Краткие теоретические сведения. Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землёй
Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землёй. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В последнем случае проводник называется заземлителем.
При стекании тока в землю происходит резкое снижение потенциала заземлившейся токоведущей части, до значения, равного произведению тока, стекающего в землю, на сопротивление, которое этот ток встречает на своём пути. Однако при этом возникают и отрицательные явления – появление потенциалов на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стекания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющихпроводников. В свою очередь, собственно заземлитель представляет собой проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
Характеристики заземляющего устройства (ЗУ) должны отвечать требованиям электробезопасности обслуживающего персонала и обеспечивать в нормальных и аварийных условиях следующие эксплуатационные функции электроустановки:
- действие релейных защит от замыкания на землю;
- действие защит от перенапряжений;
- отвод в грунт токов молнии;
- отвод рабочих токов (токов несимметрии и т.д.);
- защиту изоляции низковольтных цепей и оборудования;
- снижение электромагнитных влияний на вторичные цепи;
- защиту подземного оборудования и коммуникаций от токовых перегрузок;
- стабилизацию потенциалов относительно земли и защиту от статического электричества;
- обеспечения взрыво - и пожаробезопасности.
Основными параметрами, характеризующими состояние ЗУ, являются:
- сопротивление (для электроустановок подстанций, электростанций и опор ВЛ);
- напряжение на ЗУ при стекании с него тока замыкания на землю;
- напряжение прикосновения (для электроустановок выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью, кроме опор ВЛ).
Дополнительными характеристиками ЗУ, с помощью которых оценивается его состояния в процессе эксплуатации, являются качество и надёжность соединения элементов ЗУ, соответствие сечения и проводимости элементов требованиям ПУЭ и проектным данным, интенсивность коррозионного разрушения. Поскольку функции ЗУ весьма разнообразны, принято различать защитное и рабочее заземление.
Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Защитное заземление следует
выполнять преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с «землей» или ее эквивалентом.
Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токове-дущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.
Конструктивно заземлители могут выполняться самыми разными способами. Логично использовать в качестве заземлителей подземные конструкции инженерных сооружений. Такие заземлители называют естественными. В этом случае ПУЭ дает такое определение: естественным заземлителем называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.
В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:
1) проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;
2) обсадные трубы скважин;
3) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
4) металлические шунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т.п.;
5) свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей. Если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не менее двух;
6) заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;
7) нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве ВЛ не менее двух;
8) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.
В тех случаях, когда использование только естественных заземлителей не обеспечивает необходимые технические характеристики, приходится сооружать дополнительно так называемые искусственные заземлители - заземлители, специально выполняемые для этой цели.
Конструктивно искусственный заземлитель представляет, как правило, либо горизонтально расположенную в земле сетку, охватывающую определенную площадь, либо ряд вертикальных стержней, либо сочетание того и другого. При этом часто естественные и искусственные заземлители используются вместе.
Потенциал земли на расстоянии свыше 20 метров от заземлителя любой формы можно считать практически равным нулю.
Таблица 4 - Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры (пре-дельные) |
| G1 | Трёхфазный источник питания | 201.2 | 400 В ~; 16А |
| A1 | Блок линейных дросселей | 6x1,0 Гн; 0,5 А | |
| A2 | Трёхфазный трансформатор | 250 ВА, 380/380 В, Y-0/Y-0 | |
| A6 | Модель заземлителя с полусферическим электродом Модель заземлителя с вертикальным трубчатым электродом Модель заземлителя с протяжённым трубчатым электродом на поверхности | 380 В~; 3x0,5А | |
| P1 | Блок мультиметров | 508.2 | 3 мультиметра 0…1000 В 0…10 А  0…20 МОм |