные за- землители (части металлических конструкций, находящиеся в земле), сопротивление растеканию которых R_e = 20 Ом.

Решение. Требуемое сопротивление защитного заземляющего устройства для этого случая (ГОСТ 464-79) должно быть не более 4 Ом, т. е. R₃ 2 , уложенной в грунт (суглинок) с удельным сопротивлением р = 140 Ом м на глубине to = 0,5 м. Контурный заземлитель размещается по периметру здания предприятия связи, длина которого Ь_т = 70 м. При расстоянии между заземлителями а = 5 необходимое количество вертикальных электродов:

Требуемое сопротивление искусственного заземляющего устройства :

Сопротивление растеканию вертикальных R и горизонтальных R_u электродов равно соответственно

где t = to + L/2 — 0,5 + 1,25 = 1,75 м — расстояние от поверхности земли до середины трубы.

Коэффициент использования электродов г|_с = 0,36 и г|₃ — 0,66 (см. табл. В.33 и табл. В.34 приложения).

Сопротивление растеканию группового искусственного заземлителя:

Это сопротивление несколько меньше заданного (5 Ом), что повышает безопасность.

Общее сопротивление (действительное) заземляющего устройства: что меньше требуемого по ГОСТ 464-79.

Пример 12.10. Рассчитать сопротивление защитного заземляющего устройства силового пункта, питаемого дистанционно по схеме «провод- провод». Удельное сопротивление грунта (супесь) на участке, где предполагается сооружение силового пункта, р = 300 Ом м. Сопротивление защитного заземляющего устройства должно быть не более R₃ = 0,8 м.

Сопротивление растеканию одного электрода:

где t = to + U2 — 0,8 + 1,5 = 2,3 м — расстояние от поверхности земли до середины трубы.

Необходимое число электродов:

где г) — коэффициент использования заземлителей (см. табл. В.34 приложения).

Вертикальные электроды разместим в ряд на расстоянии а = 3 м один от другого, так что длина соединительной горизонтальной стальной (сечением 20> 2 ) полосы будет равна L_r = (n- )а = 9 м, а ее сопротивление растеканию:

Сопротивление растеканию группового заземлителя :

R_rp = R RJ(R Це + R_n % n) = 85 45/(85 0,68 + 45 0,65 4 = 22,5 Ом.

Таким образом, сопротивление заземляющего устройства R₃ меньше максимально допустимого по нормам, что повышает безопасность.

Пример 12.11. Рассчитать сопротивление защитного заземления для электропитающей установки мощностью 35 кВт, распределяющего энергию напряжением 380/220 В. Электропитающая установка размещена на первом этаже производственного здания, имеющего металлические конструкции и хороший контакт с землей. Желательно, чтобы заземляющее устройство включало в себя естественные заземлители, сопротивление растеканию тока которых R_e — 20 Ом. Здание имеет периметр 70 м. Грунт — суглинок. Производственное здание размещено во второй климатической зоне.

Решение. Требуемое сопротивление защитного заземления в соответствии с табл. 12.1 не должно превышать R₃ = R_H = 4 Ом. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта в соответствии с данными таблиц В.31 и В.32 приложения: р_расч — р к = 1001,45 = 145 Ом м.

Принимаем сопротивление естественных заземлителей равным R_e = 20 Ом.

Определяем предварительно конфигурацию заземлителя. Выбираем контурное размещение заземлителей (рис. 12.10). В качестве искусственных вертикальных заземлителей выбираем стальные стержни длиной / = 2,5 м, диаметром d = 12 мм, верхние концы которых соединяются стальной полосой сечением 20×4 мм 2 , уложенной в грунт (суглинок), при глубине заложения t₀ = 0,5 м.

Определяем сопротивление растеканию тока с одного заземлителя R по соответствующей формуле, приведенной в табл. 12.1.

Определяем требуемое сопротивление искусственного заземляющего устройства:

Определим предварительно необходимое количество вертикальных зазем- лителей п, приняв расстояние между ними а = 2 / = 2 2,5 = 5 м

Определяем сопротивление растеканию тока с горизонтального заземлителя по формуле, приведенной в табл. 12.1:

Коэффициент использования горизонтальных и вертикальных электродов определяем по таблицам В.34 и В.35 приложения; соответственно с учетом интерполяции г), = 0,36 и г|_в = 0,66.

Сопротивление растеканию группового искусственного заземлителя определяем по формуле:

Это сопротивление несколько меньше заданного (5 Ом), что повышает безопасность.

Общее сопротивление (действительное) заземляющего устройства:

что меньше требуемого по ГОСТ 12.1.030-81.

Пример 12.12. Рассчитать заземляющее устройство для заземления трехфазного электродвигателя мощностью 7,5 кВт, напряжением 380 В; п = 2960 об/мин при следующих данных:

• — грунт суглинок с удельным сопротивлением р = 140 Ом м (см. табл. В.31 приложения);
• — в качестве заземлителей применены стальные трубы диаметром d = 0,08 м и длиной / — 2,0 м, располагаемые вертикально и соединенные на сварке стальной полосой 40×4 мм;
• — мощность трансформатора равна 90 кВА, требуемое по нормам допускаемое сопротивление заземляющего устройства [г₃] [г₃], то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей и снова по таблицам определить г|_в и ц, и рассчитать общее сопротивление заземляющего устройства.

Пример 12.13. Рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции напряжением 6/0,4 кВ. Понижающая подстанция имеет два трансформатора с изолированными нейтралями на стороне 6 кВ и с глухозаземлен- ными нейтралями на стороне 0,4 кВ; размещена в отдельном кирпичном здании. Предполагаемый контур искусственного заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника длиной 15 м и шириной 10 м.

В качестве естественного заземлителя используется металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию, с учетом сезонных изменений, составляет R_e = 15 Ом. Величина тока замыкания на землю неизвестна, однако известна протяженность линий 6 кВ — кабельных 1^ — 70 км, воздушных /_вл — 65 км. Заземлитель выполнен из вертикальных стержневых электродов длиной /_в = 5 м, диаметром d = 12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода — стальной полосы длиной L_r = 50 м, сечением 4 х 40 мм, уложенной в землю на глубине t₀ = 0,8 м.

Расчетные удельные сопротивления грунта равны:

• — для вертикального электрода длиной 5 м р_рв = 120 Ом м;
• — для горизонтального электрода длиной 50 м р_рг = 176 Ом м.

Решение. Проводим расчет заземлителя в однородной земле методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению. Расчетный ток замыкания на землю на стороне с напряжением U = 6 кВ определяем по формуле:

Требуемое сопротивление растеканию заземлителя принимаем общим для установок 6,0 и 0,4 кВ, (см. табл. В.30 приложения):

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя :

Тип заземлителя выбираем контурный, размещенный по периметру прямоугольника длиной 15 м и шириной 10 м вокруг здания подстанции. Вертикальные электроды размещаем на расстоянии а = 5 м один от другого. Из предварительной схемы следует, что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода L_v = 50 м, а количество вертикальных электродов п = Ыа = 50/5 =10 шт..

Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета. Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода: где d= 12 мм = 0,012 м — диаметр электрода; t = to + 0,5 /_в = 0,8 + 0,5’5 = 3,3 м.

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода:

где В = 40 мм = 0,04 м — ширина полки уголка, t — to — 0,8 м- глубина заложения электрода.

Для принятого нами контурного заземлителя при отношении аИ_ъ = 5/5=1 и п = 10 шт. по таблицам В.ЗЗ и В.34 приложения определяем коэффициенты использования электродов заземлителя:

г|_г = 0,34 — коэффициент использования горизонтального электрода. г|_в = 0,56 — коэффициент использования вертикальных электродов,

Находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя:

Это сопротивление R = 3,9 Ом больше, чем требуемое /?„ = 3,6 Ом, поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов до п = 13 шт. Затем, для прежнего отношения all — 1 и вновь принятого количества вертикальных электродов и = 13 шт., находим новые значения коэффициентов использования электродов заземлителя: горизонтального гг = 0,32 и вертикальных ц_в = 0,53. Находим новое значение сопротивления растеканию тока группового заземлителя:

Это сопротивление R = 3,32 Ом меньше требуемого R_H = 3,6 Ом, но так как разница между ними невелика R_H — R = 0,28 Ом и она повышает условия безопасности, принимаем этот результат как окончательный.

Итак, окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 13 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м диаметром 12 мм с расстоянием между ними равным 5 м и горизонтального электрода в виде стальной полосы длиной 70 м, сечением 4 х 40 мм, заглубленных в землю на 0,8м.

