Лекция № 33
ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Назначение заземляющих устройств
На электрических станциях и подстанциях предусматривается заземляющие устройства, которые создают пути протекания тока замыкания по возможности малым сопротивлениям, т.е. обеспечивать безопасность людей в пределах электроустановки или вблизи неё.
Заземлитель расположен в земле и предназначен для стекания тока в землю. Заземлители различают искусственные и естественные.
К естественным относят трубопроводы (кроме газопроводов), металлические каркасы зданий, арматура ж/б фундамент и др.
Заземлению подлежат:
· Металлические части электрооборудования, нормально ненаходящиеся под напряжением;
· Металлические каркасы и опору РУ;
· Стальные каркасы зданий, трубопроводы и др.;
· Вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
· Нейтрали вторичных обмоток силовых трансформаторов 380/220В.
Такое заземление называется защитным. К заземлителю присоединяются ОПНы, молниеотводы. Такое заземление называется молниезащитным.
|
|
Опасность прикосновения к заземленным предметам
Максимальное напряжение между поверхностью земли и заземленным предметом, которого может коснуться человек называется напряжением прикосновения Uпр (рис. 33.1).
При стекании тока через Iз потенциал заземлителя Uз=Iз(r1+r2), а потенциал поверхности земли в точке 1: U1=Iзr2.
Тогда напряжение прикосновения:
(33.1)
Отношение:
(33.2)
называется коэффициентом распределения потенциала и зависит от схемы и устройства заземлителя.
Рис. 33.1
Введем в схему человека (рис. 33.2).
Рис. 33.2
Сопротивление rr – сопротивление человека, rc – сопротивление ступени.
Сопротивление rr+ rc/2 r1, то ток .
Напряжение , т.е. мало отличается от напряжения при отсутствии человека.
Напряжение, приложенное к человеку:
(33.3)
где из формулы (33.1).
В электрической установке Uпр должно нормироваться, т.е. должно быть рассчитано при проектировании.
В зоне растекания тока человек может попасть под шаговое напряжение (рис. 33.3)
(33.4)
Рис. 33.3
Напряжение Uш составляет часть напряжение на заземлителе. К человеку приложено напряжение:
(33.5)
Рис. 33.4
Можно условно принять, ступня человека – это окружность радиусом R=8см, т.е.
, (33.6)
где - удельное сопротивление верхнего слоя земли.