SONEL - удобно, точно, надежно!
Наша библиотека
Многозначные меры электрического сопротивления SONEL
Аттестация рабочих мест с люксметром LXP-1
Указатели напряжения и правильности чередования фаз серии TKF
«Лучшая защита – это... изоляция»
Новое поколение измерителей параметров электроизоляции серии MIC
ТЕСТ-ДРАЙВ MRU-200
КЛАССИЧЕСКИЕ ПРEЕМНИКИ
Новое поколение многофункциональных измерителей
Великий комбинатор. Первое знакомство с многофункциональным измерителем MPI-525
Комплекты для поиска скрытых коммуникаций LKZ-700
Оранжевая эволюция электроизмерительных клещей
MPI-502 УЛЬТРА
А класс. PQM-701 Анализатор параметров качества электрической энергии
Теория и практика измерения параметров качества электроэнергии
Восстановление ресурса аккумуляторов SONEL
Измерение сопротивления заземляющих устройств
Импульсный метод измерения заземляющих устройств в вопросах и ответах
Тепловизоры KT-160, KT-160A
MZC-304, MZC-305 Новые измерители сопротивления петли короткого замыкания
Измерение полного сопротивления петли короткого замыкания
Аксессуары для измерителей SONEL
АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ. Диапазоны измерения и отображения
Превосходство как наваждение
ТРЕТИЙ, НЕ ЛИШНИЙ
О периодичности испытаний электрооборудования
Магазин мер сопротивлений
Техника безопасности на досуге
Элементы питания
Значение закона Ома
Трехфазная система ЭДС
Первые исследования электрического напряжения
Электробезопасность на улице
Аккумуляторы
Битва электрических королей
Электромагнитный двигатель
Человека защитит УЗО
Об устройствах защитного отключения (УЗО)
Токи утечки в электроустановках зданий
Автоматический выключатель
Схемы измерений заземлителей
Основные характеристики заземлителей
Напряжение прикосновения
Напряжение прикосновения (дополнение)
Защита трубопроводов от коррозии
Измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей, силового электрооборудования и аппаратов
Измерение сопротивления постоянному току
Измерение параметров качества электрической изоляции
Качество электрической энергии
Качество электроэнергии — основы мониторинга и анализа
Доклад Министра энергетики С.И.Шматко в рамках «Правительственного часа» на заседании Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации (3 июня 2009 года)
Новый стандарт по качеству электрической энергии
Параметры качества электроэнергии
Наша библиотека
Главная // Наша библиотека // Статьи // Основные характеристики заземлителей

Основные характеристики заземлителей

Основные характеристики заземлителей

Характеристики одиночного заземлителя. обусловленные стеканием тока в землю, необходимо знать при проектировании, возведении, эксплуатации устройств защиты людей от поражения электрическим током и заземляющих устройств. Основными характеристиками являются: напряжение на заземпителе, потенциалы точек земли в зоне растекания и их изменение в зависимости от расстояния до заземлителя (вид потенциальной кривой), вид линий равного потенциала (эквипотенциальных линий) на поверхности земли, сопротивление заземляющего устройства и заземлителя, напряжения прикосновения и шага. Стекание тока в землю через одиночный заземлитель сопровождается возникновением на заземлителе, в земле вокруг заземлителя и на поверхности земли в зоне растекания тока электрических потенциалов относительно зоны нулевого потенциала. Формулы для расчета напряжения на заземпителе (оно равно потенциалу заземлителя), формулы для определения потенциальной кривой на поверхности земли для часто встречающихся в практике конструкций одиночных заземлителей приведены в табл. 3.1, виды потенциальных кривых и эквипотенциальных линий — на рис. 3.1, а формулы для расчета сопротивления одиночных заземлителей различных конструкций и условия применения — в табл. 3.2 (на этом рисунке, в таблицах и далее: I3 — ток замыкания на землю; U3 — напряжение на заземлителе; φ3 — потенциал заземлителя).

Характеристики группового заземлителя такие же, как и у одиночного заземлителя, однако их количественные значения описываются иными закономерностями. Групповые и спожные заземпители применяют для уменьшения сопротивления заземлителя.

Зона растекания тока и потенциальные кривые группового заземлителя при большом (40 м и более) расстоянии между электродами представляют собой несколько (по чиспу электродов) собственных зон растекания тока и потенциальных кривых, обусловленных током, стекающим с отдельных электродов в землю (рис. 3.2, а). При малых (менее 40 м) расстояниях между электродами эти зоны накладываются одна на другую, а собственные потенциальные кривые электродов как одиночных заземлителей взаимно пересекаются и образуют суммарную потенциальную кривую группового заземлителя (рис. 3.2, б).

Вид потенциальной кривой зависит от расстояния между электродами, их взаимного расположения, числа, формы и размеров. Наибольший потенциал на поверхности земли всегда на электродах заземлителя, наименьший — на середине отрезков, соединяющих электроды. С уменьшением (начиная с 40 м) расстояния между электродами потенциалы точек земли в площади группового заземлителя выравниваются. Напряжение на каждом электроде заземлителя равно напряжению на групповом заземпителе.

