Изобретение относится к заземляющим устройствам электроустановок напряжением выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью.
Может быть использовано в энергетике и промышленности, для выравнивания потенциалов на входах и въездах на территорию открытых распредустройств, в зданиях закрытых распредустройств, а также в зданиях и сооружениях на территории объекта, соединенных заземляющими проводниками с контуром заземления распредустройств напряжением 110 кВ и выше.
В качестве аналога можно рассмотреть заземляющее устройство [1] для выравнивания потенциалов у входов и въездов на территорию электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью, где выравнивание производится путем установки двух вертикальных заземлителей длиной 3-5 м у внешнего горизонтального заземлителя заземляющей сетки у входов и въездов на территорию электроустановки.
Недостатком данного устройства является то, что вертикальные заземлители хуже выравнивают потенциалы на входах и въездах в электроустановку, чем горизонтальные заземлители, уложенные на разные глубины, увеличиваемые по мере удаления от заземляющей сетки.
При однофазных коротких замыканиях на землю на подходе к вертикальным заземлителям на расстоянии шага от них возникают большие шаговые напряжения, опасные для пеpсонала.
В качестве прототипа может быть рассмотрено заземляющее устройство [2] для выравнивания электрического потенциала на входах или въездах на территорию электроустановки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью и/или в здание с заземляющим устройством, соединенным с заземлителем электроустановки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью, содержащее заземлитель периметра заземляющей сетки на территории электроустановок и/или заземлитель, расположенный на расстоянии 1 м от фундамента здания, и два горизонтальных проводника, уложенных на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно и соединенных с ним наклонными проводниками [2].
Такое выравнивание потенциалов у входов и въездов на территорию электроустановки имеет следующие недостатки.
Потенциалы на поверхности у входов и въездов над заземлителем и над горизонтальным проводником, расположенным на расстоянии 1 м от заземлителя на глубине 1 м, примерно равны и снижение потенциалов на поверхности земли происходит только на втором метре от заземлителя, что создает большие шаговые напряжения, чем при выравнивании потенциалов на протяжении 2 м от заземлителя.
Рассматривается только вариант укладки заземлителя на глубине 1 м, в то время как заземляющая сетка на территории электроустановки открытого распредустройства напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью должна укладываться на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли; не рассматривается также вариант укладки горизонтальных заземлителей вокруг зданий и сооружений на существующих объектах на глубине 0,8-0,9 м.
Целью изобретения является повышение электробезопасности заземляющего устройства путем оптимального выравнивания потенциалов у входов и въездов в здания и на территорию электроустановки.
Цель достигается тем, что в заземляющем устройстве для выравнивания электрического потенциала на входах и въездах на территорию электроустановки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью и/или в здание с заземляющим устройством, соединенным с заземлителем электроустановки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью, содержащем заземлитель периметра заземляющей сетки на территории электроустановок и/или заземлитель, расположенный на расстоянии 1 м от фундамента здания, и два горизонтальных проводника, уложенных на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя и соединенных с ним наклонными проводниками, оптимальная глубина укладки проводника, ближайшего к заземлителю, определяется по формуле
b = = м,
где а - глубина укладки заземлителя;
b - то же, ближайшего к заземлителю проводника;
с - 1,5, то же, удаленного от заземлителя проводника, при этом глубина укладки заземляющей сетки на территории электроустановки - 0,5 м, а глубина укладки заземлителя периметра заземляющей сетки - 0,75 м.
Если глубину укладки заземлителя, относящегося к заземляющей сетке на территории электроустановки или вокруг здания с заземляющим устройством, соединенным с заземлителем электроустановки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью, обозначить а, глубину укладки ближайшего к заземлителю горизонтального проводника - b, а глубину укладки удаленного от заземлителя горизонтального проводника - с и обозначить соответствующие точки на поверхности над заземлителем и проводниками 0, 1, 2, что соответствует в длине метрам от заземлителя, то потенциалы на поверхности земли в этих точках, выраженные в условных единицах потенциала, в соответствии с тем, что потенциал на поверхности земли над заземлителем (проводником) обратно пропорционален расстоянию от заземлителя (проводника) до точки на поверхности земли, будут:
Uo = ; U1 = ; U2 =
Исходя из того, что наилучшее распределение шаговых потенциалов (с точки зрения безопасности) будет при условии, что напряжение в точке 1 - среднеарифметическое от напряжений в точках 0 и 2, будет иметь место:
U1 = = = = , откуда: b =
Если с=1,5 м, то b = м м.
При расчетах по этой формуле можно определить, что шаговые напряжения на выходах и въездах на территорию установки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью при глубине укладки заземляющей сетки 0,5-0,6 м могут достигать значительных величин. Для снижения этих величин необходимо заземлитель периметра заземляющей сетки уложить на глубину 0,75 м, т. е. ниже уровня заземляющей сетки. Укладка сетки на меньшей глубине у мест расположения порталов оборудования необходима для снижения напряжения прикосновения, а снижение его уровня у периметра позволит снизить шаговые напряжения не только у входов и въездов, но и в других местах периметра территории электроустановки.
