Эскиз заземляющего устройства: Пример расчета заземляющего устройства — стр. 2

Содержание

Как технологически правильно устроить контур заземления по схеме

Если в оборудовании повреждена изоляция, то части, которые не должны проводить электрический ток, могут оказаться под действием напряжения. Прикасаясь по привычке к ручкам, кожуху или корпусу, пользователь получает удар током, и становится проводником его в землю. Сила тока в 0,1 А смертельно опасна для человека. Так как сопротивление тела колеблется в пределах от сотен до тысяч Ом, то приборы с маленьким напряжением становятся угрозой.

Действенной мерой защиты от электрических травм является заземление. Это устройство представляет собой продуманное соединение одной из частей установки с землей, которое делается с помощью элементов и проводников заземления. Они собираются в группы и закладываются в грунт. Основным правилом защитных устройств является то, что сопротивление заземления во много раз меньше этого показателя человеческого тела.

Чтобы определить максимально возможное сопротивление защитного заземления нужно просуммировать напряжение техники и замыкающих земельных токов. Кроме того, следует определиться с наличием изолированного или заземленного нейтрального проводника и другими важными технологическими особенностями, которые установлены в правилах ПУЭ.

Наружный заземляющий контур

Схема заземляющего устройства состоит из наружных естественных или искусственных элементов, проложенных в земле и собранных в общий контур. В устройство защиты входят и внутренние сети проводников на стенах, которые присоединяются к наружному контуру.

Элементы из металла, проложенные в земле, обеспечивают большую площадь соприкосновения с грунтом и имеют малое сопротивление. В качестве наружных элементов широко используют находящиеся в земле металлические трубчатые магистрали. Не подключают к заземлению трубопроводы взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ.

Детали обсадных труб, металлического каркаса в железобетонных конструкциях домов, нулевые провода воздушной электропроводки с напряжением 1000 В

с повторным заземлением успешно применяют в качестве элементов наружной защиты. Все случайные металлические элементы обязательно подсоединяются в двух местах к защитному контуру.

Все узлы соединяются сваркой, длина шва определяется в зависимости от сечения проводника. Если невозможно сварить детали, тогда применяют хомуты со стороны места входа магистрали в строение. Сварочные соединения обрабатывают битумом для защиты от преждевременной коррозии.

Обязательно заземляют:

  • корпуса и кожухи электрических установок, агрегатов и их приводов, конструкционные каркасы распределительных щитов управления, шкафов и щитков;
  • корпуса и конструкции из металла кабельных муфт, железные обмотки проводов и кабелей, металлические трубы для прокладки проводки;
  • трансформаторные вторичные обмотки.

Не защищают заземлением:

  • конструкции опорных изоляторов проводки;
  • приборы, помещенные на заземленных платформах, так как на них предусматривается необработанное место для контакта с плоскостью;
  • корпуса приборов измерения и контроля, которые стоят в наборных щитках или шкафах.

Если нет подходящих естественных элементов заземления, контур наружной защиты выполняют из искусственно подобранных в соответствии с ПУЭ. По типу они бывают горизонтальными, заглубленными и вертикальными.

Горизонтальными элементами служат полосы стали толщиной более 4 мм и шириной не менее 10 мм, которые прокладываются в горизонтальном направлении в земле и связывают вертикальные стержни.

Горизонтальные и заглубленные варианты являются родственными по конструкции, они закладываются на дно ямы при установке опор электропередач. Заземление изготавливается по проекту монтажной организацией в мастерских. Материалом служит стальная полоса или круглая арматура.

Вертикальное заземление представляет собой забитые в грунт трубы или металлический прокат и стальную арматуру.

Монтаж контура наружного заземления выполняется по специальным схемам и в соответствии с ПУЭ. Все подготовительные работы в виде пробивки отверстий, установке закладных деталей, рытье траншей, осуществляется на первом этапе работ.

От чего зависит величина сопротивления заземления:

  • разновидности грунта на участке, его структуры и состояния;
  • глубины прокладки электродов;
  • свойств материалов и сечения электродов.

Свойства грунта определяются его способностью сопротивляться растеканию электрического тока в толще земли. Для контура считается лучше, если этот показатель меньше.

Заземление рабочее и защитное устройство

Защитное устройство спасает человека от удара электричеством, а включенные в сеть бытовые приборы от поломки при пробое напряжения на корпус. Рабочее заземляющее устройство организовывает защиту и нормальное функционирование электрических приборов. Рабочее заземление постоянного действия применяется только для промысленного электрического оборудования, а бытовые приборы заземляются через ноль розетки. Но некоторые бытовые агрегаты следует наглухо защитить заземлением:

  1. стиральная машина с большой собственной электроемкостью, работающая во влажных условиях, пробивает на корпус и «щиплет» руку;
  2. на микроволновых печах сзади стоит специальная клемма для дополнительного заземления, так как в ней установлен источник сверхвысоких частот. Если в розетке недостаточный контакт, то прибор может выдавать неучтенные волны на опасном для здоровья уровне;
  3. варочные поверхности электрической духовки и индукционной печи, в которых внутренняя проводка работает при критических состояниях и ток иногда пробивает на корпус;
  4. настольный компьютер стационарного вида утечку электричества дает большую. Корпусные плавающие потенциалы приводят к замедлению работы и снижению производительности, и заземление крепят за любой подходящий винт на задней панели.

В некоторых случаях нельзя рассчитывать только на одно заземление, так как грунт не относится к линейным проводникам электричества. Его сопротивление определяется рабочим напряжением и площади контакта с элементом контура. Если разнести два контура на расстояние друг от друга на 1,2– 1,5 метра, то площадь соприкосновения эффективно увеличивается в сто раз. Нельзя увеличивать расстояние разноса больше указанного размера, это повлечет разрыв потенциального поля, и площадь сразу сокращается.

Нельзя заземляющие проводники выводить в наружное пространство и подключать их к неподготовленным площадкам контакта. Любой металл обладает своим потенциалом и при влажных наружных условиях начинается коррозия и разрушение. Наличие смазки на контакте помогает только в сухих условиях. Если коррозия пойдет под оболочку проводника, то в критической ситуации проводник моментально отгорит и контур не защитит человека от поражения.

Если электрические установки подключать в последовательном порядке и подсоединять не один заземляющий проводник на шину, а несколько, то авария на одном приборе потянет за собой и остальные. Они не смогут работать производительно, так как будут несовместимы в электромагнитном плане.

Для устройства контура идеально подходят влажные глины, суглинки и торфяные грунты. Практически невозможно установить защитную конструкцию в каменистой земле и скальных породах.

Работы по изготовлению и монтажу контура

Если в доме и на участке нет заземления, устраивают такую конструкцию на вводе в жилище, что является повторным заземлением. Чаще всего подключение электричества от городской линии электропередач в дом идет по воздуху, и устройство вторичного заземления требуется по правилам ПУЭ.

На первом этапе выбирают месторасположения, размеры и форма контура. Устанавливают его недалеко от ввода, а по форме контур бывает треугольный, прямоугольный или в виде линии, который состоит из любого числа вертикальных штырей, собранных стальной полосой.

