57.Заземляющие устройства.

Заземление электроустановок осуществляется преднамеренным соединением их с заземляющим устройством.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей.

Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Если через заземлитель пропустить ток, то на самом заземлителе и в точках земли, расположенных в непосредственной близости от него, возникнут потенциалы

Естественные заземлители - это различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителей:

водопровод;

металлические оболочки кабелей;

металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей.

Свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей могут обеспечивать достаточно малые сопротивления растеканию, и поэтому их использование рекомендуется.

Железобетонные фундаменты во влажных грунтах обладают высокой и стабильной в течение года проводимостью и рекомендуются в качестве естественных заземлителей в глинистых, суглинистых, супесчаных и других влажных грунтах.

Под искусственными заземлителями понимают закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для устройства заземлений.

Искусственные заземлители обычно выполняют из вертикальных электродов (труб, уголков, стержней) с расположением верхнего конца у поверхности земли или ниже уровня земли на 0,5 - 0,8м.

При выборе размеров вертикальных электродов исходят из трех условий:

обеспечение требуемого сопротивления заземлителя при наименьшем расходе металла;

обеспечение механической стойкости электрода при погружении в грунт;

обеспечение стойкости к коррозии электродов, расположенных в грунте.

-Стойкость проводника к коррозии в грунте определяется его толщиной и величиной поверхности на единицу длины, соприкасающейся с грунтом.

-Сопротивление растеканию электрода определяется в основном его длиной и почти не зависит от поперечных размеров электрода.

-Наибольшую механическую прочность при погружении в грунт при одинаковом поперечном сечении имеют трубы и уголки и наименьшую - круглые стержни.

Обычно применяемая длина вертикальных электродов 2 - 3 м.

Применение электродов большей длины (5 - 20 м) целесообразно при высоком сопротивлении грунта и малой площади, отводимой под устройство заземлителя.

В последнее время получают распространение вертикальные заземлители в виде стержней из круглой стали диаметром 12 - 16 мм. Погружение их в грунт производится ввертыванием с оконцеванием стержня в виде буравчика.

Погруженные в грунт вертикальные электроды соединяют стальными полосами, проложенными на глубине 0,5 - 0,8 м и приваренными к верхним концам вертикальных электродов. Вместо полос часто применяется круглая сталь.

-Иногда горизонтально проложенные полосы или круглая сталь применяются как самостоятельные заземлители.

-Заземлители в виде пластины, кольца применяются реже.

Пластины в качестве заземлителей располагают вертикально во избежание нарушения соприкосновения с почвой и нарушения контакта при возможных осадках грунта.

Заземлитель в виде горизонтально расположенного в земле кольца выполняется из круглой или полосовой стали. Целесообразно размещение кольца ниже уровня промерзания

Так как заземлитель обычно состоит из нескольких параллельно соединенных электродов, расположенных на сравнительно небольших расстояниях друг от друга, то возникает явление экранирования, приводящее к уменьшению объема грунта, в котором происходит растекание тока с каждого электрода и, как следствие этого, увеличение сопротивления заземлителя.

Если заземлитель из одного электрода имеет сопротивление R_эд, то заземлитель из n параллельно включенных электродов будет иметь сопротивление не R_эд /n , а

где Ки.зм - коэффициент использования заземления.

Коэффициент использования уменьшается с увеличением числа электродов и уменьшением расстояния между ними.

Вследствие этого увеличение числа вертикальных электродов при тех же размерах ряда или контура приводит к незначительному уменьшению сопротивления растеканию.

По этой же причине дополнительное заполнение электродами внутренней части контура приводит к небольшому уменьшению его сопротивления.