Пример 12.14. Ток /_гр стекает с группового заземлителя, состоящего из трех одинаковых полушаровых электродов радиусом г— 0,5 м, размещенных в вершинах равностороннего треугольника (рис. 12.24).

Рис. 12.24. Групповой заземлитель из трех полушаровых электродов, размещенных в вершинах равностороннего треугольника на поверхности земли

Требуется: определить ф_гр, при расстояниях между центрами электродов S — 2,5; 10; 40 м; удельное сопротивление земли равно 120 Ом м (земля однородная).

Решение. Поскольку электроды одинаковы и находятся в одинаковых условиях, у них равны:

— сопротивления растеканию тока:

— токи, стекающие через них в землю:

Потенциал группового заземлителя, т. е. с учетом потенциалов (р_н, наведенных на один из электродов потенциалами двух других электродов:

или, имея в виду, что:

Искомые значения потенциалов группового заземлителя будут:

Пример 12.15. Вычислить сопротивление группового заземлителя в двухслойной земле, состоящего из вертикальных стержневых и горизонтальных полосовых электродов.

Дано: расчетные значения удельных сопротивлений верхнего и нижнего слоев земли pi = 150, р₂ = 50 Ом м; толщина (мощность) верхнего слоя земли h = 2 м; длина вертикального электрода L_B = 4 м; глубина погружения в землю верхнего конца вертикального электрода t_B — 0,5 м.

Решение. Определяем по заданной предварительной схеме заземлителя суммарную длину горизонтальных электродов Ь_г = 650 м; количество вертикальных электродов п = 36; площадь, занимаемую заземлителем, S = 2250 м 2 . Составляем расчетную модель заземлителя в виде квадратной решетки площадью S — 2250 м 2 и длиной одной стороны 5 112 = 47,43 м.

Вычисляем количество ячеек на одной стороне заземлителя:

Принимаем т = 6. Уточненная суммарная длина горизонтальных электродов:

Длина стороны ячейки в модели:

Расстояние между электродами в модели:

Суммарная длина вертикальных электродов:

Относительная глубина погружения в землю вертикального заземлителя:

Относительная длина верхней части вертикального заземлителя, т. е. части, находящейся в верхнем слое земли:

Располагая значениями pi и р₂, находим эквивалентное удельное сопротивление двухслойной земли р_э, по формуле:

Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с заземляющим устройством нетоковедущих частей электроустановок, которые могут случайно оказаться под напряжением при замыкании на корпус. Заземление является самым распространенным и эффективным средством защиты обслуживающего персонала от напряжения, возникающего на металлических корпусах электрооборудования при повреждении изоляции токоведущих частей (пробой на корпус). Область применения защитного заземления — трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали. Защитное заземление выполняют путем соединения металлическими проводниками нетоковедущих частей электроустановок с землей (рис. 12.6) или ее эквивалентом.

Физический смысл защитных свойств заземления заключается в снижении до безопасного значения напряжения на корпусе электроустановки относительно земли за счет выравнивания потенциала на корпусе с потенциалом земли. Защита заземлением применяется для снижения напряжений прикосновения и шага.

Рис. 12.6. Принципиальные схемы защитного заземления:

а — в сети с изолированной нейтралью до 1000 В и выше; б -в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В;

• 1 — заземленное оборудование; 2 — заземлитель защитного заземления;
• 3 — заземлитель рабочего заземления; г,, г₀ — сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений; /₃ — ток замыкания на землю

Защитному заземлению подлежат все металлические нетоковедущие части оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных заземлению подлежат установки напряжением 42. 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока. Во всех случаях заземлению подлежат электроустановки напряжением выше 380 В переменного тока и выше 440 В постоянного тока. Сущность защиты заземлением заключается в том, что при замыкании фазы на корпус ток проходит как по телу человека, так и по заземлителю, распределяясь между ними обратно пропорционально их сопротивлениям (рис. 12.7).

Рис. 12.7. Схема работы защитного заземления:

R_m — сопротивление изоляции каждой из фаз относительно земли

Уменьшить величину тока, проходящего через тело человека, можно путем уменьшения сопротивления заземления при увеличении количества заземлите- лей, их размеров и взаимного расположения. В электроустановках до 1000 В с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом, если мощность источника меньше 100 кВА и не более 4 Ом в остальных случаях.

В заземляющее устройство входит заземлитель (металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом) и заземляющие проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем (рис. 12.8). Все эти заземлители электрически соединены друг с другом (рис. 12.8, а).

Рис. 12.8. Конструкция заземляющего устройства:

а — контурное размещение одиночных заземлителей

В зависимости от места размещения заземления относительно заземленных корпусов электрооборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства.

Заземлители выносных заземлений (рис. 12.9) располагают сосредоточенно на расстоянии свыше 20 м от заземляемого оборудования, т. е. вне зоны растекания тока замыкания на землю.

Рис. 12.9. Схема выносного заземления:

• 1 —заземлители;2— заземляющие проводники;
• 3 — заземляемое электроооборудование;4 —производственные здания

Заземлители контурного заземления располагают в непосредственной близости по периметру и внутри площадки, на которой установлено заземляемое оборудование (рис. 12.10).

Рис. 12.10. Схема контурного заземления:

• 1 — заземлители; 2 — заземляющие проводники;
• 3 — заземляемое электроооборудование; 4 — производственное здание

Негативные последствия замыкания на землю. Замыкание на землю — случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или непосредственно с землей. При стекании тока в землю одновременно с положительным фактором — понижением потенциала заземлившейся токоведущей части, возникает и отрицательный фактор — появление потенциала на заземли- теле и поверхности грунта вокруг него, что может также представлять опасность поражения электрическим током. Замыкание могут вызвать следующие причины: повреждение изоляции; возникновение контакта между токоведущими частями электрооборудования и заземленным проводом; падение на землю оборванного провода, находящегося под напряжением. Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник, находящийся в контакте с землей, называется за- землителем или электродом. Стекание тока на землю сопровождается образованием в грунте вокруг заземлителя потенциала земли, величина которого убывает с увеличением расстояния от места стекания тока (рис. 12.11).

Рис. 12.11. Распределение потенциала на поверхности земли вокруг полусферического заземлителя

В однородном грунте ток распределяется равномерно и плотность тока 8 в любой точке, расположенной на расстоянии * от центра полусферического за- землителя (см. рис.12.11), равна отношению тока замыкания на землю /_з к площади полусферы радиусом х:

и напряженность электрического поля в той же точке

где р — удельное сопротивление грунта, Ом м.

При стекании тока в землю происходит резкое снижение потенциала заземлившейся токоведущей части до значения ср._; (В), равного произведению тока, стекающего в землю I_s (А), на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути R_t (Ом):

Однако при этом возникают и отрицательные явления, а именно, появление потенциалов на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места отекания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека. Падение напряжения в шаровом слое грунта толщиной dx равно:

Разность потенциалов между двумя точками х_и и х_ь равна падению напряжения между этими точками:

В точке, находящейся на бесконечно большом удалении от заземлителя, плотность тока равна нулю и потенциал тоже равен нулю. Напряжение между точкой х на поверхности земли и бесконечно удаленной точкой равно:

т. е. потенциал ср любой точки на расстоянии х от заземлителя в зоне растекания тока замыкания на землю изменяется по гиперболическому закону. Наибольшее напряжение относительно земли, т. е. наиболее высокий потенциал, имеет поверхность заземлителя, находящегося на расстоянии х₃ от центра:

Отношение этого напряжения к току, протекающему в земле, является сопротивлением заземлителя или сопротивлением растеканию для полусферического заземлителя:

Сопротивление растеканию для заземлителей других форм определяется более сложными выражениями, которые приведены в справочной литературе. Сопротивление слоя грунта толщиной dx равно:

а сопротивление слоя грунта между полусферическими поверхностями с радиусами х_а и х_ь равно

Слои грунта одинаковой толщины оказывают тем меньшее сопротивление, чем дальше они находятся от заземлителя, и на бесконечном удалении оно равно нулю, т. е. за пределами зоны растекания тока замыкания на землю грунт не оказывает никакого сопротивления. Практически на расстоянии 20 м от заземлителя сопротивление грунта можно принимать равным нулю.

Напряжение прикосновения. При пробое изоляции на корпус, присоединенный к заземлителю, все оборудование, имеющее электрический контакт с этим корпусом, окажется под напряжением, равным потенциалу заземлителя относительно земли:

Если человек касается рукой корпуса, соединенного с заземлителем, то его рука приобретает потенциал заземлителя, и если в это время человек стоит на грунте на расстоянии х от заземлителя, то в результате между руками и ногами человека возникает разность потенциалов:

Напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения. Физический смысл напряжения прикосновения при одиночном заземлителе поясняется на рис. 12.12.