На чем заострить внимание:

  • при устройстве горизонтальных контуров глубина ям не должна быть меньше 0,5– 0,8 м;
  • глубина закладки вертикальных металлических профилей с учетом траншеи составляет не менее 3,5– 3,8 м;
  • на выбор длины вертикальных элементов влияет тип почвы, глубина замерзания земли, относительная влажность грунта;
  • для эффективности контура увеличение его в диаметре не так важно, гораздо лучше добавить его длину;
  • расстояние между вертикальными элементами должно быть не менее длины одного из них. Если принять это расстояние меньше, то производительность контура снижается.

Земляные подготовительные работы

Для разметки устанавливают колышки с натянутой бечевкой и разметку выполняют штыком лопаты. Землю по разметке выкапывают на глубину траншеи по ширине 30 см.

Для нижнего слоя подсыпают мягкий грунт слоем 25 см в виде чернозема без мусора и каменных добавлений, который непосредственно будет контактировать с элементами заземления. Иногда используют привозной грунт с добавлением торфа или перегноя. Во время обратной засыпки после устройства контура грунт периодически послойно уплотняют.

Устройство контура

В углах траншеи забивают вертикальные штыри, которые предварительно оставляют над уровнем земли на 30 см, что нужно для удобства выполнения сварочных работ. После этого приваривают горизонтальные полосы с запасом длины на концах. Полосовую сталь нельзя натягивать, она должна располагаться свободно.

К выполнению сварки предъявляются особые требования. Все длины швов регламентированы в нормативных справочниках в зависимости от различного сочетания полос, кругляка и квадрата между собой. Обычно для однотипного профиля длина шва принимается 100 мм, а разнотипные элементы привариваются с созданием наибольшей площади соприкосновения и обваривают все места соединения.

После окончания сварочного соединения все места сварки окрашивают краской или обмазывают битумом. Для вертикальных стержней контура и горизонтальных элементов не допускается наличие краски на протяжении всей поверхности.

Далее равномерно забивают всю сваренную конструкцию в грунт (осаживают). Для облегчения места входа в землю поливают водой. Ударные нагрузки на места сварки проверяют неоднократно прочность конструкции. Предварительное затачивание концов вертикальных швов болгаркой или точильным кругом очень облегчит забивание.

Для подключения контура к вводу и к распределительному ящику используют полосу металла, которую жестко фиксируют на указанных конструкциях.

Как измерить заземление

После изготовления контура удостоверяются в его надежности, для чего измеряют сопротивление растеканию электрического тока в земле и сопротивление сваренного металлического контура. Для этого в настоящее время существуют разнообразные электронные приборы. Пользуются и старыми советскими надежными устройствами. Бытовой тестер для этого подойдет мало, так как земля не является линейным проводником тока.

Беру напрокат или одалживают электронный современный прибор или старый советский ручной мегомметр индукционного способа действия. Проверить сопротивление контура не удастся ручным прибором, но при тщательно и правильно выполненном сварном соединении оно десятилетиями находится в норме.

Сопротивление растекания проверяют голыми зачищенными электродами, которые погружают в землю на глубину до одного метра на расстоянии полутора метров друг от друга. При этом выдерживают полярность меггера, контур защиты должен выдерживать молниевый удар. Но разрушительная сила такого природного катастрофического явления приравнивается к взрыву и заземление от него может не спасти.

Поэтому для измерения сопротивления текучести крутят ручку меггера и определяют показания на шкале. Пользоваться в этом случае сетевым напряжением, миллиамперметром и резистором очень опасно.

Собственник дома, самостоятельно выполнивший устройство заземления, не может полноценно оценить его качество просто визуальным осмотром и иногда требуется пригласить специалиста, владеющего профессиональными приемами и знаниями. Это может быть работник электротехнической службы любого крупного предприятия.

Все нормативные документы предъявляют требования по омическому сопротивлению в зависимости от многочисленных факторов. Ими учитываются эксплуатационные условия, климат, действующие напряжения электрических приборов, особенности электроснабжения и схема подключения. И в зависимости от этого формируется максимально допустимый предел сопротивления почвы текучести тока, который варьируется в очень большом диапазоне.

Исходя из опытных замеров, в соответствии с нормативными схемами, допустимый показатель для частного дома составляет 4 Ома. Это вполне реальная цифра, которая поможет защитить человека от поражения током. Уменьшение показателя будет более благоприятно для повышения эффективности защиты электроприборов в жилище.

Типы заземляющих устройств — Мегаобучалка

Отличие заземления от зануления

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током . Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

Рассмотрим пример, в котором обеспечивается защита электроустановки с помощью зануления.

Как видно из рисунка при пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание реагируют защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Рассмотренные выше примеры дают возможность сделать вывод что:

— заземление осуществляется защиту снижением напряжения прикосновения.



— зануление осуществляется защиту отключением электроустановки от сети.

Применение в разных случаях заземления и зануления вызвано разными системами заземления электроустановок. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются пять систем заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Зануление используют в качестве защиты в таких системах, в которых присутствует PEN, PE или N проводник. Это сети с глухо заземленной нейтралью, TN-C, TN-S и TN-C-S. с системами заземления TT и IT.

 

 

Заземление применяют в электроустановках

Рабочее заземление – преднамеренное соединение с землей определенных точек электрической цепи (например нейтральных точек обмоток генераторов, силовых и измерительных трансформаторов, дугогасящих аппаратов, реакторов поперечной компенсации в дальних ЛЭП, а также в фазы при использовании земли в качестве фазного или обратного провода).

Рабочее заземление предназначено для обеспечения надлежащей работы ЭУ в нормальных и аварийных условиях и осуществляется непосредственно или через специальные аппараты (пробивные предохранители, разрядники, резисторы).

Заземление молниезащиты – преднамеренное соединение с землей молниеприемников и разрядников в целях отвода от них токов молнии в землю.

Принцип действия защитного заземления: понижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шагового напряжения, путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (понижение сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек и заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления.

Cети до 1000 В: переменного тока, трехфазные, трехпроводные сети с изолированной нейтралью, однофазные двухпроводные, изолированные от земли; а также сети постоянного тока, двухпроводные с изолированной средней точкой обмоток источника тока.

Сети выше 1000 В: переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источника тока.

Типы заземляющих устройств.

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя (проводников, электродов, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей)и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановок с заземлителем.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземленного оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Существенный недостаток выносного заземления отдаленность заземлителя от заземляющего оборудования, вследствие чего на всей или части защищаемой территории коэффициент прикосновения =1. Поэтому заземляющее устройство данного типа применяют лишь при малых I33, т.е. в электроустановках до 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает значения допустимого Uпр :

Кроме того, при большом расстоянии до заземлителя может значительно увеличиться сопротивление заземляющего устройства за счет заземляющего проводника.

Достоинством выносного заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов в зоне с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, и т.д.)

