Контакт токоведущих частей с землей

При замыкании на землю токоведущих частей электрического оборудования имеет место растекание тока. В результате на поверхности земли возникает электрический потенциал, который создает опасность шагового напряжения для человека (рис. 7.5).

Шаговое напряжение – напряжение между двумя точками поверхности на расстоянии человеческого шага, на которых человек стоит одновременно.

Рис. 7.5. Шаговое напряжение.

Величина шагового напряжения зависит от силы тока в проводнике, сопротивления грунта в месте замыкания и расстояния до него, а также длины человеческого шага. Точки поверхности, равноудаленный от места замыкания, имеют идентичный электрический потенциал, то есть эквипотенциальные поверхности имеют форму концентрических кругов.

Под действием шагового напряжения ток идет относительно безопасным путем «нога-нога», но может вызвать судороги ног или падение, которое приводит к образованию других путей тока и росту напряжения шага.

Тяжесть поражения шаговым напряжением зачастую объясняется незнанием элементарных правил поведения в данном случае. Если нужно выйти из зоны напряжения шага или войти в нее для оказания первой помощи, это следует делать прыжками на одной или двух ногах или маленькими шагами, не превышающими длину стопы.

В выставлении контакта токопроводящих частей с землей запрещено приближаться к месту контакта ближе, чем на 4 м в закрытых помещениях и на 8 м на открытой местности.

Практическое занятие № 7

РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ДЛЯ УСТАНОВОК С НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Цель занятия:усвоить алгоритм расчета защитного заземления для электрических установок напряжением до 1000 В.

Задача 1. Методом коэффициентов использования провести расчет защитного устройства заземления электрической установки до 1000 В, выполненного уголковым прокатом № 5 длины l = 3 м с глубиной их заложения h = 0,8 м в глинистой почве.

Решение

Коэффициент сезонности определяем по Приложению Т. Среднегодовая низкая температура в Луганской области составляет

-5°С, поэтому коэффициент сезонности для стержневых заземлителей будет равен

φ = 1,3.

По табл. 7.1 определяем удельное сопротивление грунта в месте установки заземлите ей

ρ_гр = 40 Ом·м.

Таблица 7.1. Удельное электрическое сопротивление грунтов ρ_гр

Расчетное удельное сопротивление грунта в месте установки заземлителей находим по формуле

(Ом·м).

По сортаменту прокатных профилей находим ширину полки равностороннего уголка № 5

b = 50 мм,

тода диаметр заземлителя

d = 0,95b = 0,95·50 = 47,5 (мм) = 0,0475 (м).

Находим расстояние t от поверхности земли до середины заземлителя (рис. 7.6)

(м).

Рис. 7.6. Схема вертикального заземлителя.

Определяем сопротивление растекания тока в земле одного вертикального заземлителя по формуле

Допустимое значение сопротивления защитного заземления принимаем согласно Приложении С для установок напряжением до 1000 В

R_норм = 4 (Ом).

После этого находим ориентировочное количество вертикальных заземлите лей

Расстояния между заземлителями берем одинаковые и равные

а = 3 м,

Тогда отношение расстояния между заземлителями к длине заземлите лей

По Приложению Е по найденому коэффициенту К определяем коэффициент использования вертикальних электродов

η_в = 0,74.

Окончательное количество вертикальних заземлителей

Окончательно принимаем п = 5 електродов.

Длину горизонтального заземлителя, соединяющего расположенные в ряд вертикальные заземлители, находим по формуле

(м).

Горизонтальный заземлитель выполняем в виде стальной ленты толщины b₁ = 30 мм, проложенной на глубине h₁ = 80 см. Сопротивление горизонтального заземлителя

(Ом).

Коэффициент использования η_г горизонтального заземлителя, соединяющего вертикальные заземлители при их расположении в ряд определяем по табл. 7.2

Таблица 7.2. Коэффициент использования горизонтального заземлителя η_г

В нашем случае К = 1 і п = 5, по этому приблизтельно получаем

η_г = 0,77.

Тога общее сопротивление заземляющего устройства

(Ом).

Полученное значение сопротивления искусственного заземлителя не превышает допустимого значения сопротивления защитного заземления по ПУЭ

R < R_норм = 4 (Ом),

По этому заземляющее устройство расчитано верно.