Распределение поетнциалов у поверхности земли в зоне растекания одиночного заземлителя
Рис. 3.1. Распределение поетнциалов у поверхности земли в зоне растекания одиночного заземлителя:

а — попушарового у поверхности земли (слева — потенциальные кривые, спрева — эквипотенциальные линии); б — стержневого у поверхности земли (потенциальные кривые); в — дискового на поверхности земли (потенциальные кривые); г — протяженного у поверхности земли (слева — потенциальные кривые; справа — эквипотенциальные линии); 1 — заземляющий проводник; 2 — за-землитель; 3 — эквипотенциальные линии; φ(x) — потенциальная кривая

Таблица 3.1. Формулы для расчета напряжения на заземлителе, определения потенциальной кривой и вид эквипотенциальных линий на поверхности земли для некоторых конструкций одиночных заземлителей
Конструкция заземлителя Формула для расчета напряжения на заземлителе Уравнение для определения потенциальной кривой Вид эквипотенциальных линий на поверхности земли
Полушаровой у поверхности земли (рис. 3.1,а) Полушаровой у поверхности земли Полушаровой у поверхности земли Концентрические окружности с центром, совпадающим с центром заземлителя
Стержневой круглого сечения (трубчатый) или угловой у поверхности земли (рис. 3,1, 6) Стержневой круглого сечения Стержневой круглого сечения
Дисковый на поверхности земли (рис. 3.1, в) Дисковый на поверхности земли Дисковый на поверхности земли
Протяженный круглого сечения у поверхности земли (рис. 3.1, г) Протяженный круглого сечения у поверхности земли Вдоль оси заземлителя
Вдоль оси заземлителя
Поперёк оси заземлителя
Поперёк оси заземлителя
На малых от заземлителя расстояниях — эллипсы; на больших — концентрические окружности с центром в середине за-землителя

Конструкция заземлителя Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления Условия применения формулы
Шаровой в земле Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления Условия применения формулы
Полушаровой у поверхности земли Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления -
Стержневой круглого сечения (трубчатый) или угловой у поверхности земли
Схема заземлителя
Формула для расчета сопротивления Условия применения формулы для уголка с шириной полки b значение d = 0,95b
в земле
Схема заземлителя
Формула для расчета сопротивления Условия применения формулы для уголка с шириной полки b значение d = 0,95b
Протяженный на поверхности земли (стержень, труба, полоса, кабель и т.п.) Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления Условия применения формулы для уголка с шириной полки b значение d = 0,5b
Протяженный к земле Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления Условия применения формулыдля уголка с шириной полки b значение d = 0,5b
Кольцевой у поверхности земли
Схема заземлителя
Формула для расчета сопротивления Условия применения формулыдля уголка с шириной полки b значение d = 0,5b
в земле
Схема заземлителя
Формула для расчета сопротивления Условия применения формулыдля уголка с шириной полки b значение d = 0,5b
Прямоугольная пластина на поверхности земли Схема заземлителя Условия применения формулы a — ширина пластины;
b — длина пластины
Круглая пластина в земле Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления
D — диаметр пластины
Условия применения формулы
Пластинчатый в земле (пластина поставлена на ребро) Схема заземлителя Формула для расчета сопротивления Условия применения формулы

Примечания: 1. В формулах ρ — удельное сопротивление грунта, Ом×м;
2. Размерность a, b,ι, d — в метрах, R — в омах.

Для группового заземлителя из одинаковых стержневых электродов, забиваемых в землю вертикально, сопротивление

RГР = Ro I(nη),     (.3.1)

где Ro — сопротивление заземлителя из одного электрода, n — число электродов в групповом заземлителе; η — коэффициент исполь зования группового заземлителя (коэффициент использования), его определяют так же, как и коэффициент использования ηB вертикальных электродов в групповом заземлителе, состоя щем из вертикальных и горизонтальных электродов; при рас стоянии между вертикальными и горизонтальными электро дами более 40 м коэффициент η = 1.

Для группового заземлителя из электродов двух типов — стержне вых, забиваемых в землю вертикально (вертикальных электродов), и полосового, укладываемого в грунт горизонтально и соединяющего верти кальные электроды (горизонтальный электрод), сопротивление

RГР = RB RГ I(RB ηГ + RГ ηB n ),     (.3.2)

где RBRГ — сопротивления заземления вертикальных и горизонтального электродов; ηB, ηГ)в — коэффициенты использования гори-зонтального и вертикальных электродов (табл 3.3-3.5); n — число вертикальных электродов в групповом заземли теле.

Сопротивление сложных заземлителей вычисляют по специальным формулам (табл. 3.6, 3 7).

Сопротивление сложных заземлителей вычисляют по специальным формулам

Рис. 3.2. Потенциальные кривые групповых заземлителей:

а — при расстоянии между заземлителями 40 м и более; б — при расстоянии между электродами менее 40 м; 1 — заземляющие проводники; 2 — заземлитель; 3 — собственная потенциальная кривая электрода как одиночного заземлителя- 4 — потенциальная кривая группового заземлителя

Таблица 3.3. Коэффициенты использований вертикальных электродов группового заземлителя без учета влияния горизонтального электрода
Отношение расстояния между вертикальными электродами к их длине Число заземлителей
2 4 6 10 20 40 60 100
Размещение вертикальных электродов в ряд
1 0,85 0,73 0,65 0,59 0,48 - - -
2 0,91 0,83 0,77 0,74 0,67 - - -
3 0,94 0,89 0,85 0,81 0,76 - - -
Размещение вертикальных электродов по контуру
1 - 0,69 0,61 0,56 0,47 0,41 0,39 0,36
2 - 0,78 0,73 0,66 0,63 0,58 0,55 0,52
3 - 0,85 0,80 0,76 0,71 0,66 0,64 0,62


Таблица 3.4.Коэффициенты использования горизонтального полосового эпектрода, соединяющего вертикельные электроды группового заземлителя
Отношение расстояния между вертикальными электродами к их длине Число заземлителей
2 4 6 10 20 40 60 100
Размещение вертикальных электродов в ряд
1 0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 - - -
2 0,94 0,84 0,80 0,75 0,56 - - -
3 0,96 0,92 0,88 0,82 0,68 - - -
Размещение вертикальных электродов по контуру
1 - 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,2 0,19
2 - 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23
3 - 0,70 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33