Контурное заземляющее устройство – когда электроды размещены по периметру площадки, на которой находится оборудование.

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом .

Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.
Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.

На рисунке он показан толстыми красными линиями:

 

Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом.
Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).

 

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей

В качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

 

Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.

На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре,
а контур заземления — толстыми красными линиями:

Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода.
Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности
прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

 

Монтаж вертикальных заземлителей — Блог о строительстве

…из сборника “Заземление: ответы на вопросы”

1.

Уменьшится ли сопротивление заземления при увеличении диаметра заземлителя ? 2. Увеличится ли срок службы заземлителя при увеличении его диаметра ?

=============

Диаметр вертикального заземлителя и его сопротивление заземления

На сопротивление заземленияосновное влияние оказывает два фактора:

    удельное сопротивление грунта(электрическое)длина электрода

Это хорошо видно из формулы расчета заземления:

Увеличение диаметра заземлителя изменяет сопротивление заземления незначительно:

    при увеличении диаметра в 2 раза сопротивление уменьшается на 9% от первоначальной величиныпри увеличении диаметра в 10 раз сопротивление уменьшается на третьпри увеличении диаметра в 100 раз сопротивление уменьшается немного больше, чем в 2 раза (на 60%)

Для сравнения:

    увеличив длину заземлителя в 2 раза сопротивление уменьшается почти в 2 разаувеличив длину в 10 раз, сопротивление уменьшится в 8 раз

Диаметр вертикального заземлителя и его срок службы

Увеличение срока службы вертикального заземлителя зависит прежде всего от его материала и материала защитного покрытия.

Для электрода из черной стали- увеличение диаметра заземлителя напрямую влияет на увеличение срока службы. Чем больше материала в электроде, тем дольше он будет корродировать.

Для стального электрода с цинковым покрытием- увеличение диаметра заземлителя, как и в случае с черной сталью, увеличивает его срок службы. Дополнительно на срок службы будет влиять толщина цинкового покрытия, которое меньше подвержено коррозии, чем сталь: чем оно будет толще, тем дольше будет служить электрод.

Для стального электрода с медным покрытием- увеличение диаметра заземлителя не влияет на срок службы. Он будет зависеть от толщины меди, т.

к. коррозия стали начнется только после того, как покрытие будет разрушено. Медь в несколько раз меньше подвержена коррозии, чем цинк – поэтому такое покрытие при условии его целостности после монтажа, является наиболее качественным и наиболее долгозащищает заземлитель от коррозии (подробная информация об этом – на отдельной странице “Омеднённые электроды”).

Однако при нарушении медного слоя до оголения стального основания, из-за возникновения очага электрохимической коррозии, заземлитель будет разрушен в течении 2-5 лет. Поэтому крайне важно соблюдать все необходимые требования при изготовлении омедненных штырей заземления, что к сожалению делают не все производители. Испытания таких “поделок” в сравнении с качественными изделиями представлены на отдельной странице “Штырь заземления”.

Полезные материалы: Модульное заземлениеЗаземление в частном домеКонсультации по выбору, проектированию и монтажу систем заземления и молниезащиты

Анодный заземлитель с вертикальным вариантом установки

Метод монтажа вертикальных заземлителей находится в зависимости от габаритов электродов заземления, нрава грунта и его состояния во время монтажа (талый, промерзлый), времени года и погодных критерий, количества погружаемых электродов, удаленности объектов друг от друга и от механизации, наличия и способности получения устройств и приспособлений, нужных для монтажа.Учитываются также сравнительные свойства устройств и цена их эксплуатации, объемы выполняемых работ и конкретные условия их выполнения.Оптимальные методы монтажа:

— для талых, мягеньких грунтов— вдавливание и ввертывание стержневых электродов, забивка и вдавливание профильных электродов;

— для плотных грунтов — забивка электродов хоть какогосечения; для промерзлых грунтов — вибропогружение;— для скальных и промерзлых грунтов по мере надобности глубочайшего погружения — закладка в пробуренную скважину.

Сопротивление растеканию забитого электрода малое; сопротивление электрода, смонтированного ввертыванием, на 20—30 % выше; сопротивление электрода, заложенного в готовую скважину и засыпанного рыхловатым грунтом, возможно окажется еще выше, что не позволит ввести электроустановку в эксплуатацию.

Создание омедненных вертикальных заземлителей

Сопротивление электродов возрастает некординально при вдавливании в грунт и при погружении вибраторами и превосходит сопротивление забитых электродов только на 5—10 %.

Через 10—20 дней сопротивление электродов, погруженных вибраторами, вдавленных и забитых, начинает выравниваться. Существенно больше времени требуется для восстановления структуры грунта и уменьшения сопротивления электродов, ввернутых в грунт, в особенности при применении рпсширенного наконечника на электроде, что упрощает погружение, но разрыхляет грунт.При забивке можно использовать железные электроды хоть какого профиля — уголковые, квадратные, круглые, но меньший расход металла (при схожей проводимости) и большая устойчивость к грунтовой коррозии (в случае равного расхода металла) достигаются при использовании стержневых электродов из круглой стали.При забивке в обыденные грунты на глубину до б м экономно использовать стержневые электроды поперечником 12—14 мм. При глубине до 10 м, также при забивке маленьких электродов в особо плотные грунты нужны более крепкие электроды поперечником от 16 до 20 мм.

Чтоб забить электроды поглубже, чем на 10—12 м, используют механизмы ударно-вибрационного деяния —вибраторы, при помощи которых электроды просто опустить даже в промерзший грунт.

Вибраторами можно опустить электроды существенно поглубже, чем при ввертывании и вдавливании, что в особенности принципиально для грунтов с высочайшим удельным сопротивлением (порядка 1000 Ом) и глубочайшим уровнем грунтовых вод (более 9 м), к примеру для сухих песков, в каких сопротивление электрода по мере заглубления очень резко понижается.Если при проектировании грунт не зондировали и его электронные свойства неопознаны, во избежание излишней работы установка глубинныхзаземлителейрекомендуется проводить в последующей последовательности:

Глубинное заземление

1) приготовить отрезки электрода, их длину принятьсоответственно конструкции применяемого механизма;2) забить нижний отрезок электрода;3) измерить сопротивление растеканию забитого отрезка;4) приварить последующий отрезок электрода;5) забить 2-ой отрезок и опять выполнить измерение;6) продолжать работу до заслуги подходящейпроводимости.Как и хоть какой другой метод, ввертывание электродов имеет свои достоинства и недочеты, определяющие его применение в определенных критериях.

Бесспорным преимуществом является сравнительная легкость освоения механизированных приспособлений (ручных электросверлильных машин, малых бензодвигателей), которые позволяют заглублять электроды только на сравнимо маленькую глубину, что в ряде всевозможных случаев наращивает число электродов и расход металла. Мощность этих приспособлений маленькая, и для облегчения ввертывания приходится использовать наконечники на электродах, разрыхляющие грунт, что резко наращивает электронное сопротивление грунта на период, пока его структура не восстановится. Необходимость резвого ввода в эксплуатацию вызывает повышение числа погружаемых электродов для заслуги подходящей проводимости заземлителя и, как следствие, дополнительный расход металла.