Если человек стоит непосредственно над заземлителем и касается корпуса электроустановки, оказавшегося под напряжением, то потенциалы рук и ног одинаковы и напряжение прикосновения равно нулю. По мере удаления от заземлителя напряжение прикосновения возрастает и в случае, когда человек находится вне зоны растекания тока и касается корпуса, оказавшегося под напряжением, достигает значения потенциала заземлителя U._s.

Рис. 12.12. Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе:

II — кривая, характеризующая изменение напряжения прикосновения ?/_пр при изменении

расстояния х от заземлителя

В общем случае напряжение прикосновения составляет часть напряжения на заземлителе:

где а — коэффициент прикосновения (а = 0. 1), учитывающий форму потенциальной кривой (см. рис. 12.12).

Напряжение прикосновения характеризуется отрезком ЛВ _и зависит от формы потенциальной кривой и расстояния х между человеком, прикасающимся к заземленному оборудованию, и заземлителем: чем дальше от заземлителя находится человек, тем больше U , и наоборот. Так, при расстоянии

х = со, а практически при х = 20 м (точка 1 на рис. 12.12) напряжение прикосновения имеет наибольшее значение: ?/_пр=Ф₃,; при этом а = 1. Это наиболее

опасный случай прикосновения.

При наименьшем значении х, когда человек стоит непосредственно на заземлителе (точка 2), U =0 и а = 0. Это безопасный случай — человек не подвергается воздействию напряжения, хотя он и находится под потенциалом ср₃. При других значениях х в пределах 0. 20 м (точка 3) U плавно возрастает от О до ср₃, а коэффициент а — от 0 до 1.

Напряжение шага. В производственных и бытовых условиях возможны случаи обрыва электрических проводов и падения их на землю или нарушение изоляции кабеля, находящегося в земле. При этом вокруг любого проводника, оказавшегося на земле или в земле, образуется зона растекания тока. Человек, находящийся в зоне растекания тока, может оказаться под напряжением, даже не касаясь частей электроустановки. Если человек окажется в этой зоне и будет стоять на поверхности земли, имеющей различные электрические потенциалы в местах, где расположены ступни его ног, то по длине шага возникает шаговое напряжение 1)_ш (рис. 12.13).

Напряжением шага 1/_ш называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися на расстоянии шага (а = 0,8. 1,0 м), на которых одновременно стоит человек.

Рис. 12.13. Напряжение шага при одиночном заземлителе

При замыкании на землю одного из электродов (проводов) человек, стоящий ногами на участках почвы с разными потенциалами ср_д. и cp_v+„, находится под разностью этих потенциалов:

Напряжение шага при одиночном электроде (заземлителе) определяется отрезком АВ (см. рис. 12.13), длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т. е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя. Наибольший электрический потенциал возникает в точке соприкосновения провода с землей. Опасность поражения человека шаговым напряжением повышается по мере приближения человека к месту замыкания провода на землю и при увеличении величины шага. Практически напряжение шага падает до нуля на расстоянии 20 м от точки падения провода. Выходить из зоны поражения следует мелкими шагами. Защитное действие оказывает обувь, обладающая изоляционными свойствами.

По условиям безопасности заземление должно обладать относительно малым сопротивлением. Поэтому на практике применяют, как правило, групповой заземлитель, т. е. заземлитель, состоящий из нескольких параллельно включенных одиночных заземлителей (рис. 12.14).

При больших расстояниях между электродами (более 40 м) ток каждого электрода проходит по «своему» отдельному участку земли, в котором токи других заземлителей не проходят. В этом случае потенциальные кривые, возникающие вокруг каждого одиночного заземлителя, взаимно не пересекаются. При одинаковых размерах, следовательно, при одинаковых сопротивлениях одиночных заземлителей R_o сопротивление группового заземлителя будет R_rp = R₀/ п, где п — число одиночных заземлителей.

При групповом заземлителе в пределах площади, на которой размещены электроды, напряжение шага имеет меньшее значение, чем при одиночном заземлителе, но также изменяется от некоторого максимального значения до нуля при удалении от электродов. При малых расстояниях между электродами (менее 40 м) поля растекания токов как бы накладываются одно на другое, а потенциальные кривые взаимно пересекаются и, складываясь, образуют суммарную потенциальную кривую (см. рис. 12.14). В этом случае на общих участках земли, по которым проходят токи нескольких электродов, увеличивается плотность тока, что приводит к увеличению сопротивления растеканию заземлителей.

Рис. 12.14. Потенциальная кривая группового заземлителя и поле растекания тока при расстоянии между электродами s -( Росн

приложена не только к R_h, но и к R_ocH, т. е. к сумме R_h + R_OCH), можно записать: откуда

Расчет заземлителей производится в следующем порядке.

1. Определяется расчетный ток замыкания на землю и норма на сопротивление заземления (из ПУЭ) в зависимости от напряжения, режима нейтрали, мощности и других данных электроустановки (см. табл. В.30 приложения). Расчетный ток замыкания на землю — наибольший возможный в данной электроустановке ток замыкания на землю. В электроустановках напряжением свыше 100 В с изолированной нейтралью в качестве расчетного можно принять ток, вычисленный по приближенной формуле:

где t/ф — фазное напряжение сети, кВ; /_к — общая длина подключенных к сети кабельных линий, км; /_в — общая длина подключенных к сети воздушных линий, км.

2. Определяется расчетное удельное сопротивление грунта (см. табл. В.31 приложения) с учетом климатического коэффициента (см. табл. В.32 приложения)

где р_изм — удельное сопротивление грунта, полученное измерением или из справочной литературы; |/ — климатический коэффициент.

• 3. В случае возможности использования естественных заземлителей определяется сопротивление току растекания этих заземлителей R_e, путем измерения или расчетным путем.
• 4. Определяется предварительно конфигурация заземлителя (в ряд, по контуру и т. п.) с учетом возможности размещения его на отведенной территории, участке.
• 5. Выбираются тип и размеры заземлителей — вертикальных электродов и соединительной полосы или протяженных заземлителей.
• 6. Рассчитывается сопротивление естественных заземлителей по формулам, приведенным в табл. 12.1.
• 7. Определяется требуемое сопротивление искусственного заземлителя, если искусственные и естественные заземлители соединены параллельно и общее их сопротивление не должно превышать норму R₃:

8. По формулам, приведенным в табл. 12.1, определяется сопротивление одиночного вертикального заземлителя R_oa с учетом расчетного удельного сопротивления грунта.

Формулы для вычисления сопротивлений одиночных заземлителей растеканию тока

Заземление — зона растекания и зона нулевого потенциала, что это

Не все, но многие электрики могут допускать ошибки, когда речь заходит о заземлении. А что уже говорить об обычных людях, просто интересующихся электротехникой. Тема заземления интересная, но плохо раскрыта. Как правила она ограничивается выдержками из ПУЭ и некоторыми очевидными вещами. Мы же постараемся копнуть глубже, и в данной публикации подробно разберем два интересных определения из ПУЭ (1.7.20 и 1.7.21):

• Зона нулевого потенциала (относительная земля) — это часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.
• Зона растекания (локальная земля) — это зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала. Термин земля, используемый в главе (речь о главе ПУЭ), следует понимать как земля в зоне растекания.

Зона растекания (локальная земля) в разрезе заземления

Все наверняка слышали, что потенциал земли (поверхности земного шара) равен нулю. И что с этого? Все на поверхности земли имеет нулевой потенциал. Здесь важно понимать, что земля — это большой проводящий объект, потенциал которого невозможно изменить. Поэтому она выступает своего рода точкой отсчета. И наивно полагать, что если вы дотронетесь до заземленного электроприбора, на корпус которого попал опасный потенциал, и в это время будете стоять на земле — то это как-то поможет. Здесь все намного сложнее и не работает фантазия многих о волшебной нейтрализации опасного потенциала нулевым потенциалом земли. Поэтому важно понимать заземление правильно.

Начнем разбор с зоны растекания (локальной земли). И будем делать это предельно наглядно и простым языком. Первое, что нам нужно — это заземлитель. Давайте возьмем условный дом, бытовые электроприборы в котором заземлены по системе TT, то есть заземлитель не связан с глухозаземленной нейтралью трансформатора через PEN проводник.

Теперь представим что опасный потенциал фазы по какой-то причине оказался на корпусах заземленных приборов и естественно на заземлителе. И на данном этапе многие не понимают, что с этим потенциалом происходит дальше и куда уходит ток. Кто-то просто скажет, что он растекается через заземлитель, и будет прав. А кто-то додумает и будет считать, что раз ток растекается в земле, значит он там и пропадает. Так вот ток никуда не пропадает. К слову под током я понимаю упорядоченное движение заряженных частиц. А если речь о переменном токе, то под движением стоит понимать вибрации, так как с частотой 50 Герц и малой скоростью электронов, последний будет болтаться туда-сюда в пределах миллиметра, а может еще и меньше.

