Расчет заземлителей
Заземлитель- это металлические тела (электроды), закопанные в землю с удельной проводимостью ?, к котрому подведен ток I, растекающийся в земле по направлению к другому электроду, называемому собирающим. Если через заземлитель протекает ток длительное время, он называется рабочие. Из-за возникновения блуждающих токов, которые за счет электрохимического воздействия разрушают металлические изделия на своём пути, рабочие заземлители стараются не применять.
Если через заземлитель ток протекает кратковременно при нарушении нормальной эксплуатации установки, он называется защитным. На рис.1 приведено заземление нейтрали трёхфазного трансформатора с сопротивлением R3 для защиты трёхфазной сети от замыканий на землю. Особую группу заземлений составляют защитные заземления, защищающие человека от поражения электрическим током при прикосновении к корпусам оборудования с поврежденной изоляцией.
Распределение переменного тока в проводящей среде отличается от
Рис.1
распределения постоянного тока, так как при переменном токе в проводящей среде возникают электродвижущие силы. Однако ввиду большого удельного сопротивления земли при промышленной частоте электродвижущими силами можно пренебречь по сравнению с активным падением напряжения. Поэтому при анализе заземлителя рассматривается поле постоянных токов.
На сопротивление заземлителя влияют многие факторы: состояние почвы (сухая или мокрая), форма и размеры заземлителя и т.д. Поэтому заземлители рассчитываются приближённо. Это перекрывается введением коэффициента запаса kз — 1,5-г-З. Поскольку расчёт приближённый, расчетная форма заземлителя выбирается по возможности более простой для расчёта. Наиболее просто заземлители рассчитываются, если имеют форму шара или цилиндра (трубы).
Расчёт поля тока заземлителя осуществляется методом зеркальных изображений. При этом обязательно рассчитываются сопротивление заземлителя (сопротивление между заземлителем и собирающим электродом на основании закона Ома) и максимальное шаговое напряжение (напряжение на поверхности земли в районе заземлителя между двумя точками на расстоянии длины шага среднего человека - lШ = 0,8 м).