4. Типы заземляющих устройств

По расположению относительно заземляемого оборудования заземлители делятся на выносные и контурные.

4.1. Выносное заземляющее устройство

При выполнении выносного заземления, заземлители располагают на некотором удалении от заземляемого оборудования (не более 2 км).

При таком расположении заземленные корпуса находятся вне зоны растекания тока, т.е. коэффициент напряжения прикосновения ₁ всегда = 1.

Т.е. при использовании выносного заземления ток через человека может быть уменьшен только за счет уменьшения сопротивления заземляющего устройства. Поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, в частности в установках до 1000 В. Кроме того, при большом расстоянии до заземлителя может значительно возрасти сопротивление заземляющего устройства за счет сопротивления соединительного, т.е. заземляющего проводника.

Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть в следующих случаях:

1. При невозможности по каким-либо причинам разместить заземлители на защищаемой территории.

2. При высоком сопротивлении земли на данной территории (песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест с лучшей проводимостью грунта.

3. При рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках).

4.2. Контурное заземляющее устройство

Электроды заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Часто электроды распределяются по площадке по возможности равномерно, и поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным.

Безопасность при контурном заземляющем устройстве может быть обеспечена не только уменьшением потенциала заземлителя, но и выравниванием потенциала на защищаемой территории.

Внутри помещений выравнивание потенциалов происходит благодаря присоединению всех металлических конструкций, трубопроводов, кабелей и т.д., к разветвленной сети заземления.

5. Расчет защитного заземления

Цель расчета – определить число и длину вертикальных электродов, длину горизонтальных электродов (соединительных шин) и разместить заземляющее устройство на плане электроустановки. При этом должно обеспечиваться:

1. Сопротивление заземляющего устройства не больше допустимого (предписанного ПУЭ).

2. Напряжение прикосновения и напряжение шага не превышает допустимое.

Расчет заземляющего устройства можно вести двумя способами:

1. Рассматривая землю как однослойное образование, т.е. земля однородна и сопротивление растеканию тока по глубине не меняется. Этот расчет более простой, широко применяется, но не учитывает изменения сопротивления верхних слоев почвы (слоя сезонных изменений), обусловленного промерзанием или высыханием грунта.

2. При расчете заземлителя в многослойной земле обычно принимают двухслойную модель земли с различным удельным сопротивлением верхнего и нижнего слоя. Учет неоднородности земли значительно повышает точность расчета и, следовательно, удешевляет сооружение заземляющего устройства. Но это усложняет сам расчет.

Кроме того, возможно выполнение заземлителя в виде горизонтальной сетки, уложенной в земле.