Защитное заземление

Липецкий государственный технический университет

 

 

Кафедра транспортных средств и техносферной безопасности

 

Лабораторная работа №5

по «Безопасности жизнедеятельности»

Определение сопротивления защитного заземляющего устройства

 

  Студент     Бутаков В.В.  
      подпись, дата   фамилия, инициалы  
  Группа АС-09-2          
             
  Руководитель          
          Московцев А.В.  
  ученая степень, звание   подпись, дата   фамилия, инициалы  
               

 

 

Липецк 2013г.


Цель лабораторной работы

Научиться определять сопротивление защитного заземляющего устройства электроустановок напряжением до 1000 В.

 

Краткие теоретические сведения

Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказываться под напряжением в результате повреждения изоляции или непреднамеренного контакта с токоведущими частями.

Если корпус электрической установки не имеет контакта с землёй то прикосновение к нему тоже опасно, как и прикосновение к фазе. Если корпус заземлён, то прикоснувшийся к нему человек окажется под напряжением, равным разности потенциалов корпуса (φ3) и поверхности основания (φoc).

Напряжение прикосновения – напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Напряжение, возникающее на корпусе электрооборудования, или его по­тенциал относительно земли

где 13−ток, протекающий через заземляющее устройство, А;

R3 – сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Ток, проходящий через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление, называемое сопротивлением растекания. Оно состоит из сопротивления самого заземлителя, переходного сопротивления между заземлителем и грун-, том и сопротивления грунта. Из этих составляющих наибольшую величину имеет сопротивление грунта, поэтому двумя первыми составляющими пренеб­регают и под сопротивлением заземлителя растеканию тока понимают сопро­тивление грунта растеканию тока.

В объеме земли, где проходит ток, возникает «поле растекания тока». Из -за быстрого увеличения площади сечения грунта по мере удаления от заземлителя плотность тока также быстро снижается и практически на расстоянии 20 м от заземлителя она близка к нулю.

Сопротивление заземлителя растеканию тока можно определить как суммарное сопротивление грунта от заземлителя до любой точки с нулевым потенциалом (R3).

Распределение потенциалов на поверхности грунта по мере удаления от заземлите ля зависит от удельного сопротивления грунта и формы заземлителя.

На рис 1. представлены изменение потенциала поверхности грунта (пола) (φoc) и напряжения прикосновения {Unp) в случае единичного заземлителя круглого сечения.

Напряжение прикосновения характеризуется отрезком АВ определяется ходом кривой потенциала основания (φoc) и расстоянием между человеком, прикасающимся к заземлённому оборудованию, и заземлителем:

При малых расстояниях между электродами-заземлителями (менее 40 м)
поля растекания токов как бы накладываются одно на другое, а потенциальные
кривые взаимно пересекаются и, складываясь, образуют суммарную потенци­
альную кривую (рис.2). Следовательно, при групповом заземлителе все точки
поверхности земли на участке между электродами имеют потенциалы отличные
от нуля φ

В этом случае на общих участках земли, по которым проходят токи нескольких электродов, увеличивается плотность тока, что приводит к увеличению сопротивления растеканию заземлителей. Поэтому сопротивление группового заземлителя (R гр) выражается зависимостью:.

где Ro-сопротивление одиночного заземлителя, Ом; n - число заземлителей; ŋ – коэффициент использования группового заземлителя, доли ед.

Электрическое сопротивление одиночного заземлителя (Ro) определяется с учётом климатических коэффициентов сопротивления грунта (ψ – коэффициент сезонности),

где Rизм – измеренное (или табличное) сопротивление одиночного заземлителя, Ом; ψ – коэффициент сезонности, ед.