Заземлитель Советский патент 1982 года по МПК H01R4/66 H02B1/16 

(54) ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к защите от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям электроустановок.

Защита от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением вследствие нарущения изоляции, достигается благодаря электрическому соединению нетоковедущих металлических частей установок и сооружений с землей. Заземляющее устройство состоит из заземляющего металлического проводника - заземлителя, находящегося в непосредственном соприкосновении с землей, и соединительного металлического заземляющего провода, служащего для соединения заземляющих частей электроустановки с заземлителем 1.

Сопротивление электродов и заземляющих проводов невелико и определяется в основном переходным сопротивлением контакта электрода и земли. Между любыми двумя точками земли, находящимися в зоне растекания тока замыкания, появляется разность потенциалов, наибольшая непосредственно около заземлителя. Человек в этой зоне находится под щаговым напряжением, при прикосновении к заземлителю - под напряжением касания.

Наиболее близким к предлагаемому является заземлитель, содержащий основной заземляющий электрод, первый дополнительный заземляющий электрод, установленный соосно с основным заземляющим электро10дом в верхней его части, покрытой слоем диэлектрика на поверхности касания основного и первого дополнительного электродов, и электрически соединенный с ним, крыщку и отвод.

15

Основной и первый дополнительный заземляющие электроды расположены как параллельные проводники, по которым проходит ток замыкания на землю. Вокруг проводников с током создаются магнитные поля, которые воздействуют на движущиеся заряды по основным и дополнительным электродам, разделенным слоем диэлектрика. На движущиеся заряды, находящиеся одновременно в электрическом и магнитном полях, действует сила Лоренца. При параллельном расположении заземляющих электродов вектор магнитной индукции перпендикулярен скорости движения зарядов, а сила, действующая на заряды, искривляет их траекторию. В основном заземляющем электроде в верхней его части заряды идут по внешней поверхности, в первом дополнительном - по внутренней поверхности. В результате снижена опасность прикосновения поверхности заземляющего электрода, и максимальный потенциал переносится в глубину грунта, начиная с половины длины основного заземляющего электрода 2. Недостаток такого заземлителя заключается в том, что из-за сопротивления в местах соединения заземляющих элементов при больших токах замыкания на землю токи, проходящие через основной и первый дополнительный заземляющие электроды, неравны по величине. Обычно меньше ток в первом дополнительном заземляющем электроде, и это снижает величину наводимой им магнитной индукции в основном заземляющем электроде. Вследствие этого уменьшается действие силь Лоренца, искривляющей траекторию движущихся зарядов, их концентрация на одной поверхности заземляющих электродов и эффект безопасного прикосновения к заземляющему электроду. Цель изобретения - повышение безопасности при прикосновении к заземлителю и снижение потенциала на поверхности земли около заземлителя. Указанная цель достигается тем, что в заземлителе, содержащем основной заземляющий электрод, первый дополнительный заземляющий электрод, установленный соосно с основным заземляющим электродом в верхней его части, покрытой слоем диэлектрика на поверхности касания основного и первого дополнительного электродов, и электрически соединенный с ним, крыщку и отвод, заземлитель снабжен вторым дополнительным заземляющим электродом, установленным соосно с первым дополнительным заземляющим электродом внутри него, и дополнительным слоем диэлектрика, расположенным между поверхностями касания дополнительных электродов, причем основной и первый дополнительный электроды электрически соединены сверху, первый дополнительный и второй дополнительный электроды электрически соединены снизу, а отвод подсоединен к второму дополнительному электроду. На чертеже представлен предлагаемый заземлитель. Заземлитель состоит из основного заземляющего электрода 1, выполненного из металлической трубы длиной 2-2,5 м и дйаметром не менее 50мм. В нижней части основного заземляющего электрода 1 выполнено не менее двадцати отверстий 2 диаметром более 5мм. Дополнительные заземляющие электроды первый 3 и второй 4 выполнены из металлических труб и установлены внутри верхней части основного заземляющего электрода 1. Соприкасающиеся поверхности основного 1 и дополнительных заземляющих электродов 3 и 4 разделены слоем 5 диэлектрика. Дополнительные заземляющие электроды 3 и 4 электрически соединены между собой сварным щвом 6 внизу, а первый дополнительный 4 и основной 5 заземляющие электроды электрически соединены сварным щвом 7 вверху. Заземляющий отвод 8 подключен ко второму дополнительному заземляющему электроду 4. Место подключения заземляющего отвода 8 закрыто крышкой 9. Из-за наличия диэлектрических слоев 5 между поверхностями основного заземляющего электрода 1 и дополнительных заземляющих электродов 3 и 4 ток замыкания на землю идет последовательно через заземляющий отвод 8, первый дополнительный заземляющий электрод 4, нижний сварной щов 6, второй дополнительный заземляющий электрод 3, верхний сварной шов 7 и основной заземляющ,нй электрод 1. Основной 1 и дополнительные 3 и 4 заземляющие электроды для тока замыкания на землю являются параллельными проводниками. Вокруг проводников с током образуются магнитные поля, которые действуют на движущиеся заряды по соседним проводникам из заземляющих электродов. Вектор магнитной индукции В перпендикулярен направлению скорости. На движущиеся заряды, находящиеся одновременно в электрическом и магнитном полях, действует сила Лоренца. Последовательное соединение оЬновного 1 и дополнительных 3 и 4 заземляющих электродов исключает при больших токах замыкания на землю ослабление магнитных полей в отдельных электродах, а создаются равные по интенсивности магнитные поля и равные по величине силы Лоренца, действующие на движущиеся заряды и искривляющие их траекторию. Во втором дополнительном заземляющем электроде 4 заряды идут по внешней поверхности, в основном заземляющем электроде 1-по внутренней его поверхности, вследствие чего наружная поверхность оказывается электрически безопасной. Ток замыкания на землю растекается с нижней части основного заземляющего электрода, и поэтому максимальный потенциал переносится с поверхности земли около основного электрода в глубину грунта н более эффективен, чем больше ток замыкания на землю, тем сильнее действует сила Лоренца. Предлагаемый заземлитель повышает безопасность эксплуатации электроустановок, снижает потенциал на поверхности земли