Но невзирая на это, метод ввертывания в почти всех случаях позволяет стремительно и экономно смонтировать заземляющее устройство.

Вертикальные глубинные заземлители обеспечивают неплохую проводимость за счет контакта с нижними слоями грунта, в особенности если они владеют увеличенным сопротивлением. Горизонтальные заземштели неподменны из-за отсутствия устройств для монтажа вертикальных электродов в скальных, гравийных и других грунтах. Если же скальный грунт закрыт слоем земли, то выполнение горизонтального либо лучевого заземлителя возможно окажется наименее трудозатратным и сравнимо дешевеньким.Горизонтальные заземлители прокладывают и для соединения смонтированных вертикальных электродов в

Употребляется для выполнения вертикального вбиваемого заземления

общий непростой заземлитель либо контур заземления.Для молниезащиты нередко используют лучевые заземлители.Неплохую проводимость в летнее время может обеспечить горизонтальный заземлитель, проложенный в торфяном либо другом отлично проводящем талом верхнем слое земли. То же относится и к сезонным электроустановкам, работающим в летнее время.Конструктивно горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой либо хоть какой другой стали.

Предпочтение следует отдавать круглой стали, которая при тех же массе и проводимости имеет наименьшую поверхность и огромную толщину, вследствие чего обладает наименьшей коррозийной уязвимостью. Не считая того, круглая сталь дешевле и ее легче монтировать. Потому для протяженных заземлителей, как и для вертикальных электродов, при устройстве которых не предъявляется особых требований по тепловой стойкости, по количеству уносимого металла и др., рекомендуется использовать малоуглеродистую круглую сталь.

Если поблизости объектов имеются водоемы, на деньке водоемов укладывают протяженные заземлители, а от их прокладывают соединительные кабельные либо воздушные полосы к объектам.

Содержание:

    Общие требованияПорядок монтажа заземленияЗаземление щитка дома

1.Общие требования

Заземление является одной из основных мер защиты от поражения электрическим током.

В данной статье приведена подробная, пошаговая инструкция о том как сделать заземление в частном доме своими руками.

Для начала определимся с тем,что такое заземление?

Согласно ПУЭ Заземление— это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. (пункт 1.7.28.)

В качестве заземляющего устройстваиспользуют металлические стержни или уголки которые вбиваются вертикально в землю (так назымаемые вертикальные заземлители) и металлические стержни либо металлические полосы которые посредством сварки соединяют между собой вертикальные заземлители (так назымаемые горизонтальные заземлители).

Вертикальные и горизонтальные заземлители вместе образуют конур заземления, данный контур может быть замкнутый (рисунок 1) или линейный (рисунок 2):

Контур заземления должен быть присоединен к главной заземляющей шине во вводном электрическом щитке дома с помощью заземляющего проводника в качестве которого, как правило, используется та же металлическая полоса или стержень которые применены в качестве горизонтального заземлителя.

Защитное заземление частного дома будет иметь следующий общий вид:

В свою очередь совокупность контура заземления и заземляющего проводника называют заземляющим устройством.

Замкнутый контур заземления обычно выполняют в форме треугольника со сторонами от 1,2 до 2 метров (рекомедуется не менее 1,5 метра) как показано на рис.

1, однако он так же может выполняться и в других формах, например овал, квадрат и т. д., линейный же контур представляет из себя ряд вертикальных заземлителей, в количестве 3-4 штуки, расположенных на расстоянии друг от друга на расстоянии 1,5-2 метра, как видно на рис. 1.

При этом замкнутый контур заземления считается более надежным, т. к. даже при повреждении одного из горизонтальных заземлителей данный контур сохраняет свою работоспособность.

ВАЖНО! Горизонтальные и вертикальные заземлители должны выполняться из черной или оцинкованной сталилибо из меди (пункт 1.7.111.

ПУЭ). Ввиду своей дороговизны медные заземлители, как правило, не применяются. Так же не следует выполнять заземлители из арматуры — наружный слой арматуры каленый из-за чего нарушается распределение тока по ее сечению, кроме того она сильнее подвержена коррозии.

Вертикальные заземлители выполняют из:

    круглых стальных стержней диаметром минимум 16мм (рекомендуется: 20-22мм)стальных уголков размерами минимум 4х40х40 (рекомендуется: 5х50х50)

Длина вертикальных заземлителейдолжна составлять 2-3 метра (рекомендуется не менее 2,5 м)

Горизонтальные заземлители выполняют из:

    круглых стальных стержней диаметром минимум 10мм (рекомендуется: 16-20мм)стальной полосы размерами 4х40

Заземляющий проводник выполняют из:

    круглого стального стержня диаметром минимум 10ммстальной полосы размерами минимум 4х25 (рекомендуется 4х40)

Рекомендуется в качестве заземляющего проводника использовать тот же материал который был использован в качестве горизонтального заземлителя.

2. Порядок монтажа заземления:

ШАГ 1— Выбираем место для монтажа

Место для монтажа выбирается как можно ближе к главному электрощитку (вводному щиту) дома в котором находится главная заземляющая шина (ГЗШ), она же PE шина.

В случае если вводной электрощиток находится внутри дома или на его наружной стене заземляющий контур монтируется около стены на которой находится электрощиток, на расстоянии примерно 1-2 метра от фундамента дома. Если же электрический щиток находится на опоре воздушной линии электропередач или на выносной стойке контур заземления можно монтировать прямо под ним.

При этом не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.

п. (п. 1.7.112 ПУЭ)

ШАГ 2— Земляные работы

Выкапываем траншею в форме треугольника — для монтажа замкнутого конура заземления, либо прямую — для линейного:

Глубина траншеи должна составлять 0,8 — 1 метра

Ширина траншеи должна составлять 0,5 — 0,7 метра (для удобства проведения сварочных работ в дальнейшем)

Длина траншеи — в зависимости от выбранного количества вертикальных заземлителей и расстояний между ними.(Для треугольника используется 3 вертикальных заземлителя, для линейного контура, как правило, 3 или 4 вертикальных заземлителя)

ШАГ 3— Монтаж вертикальных заземлителей

Расставляем в траншеи вертикальные заземлители на необходимом расстоянии друг от друга (1,5-2 метра) после чего забиваем их в землю при помощи перфоратора со специальной насадкой либо обычной кувалдой:

Предварительно концы заземлителей необходимо заострить для более легкого вхождения в грунт:

Как уже было написано выше длина вертикальных заземлителей должна составлять примерно 2-3 метра (рекомендуется минимум 2,5 метра), при этом необходимо вбить их в землю на всю длину, так что бы над дном траншеи выступала верхняя часть заземлителя на 20-25 см:

Когда все вертикальные заземлители забиты в землю можно переходить к следующему шагу.

