Хід роботи задача № 1

Визначити орієнтовну кількість заземлювачів.

Захисне заземлення має своєю метою понизити напругу дотику у випадку пробою ізоляції в обладнанні. Воно полягає у сполученні корпуса з землею через контур заземлення (мал. 2). Контур заземлення містить у собі проводи, якими сполучаються корпуси апаратів із заземлювачами. Заземлювачі являють собою звичайні металеві труби діаметром 25 - 50 мм і довжиною 2 - 3 м, забиті у грунт. Замість труб можуть використовуватись будь-які металеві предмети. Загальна поверхня стикання заземлювачів з грунтом (кількість труб) має забезпечити допустимий опір розтікання струму по землі. Цей опір залежить від площі заземлювачів, типу грунту і його вологості. Найбільший опір має пісок (ρ до 2500 Ом/м) , а найменший — торф (ρ= 20 Ом/м). Величина опору захисного заземлення для пристроїв напругою до 1000 В не повинна перевищувати 4 Ом.

Розглянемо, як працює захисне заземлення. Припустимо, відбувся пробій однієї з фаз. На корпусі виникає напруга. Утворюється ланцюг (мал. 2): фаза — корпус — заземлення — грунт — заземлення вхідного трансформатора — трансформатор — проводи фази — корпус. Тобто виникає коротке замикання фази на землю.

Струм короткого замикання визначається

3.2.

де Rпров — опір проводів (Ом);

Rзаз — опір заземлень пристрою і трансформатора (Ом):

Rтр — опір трансформатора (Ом).

Мал. 2. Принципова схема захисного заземлення

1- трифазна мережа, 2- електроприлад, 3 - заземлення електроприладу,

4 – трансформатор розподільчої підстанції;5 - заземлення трансформатора підстанції.

Напруга на корпус приладу відносно землі Uдот складає

3.3

де, Rз — опір заземлення пристрою (Ом),

а струм, який проходить через людину у випадку її дотику до корпусу, становить:

А 3.4

де Rконт — опір контакту "людина - пристрій" та "людина - заземлювач" (Ом).

№ вар.	Грунт	Діаметр труби, d, мм	Довжина труби, l, м	За індивідуальним завданням розрахувати початковий опір трубчастого заземлювача за формулою , де – розрахунковий опір грунта (для торфу – 20 Ом∙м; чорнозему – 30 Ом∙м; садової землі – 50 Ом∙м; глини – 60 Ом∙м; суглинку – 100 Ом∙м; супіску – 300 Ом∙м; піску – 500 Ом∙м). Визначити необхідну кількість заземлювачів , де Ом – допустимий опір заземлення; – коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів: d,мм , Ом ≤ 40 0,69 0,45 0,9 >40 0,62 0,4 0,6 3.Визначити повний опір заземлення за формулою і порівняти його з допустимим опором = 4 Ом, де – коефіцієнт використання горизонтальних з’єднувальних стрічок; – опір одиниці заземлювача в Ом. Наприклад, для ґрунту – пісок, = 32 мм, = 4 м: Ом; ; попередньо приймаємо , тоді Ом< 4 Ом. Оскільки умова захисту від ураження електричним струмом виконується, остаточно приймаємо заземлення із 45 труб діаметром 32 мм і довжиною 4 м.
1	торф	32	2,5
2	чорнозем	32	3
3	садова земля	32	3,5
4	глина	32	4
5	суглинок	32	3,5
6	супісок	32	3
7	пісок	32	2,5
8	торф	40	2,5
9	чорнозем	40	3
10	садова земля	40	3,5
11	глина	40	4
12	суглинок	40	3,5
13	супісок	40	3
14	пісок	40	2,5
15	торф	50	2,5
16	чорнозем	50	3
17	садова земля	50	3,5
18	глина	50	4
19	суглинок	50	3,5
20	супісок	50	3
21	пісок	50	2,5
22	торф	60	1,5
23	чорнозем	60	2
24	садова земля	60	1,5
25	глина	60	2
26	суглинок	60	1,5
27	супісок	60	2
28	пісок	60	1,5
29	торф	32	3,5
30	чорнозем	32	2