Краткие теоретические сведения. Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землёй

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землёй. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник называется заземлителем.

При стекании тока в землю происходит резкое снижение потенциала заземлившейся токоведущей части, до значения, равного произведению тока, стекающего в землю, на сопротивление, которое этот ток встречает на своём пути. Однако при этом возникают и отрицательные явления – появление потенциалов на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стекания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющихпроводников. В свою очередь, собственно заземлитель представляет собой проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

Характеристики заземляющего устройства (ЗУ) должны отвечать требованиям электробезопасности обслуживающего персонала и обеспечивать в нормальных и аварийных условиях следующие эксплуатационные функции электроустановки:

- действие релейных защит от замыкания на землю;

- действие защит от перенапряжений;

- отвод в грунт токов молнии;

- отвод рабочих токов (токов несимметрии и т.д.);

- защиту изоляции низковольтных цепей и оборудования;

- снижение электромагнитных влияний на вторичные цепи;

- защиту подземного оборудования и коммуникаций от токовых перегрузок;

- стабилизацию потенциалов относительно земли и защиту от статического электричества;

- обеспечения взрыво - и пожаробезопасности.

Основными параметрами, характеризующими состояние ЗУ, являются:

- сопротивление (для электроустановок подстанций, электростанций и опор ВЛ);

- напряжение на ЗУ при стекании с него тока замыкания на землю;

- напряжение прикосновения (для электроустановок выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью, кроме опор ВЛ).

Дополнительными характеристиками ЗУ, с помощью которых оценивается его состояния в процессе эксплуатации, являются качество и надёжность соединения элементов ЗУ, соответствие сечения и проводимости элементов требованиям ПУЭ и проектным данным, интенсивность коррозионного разрушения. Поскольку функции ЗУ весьма разнообразны, принято различать защитное и рабочее заземление.

Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Защитное заземление следует

выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом.

Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токове-дущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Конструктивно заземлители могут выполняться самыми разными способами. Логично использовать в качестве заземлителей подземные конструкции инженерных сооружений. Такие заземлители называют естественными. В этом случае ПУЭ дает такое определение: естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.

В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:

1) проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

2) обсадные трубы скважин;

3) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, на­ходящиеся в соприкосновении с землей;

4) металлические шунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т.п.;

5) свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей. Если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не менее двух;

6) заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;

7) нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве ВЛ не менее двух;

8) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек меж­ду рельсами.

В тех случаях, когда использование только естественных заземлителей не обеспечивает необходимые технические характеристики, приходится сооружать дополнительно так называемые искусственные заземлители - заземлители, специально выполняемые для этой цели.

Конструктивно искусственный заземлитель представляет, как правило, либо горизонтально расположенную в земле сетку, охватывающую определенную площадь, либо ряд вертикальных стержней, либо сочетание того и другого. При этом часто естественные и искусственные заземлители используются вместе.

Потенциал земли на расстоянии свыше 20 метров от заземлителя любой формы можно считать практически равным нулю.

 

Таблица 4 - Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры (пре-дельные)
G1	Трёхфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16А
A1	Блок линейных дросселей		6x1,0 Гн; 0,5 А
A2	Трёхфазный трансформатор		250 ВА, 380/380 В, Y-0/Y-0
A6	Модель заземлителя с полусферическим электродом Модель заземлителя с вертикальным трубчатым электродом Модель заземлителя с протяжённым трубчатым электродом на поверхности		380 В~; 3x0,5А
P1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0…1000 В 0…10 А 0…20 МОм