ШАГ 4— Монтаж горизонтальных заземлителей и заземляющего проводника:

На данном этапе необходимо соединить между собой все вертикальные заземлители с помощью горизонтальных заземлителей и к получившемуся контуру заземления приварить заземляющий проводник который будет выходить из земли на поверхность и предназначен для соединения заземляющего контура с главной заземляющей шиной вводного электрощита.

Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяются между собой посредством сварки, при этом место соединения необходимо обварить со всех сторон для лучшего контакта.

ВАЖНО!Не допускается использование болтовых соединений!Вертикальные и горизонтальные заземлители образующие заземляющий контур, а так же заземляющий проводник в месте его присоединения к заземляющему контуру должны быть соединены при помощи сварки.

Сварные швы необходимо защитить от коррозии, для чего места сварки можно обработать битумной мастикой.

ВАЖНО! Сам заземляющий контур не должен иметь окраски!(пункт 1.7.111. ПУЭ)

В результате должно получится примерно следующее:

ШАГ 5— Засыпаем грунтом траншею.

Здесь все просто, засыпаем траншею со смонтированным заземляющим контуром землей, так что бы над контуром было не менее 50 см грунта, как уже было указано выше.

Однако и здесь есть свои тонкости:

ВАЖНО!Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора (п. 1.7.112. ПУЭ).

ШАГ 6— Подключение заземляющего проводника к ГЗШ вводного электрощитка (вводного устройства).

Наконец мы подошли к завершающему этапу — заземлению электрощитка дома, для этого выполняем следующие работы:

Подводим заземляющий проводник к электрощитку, так что бы до электрощитка оставалось около 1 метра, если вводной щиток находится в доме, желательно завести заземляющий проводник в здание. При этом у мест ввода заземляющих проводников в здания должен быть предусмотрен следующий опознавательный знак (п.1.7.118. ПУЭ):

Сам заземляющий проводник находящийся над поверхностью земли необходимо покрасить, он должен иметь цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов. (п.1.1.29. ПУЭ).К концу заземляющего проводника со стороны электрощитка привариваем болт, на который подсоединяем гибкий медный провод сечением не менее 10 мм2, который так же должен иметь желто-зеленую окраску.

Второй конец этого провода подключаем к главной заземляющей шине, в качестве которой внутри вводного устройства (вводного электрощитка дома) следует использовать шину РЕ(п.1.7.119. ПУЭ).ВАЖНО!Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали.Применение алюминиевых шин не допускается.

(п.1.7.119. ПУЭ).В итоге схема заземления щитка дома должна иметь следующий вид:ПРИМЕЧАНИЕ: приведенная схема заземления электрощитка относится к системе заземления TN-C-S.В данном электрощитке установлены следующие аппараты защиты:1 — Автоматические выключатели — для защиты электропроводки от коротких замыканий и перегрузок.2 — УЗИП — устройство для защиты сети от грозовых или импульсных перенапряжений сети.3 — УЗО — устройство для защиты от поражения человека электрическим током.ВАЖНО!Конур заземления должен присоединяться только к PE шине вводного щитка и ни в какое другое место электрической сети. Во вводном электрощитке рабочий ноль (N) должен быть так же соединен с PE шиной (как показано на схеме) таким образом выполняется его повторное заземление.

После вводного щитка рабочие нули от N шины и защитные нули от PE шины соединяться не должны!При этом проводка в доме должна выполняться трехжильным кабелем: желто-зеленая жила кабеля подключается к PE шине и используется в качестве заземляющего провода, синяя или голубая жила подключается к N шине и служит в качестве рабочего нуля и наконец третья жила подключается через автоматический выключатель на фазу. Пример трехпроводной схемы электропроводки смотрите здесь.Так же к PE шине присоединяются проводники системы уравнивания потенциалов.На этом все, но необходимо помнить, что защитное заземление это лишь одна составляющая из комплекса мер обеспечивающих надежную защиту от поражения электрическим током. К другим составляющим относятся:Была ли Вам полезна данная статья?

Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь.

Мы обязательно Вам ответим.↑ НаверхСпособ монтажа вертикальных заземлителей зависит от габаритов электродов заземления, характера грунта и его состояния во время монтажа (талый, мерзлый), времени года и климатических условий, количества погружаемых электродов, удаленности объектов друг от друга и от механизации, наличия и возможности получения механизмов и приспособлений, необходимых для монтажа.Схема монтажа. Соединение электрода заземляющего вертикального стержневого с круглыми и плоскими медными проводниками: 1 – стержень заземления; 2 – зажим ЗУ-К; 3 – плоский медный проводник; 4 – круглый медный проводник.Учитываются также сравнительные характеристики механизмов и стоимость их эксплуатации, объемы выполняемых работ и конкретные условия их выполнения.Рациональные способы монтажа:для талых, мягких грунтов – вдавливание и ввертывание стержневых электродов, забивка и вдавливание профильных электродов;для плотных грунтов – забивка электродов любого сечения;для мерзлых грунтов – вибропогружение;для скальных и мерзлых грунтов при необходимости глубокого погружения – закладка в пробуренную скважину.Сопротивление растеканию забитого электрода минимальное; сопротивление электрода, смонтированного ввертыванием, на 20-30% выше; сопротивление электрода, заложенного в готовую скважину и засыпанного рыхлым грунтом, может оказаться еще выше, что не позволит ввести электроустановку в эксплуатацию.Устройство контура заземления.Сопротивление электродов увеличивается незначительно при вдавливании в грунт и при погружении вибраторами и превышает сопротивление забитых электродов лишь на 5-10 %. Через 10-20 дней сопротивление электродов, погруженных вибраторами, вдавленных и забитых, начинает выравниваться.Значительно больше времени требуется для восстановления структуры грунта и уменьшения сопротивления электродов, ввернутых в грунт, особенно при применении расширенного наконечника на электроде, что облегчает погружение, но разрыхляет грунт.При забивке можно применять стальные электроды любого профиля – уголковые, квадратные, круглые, однако наименьший расход металла (при одинаковой проводимости) и наибольшая устойчивость к грунтовой коррозии (в случае равного расхода металла) достигаются при использовании стержневых электродов из круглой стали.При забивке в обычные грунты на глубину до 6 м экономично применять стержневые электроды диаметром 12-14 мм.

