Измерение параметров защитных заземлений и сопротивлений изоляции электрических машин и аппаратов, страница 2

Рис2 Ратекание тока в  земле с одиночного трубчатого заземлителя.

Рассмотрим растекание тока  в земле от единичного трубчатого заземлителя. По мере удаления от трубы плотность тока, а следовательно, и падение приходящееся на единицу длины, уменьшается. Соответственно этому Изменяются и потенциалы точек почвы на поверхности земли. Потенциал точки А больше потенциала точки В   φа> φв наибольшим является потенциал заземления φзу. Из кривых видно, что на расстоянии  20 м от заземлителя потенциал земли незначителен и может быть принят равным нулю (0). Он называется «землёй». Под сопротивлением заземлителя следует понимать не сопротивление контакта между заземлителем и почвой, а сопротивление почвы в объеме между заземлителем и поверхностью нулевого потенциала.

Поэтому сопротивление  заземлителя равно:

а сопротивление  заземляющего устройства  rзу определяется , как сумма сопротивления заземления rз и заземляющих проводов rпр. Это и есть сопротивление заземления:

где Uзу – разность потенциалов между заземляющим устройством и «землёй» точка «0». Если человек подходит к аппарату с повреждённой изоляцией, то его ноги касаются земной поверхности с разными потенциалами  φа и φв. Разность  этих потенциалов  называют напряжением шага, или шаговым напряжением.

Величина шага принимается равной 0,8 м. Напряжение шага будет максимальным, когда человек одной ногой касается к заземлителю.

При конструировании защитных заземлений стремятся к тому, чтобы напряжение прикосновение и шага было небольшим. Достигается это устройством сложных заземлителей, т.е. контуров вокруг распределительного устройства. Для уменьшения величины колебаний внутреннего сопротивления трубчатых заземлителей от изменения внешней температуры, их забивают грунт таким образом, чтобы верхний конец трубы располагался на расстоянии 0,7 м от поверхности земли.

В качестве естественных заземлителей используется водопроводные и другие  металлические трубопроводы, проложенные под землёй, за исключением  трубопроводов горючих жидкостей или взрывчатых газов.

Расчеты заземлений основываются на предварительных измерениях сопротивлений грунта с помощью мегаомметра МС-08 в месте устройства заземления в теплое время года (сухую погоду), или измерителя сопротивлений заземления М 416.

При отсутствии данных об удельных сопротивлениях пользуются таблицей:

Приближеннные значения удельных электрических сопротивлений грунтов.

Заземления делятся на выносные и контурные.

Выносные заземления. Заземлители располагаются на некотором удалении от заземленного оборудования и корпуса, находятся вне поля растекания – на земле. Выносное заземление  защищает только за счет малого сопротивления заземления.

Контурное заземление. Заземлители располагаются по контуру вокруг заземленного оборудования на небольшом  расстоянии (несколько метров) друг от друга. Поля растекания заземлителей накладываются. Разность потенциалов между точками внутри контура снижена. Внутри контура прокладывают горизонтальные полосы, которые выравнивают потенциалы контура.

Измеритель  сопротивлений  заземления  М416.

Измерители сопротивления М416 предназначены для измерения сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлений, а так же могут быть использованы для определения удельного сопротивления грунта ρ.

Диапазон измерения от 0,1 до 1000 Ом. Прибор имеет четыре диапазона измерения:

0,1 – 10 Ом

0,5 – 50 Ом

2 –  200 Ом

10 – 1000 Ом

Источником питания служат три соединенные последовательно сухие гальванические элементы типа 373. Напряжение на зажимах прибора при разомкнутой внешней цепи – не менее 13 В. Схема прибора  состоит из трёх функциональных узлов:

а) источник постоянного напряжения; б) преобразователь постоянного тока в переменный; в) измерительное устройство.

Для грубых измерений сопротивления заземления и измерения сопротивлений свыше 5 Ом применяют схему:

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1 и 2 и прибор подклчают к измеряемому объекту по четырёхзажимной схеме:

Наибольшие допустимые значения сопротивления заземляющих устройств.

Наименование         электорустановки	Характеристика электроустановки и заземляющего объекта	Измеренная       величина	Сопротивление, Ом
Электроустановки    выше 1 кВ ( кроме ВЛ)	С глухозаземлённой нейтралью Отдельно стоящий молниеотвод	Сопротивление заземляющего устройства	10 25
Электроустановки      до 1 кВ ( кроме ВЛ)	Нейтрали  тр-ов, генераторов искусственный заземлитель, естественный заземлитель	-//-//-//-//-//-	30 4
ВЛ напряжением         до 1 кВ	Разрядники, защитные промежутки, опоры с поворотным заземлением нулевого провода в сетях с глухозаземленной нейтралью	-//-//-//-//-//- сопротивление заземлителя	30 30

Вывод: в ходе лабораторной работы ознакомились с заземляющим устройством, приборами для измерения сопротивления заземления.