Естественные и искусственные заземлители

Rз=/2r – сопротивление шарового заземлителя

Иногда требуется иметь заземлитель, например, чтобы заземлить нейтраль электроустановки, а чаще для заземления электрооборудования. По нормативам, сопротивление заземлителя должно быть меньше 4 Ом.

Естественные заземлители – это токопроводящие элементы зданий и сооружений, находящиеся в земле, которые можно использовать в целях заземлителя.

Например, современные дома часто строят на сваях. Эти сваи вбиваются в землю под всю постройку на глубину до 12 метров. Часть, торчащую над землей, срезают, оставляя не бетон, а только металлическую часть. Оставшиеся металлические штыри сваривают между собой. Затем всё заливают бетоном и уже потом строят дом. Заземление полученных свай низко, меньше 4 Ом, поэтому их используют в качестве заземлителя.

В качестве естественного заземлителя можно использовать обсадные трубы скважин (для воды), трубопроводы, находящиеся под землёй (зная длину этого трубопровода, или предполагая её, можно рассчитать величину сопротивления) для передачи воды. Трубопроводы с горючими веществами использовать в качестве естественных заземлителей нельзя. Нельзя использовать в качестве естественных заземлителей и трубопровод для отапливания.

Если естественного заземлителя нет, или же его сопротивление больше 4 Ом, то необходимо делать искусственный заземлитель. Искусственный заземлитель – это заземлитель, предназначенный специально для целей заземления. Он представляет собой совокупность металлических электродов (труб или уголков), длина электродов – от 1.5 до 3 метров. На поверхности земли вырывается траншея в 0.5 метра и в дно траншеи вбивается необходимое число стержневых электродов (они вбиваются, а не закапываются для хорошего контакта с землей), затем электроды свариваются с помощью электрополосы, эту полосу выводят внутрь помещения к электроустановке. Зона растекания тока вокруг выбранных электродов огараживается.

Оценка опасности поражения человека током

Эта оценка заключается в том, что определяется величина тока, который может протекать через тело человека в тех или иных условиях.

1. Сеть с изолированной нейтралью

Два варианта включения человека в эту сеть:

1. Когда человек берется за одну из фаз электрической сети (однофазное включение). В этом случае Iп=Uфазное/(R+Zиз/з).

R- сопротивление тела человека (для расчёта обычно берут R=1КОм), Обычно Rизоляции=500 Ком, тогда Iп=220/(1+170)КОм=1.3 мА. Этот ток чуть больше порогового значения ощутимого тока, поэтому кто-то его ощутит, а кто-то и не ощутит. Если человек в обуви, то в знаменатель надо добавить и это сопротивление.

2. Iп=Uп/R=380/1000=380 мА – это уже неотпускающий ток.

2. Сеть с заземлённой нейтралью

1) In=Uфазы/(Rn+Ro)=220/(1000+4)=219 mA

2) In=Uфазы/Rn=380 mA

Основные причины поражения человека током.

1. Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением (обычно в установках менее 1000 Вольт). В установках более 1000 Вольт достаточно приблизиться.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных элементах оборудования в результате пробоя изоляции или по другим причинам.

3. Появление напряжения на отключенных электроустановках, на которых ведутся ремонтные работы.

4. Попадание в зону растекания тока.