При глубине до 10 м, а также при забивке коротких электродов в особо плотные грунты, необходимы более прочные электроды диаметром от 16 до 20 мм.Чтобы забить электроды глубже, чем на 10-12 м, применяют механизмы ударно-вибрационного действия – вибраторы, с помощью которых электроды легко погрузить даже в промерзший грунт.Вибраторами можно погрузить электроды значительно глубже, чем при ввертывании и вдавливании, что особенно важно для грунтов с высоким удельным сопротивлением (порядка 1000 Ом) и глубоким уровнем грунтовых вод (более 9 м), например, для сухих песков, в которых сопротивление электрода по мере заглубления очень резко снижается.Если при проектировании грунт не зондировали и его электрические характеристики неизвестны, во избежание лишней работы монтаж глубинных заземлителей рекомендуется проводить в следующей последовательности:Подготовить отрезки электрода, их длину принять соответственно конструкции используемого механизма.Забить нижний отрезок электрода.Измерить сопротивление растеканию забитого отрезка.Приварить следующий отрезок электрода.Забить второй отрезок и снова выполнить измерение.Продолжать работу до достижения нужной проводимости.Схема установки одиночного вертикального заземлителя в коксовой засыпке.Как и любой другой способ, ввертывание электродов имеет свои преимущества и недостатки, определяющие его применение в конкретных условиях. Несомненным преимуществом является сравнительная легкость освоения механизированных приспособлений (ручных электросверлильных машин, малых бензодвигателей), которые позволяют заглублять электроды лишь на сравнительно небольшую глубину, что в ряде случаев увеличивает число электродов и расход металла.Мощность этих приспособлений небольшая, и для облегчения ввертывания приходится применять наконечники на электродах, разрыхляющие грунт, что резко увеличивает электрическое сопротивление грунта на период, пока его структура не восстановится.Необходимость быстрого ввода в эксплуатацию вызывает увеличение числа погружаемых электродов для достижения нужной проводимости заземлителя и как следствие, дополнительный расход металла.Но несмотря на это, способ ввертывания во многих случаях позволяет быстро и экономично смонтировать заземляющее устройство.Вертикальные глубинные заземлители обеспечивают хорошую проводимость за счет контакта с нижними слоями грунта, особенно если они обладают увеличенным сопротивлением.Горизонтальные заземлители незаменимы по причине отсутствия механизмов для монтажа вертикальных электродов в скальных, гравийных и других грунтах. Если же скальный грунт закрыт слоем земли, выполнение горизонтального или лучевого заземлителя может оказаться менее трудоемким и сравнительно дешевым.Горизонтальные заземлители прокладывают и для соединения смонтированных вертикальных электродов в общий сложный заземлитель или контур заземления.Для молниезащиты часто применяют лучевые заземлители.Хорошую проводимость в летнее время может обеспечить горизонтальный заземлитель, проложенный в торфяном или другом хорошо проводящем талом верхнем слое земли.

То же относится и к сезонным электроустановкам, работающим в летнее время.Конструктивно горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой или любой другой стали.Предпочтение следует отдавать круглой стали, которая при тех же массе и проводимости имеет меньшую поверхность и большую толщину, вследствие чего обладает меньшей коррозийной уязвимостью. Кроме того, круглая сталь дешевле и ее легче монтировать. Поэтому для протяженных заземлителей, как и для вертикальных электродов, при устройстве которых не предъявляется специальных требований по термической устойчивости, по количеству уносимого металла и др., рекомендуется применять малоуглеродистую круглую сталь.Если вблизи объектов имеются водоемы, на дне водоемов укладывают протяженные заземлители, а от них прокладывают соединительные кабельные или воздушные линии к объектам.Поделитесь полезной статьей:

Источники:

  • www.zandz.ru
  • elektrica.info
  • elektroshkola.ru
  • fazaa.ru

Эскиз моделируемой системы заземления [5] 

Контекст 1

… с горизонтально расположенными фазными проводами, V-образными изоляторами, двумя экранирующими проводами и пролетами линий до 400 м (рис. 1а), является типичной европейской дизайн [5]. Общая высота моделируемой башни составляет 36 м; Расстояние между фазами по горизонтали составляет 7,40 м при максимальном провисании фазного провода 15 м и минимальном расстоянии до земли 14 м. Каждая фаза оснащена тройным пучком проводов ACSR (Ø = 31,5 мм) симметричной треугольной конфигурации с шагом 40 см.Провода экрана из оцинкованной стали (Ø = 11,5 мм) консервативно моделируются вместо недавно принятых более крупных ОПГВ ACSR. Струны внешней фазы «V» изготовлены из 21 стандартного изолятора 5 1/4 дюйма; внутренний имеет дополнительный изолятор. Однако устройства контроля дуги диктуют минимальный зазор до горизонтальной фермы, который составляет 3 м. Система заземления опоры, показанная на рис. 3, разработана крупным европейским поставщиком транспортных систем для использования в грунтах со средним удельным сопротивлением (ρ = 300-600 Ом·м), обозначенных как «Тип 1» в [5]. Одноцепная КЛ выполнена из трех одножильных кабелей сечением 2500 мм 2 , 380 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, с габаритной схемой прокладки, принятой в [3] и [5]: горизонтальная плоская конфигурация с 0.Расстояние 35 м и прямое заглубление на 1,5 м. В таблице I приведены основные физико-геометрические параметры кабеля; сечение и прокладка кабеля показаны на рис. 2. Следуя давно сложившейся практике для длинных подземных кабелей, КЛ считается транспонированной вдоль трассы линии с секционной поперечной связью оболочек. Второстепенные участки транспонирования имеют длину 830 м (т.е. длину кабельного барабана), поэтому основной участок поперечного соединения составляет 2,5 км …