Но раз ток никуда бесследно не пропадает, давайте разбираться, куда он уходит и причем здесь растекание. При замыкании на корпус ток проходит через заземлитель на землю. Происходит стекание тока в грунт, и вокруг заземлителя создается поле растекания. Параметры поля растекания зависят от разных условий. К ним можно отнести форму и размеры заземлителя, состав грунта, влажность грунта, время года и так далее. Все вместе эти условия можно заменить одним параметром — сопротивлением растеканию тока.

Теперь самое время разобраться с сопротивлением растеканию тока. Для этого в первую очередь нужно знать удельное сопротивление конкретного грунта.
Приближенные значения средних удельных сопротивлений отдельных видов грунтов р, Ом·м:

Наименование грунта	Среднее удельное сопротивление, Ом·м
Песок	500
Супесок	300
Суглинок	80
Глина	60
Садовая земля	40
Чернозем	50
Торф	25
Пористый известняк	180
Песчаник	1000

Возьмем для примера супесок с удельным сопротивлением 300 Ом·м. Что значит 300 Ом·м? Попробуем объяснить это простыми словами. Земля — это проводник. Представим проводник из супеска с сечением 1 м². Каждый метр такого проводника будет создавать сопротивление 300 Ом. Но земля это огромный проводник с сопротивлением, стремящимся к нулю.

Как же сопоставить 300 Ом и 0 Ом? Все очень просто. Ток стекая в землю расходится во все стороны от точки контакта с землей. Вокруг заземлителя образуются концентрические сферы, возрастающие по мере удаления от точки входа. Можно представить, что электрод окружен концентрическими слоями грунта одинаковой толщины. Ближний к электроду слой имеет наименьшую поверхность, но наибольшее сопротивление. По мере удаления от электрода поверхность слоя увеличивается, а его сопротивление уменьшается. В конечном счете, вклад сопротивления удаленных слоев в сопротивление поверхности грунта становится незначительным. То есть ток растекаясь в грунте доходит до зоны, где сопротивление грунта уже практически равно нулю. И дальше весь объем грунта можно просто условно представить как проводник с нулевым сопротивлением. Область, за пределами которой сопротивлением слоев земли можно пренебречь, называется зоной растекания (локальной землей или областью эффективного сопротивления). Ее размер зависит от глубины погружения заземлителя в грунт.

В зоне растекания происходит постепенное падение напряжения. В нашем примере мы рассматривали удельное сопротивление грунта 300 Ом·м. Соответственно падение напряжения — это сумма падений напряжений в каждой сфере с учетом пощади контакта и удельного сопротивления грунта. Увеличивая площадь контакта с помощью заземлителя, мы уменьшаем сопротивление растеканию тока и уменьшаем падение напряжения в зоне локальной земли. Если допустим сопротивление растеканию тока у заземлителя 4 Ом, то падение напряжение на данном заземлителе — это, то же самое, что суммарное падение напряжения в каждой сфере области эффективного сопротивления. Причем точкам каждой сферы соответствует одна и та же напряженность и плотность тока (не путать с силой тока). Плотность тока — это величина, равная отношению тока к площади поперечного сечения проводника S. Только в нашем случае мы рассматривали площади разноудаленных сфер.

Стоит помнить, если в момент стекания тока с заземлителя, человек окажется в зоне растекания тока, то его ноги будут в точках с разными потенциалами. К человеку по пути нога-нога приложится напряжение шага.

Определение сопротивления полусферического заземлителя

Дополним тему зоны растекания методикой определения сопротивления полусферического заземлителя. Сопротивление растеканию тока в этом случае определяется следующим образом:

• Радиус полусферического заземлителя r.
• Определяется сопротивление бесконечно тонкого слоя земли толщиной Δr. Для этого выделяется полусфера радиусом r1 = r+Δr.
• Так как ток I заземлителя растекается лучами во все стороны равномерно, то площадь сечения полусферы для протекания тока S = 2π(r+Δr/2)², а длина пути тока l = Δr.
• Земля как проводник тока характеризуется удельным электрическим сопротивлением ρ, под которым понимается сопротивление кубика грунта. ρ = R×S/l, где R — сопротивление (Ом) некоторого объема грунта сечением S и длиной l. Соответственно из данной формулы можно найти сопротивление растеканию тока выделенного слоя земли R1 = ρ×l/S = ρ×Δr/(2π(r+Δr/2)²) = ρ/2π×(Δr/(r+Δr/2)²). Преобразуем Δr/(r+Δr/2)² = Δr/(r²+rΔ+(Δr/2)²). Учитывая, что Δr — это бесконечно тонкий слой земли, то можно пренебречь (Δr/2)². Тогда Δr/(r²+rΔ) можно заменить на 1/r-1/r1 (1/r-1/r1 = (r+Δr)/(r(r+Δr))-r/(r(r+Δr)) = Δr/(r²+rΔ)). Теперь формула сопротивления растеканию тока выделенного слоя земли R1 = ρ/2π× (1/r-1/r1).
• Повторив такую же операцию для следующего слоя земли с радиусами r1 и r2, получим R2 = ρ/2π× (1/r1-1/r2).
• Суммарное сопротивление обоих слоев равно сумме сопротивлений R(1-2) = ρ/2π× ((1/r-1/r1)-(1/r1-1/r2)) = ρ/2π× (1/r-1/r2).
• Повторяя и далее послойное определение сопротивлений, в конечном итоге дойдем до rn = ∞, поэтому окончательно получим сопротивление полусферического заземлителя у поверхности земли R = ρ/2πr = ρ/πD.

В грунте и на его поверхности с помощью вольтметра можно экспериментально выявить эквипотенциальные поверхности (φ1 — φn), которые имеют вид концентрических окружностей.

Растекания тока в грунте через одиночный полусферический заземлитель и схема измерения потенциалов на поверхности земли:

В нижней части схемы показан график зависимости потенциала φ на поверхности грунта от расстояния x. Пренебрегая удельным сопротивлением материала заземлителя (металла), потенциал на поверхности земли можно рассчитать по формуле φ = (Iз×ρ)/(2π×x), где Iз — ток замыкания на землю; x — расстояние от места замыкания до исследуемой точки; ρ — удельное сопротивление грунта.

Если принять x = r, то φ = (Iз×ρ)/(2π×r) = Iз×Rз, где Rз — сопротивление растекания тока одиночного заземлителя. Rз = ρ/2πr.

Теоретически потенциал точек на поверхности грунта достигает нуля на бесконечно большом расстоянии. Однако в реальных условиях он достигает нуля уже на расстоянии 20 м от заземлителя.

Приведенные расчеты справедливы для полусферического заземлителя. Для заземлителей других форм выведены свои формулы.

Пренебрегая удельным сопротивлением материала заземлителя (металла) с использованием приведенных формул рассчитаем сопротивление растеканию тока полусферического заземлителя радиусом 0,5 м. Удельное сопротивление возьмем из предыдущего пункта — супесок 300 Ом·м.

Сопротивление растеканию тока полусферического заземлителя радиусом 0,5 м равно:

Rз = ρ/2πr = 300/(2×3,14×0,5) ≈ 96 Ом.

Это значит, что если на заземлитель попадет потенциал фазы, то в зоне растекания произойдет его падение до определенного уровня. Для примера представим, что ток от заземлителя 96 Ом далее по толще грунта пойдет к заземлителю 4 Ом источника питания 230 В. Находим ток короткого замыкания по закону Ома I = U/R. I = 230/(96+4) = 2,3 А. Зная силу тока находим напряжения на каждом сопротивлении. При R = 96 Ом U = I×R = 2,3×96 = 220,8 В. Такое падение напряжения будет при прохождении тока через заземлитель с сопротивлением 96 Ом. На втором заземлителе 4 Ом падение напряжения будет U = 2,3×4 = 9,2 В. Сумма падений напряжений 220,8+9,2 = 230 В. То есть простыми словами ток входит в землю через первый заземлитель и распространяется по зоне растекания. При этом потенциал поверхности земли с удалением от заземлителя постепенно снижается с 230 В до 9,2 В. Последние 9,2 В снижаются до 0 В в зоне растекания второго заземлителя 4 Ом.

Такое распределение напряжения объясняется тем, что линии тока от первого заземлителя расходятся в разные стороны. По мере удаления ток проходит через все возрастающие сечения земли. Иначе говоря, по мере удаления от первого заземлителя плотность тока уменьшается, достигая на некотором расстоянии от него (для одиночной трубы на расстоянии около 20 м) настолько малых значений, что ее можно считать равной нулю.