На фиг.1 представлено заземляющее устройство в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 представлены графики распределения потенциалов в условных единицах потенциала от точки "2" до точки "0" в зависимости от глубины укладки заземлителя и проводников 2, 3 на подходе к заземлителю в зависимости от глубины укладки заземлителя.
Устройство содержит заземлитель 1 периметра заземляющей сетки и/или заземлитель, расположенный на расстоянии 1 м от фундамента здания на глубине 1 м, горизонтальные проводники 2 и 3, расположенные на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя 1 соответственно, наклонные соединительные проводники 4 между заземлителем 1 и проводниками 2 и 3. Глубина укладки заземлителя 1 - а, глубина укладки проводника 2 - b, глубина укладки проводника 3 - c=1,5 м. Точки по оси входа на поверхности над заземлителем 1 - "0", над проводником 2 - "I", над проводником 3 - "II".
Из графиков 1-7 можно выявить, что наибольшие шаговые потенциалы возникают при укладке заземлителя 1 на глубине 0,5-0,7 (графики 1-3), поэтому необходимо для повышения электробезопасности за счет снижения шаговых потенциалов увеличить глубину периметра заземляющей сетки до 0,75 м. В этом случае глубина укладки проводника 2 в соответствии с графиками 3, 4 должна быть по расчету около 1 м, а при укладке заземлителя 1 на глубине 1 м в соответствии с графиком 7 глубина укладки проводника 2 по расчету 1,2 м.
Технико-экономическая эффективность изобретения связана с повышением электробезопасности персонала и со снижением травматизма на входах и въездах на территорию электроустановок и в зданиях, заземляющие устройства которых соединены с заземлителями электроустановок напряжением выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью. Кроме того, за счет увеличения глубины заложения заземлителя периметра заземляющей сетки на территории электроустановки до 0,75 м снижаются шаговые напряжения между поверхностью земли над заземляющей сеткой и территорией у ограды установки шириной 3 м. Повышается электробезопасность на входах и въездах в здания энергетических и промышленных предприятий, заземляющие устройства которых соединены с заземлителями упомянутых электроустановок.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Заземляющее устройство | 1984 |
|
SU1269219A1 |
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ У ВЪЕЗДОВ НА ТЕРРИТОРИЮ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК | 2011 |
|
RU2489782C1 |
СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ШАГОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ПО ПЕРИМЕТРУ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА | 1991 |
|
RU2011250C1 |
Заземляющее устройство | 1980 |
|
SU930462A1 |
Способ защитного заземления воздушной линии электропередачи, находящейся под напряжением | 2022 |
|
RU2778138C1 |
ВЫНОСНОЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО | 1999 |
|
RU2169420C1 |
СПОСОБ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ВНУТРИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ | 1992 |
|
RU2009582C1 |
Заземляющее устройство | 1978 |
|
SU716092A1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ВЫРАВНИВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА В ЗОНЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК | 2004 |
|
RU2242070C1 |
Устройство для заземления электроустановок высокого напряжения | 1975 |
|
SU575719A1 |
Сущность изобретения: укладка проводников заземляющего устройства для выравнивания электрического потенциала выполняется в зависимости от глубины укладки заземлителей. При этом глубина укладки заземлителя периметра заземляющей сетки увеличивается, в то время как глубина укладки остальных заземлителей заземляющей сетки остается без изменения. 3 ил.
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА НА ВХОДАХ ИЛИ ВЪЕЗДАХ НА ТЕРРИТОРИЮ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью и/или в здание с заземляющим устройством, соединенным с заземлителем электроустановки напряжением выше 1 кВ с эффективно заземленной нейтралью, содержащее заземлитель периметра заземляющей сетки на территории электроустановок и/или заземлитель, расположенный на расстоянии 1 м от фундамента здания, и два горизонтальных проводника, уложенных на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя и соединенных с ним наклонными проводниками, отличающееся тем, что, с целью повышения электробезопасности путем оптимального выравнивания потенциалов у входов и въездов в здания и на территорию электроустановки, оптимальная глубина b укладки проводника, ближайшего к заземлителю, определяется по формуле
b = = м,
где a - глубина укладки заземлителя;
c = 1,5 - глубина укладки удаленного от заземлителя проводника,
при этом глубина укладки заземляющей сетки на территории электроустановки 0,5 м, а глубина укладки заземлителя периметра заземляющей сетки 0,75 м.
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Правила устройства электроустановок | |||
М., Энергоиздат, 1985, $$$ 1.7.55, п.1 |
Авторы
Даты
1994-11-30—Публикация
1988-04-22—Подача