Контекст 2

… опоры, кроме пораженной, заземлены через систему заземления 50 Гц расчетным сопротивлением (14,4 Ом). На пораженной башне система заземления, изображенная на рис. 3, была смоделирована более детально. Модель системы заземления была предложена и подтверждена в предыдущих работах [6]-[9], [13]-[14]. Модель системы заземления основана на схемном подходе. Все заземлители представлены дискретным числом сосредоточенных π-сетей (имеющих последовательные резистивно-индуктивные продольные параметры и параллельные емкостно-проводящие поперечные параметры), каждая из которых полностью связана с другими индуктивной, резистивной и емкостной связью.Модель была проверена путем сравнения численных результатов как с экспериментальными тестами [6]-[7], так и с более сложными имитационными моделями [8]-[9]. Модель позволяет моделировать как простые [6]-[7], так и очень сложные системы заземления [8]-[9]. Отсутствуют внутренние ограничения в отношении формы и положения заземляющих электродов. Кроме того, модель способна учитывать нелинейные явления ионизации почвы, которые имеют место, когда сильный ток молнии отводится на землю. Эти явления моделируются поперечными токозависимыми шунтирующими проводимостями [7], которые определяются ограничением E < E cr = 350 кВ/м (E cr — критическое значение грунта), накладываемым на электрическое поле E при «видимые» боковые поверхности каждого электрода [7].Препроцессор [5], [10] генерирует данные моделирования ATP-EMTP для системы заземления (см. рис. 3) и включает их в модель всей системы. 10 км ВЛ, примыкающих к кабелю, были смоделированы в ATP-EMTP как 25 пролетов линии, каждый длиной 400 м, с помощью частотно-зависимой модели «JM ARTI» [3], [11]. Модели пролетов ВЛ были получены на основной частоте 100 кГц для моделирования, ориентированного на обратные вспышки, на частоте 500 кГц для отказов защиты и с удельным сопротивлением земли 500 Ом·м. На противоположном от кабеля конце модель ВЛ «подключена» к импедансам линии; Затем фазные проводники подключаются к симметричной трехфазной системе напряжения 380 кВ, 50 Гц, а экранирующие провода глухо заземляются.Провода экрана подключены к вершинам каждой башни. Физическая связь между ВЛ и КЛ (отводы) моделируется с помощью коротких, несвязанных ЛЭП. Пробой изоляции ВЛ был смоделирован с помощью Лидерной модели прогрессии СИГРЭ (LPM), реализованной с помощью ATP-EMTP с помощью языка программирования и моделирования «MODELS» [5]. Линия corona была проигнорирована. Подземная КЛ 400 кВ также была смоделирована с помощью частотно-зависимой модели JMarti. Хорошая подгонка модели кабеля была достигнута для интересующего диапазона частот, как сообщалось в [3]-[4], посредством небольшого уменьшения потерь как в сердечнике, так и в оболочке кабеля (т.е. прямое уменьшение последовательного сопротивления). Точность подгонки была удовлетворительно проверена с помощью специальной подпрограммы ATP-EMTP «Xverify». Моделирование проводилось для нескольких различных значений длины КЛ: 2,5 км, 5 км, 7,5 км и 10 км. Чтобы оценить условия наихудшего случая, CL остается открытым на приемном конце и без подключенных по фазе SA на обоих концах. Отдельные участки КЛ совпадают с перекрёстными второстепенными участками протяженностью 830 м; учитываются транспозиция кабеля и секционное поперечное соединение оболочки.Соединительные выводы были смоделированы как сосредоточенные элементы R-L с двумя различными значениями индуктивности l BL , а именно 0,15 мкГн/м и 1,2 мкГн/м; общая длина кабеля 10 м. На второстепенных участках поперечного соединения оболочки подключаются к местному заземлению через ограничители напряжения оболочки (SVL), т. е. металлооксидные разрядники, которые были смоделированы для двух различных номиналов (U r =9 кВ или 12 кВ). Характеристики SVL приведены в Приложении. Были смоделированы два значения сопротивления заземления для локальных заземлений в местах секционирования и соединения оболочки, а именно 25 Ом и 50 Ом.Источник импульсного тока Heidler, доступный в ATP-EMTP, использовался во всех симуляциях. IV. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОШИБОК ЗАЩИТЫ Отказы защиты были смоделированы на переходной опоре и, для сравнения, на непосредственно прилегающих опорах. Для рассматриваемой ВЛ 380 кВ максимальный ток повреждения экрана по Юнгу [15] составляет около 7,5-9 кА. Моделирование было консервативно выполнено с током молнии 10 кА, 0,5/50 мкс. Это значение, практически соответствующее критическому току изоляции, выдерживает изоляция ВЛ при всех рабочих напряжениях, как показано в [5].При наихудшем случае напряжения промышленной частоты начальный пик на входе кабеля находится в диапазоне от 650 до 730 кВ (из-за относительно низкого импеданса CL), при этом более низкие значения связаны с меньшей индуктивностью соединительных проводов. Начальное перенапряжение, влияющее на CL, мало зависит от модели, принятой для отводов; последние больше всего влияют на начальный пик перенапряжения на пораженной ВЛ. Отказы экранирования, смоделированные на близлежащих опорах, хотя и менее опасны для изоляции кабелей, но значительно более напряжены для местной изоляции ВЛ.На рис. 4 показаны фазные напряжения пробоя на кабельных наконечниках для КЛ 2,5 км. Максимальное расчетное перенапряжение на вводе кабеля, возникающее после пары отражений от открытого конца, составляет 990 кВ фаза-земля. Пиковое напряжение на открытом конце лишь немного выше, до 1010 кВ, за счет затухания вдоль КЛ. Для кабеля длиной 2,5 км на такие максимумы практически не влияют индуктивность подводящих проводов и значения сопротивления заземления оболочки/СВЛ (несмотря на значительное влияние первых на форму волны напряжения).Результаты моделирования отказа экранирования сведены в Таблицу II. Общее поведение повторяет схему 2,5-километрового CL; максимальные расчетные напряжения на приемном конце не превышают напряжения на передающем конце более чем на 15 %. Однако из табл. 2 видно, что для длинных кабелей сопротивления заземления практически не влияют на максимальные фазные напряжения, а индуктивности заземляющих проводов влияют, хотя и незначительно: увеличение значения l BL имеет тенденцию к повышению пикового напряжения на входе кабеля. и уменьшить его на открытом конце, особенно для случая 10 км.На перенапряжения на приемном конце влияет номинальное напряжение СВЛ (9 кВ или 12 кВ) только для случая 10 км, и то лишь примерно на 5 %. Для сравнения, моделирование также проводилось без SVL (как в [3] и [4]). Максимальные перенапряжения на приемном конце увеличиваются менее чем на 10 % по сравнению со случаями с U r =12 ...