Вследствие этого на единицу длины пути тока земля оказывает току большее сопротивление вблизи электрода и все меньшее сопротивление по мере удаления от него. Это и приводит к тому, что падение напряжения на единицу пути по мере удаления от электрода уменьшается, достигая нулевого значения на расстоянии больше 20 м. По мере же приближения ко второму заземлителю линии тока сходятся, поэтому увеличиваются сопротивление и падение напряжения на единицу пути тока.

Зона нулевого потенциала (относительная земля) — это

Прежде чем переходить к зоне нулевого потенциала еще раз кратко выделим зону растекания (локальную землю):

• Зона растекания — это огромный резистор, сопротивление которого равно сопротивлению растекания тока заземлителя.
• Данную зону можно поделить на концентрические слои грунта одинаковой толщины. Каждый слой — это тоже резистор. И по мере удаления от заземлителя сопротивления этих резисторов уменьшаются.
• В конечном счете на определенном удалении от заземлителя мы дойдем до слоя, сопротивление которого будет практически равно 0 Ом. Формально это будет границей зоны растекания.

С учетом всего перечисленного теперь не сложно понять суть определения зоны нулевого потенциала (относительной земли). Это часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

Казалось бы все понятно. Однако многие услышав о том, что где то потенциал равен нулю, сразу считают, что на этом участке нет тока. Это ошибка, так как условный нулевой потенциал — это заслуга условно нулевого сопротивления земли. Это тоже самое, как если взять нулевой провод с практически нулевым сопротивлением. Его потенциал относительно земли будет нулевым, хотя часть тока идет к трансформатору. Но стоит добавить ему сопротивление, как сразу же появится разность потенциалов.

Теперь самое время рассмотреть зону нулевого потенциала на конкретном примере в программе Multisim:

Разберем каждый элемент схемы слева направо:

• Трехфазный генератор 230 В — это замена распределительного трансформатора, от которого к потребителям расходятся три фазы и совмещенный защитный и рабочий нулевой проводник (PEN).
• R1 (4 Ом) — заземлитель нейтрали трансформатора.
• R7 (1 Ом) — имитация сопротивления PEN проводника. Ключ S3 включает это сопротивление. Такое представление сделано для того, чтобы показать, что если PEN имеет сопротивление (а он имеет), то между ним и землей будет разность потенциалов.
• U4 — вольтметр, показывающий разность потенциалов между PEN и землей. Если обратить внимание, то в схеме PEN не имеет сопротивления, но разность потенциалов с землей есть. А все потому, что в данном случае фаза попала на заземлитель R5 (96 Ом).
• R6 (1000 Ом) имитация прикосновения человеком к зануленному корпусу и одновременного контакта с землей.
• R2, R3, R4 — это нагрузка (дома), распределенная по фазам.
• R5 и R8 — заземлители на которые попала фаза (система TT). Ключ S4 применен для удобства переключения между заземлителями с разным сопротивлением растеканию тока.

В приведенной схеме показана ситуация из предыдущего пункта, когда мы рассчитывали сопротивление растеканию тока полусферического заземлителя радиусом 0,5 м. У нас получилось сопротивление 96 Ом. При этом расчетное значение ток замыкания на землю 2,3 А, а падение напряжения в зоне растекания 220,8 В. Практически то же самое показала программа — сила тока на амперметре U1 (2,299 А), и напряжение на вольтметре U6 (220,747 В).

Изменим положение ключа S4 и посмотрим показания амперметра и вольтметра на заземлителе 30 Ом:

Ток замыкания на землю по амперметру U1 (6,765 А). Падение напряжения на в зоне растекания по показаниям вольтметра U6 (202,965 В).

Теперь соединим ключом S2 человека (1000 Ом) с зануленным корпусом (система TNCS):

В этом случае путь протекания тока через заземлитель будет проходить в том числе и через человека. Сила тока, проходящая через него 27 мА.

Последняя ситуация — в цепи отсутствует замыкание на землю, но PEN проводнику дано сопротивление R7 (1 Ом):

Как видно разность потенциалов между землей в этом случае показывает вольтметр U4 (4,077 В).

Приведенные моделирования с индикаторами наглядно иллюстрируют все то, что ранее описывалось. Однако возможно не для всех будут понятны такие схемы. Поэтому постараемся далее все объяснить на более упрощенных схемах:

На первой схеме в доме с системой заземления TT фаза попала на заземлитель через заземленный электроприбор. Сопротивление заземлителя 30 Ом. В зоне растекания произошло падение напряжения с 230 до 27 В. Зоны растекания нарисованы условно. Далее от границы зоны растекания нашего заземлителя до границы зоны растекания заземлителя нейтрали находится зона нулевого потенциала. В самой этой зоне напряжение 27 В. Как такое возможно? Все дело в том, что на данном участке ток проходит через огромные объемы грунта, которые практически не оказывают сопротивления (вспомним правило — чем больше сечение, тем меньше сопротивление). Раз нет сопротивления, нет и падения напряжения. Поэтому разность потенциалов между любыми точками в этой зоне равна нулю. А ток как шел от одного заземлителя, так и будет идти. Конечно, зоны нулевого потенциала по прямой линии между между заземлителями может и не быть, если они расположены не на достаточном удалении. В этом случае падение напряжения от одного заземлителя сразу перейдет в падение напряжения на втором заземлителе. В нашем случае ток после зоны нулевого потенциала попал в зону растекания заземления нейтрали трансформатора. Здесь произошло окончательное падение напряжения с 27 до 0 В.

Следующая схема иллюстрирует опасность соседства на одной линии разных систем заземления. Ток через заземлитель в доме с системой заземления TT уходит в землю. Предположим, что автоматика защитного отключения не сработала. Рядом (возможно не совсем рядом) дом соседа с системой заземления TNCS. Скорее всего он в зоне нулевого потенциала. В этой зоне ток течет и потенциал в любой точке 27 В. Если сосед прикоснется к зануленному корпусу и будет иметь хороший контакт с землей, то в этом случае он фактически выступит в роли повторного заземления нейтрали. Через человека пройдет ток, силу которого нетрудно посчитать. Если допустить, что сопротивление контакта 1000 Ом, то сила тока согласно схемы моделирования 27 мА. Поэтому важно правильно понимать зону нулевого потенциала (относительную землю). В аварийной ситуации при протекании тока от одного заземлителя к другому в данной зоне вне зависимости от напряжения не будет шагового напряжения. Но стоит сделать связь с нейтралью, как параллельная цепь замкнется и по ней потечет ток пропорционально сопротивлению связи.

Завершим тему заземления последним примером. В начале уже упоминалось, что любой провод имеет некоторое сопротивление. И чем он длиннее, тем больше его сопротивление. Добавим условно несколько резисторов по 0,1 Ом, чтобы показать сопротивление нулевого провода (PEN). И так как даже в штатном режиме некоторая часть тока по PEN проводнику возвращается в распределительный трансформатор, то между последним и землей будет разность потенциалов. В наиболее удаленной от заземлителя точке она будет больше, так как сопротивление зависит от длинны провода. Если есть сопротивление, то есть и падение напряжения, которое покажет вольтметр.

Как определяется потенциал заземлителя радиусом r0

Пономарев В.М., Волков А.В., Грибков О.И., Шатунова Г.И. Исследование электрического поля заземленного электрода. Напряжения прикосновения и шаг. Методические указания к лабораторной работе №15. – М.: МГУПС (МИИТ), 2014. – 22 с.

Приведены теоретические основы растекания тока в земле, описание экспериментальной установки и порядок проведения работы, подтверждающий описанные закономерности.

Предназначены для выполнения лабораторной работы студентами всех специальностей университета.

© Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), 2014

Цель работы – исследовать распределение потенциалов в поле растекания тока на проводящей поверхности, рассчитывать напряжения шага и определять безопасные зоны, изучить распределение напряжений прикосновения при аварийном режиме работы электроустановок, разрабатывать технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности применения защитного заземления.

Растекание тока в земле

Чаще всего поражения человека электрическим током происходит в результате замыкания электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение. В том случае, если причиной несчастного случая является появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, – на корпусах, кожухах, ограждениях и т. п. говорят об опасности косвенного прикосновения. Напряжение на таких частях относительно земли (напряжение прикосновения) [1] может появиться как результат: повреждения изоляции токоведущих частей электрооборудования (вследствие механических воздействий, электрического пробоя, естественного старения и т. п.); падения провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования; замыкания фазы сети на землю.

