Зависимость величины сопротивления заземления от выбора заземлителя
На практике наиболее часто в качестве заземлителей применяют:
- стержни из металла, обладающие высокой электропроводностью;
- плоские металлические пластины;
- сеточные заземлители.
При повышенных требованиях к величине сопротивления заземления (сопротивление заземления ТСПИ не должно превышать 4 Ом) применяют многократное заземление, состоящее из ряда одиночных симметрично расположенных заземлителей, соединенных между собой.
При устройстве заземления в качестве заземлителей применяются стальные трубы (стержни из арматуры) длиной 2 - 3 м и диаметром 35 - 50 мм и стальные полосы сечением 50 - 100 мм - в качестве магистрали заземления.
Наиболее пригодными являются трубы, позволяющие достигнуть глубоких и наиболее влажных слоев земли, обладающих наибольшей проводимостью и не подвергающихся высыханию или промерзанию. Однако здесь необходимо учитывать, что с уменьшением сопротивления грунта возрастает коррозия металла. Кроме того, применение таких заземлителей не связано со значительными земляными работами, что неизбежно, например, при выполнении заземления из металлических листов или горизонтально закладываемых в землю металлических лент и проводов.
Заземлители следует соединять между собой шинами с помощью сварки. Сечение шин и магистралей заземления по условиям механической прочности и получения достаточной проводимости рекомендуется брать не менее (24 х 4) мм2.
Проводник, соединяющий заземлитель с контуром заземления, должен быть луженым для уменьшения гальванической коррозии, а соединения должны быть защищены от воздействия влаги.
Магистрали заземления вне здания необходимо прокладывать на глубине около 1,5 м, а внутри здания - по стене или специальным каналам таким образом, чтобы их можно было внешне осматривать. Соединяют магистрали с заземлителем только с помощью сварки. К заземляемому устройству ТСПИ магистраль подключают с помощью болтового соединения в одной точке.
Для уменьшения сопротивлений контактов наилучшим является постоянное непосредственное соединение металла с металлом, полученное сваркой или пайкой. При соединении под винт необходимо применять шайбы (звездочки или гравера), обеспечивающие постоянство плотности соединения.
В табл. 3 приведены экспериментально полученные значения сопротивления заземления стержневого заземлителя (Ø 15,9 мм, l = 1,5 м) для различных грунтов.
Как видно из табл. 3, сопротивление простых одиночных заземлителей оказывается достаточно большим. Поэтому такие заземлители находят применение при невысоких требованиях к заземляющим устройствам или при почвах с очень большой проводимостью.
В качестве одиночных стержневых заземлителей целесообразно использовать медные заземляющие стержни.
Таблица 3
Значения сопротивления заземления стержневого заземлителя (Ø 15,9 мм, l = 1,5 м) для различных грунтов
| Тип грунта | Сопротивление заземления R  , Ом
| ||
| среднее | минимальное | максимальное | |
| Золы, шлаки, соляные отходы | 3,5 | ||
| Глина, суглинки, сланцы | |||
| То же с примесями песка | |||
| Гравий, песок, камни с небольшим количеством глины или суглинков |
Виды и размеры магистралей применяемых для заземления приведены в табл.4.
Таблица 4
Виды и размеры магистралей заземления.
| Наименование | Медь | Алюминий | Сталь в наружных установках | Сталь в земле |
| Неизолированные проводники: сечение, кв. мм диаметр, мм | 4 - | 6 - | - 6 | - 10 |
| Изолированные провода: сечение, кв. мм | 1,5 | 2,5 | - | - |
| Угловая сталь: толщиной полки, мм | - | - | 2,5 | |
| Полосовая сталь: сечение, кв. мм толщина, мм | - - | - - | 48 4 | 48 4 |
Сопротивление заземления для вертикально вбитой трубы определяется формулой:
, Ом,
где l - длина трубы, см;
r 
- радиус трубы, см.
Из формулы видно, что сопротивление заземления зависит в большей степени не от радиуса трубы, а от ее длины. Поэтому при устройстве заземления целесообразнее применять тонкие и длинные трубы (стержни из арматуры).
Если заземлитель состоит из металлической пластины радиуса r, расположенной непосредственно у поверхности земли, то сопротивление заземления R3 можно рассчитать по формуле
, Ом,
где ρ - удельное сопротивление грунта, Ом/см3;
r 
- радиус пластины, см.
При увеличении глубины закапывания l пластины сопротивление заземления уменьшается и при l значительно больше r (l » r) величина R3 уменьшается в два раза.
При необходимости устройства заземления для высокочастотных сигналов нужно учитывать не только геометрические размеры заземлителей, их конструкцию и свойства почвы, но и длину волны высокочастотного излучения.
Суммарное высокочастотное сопротивление заземления Z 
складывается из высокочастотного сопротивления магистрали заземления Z 
(провода, идущего от заземляемого устройства до поверхности земли) и из высокочастотного сопротивления самого заземлителя Z 
(провода, металлического стержня или листа, находящегося в земле).
Величина заземления в основном определяется не сопротивлением заземления, а сопротивлением заземляющей магистрали. Для уменьшения последнего следует стремиться, прежде всего, к уменьшению индуктивности заземляющей магистрали, что достигается за счет уменьшения ее длины и изготовления магистрали в виде ленты, обладающей по сравнению с проводом круглого сечения меньшей индуктивностью.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!