Заземляющее устройство Советский патент 1982 года по МПК H02B1/16 H01R4/66 

(54) ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в заземляющих устройствах электроустановок для выравнивания электрическоГО потенциала на поверхности земли за пределами контура заземления.

Известно заземляющее устройство электроустановок с выравниванием потенциала на поверхности земли за пределами заземлителя, состоящее из основного заземлителя и ряда стальных полос, уложенных в грунте за пределами заземлителя в местах прохода на территорию электроустановки на постепенно увеличивающейся глубине и электрически связанных с основным заземлителем 1.

Недостаток этого заземляющего устройства заключается в неравномерном выравнивании потенциала на поверхности земли за пределами заземлителя, в недолговечности из-за повыщенной коррозии полос в грунте и в значительном расходе металла.

Наиболее близким техническим решением является заземляющее устройство электроустановок, содержащее основной заземлитель и окружающий его выравнивающий контур из диэлектрического материала.

2

выполненный в виде сплоцгного ограждения с вертикальной часть по всей его длине 2. Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает равномерного выравнивания электрического

5 потенциала на поверхности земли за пределами контура. Применение устройства ограничивается районами, где геоэлектрическая структура грунта имеет двухслойную структуру с удельным электрическим сопротивле,Q нием верхнего слоя значительно меньще сопротивления нижнего слоя грунта У ( f « Кроме того, данное устройство по технико-экономическим показателям не эффективно при мощности верхнего слоя, превыщающей 2 м.

15 Цель изобретения - повыщение эффективности заземляющего устройства.

Эта цель достигается тем, что в Заземляющем устройстве электроустановок, содержащем основной заземлитель и окружающий его выравнивающий контур из диэлектрического материала, выполненного в виде сплощного ограждения с вертикальной частью по всей его длине, вертикальная часть выравнивающего контура расположена по периметру основного заземлителя над

ним, причем ее высота составляет 0,4-0,6 от расстояния между верхней кромкой указанной вертикальной части, располагаемой на уровне поверхности грунта, и основным заземлителем и снабжена отбортовкой, выполненной под углом 90-95° с длиной по горизонтали, составляющей (0,1-0,15) VS7 где S - площадь основного заземлителя.

На фиг. 1 представлено заземляющее устройство, в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит основной заземлитель 1, любой конструкции, например в виде металлической сетки и выравнивающий контур 2 из диэлектрического материала.

Выравнивающий контур выполнен в виде сплощного ограждения с вертикальной частью 3 по всей его длине и отбортовкой 4 и может быть расположен в грунте любой геоэлектрической структуры. Вертикальная часть 3 выравнивающего контура 2 расположена по периметру основного заземлителя 1 над ним, и имеет высоту hg (0,4- 0,6) hj, где hj - глубина заложения основного заземлителя,.

Отбортовка 4 выравнивающего контура 2 выполнена под углом 90-95° к вертикали на расстояние по горизонтали L (0,1- 0,15) VS

Материалом для выравнивающего контура может служить любой диэлектрический материал невысокой стоимости, обладающий механической, а также электрической прочностью не менее 1 MB/ м. Наиболее подходящим для этих целей материалом следует считать изоляционный материал на битумно-резиновой основе - бризол, серийно выпускаемый промышленностью из отходов производства.

Электрическая прочность бризола не менее 20 МВ/м.

Устройство работает следующим образом.

При стекании тока I с основного заземлителя, например с заземляющей сетки, вокруг здземлителя формируется электрическое поле, на поверхности земли возникает электрический потенциал, разность значений которого в точках поверхности на длине щага достигает опасной с точки зрения электропоражения величины непосредственно за пределами заземлителя. Выравнивающий диэлектрический контур поляризуется во внешнем электрическом поле заземлителя и тем самым снижает потенциал и его градиенты на поверхности земли за пределами заземлителя.

Геометрические параметры предлагаемого устройства для заземления, а именно глубина заложения выравнивающего контура, длина его отбортовки по горизонтали и угол ее наклона, являются оптимальными. Они установлены в результате анализа электрического поля, формируемого заземлителем и диэлектрическим выравнивающим контуром, и отвечают практическим требованиям эксплуатации. За пределами заземлителя длина отбортовки обеспечивает коэффициент напряжения щага, равный отношению напряжения шага к напряжению на заземлителе, не более 0,01.

Применение предлагаемого устройства для заземления позволит сокращать территории, отводимые под заземляющие устройства, при условии выравнивания потенциала на территории электроустановки известными способами.

Таким образом заземляющее устройство повышает уровень электробезопасности и обеспечивает социальный и технико-экономический эффект путем равномерного выравнивания электрического потенциала на поверхности земли за пределами заземлителя любой конструкции и при любых геоэлектрических структурах грунта.

Формула изобретения

Заземляющее устройство электроустановок, содержащее заземлитель и окружающий его выравнивающий контур из диэлектрического материала, выполненный в виде сплошного ограждения с вертикальной частью по всей его длине, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности вертикальная часть выравнивающего контура расположена по периметру основного заземлителя над ним, причем ее высота составляет 0,4-0,6 от расстояния между верхней кромкой указанной вертикальной части, располагаемой на уровне поверхности грунта, и основным заземлителем и снабжена отбортовкой, выполненной под углом 90- 95° с длиной по горизонтали, составляющей (0,1-0,15) VS где S - площадь основного заземлителя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Г

п

л1.

-

II

Фиг. 1