В этих случаях ток сте­кает в землю через электрод, который контактирует с грун­том. Металлический проводник (электрод), погруженный в грунт, называется заземлителем.

Ток, стекая с заземлителя в землю, распределяется по значительному ее объему. Пространство вокруг заземлителя, где потенциалы не равны нулю, называется полем растекания тока. Если человек находится в поле растекания тока, то ток частично проходит через его ноги.

Напряжение между двумя точками в поле растекания тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага (1м) [1], на которых одновременно стоит человек, называется напряжени­ем шага.

Закон распределения потенциалов в электрическом поле заземлителя описывается сложной зависимостью, определяе­мой размерами, формой заземлителя и электрическими свой­ствами грунта.

Наиболее просто закон распределения потенциалов определяется для случая, когда ток I_З стекает в землю через одиночный полусферический заземлитель радиуса r₀ погруженный в однородный изо­тропный грунт с удельным электрическим сопротивлением r (рис. 1).

Линии растекающегося тока направлены по радиусам от заземлителя, как от центра, а сечения земли как проводника представляют собой полусферы с радиусами rr₁r₂<. r_n.

Рис. 1 Растекание тока в грунте с полусферического

Плотность тока d на поверхности грунта в точке А, находящейся на расстоя­нии x от центра заземлителя, определяется [2] как отношение то­ка замыкания на землю I_З к площади поверхности полусфе­ры радиусом х:

Для определения потенциала точки А, лежащей на по­верхности радиусом X. выделим элементарный слой толщи­ной dx (см. рис. 1). Падение напряжения в этом слое:

гдеЕ = dr – напряженность электрического поля.

Проинтегрировав выражение (1) по х, получаем выражение для потенциала точки А, или напряжения этой точки отно­сительно земли, в следующем виде:

Из полученного выражения видно, что по мере удаления от заземлителя потенциал точек снижается, и имеет место ги­перболическая зависимость потенциала точки от расстояния (рис. 2).

Потенциал заземлителя радиусом r₀или напряжение заземлителя относительно земли:

Заземлитель обладает наибольшим потенциалом. Точки, лежащие на поверхности грунта, имеют тем меньший потен­циал, чем дальше они находятся от заземлителя. В пределе потенциал удаленных точек грунта стремится к нулю. Экспериментально доказано, что в результате обрыва провода ЛЭП и замыкания его на землю сопротивление зоны растекания тока зависит от вида грунта. Ориентировочно считают: при замыкании на щебень сопротивление зоны растекания тока равно 10 кОм, на асфальт — 1 кОм, на сырую землю — 100 Ом.

Напряжение шага.

Напряжение шага определяется, как разность потенци­алов между точками проводящей поверхности при наличии на ней поля растекания электрического тока, например между точками А и Б (см. рис. 2).

Рис. 2 Кривые распределения потенциалов полусферического заземлителя

При полусферическом заземлителе точка Б находится от заземлителя на расстоянии r+ a, т. е. точка Б отстоит от точки А на величину a шага человека. Потенциал точки Б:

напряжение шага получим в виде:

По мере удаления от заземлителя на­пряжение шага уменьшается. Если ноги человека находятся на оди­наковом расстоянии от заземлителя, т. е. на линии равного потенциала (на эквипотенциали), то шаговое напряжение равно нулю.

Напряжение шага можно выразить через напряжение на заземлителе следующим образом:

где – коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой.

Коэффициент напряжения шага b_Ш зависит от формы и конфигурации заземлителя и от положения относительно зазем­лителя точки, в которой он определяется. Чем ближе к заземлителю, тем больше b_Ш и, следовательно, больше шаговое напряжение. Человек, находящийся вне поля растекания то­ка (на расстоянии 10–20 м от заземлителя), не попадает под действие шагового напряжения, так как b_ш = 0.

Нахождение человека в поле растекания тока может при­вести к поражению, если шаговое напряжение U_Шпревыша­ет допустимое по условиям электробезопасности значение U_ДОП. Зона вокруг заземлителя, в которой U_Ш>U_ДОП, на­зывается опасной зоной. Радиус опасной зоны зависит от на­пряжения на заземлителе и удельного сопротивления грунта. Так для железнодорожных путей при обрыве контактного провода (27,5 кВ) опасной считается зона на расстоянии менее 8 м от лежащих на земле оборванных проводов [4].

Работник должен выходить из опасной зоны мелкими шагами, не превышающими длину стопы.

Потенциальная кривая простейшего группового заземлителя

Шаровой заземлитель на поверхности земли, т. е. заглубленный так, что его центр находится на уровне земли (рис. 1), называется полушаровым заземлителем.

Рис. 1. Распределение потенциала на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя

Для такогозаземлителя уравнение потенциальной кривой на поверхности земли (так же как и в объеме земли) будет иметь вид. Тогда:

Потенциал полушарового заземлителя j _з, В, при радиусе заземлителя х = r, м, опредляется из уравнения:

Разделив (1) на (2), получим:

Обозначив произведение постоянных j _з и r через k, получим уравнение равносторонней гиперболы:

Следовательно, потенциал на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от максимального значения j _з до нуля по мере удаления от заземлителя (рис. 1). Следует отметить, что в реальных условиях, когда грунт неоднороден, изменение потенциала при удалении от заземлителя будет происходить не по гиперболе, а по какой-либо другой кривой.

Потенциальная кривая простейшего группового заземлителя

Потенциальная кривая простейшего группового заземлителя, состоящего из двух одинаковых полушаровых электродов, показана на рис. 2 жирной линией. Она получена сложением потенциальных кривых обоих электродов. Поскольку электроды одинаковы и находятся в одинаковых условиях, ток, стекающий в землю распределяется между ними поровну и, следовательно, их потенциальные кривые идентичны.

Рис. 2. Потенциальная кривая группового заземлителя, состоящего из двух одинаковых полушаровых электродов

Рассмотрим участок между электродами, т. е. кривые j ₁ и j ₂, которые в системе прямоугольных координат j, x с ординатой, проходящей через центр левой полусферы (рис. 2), выражаются следующими уравнениями, В:

где j ₀ — собственный потенциал полушарового заземлителя, В; r — радиус полусферы, м; s — расстояние между центрами полусфер, м.

Искомое уравнение суммарной потенциальной кривой j, В, на участке между заземлителями определяется как:

Наибольший потенциал на поверхности земли будет при наименьшем значении x, т.е. при x=r. Это потенциал каждого из двух полушаровых электродов, входящих в состав рассматриваемого группового заземлителя, или потенциал группового заземлителя, В:

Разделив (5) на (6), получим уравнение той же кривой, но выраженное через потенциал группового заземлителя, В:

Наименьший потенциал на поверхности земли между электродами будет в точке В, лежащей на средине отрезка s при x=s/2:

Из приведенных выражений видно, что с уменьшением s потенциал j _В возрастает, приближаясь к потенциалу группового заземлителя (наименьшее значение s=2r). Одновременно возрастает и j_гр, приближаясь к 2j ₀.

При большом значении s, например при s>= 40м, j _В = 0, а j_гр= j _0.

Таким образом, с уменьшением расстояния между электродами группового заземлителя (начиная от 40 м) происходит выравнивание потенциала на поверхности земли. Подобный эффект наблюдается и при других групповых заземлителях, т.е. при иной форме электродов, большем числе их и любом взаимном размещении.

Поскольку электроды групповою заземлителя связаны между собой электрически, они имеют одинаковый потенциал, являющийся потенциалом группового заземлителя j _гр. Следовательно потенциал каждого электрода группового заземлителя состоит из собственного потенциала, обусловленного стеканием через него тока и потенциалов, наведенных другими электродами, например для первого электрода:

где — j ₀₁ собственный потенциал первого электрода, В, он равен произведению тока I ₁, А, стекающего через этот электрод в землю, на сопротивление его растеканию R ₁, Ом

п — количество электродов в групповом заземлителе; j _нi — потенциал, наведенный на первом электроде одним из соседних, В, который определяется из уравнения потенциальной кривой этого соседнего электрода с учетом расстояния между электродами. Например, если потенциал наводится полушаровым электродом радиусом r, то значение наведенного потенциала на другом электроде любой формы описывается уравнением:

где j ₀ — собственный потенциал полушара, В; х — ближайшее расстояние от центра полушара до поверхности электрода, на котором определяется j _н, м.

h — коэффициент, характеризующий уменьшение проводимости заземлителей и называемый коэффициентом использования проводимости группового эаземлителя или просто коэффициентом использования.

Иногда h именуется коэффициентом экранирования.

Пример решения задач

Ток I _зстекает с группового заземлителя, состоящего из трех одинаковых полушаровых электродов радиусом r = 0,5 м, размещенных в вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок).

