Коэффициенты экранирования вертикальных заземлителей

Число заземлителей (труб)	Отношение расстояния между трубами к их длине	η_тр	Отношение расстояния между трубами к их длине	η_тр	Отношение расстояния между трубами к их длин	η_тр
		0,66 – 0,72		0,76 – 0,80		0,84 – 0,86
		0,58 – 0,65		0,71 – 0,75		0,78 – 0,82
		0,52 – 0,58		0,66 – 0,71		0,74 – 0,78
		0,44 – 0,50		0,61 – 0,66		0,68 – 0,73
		0,38 – 0,44		0,55 – 0,61		0,64 – 0,69

д) к определению коэффициента экранирования соединительной полосы по табл.6.

Таблица 6.

Коэффициенты экранирования соединительных полос,

Отношение расстояния между заземлителями к их длине	число заземлителей (труб)

	0,45	0.36	0,34	0,27	0,24	0,21
	0,55	0,43	0,40	0,32	0,30	0,28
	0,70	0,60	0,56	0,45	0,41	0,37

Потребное количество заземлителей находят с учетом явления экранирования по формуле:

(ШТ),

где – расчетное число заземлителей, шт.; – коэффициент экранирования для труб или других заземлителей; R_ДОП – предельно допустимая величина сопротивления защитного заземления, Ом.

Полученное значение необходимого числа заземлителей округляют до целого значения.

Аналогичным образом определяют количество соединительных полос с учетом явления их экранирования по формуле:

(ШТ.),

где n_n – число соединительных полос, шт.; – коэффициент экранирования полос (по таблицам справочника в пределах 0,75 – 0,99); R_n – сопротивление соединительной полосы растеканию тока, Ом.

Общее сопротивление защитного заземления с учетом экранирования находят по формуле:

(Ом)

Для контроля величины сопротивления заземляющего устройства применяют любой из следующих, двух методов: а) метод амперметра-вольтметра; б) измерение специальными приборами МС-07; МС-08; М-1103 и др. Измерение по методу амперметра-вольтметра связано с определением тока, проходящего через заземляющее устройство и вспомогательный заземлитель, и падения напряжения, а заземляющем устройстве по отношению к дополнительному заземлителю-зонду, удаленному в зону нулевого потенциала на расстояние 20 – 40 м от заземления. Искомую величину сопротивления защитного заземления (R₃) находят как частное от деления падения напряжения (U) и на силу тока (I):

(Ом)

Принцип защитного действия заземления рассмотрим на примере схемы(рис. 1)

Рис.1. Схема, поясняющая действие защитного заземления

При случайном замыкании любой из фаз, допустим фазы В на корпус заземленного оборудования, ток в точке прикосновения человека к корпусу будет разветвлен на два направления -большая часть тока пойдет по пути наименьшего сопротивления (через защитное заземление с максимально допустимым сопротивлением 10 Ом) и меньшая часть его - через тело человека, у которого минимальное сопротивление 1000 ОМ. Именно такой, искусственно созданный, путь протекания основного тока через заземляющее устройство позволяет существенно снизить опасность поражения человека при контакте с оборудованием, случайно оказавшимся под напряжением.

Защитное заземление применяют в трехфазных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В и с любым режимом нейтрали в сетях переменного тока напряжением свыше 1000 В.

Согласно ПУЭ сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать:

4 Ом - в установках работающих под напряжением до
1000 В, в сетях с изолированной нейтралью.

0,5 Ом - в установках работающих под напряжением более
1000 В с заземленной нейтралью.

Наибольшее допустимое значение сопротивления защитного заземления не должно превышать 10 Ом в установках, работающих под напряжением свыше 1000 В.

Фактическое значение величины сопротивления защитного заземления может быть определено расчетным путем, при помощи специальных измерительных приборов (М-416, М-1103 и др.) или методом «амперметра-вольтметра».

В зависимости от взаимного расположения заземляемого оборудования и заземлителей различают выносные и контурные защитные заземления. Выносные защитные заземления отличаются от контурных тем, что у них заземлители вынесены за пределы площадки, на которой расположено заземляемое оборудование. Контурные защитные заземления характерны тем, что его заземлители рас полагаются но контуру вокруг заземляемого оборудования. В мобильных электроустановках применяют переносные заземлители.

Защитным занулением называют электрическое соединение нетоковедущих частей машин и электроустановок с нулевым проводом трехфазной сети. Основное требование к занулению состоит в том, чтобы сопротивление петли «фаза-нуль» было бы меньше или равным величине допустимой ПУЭ:

где R_фо. – сопротивление петли «фаза-нуль», R_пр.доп.– нормативное значение сопротивления зануления, Ом,

Для измерения сопротивления защитного зануления используют методы, аналогичные описанным выше.

Рис.2. Схема защитного зануления в сети с глухозаземленной

Нейтралью.

Если в такой схеме одна из фаз случайно будет замкнута на корпус оборудования (произойдет короткое замыкание, например, при повреждении изоляции), то и в этом случае путь протекания тока от корпуса оборудования, с которым контактирует человек, к земле будет разветвлен на два направления. Большая часть тока пройдет по искусственно созданному пути «фаза - нулевой провод» с заведомо малым, регламентированным ПУЭ, сопротивлением, и меньшая часть тока (примерно на два порядка) пройдет через тело человека. Одновременно система защиты сети от коротких замыканий должна произвести автоматическое отключение поврежденного агрегата.

Поскольку при использовании защитного зануления существует опасность обрыва нулевого провода, в условиях производства используют его многократное повторное заземление через каждые 250 м.

Защитное отключение - автоматическое отключение опасного участка или электрической установки при возникновении аварийной ситуации, опасной для обслуживающего персонала. Принцип защиты основан на практически мгновенном (не более 0,2 с) отключении опасного участка, т.е. на ограничении продолжительности протекания тока через тело человека. Известны следующие разновидности таких устройств: защитные отключающие устройства, реагирующие на потенциал корпуса; защитные отключающие устройства, реагирующие на ток замыкания на землю: защитные отключающие устройства, реагирующие на ток оперативный; защитные отключающие устройства, реагирующие на напряжение и токи нулевой последовательности. Все указанные разновидности защитных отключающих устройств состоят из следующих двух основных частей — датчик аварийной ситуации (реле тока, напряжения) и исполнительное устройство (автоматический выключатель, контактор, магнитный пускатель), осуществляющее практически мгновенное отключение опасного оборудования от трехфазной сети.