Определить значение потенциала группового заземлителя j _гр при расстояниях между центрами электродов S, равных 2,5; 10; 40 м и значении удельного сопротивления грунта r, равном 120 Ом*м (земля однородная).

Решение:

Поскольку электроды одинаковы и находятся в одинаковых условиях, значения сопротивлений растеканию тока с них, токов, стекающих через них в землю, и их собственные потенциалы равны. При этом сопротивление растеканию тока одиночного электрода

ток, стекающий через одиночный электрод в землю

собственный потенциал одиночного электрода

С учетом наведенных потенциалов j_н на один из электродов потенциалами двух других электродов потенциал группового заземлителя определяется как:

Искомые значения потенциалов группового заземлителя будут равны:

при S = 2,5 м j _гр = 1,5 * j ₀ = 600 В;

при S = 10 м j _гр = 1,1 * j ₀= 440 В;

при S = 40 м j _гр = 1,0 * j ₀ = 400 В.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что при уменьшении расстояний между одиночными электродами группового заземлителя значение потенциала группового заземлителя возрастает.

Ответ задачи: 600 В; 440 В; 400 В.

Напряжением прикосновения U _пр называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается или может коснуться человек.

С другой стороны это падение напряжения в сопротивлении тела человека, В:

где I_h — ток, проходящий через человека, A; R_h — сопротивление тела человека,Ом.

В области защитных мер в электроустановках одна из таких точек имеет потенциал заземлителя j _з, а другая — потенциал основания в том месте, где стоит человек, j _осн. При этом напряжение прикосновения:

Если принять во внимание характер изменения потенциала по поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растеканию тока основания, то

где a₁ — коэффициент, называемый коэффициентом напряжения прикосновения или просто коэффициентом прикосновения, учитывающим форму потенциальной кривой.

Тогда при стекании тока в землю через полушаровой заземлитель:

При наибольшем расстоянии, т. е. при х ® , а практически при х > 20 напряжение прикосновения имеет наибольшее значение: U _пр =j _з; при этом a ₁ = 1.

Это — наиболее опасный случай прикосновения.

При наименьшем значении х, т. е. когда человек стоит непосредственно на заземлителе U _пр = 0 и a ₁ = 0.

Это — безопасный случай, т.к. человек не подвергается воздействию напряжения, открытые токопроводящие части электроустановки и находятся под потенциалом заземлителя j _з.

Напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении основания, на котором стоит человек. Ток, стекающий в землю через человека, стоящего на земле, полу или другом основании, преодолевает сопротивление не только тела человека, но и этого основания, вернее, тех его участков, с которыми имеют контакт подошвы ног человека.

Следовательно, разность потенциалов (j_з — j_осн) = j_з a ₁,В, оказывается приложенной не только к сопротивлению тела человека R_h, Ом, но и к последовательно соединенному с ним сопротивлению основания R _осн, Ом, на котором стоит человек: j_з a ₁ = I_h (R_h +R _осн). С учетом того, что , получим:

откуда напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания,В:

где a₂ — коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек:

Распределение потенциалов по поверхности земли

Стекание электрического тока с заземляющего устройства электроустановки в землю приводит к возникновению на заземлителе и вокруг него опасных для человека (животного) потенциалов. Рассмотрим случаи стекания тока в землю через шаровой (полушаровой), стержневой и дисковый заземлители. Считаем, что земля вокруг заземляющего устройства однородна (обладает в любой точке одинаковым удельным сопротивлением).

Оценка распределения потенциалов на примере шарового заземлителя позволяет упростить математические выкладки и наглядно их продемонстрировать.

Шаровой заземлитель в земле на большой глубине (рис. 3.1).

Рассмотрим потенциалы вокруг заземлителя, и как меняется величина потенциала при удалении или приближении к заземляющему устройству. Найдем уравнение потенциальной кривой. Погрузим шаровой заземлитель радиусом г (м) в однородную землю на большую глубину, чтобы исключить влияние поверхности земли на расчеты. Через изолированный проводник и шар в землю стекает ток Із (А).

Рисунок 3.1 — Шаровой заземлитель, погруженный в землю на большую глубину

Учитывая, что идеальная земля вокруг заземлителя однородна, ток в ней растекается от поверхности шара равномерно и симметрично во все стороны, а плотность тока будет уменьшаться по мере удаления от заземлителя. На расстоянии х (м) от центра шара плотность тока (А/м 2 )

В объеме земли вокруг шарового заземлителя возникает электрическое поле растекания тока. На практике уже на расстоянии 20м от заземлителя электроустановки сечение слоя земли такое большое, что плотность тока J = 0. У заземлителя малого радиуса поле растекания ограничено объемом сферы радиусом г = 20м. Поле растекания тока в проводящей однородной среде можно рассматривать как стационарное постоянное (переменное с частотой 50Гц) электрическое поле.

Напряженность поля Е (В/м) связана с плотностью тока (закон Ома в дифференциальной форме) соотношением

В этом случае линии напряженности электрического поля совпадают линиями плотности тока и с условными радиусами заземлителя. Напряженность электрического поля

где dU — падение напряжения в элементарном слое земли толщиной dx. Определим потенциал любой точки слоя dx, например, точки С, который равен

dU = Edx = Jpdx = dx.

Решив определенный интеграл, получим уравнение потенциальной кривой заземлителя

Минимальный потенциал имеет точка, отстоящая от заземлителя на расстояние л = оо, а на практике область нулевого потенциала начинается на расстоянии 20м от заземлителя. В этом случае потенциал всех точек на поверхности земли вокруг заземлителя равен нулю.

Максимальный потенциал шарового заземлителя будет при расстоянии х = г (поверхность заземлителя). Потенциал шарового заземлителя

Цр

(р-^—

^пг

Шаровой заземлитель вблизи поверхности земли.

На практике заземлители электроустановок погружают в землю на небольшую глубину, и поверхность оказывает влияние на электрическое поле, искажая линии растекания тока от шарового заземлителя.

Для потенциалов всех точек на поверхности земли около заземлителя, например, точки D (рис. 3.2):

Рисунок 3.2 — Шаровой заземлитель вблизи поверхности земли и его зеркальное изображение над землей

т = п = л/х2 +t2

(3.9) а уравнение потенциальной кривой для точек на поверхности земли вокруг заземлителя

или подставив (3.9) получим

Максимальный потенциал заземлителя (рз будет при расстоянии у = 0 и, следовательно, на поверхности шара (х = г):

На практике 4г 2 » г, тогда

Потенциал заземлителя при радиусе заземлителя х = г определяют, как

Разделив (3.14) на (3.16), получим

• 1
• (р = (рз г

Решение. Предполагая, что фундамент опоры линии, через который ток стекает в землю, можно принять за полушар радиусом х = 0,2м, находим потенциал забора вокруг здания: 2т- = (20-150)/(2-3,14-3)= 159В. Потенциал металлической опоры 2лх = (20-150)/(2-3,14-0,2)= 1595В. Таким образом, в послеаварийном режиме работы воздушных линий электропередач выше 1000В величины потенциалов, наведенные на металлическом заборе вокруг здания подстанции и опоре линии распределительной сети очень опасны для человека и любого животного. Стержневой заземлитель у поверхности земли (рис. 3.4). Определим, как распределяются потенциалы вокруг стержневого вертикального заземлителя электроустановки подстанции круглого сечения длиной I, и диаметром d погруженного в землю так, что верхний конец заземлителя находится на уровне земли. Поделим заземлитель по длине на бесконечно малые участки длиной dy и приравняем их элементарным шаровым заземлителям диаметром dy. С каждого участка заземлителя в однородную землю стекает ток dl₃=^-dy

и возникают элементарные потенциалы dcp.Рисунок 3.4 — Стержневой одиночный заземлитель Определим потенциал элементарного шарового заземлителя dy в точке А на поверхности земли, отстоящего от оси стержневого заземлителя на расстоянии х

• 2л т
• (3.20)

Подставив (3.19) и величину т из (3.9) получим

Интегрирование уравнения (3.21) по всей длине стержневого заземлителя (от 0 до 1) дает уравнение потенциальной кривой

Расчет заземляющих устройств

Заземлением называют преднамеренное гальваническое соединение металлических частей электроустановки с заземляющим устройством.

1. Различают следующие виды заземлений: защитное-выполняют с целью обеспечения электробезопасности при замыкании токоведущих частей на землю; рабочее предназначено для обеспечения нормальных режимов работы установки; молниезащитное-для защиты электрооборудования от перенапряжений и молниезащиты зданий и сооружений. В большинстве случаев одно и тоже заземление выполняет несколько функций, т.е. одновременно является защитным, рабочим и т.д.

Естественные заземлители-это различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителей.

Под искусственными заземлителями понимают закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для устройства заземлений.

В настоящее время различают заземление грозозащиты, рабочее заземление и защитное заземление. В некоторых случаях один и тот же заземлитель выполняет несколько назначений одновременно.

• 2. Заземление молниеотводов, опор ВЛ, разрядников является необходимым условием эффективной грозозащиты электрических сетей. К рабочему заземлению относятся: заземление нейтралей силовых трансформаторов, дугогасящих аппаратов, генераторов, заземление фазы при использовании земли в качестве рабочего провода и др. Защитное заземление служит для обеспечения безопасности людей, обслуживающих электрическую установку, путем заземления металлических частей установки, например, генераторов, которые нормально имеют нулевой потенциал, но могут оказаться под напряжением при перекрытии или пробое изоляции. трансформатор ток напряжение молниезащита
• 3. Заземлитель характеризуется сопротивлением, которое окружающий грунт оказывает стекающему с него току. Для стекания с заземлителя относительно небольшого и медленно меняющегося во времени тока промышленной частоты заземлитель характеризуется стационарным сопротивлением (R). Сопротивление заземлителя при протекании импульсного тока связано с R соотношением:

где -коэффициент импульса заземлителя.

Особенностями тока молнии являются его большая амплитуда и кратковременность, что сказывается на величине коэффициента импульса. При стекании с заземлителя тока плотностью в грунте с удельным сопротивлением растеканию импульсного тока _и возникает электрической поле E_и =_и

Рисунок 4-Электрическое поле, возникающее в грунте при стекании с заземлителя тока:1-заземлитель;2-дуговая зона;3-искровая зона;4-зона полупроводниковой проводимости;5-зона постоянной проводимости

Установлено, что с ростом напряженности поля _и грунтов плавно уменьшается, что связано, по-видимому, с явлением нелинейной проводимости, свойственной всем полупроводникам, в том числе и грунтам. При дальнейшем возрастании напряженность электрического поля вблизи заземлителя достигает пробивной напряженности грунта (Е_гр=10 -12кВсм). Искрообразование приводит к резкому снижению падения напряжения в искровом разряде (рисунок 4) который, в свою очередь переходит в дуговую стадию.

4. Импульсный характер воздействия напряжения приводит к необходимости подразделять заземлители на сосредоточенные и протяженные. Заземлитель, имеющий относительно небольшую длину, у которого собственная индуктивность практически играет малую роль, называется сосредоточенным и его импульсный коэффициент всегда меньше единицы. В случае заметного проявления влияния индуктивности имеет место протяженный заземлитель, импульсный коэффициент которого может быть как меньше, так и больше единицы. Это зависит от преобладающего влияния индуктивности или искровых процессов.

Стационарное сопротивление заземлителя в однородном грунте может быть определено аналитически. Предполагая, что наиболее простой полушаровой заземлитель радиусом r₀, в грунте с удельным сопротивлением присоединен к баку трансформатора для защиты в случае перекрытия или пробоя изоляции имеем:

сопротивление элементарного слоя:

и потенциал электрического поля заземлителя равен:

Человек, касающийся бака во время протекания тока, оказывается под разностью потенциалов бака и земли в месте расположения ног человека, под так называемым напряжением прикосновения:

U_пр =U₀—U_ч(4.4)

Человек, идущий к трансформатору, оказывается под шаговым напряжением U_ш. Таким образом, для обеспечения безопасности обслуживающего персонала заземляющее устройство следует проектировать таким образом, чтобы напряжение на теле человека от напряжения прикосновения и шага в любых условиях не превосходили безопасных для человека величин. Достигнуть этого можно уменьшением сопротивления заземлителя, выравниванием распределения потенциала заземлителя по поверхности земли вблизи заземленных объектов, а также увеличением сопротивления растеканию тока со ступней человека в землю путем подсыпки гравия или использованием изолирующих бот и др.

• 5. Для заземлителей используются горизонтальные и вертикальные электроды, углубленные на 0,5-2м от поверхности земли. Для горизонтальных заземлителей применяется полосовая сталь шириной 2-4см и толщиной не менее 0,4см и круглая сталь не менее 0,6см. В качестве вертикальных, заземлителей применяются стальные трубы, угловая сталь и металлические стержни. На тех участках, где сопротивление верхних слоев почвы велико (сухой песок) и сказывается большое влияние сезонных изменений удельного сопротивления грунта целесообразно применение глубинных вертикальных заземлителей. Длинные вертикальные электроды обеспечивают более пологую кривую распределения потенциала по поверхности земли, они относятся к группе протяженных заземлителей.
• 6. Защитное заземление на станциях и подстанциях необходимо выполнять во всех случаях для всех установок переменного и постоянного тока напряжением 500В и выше. Для рабочих и защитных заземлений установок используется общий заземлитель.

Исследования показывают, что в ряде случаев безопасные напряжения на теле человека могут быть достигнуты при большем, чем 0,5Ом, значении сопротивления заземления и при меньшем расходе металла. Поэтому согласно ПУЭ расчет защитного заземления станций и подстанций в сетях с заземленной нейтралью, необходимо производить по условиям ограничения напряжения на теле человека до допустимой величины при потенциале на заземлителе не выше 10кВ.

Заземления на подстанциях выполняется в виде контура из горизонтальных полос, проложенных на глубине до 0,8 м вокруг территории подстанции, с рядом вертикальных труб или стержней длиной l=2,5-3м на расстоянии a > (2-3)l по периметру контура. Внутри контура в ячейках прокладываются параллельные полосы, к которым присоединяются заземляющие провода от корпусов аппаратов, разрядников, нейтралей трансформаторов, грозозащитных тросов отходящих линий, оболочек кабелей, железнодорожных рельсов, арматура железобетонных фундаментов. Кроме того, на подстанциях с большим током замыкания на землю для уменьшения напряжения шага и прикосновения на повышенной глубине прокладывают дополнительные полосы (козырьки) в местах выхода из подстанции и частого нахождения обслуживающего персонала.

7. Заземление молниеотводов ОРУ в большинстве случаев выполняется путем присоединения их к заземлителю подстанции. Существенного снижения потенциала на корпусах оборудования достигают путем удаления места присоединения к заземлителю корпусов оборудования от места присоединения к нему молниеотвода, например, путем использования для их присоединения разных магистралей. По данным исследований наибольшее снижение потенциала приходится на первые 15-20м от места ввода тока и тем более значительно, чем больше размер заземлителя и меньше удельное сопротивление грунта.

Согласно правилам устройства электроустановок заземление опор ВЛ определяется требованиями грозозащиты линий. Сопротивление заземлителя опор, измеренное при частоте 50Гц и отсоединенном тросе, в течение грозового сезона не должно превышать значений, приведенных в таблице 7.

Таблица 7-Сопротивление заземлителя опор

Удельное сопротивление грунта, Ом*м

Сопротивление заземлителя R, Ом

Для линий с металлическими и железобетонными опорами (_грунта300 Ом . м) допустимые сопротивления заземлителя могут быть обеспечены использованием железобетонных подножников опор, которые являются естественными заземлителями. В противном случае необходимо дополнительное устройство искусственного заземлителя в первую очередь на дне котлована.

Для ВЛ на деревянных опорах с тросами или защитными разрядниками нормированная величина сопротивления заземления опор должна обеспечиваться искусственным заземлением. При очень высоких удельных сопротивлениях грунта целесообразно прокладывать от опор к опоре одного или двух непрерывных горизонтальных заземлителей, называемых противовесами.

8. Расчет заземляющих устройств сводится к расчету заземлителя, так как для проектирования заземляющего устройства различных ЭУ необходимо предварительно определить наибольший ток, стекающий с заземлителя, а также наибольший ток, на который должны быть рассчитаны проводники заземляющего устройства (ЗУ). Эти токи зависят от системы рабочего заземления сети.

В эффективно заземлённых сетях ток однофазного короткого замыкания в месте повреждения определяется из выражения:

где E-переходная ЭДС;

X₁ и X₀— результирующие индуктивные сопротивления прямой и нулевой последовательностей до места замыкания. Для выполнения расчетов предполагается, что схема заземлителя и его размеры заданы, известен тип электроустановки и ее назначение, задано тип грунта и его параметры (таблица 8; 9).

Таблица 8-Сопротивление заземлителя в зависимости от характера заземляемого объекта

Похожие публикации:

1. Как подключить дифавтомат в щитке
2. Сколько стоит алюминиевый провод
3. Как сделать магнитный двигатель своими руками
4. Как по величине измеряемого заряда рассчитывают неизвестную емкость