Контекст 3

… опоры, кроме пораженной, заземлены через систему заземления 50 Гц, расчетное сопротивление (14,4 Ом) ). На пораженной башне система заземления, изображенная на рис.3 был смоделирован более подробно. Модель системы заземления была предложена и подтверждена в предыдущих работах [6]-[9], [13]-[14]. Модель системы заземления основана на схемном подходе. Все заземлители представлены дискретным числом сосредоточенных π-сетей (имеющих последовательные резистивно-индуктивные продольные параметры и параллельные емкостно-проводящие поперечные параметры), каждая из которых полностью связана с другими индуктивной, резистивной и емкостной связью. Модель была проверена путем сравнения численных результатов как с экспериментальными тестами [6]-[7], так и с более сложными имитационными моделями [8]-[9].Модель позволяет моделировать как простые [6]-[7], так и очень сложные системы заземления [8]-[9]. Отсутствуют внутренние ограничения в отношении формы и положения заземляющих электродов. Кроме того, модель способна учитывать нелинейные явления ионизации почвы, которые имеют место, когда сильный ток молнии отводится на землю. Эти явления моделируются поперечными токозависимыми шунтирующими проводимостями [7], которые определяются ограничением E < E cr = 350 кВ/м (E cr — критическое значение грунта), накладываемым на электрическое поле E при «видимые» боковые поверхности каждого электрода [7].Препроцессор [5], [10] генерирует данные моделирования ATP-EMTP для системы заземления (см. рис. 3) и включает их в модель всей системы. 10 км ВЛ, примыкающих к кабелю, были смоделированы в ATP-EMTP как 25 пролетов линии, каждый длиной 400 м, с помощью частотно-зависимой модели «JM ARTI» [3], [11]. Модели пролетов ВЛ были получены на основной частоте 100 кГц для моделирования, ориентированного на обратные вспышки, на частоте 500 кГц для отказов защиты и с удельным сопротивлением земли 500 Ом·м. На противоположном от кабеля конце модель ВЛ «подключена» к импедансам линии; Затем фазные проводники подключаются к симметричной трехфазной системе напряжения 380 кВ, 50 Гц, а экранирующие провода глухо заземляются.Провода экрана подключены к вершинам каждой башни. Физическая связь между ВЛ и КЛ (отводы) моделируется с помощью коротких, несвязанных ЛЭП. Пробой изоляции ВЛ был смоделирован с помощью Лидерной модели прогрессии СИГРЭ (LPM), реализованной с помощью ATP-EMTP с помощью языка программирования и моделирования «MODELS» [5]. Линия corona была проигнорирована. Подземная КЛ 400 кВ также была смоделирована с помощью частотно-зависимой модели JMarti. Хорошая подгонка модели кабеля была достигнута для интересующего диапазона частот, как сообщалось в [3]-[4], посредством небольшого уменьшения потерь как в сердечнике, так и в оболочке кабеля (т.е. прямое уменьшение последовательного сопротивления). Точность подгонки была удовлетворительно проверена с помощью специальной подпрограммы ATP-EMTP «Xverify». Моделирование проводилось для нескольких различных значений длины КЛ: 2,5 км, 5 км, 7,5 км и 10 км. Чтобы оценить условия наихудшего случая, CL остается открытым на приемном конце и без подключенных по фазе SA на обоих концах. Отдельные участки КЛ совпадают с перекрёстными второстепенными участками протяженностью 830 м; учитываются транспозиция кабеля и секционное поперечное соединение оболочки.Соединительные выводы были смоделированы как сосредоточенные элементы R-L с двумя различными значениями индуктивности l BL , а именно 0,15 мкГн/м и 1,2 мкГн/м; общая длина кабеля 10 м. На второстепенных участках поперечного соединения оболочки подключаются к местному заземлению через ограничители напряжения оболочки (SVL), т. е. металлооксидные разрядники, которые были смоделированы для двух различных номиналов (U r =9 кВ или 12 кВ). Характеристики SVL приведены в Приложении. Были смоделированы два значения сопротивления заземления для локальных заземлений в местах секционирования и соединения оболочки, а именно 25 Ом и 50 Ом.Источник импульсного тока Heidler, доступный в ATP-EMTP, использовался во всех симуляциях. IV. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОШИБОК ЗАЩИТЫ Отказы защиты были смоделированы на переходной опоре и, для сравнения, на непосредственно прилегающих опорах. Для рассматриваемой ВЛ 380 кВ максимальный ток повреждения экрана по Юнгу [15] составляет около 7,5-9 кА. Моделирование было консервативно выполнено с током молнии 10 кА, 0,5/50 мкс. Это значение, практически соответствующее критическому току изоляции, выдерживает изоляция ВЛ при всех рабочих напряжениях, как показано в [5].При наихудшем случае напряжения промышленной частоты начальный пик на входе кабеля находится в диапазоне от 650 до 730 кВ (из-за относительно низкого импеданса CL), при этом более низкие значения связаны с меньшей индуктивностью соединительных проводов. Начальное перенапряжение, влияющее на CL, мало зависит от модели, принятой для отводов; последние больше всего влияют на начальный пик перенапряжения на пораженной ВЛ. Отказы экранирования, смоделированные на близлежащих опорах, хотя и менее опасны для изоляции кабелей, но значительно более напряжены для местной изоляции ВЛ.На рис. 4 показаны фазные напряжения на кабельных наконечниках ...

Установка спринклерной системы за 10 шагов

Детали проекта

Навык

1 из 5 Легко Зависит от размера вашего газона. Вы будете в поте лица бороться с землеройной машиной, но все части спринклерной системы легки и просты в установке.

Стоимость

от 1000 до 1400 долларов за двухзонную систему

Расчетное время

от 16 до 20 часов

Пейзаж с зеленой травой, здоровыми деревьями и яркими цветами увеличивает привлекательность дома.Автоматические разбрызгиватели — лучший способ поддерживать такую ​​роскошную обстановку при минимальном потреблении воды.

Прежде чем вы сможете начать свой собственный проект «Сделай сам», вам нужен план. Многие производители разработают для вас систему специально для вашего двора и региона страны.

Производитель предоставит инструкции о том, как проверить давление воды. Как правило, вам необходимо давление от 30 до 35 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм) и расход воды от 10 до 13 галлонов в минуту (галлонов в минуту) для поддержки спринклера. система.Они также дадут вам шаблон, чтобы вы могли набросать границы своей собственности. Отправьте им эскиз, и они вернут подробный план вашего ландшафта, включая конкретные инструкции, и список всего, что вам нужно будет купить в хозяйственном магазине, чтобы собрать систему.

Установка спринклерной системы за 10 шагов

Шаг 1: Обзор заглубленного дождевателя

Иллюстрация Грегори Немека

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Обратитесь в местный строительный отдел, чтобы получить все необходимые разрешения, и обратитесь в единый колл-центр, чтобы местные коммунальные службы пометили все подземные электрические кабели, газовые линии или канализационные линии.

Шаг 2: Копайте траншеи

Фото Брайана Смита
  • Найдите трубу источника воды, к которому вы будете подключаться. Он может быть на счетчике воды в подвале или закопан под землей.
  • Отметьте расположение всех траншей и разбрызгивателей деревянными кольями или пластиковыми флажками.
  • Затем используйте траншейную машину, работающую на бензине, чтобы вырыть траншеи глубиной от 4 до 12 дюймов, в зависимости от рекомендаций для вашего региона страны.

Подсказка: Большинство дилеров по аренде за небольшую дополнительную плату доставят и заберут траншейную машину.

Шаг 3. Подключение к водопроводу

Фото Брайана Смита
  • Перекрыть воду в доме по счетчику.
  • Врезаться в магистральный водопровод и соединить тройник с ПВХ-клеем и грунтовкой. Если линия медная, припаяйте медный тройник.
  • Приклейте 90-градусное колено из ПВХ к адаптеру из ПВХ с наружной резьбой.
  • Вкрутите переходник в тройник, установленный на главном водопроводе. Здесь можно соединить ПВХ с медью.

Совет: Если вам не нравится этот шаг, вызовите профессионального сантехника, чтобы он подключился к основной линии вместо вас.

Шаг 4. Установите зональные клапаны

Фото Брайана Смита
  • Выкопайте траншею от основного водопровода до места расположения клапанной коробки, как указано на вашем плане.В конце выкопайте яму глубиной около 18 дюймов и длиной от 2 до 3 футов.
  • Выровняйте отверстие 2-дюймовым гравием, затем установите в него клапанную коробку. Крышка ящика должна быть на одном уровне с травой.
  • Далее, следуя указаниям производителя, склейте коллектор и прикрепите зональные клапаны. Установите коллектор в клапанную коробку.
  • Протяните 1-дюймовую трубу из ПВХ сортамента 40 от основного водопровода к устройству предотвращения обратного потока, а затем подсоедините его к коллектору.
  • Выкопайте неглубокую траншею от клапанной коробки до места установки таймера согласно вашему плану.
  • Проложите 24-вольтовый подземный провод в траншее и подключите его к проводам, идущим от каждого вентиля.

Шаг 5. Разместите трубы в траншеях

Фото Брайана Смита
  • По плану проложите трубы ПВХ во всех траншеях, ведущих от клапанной коробки. При необходимости соедините секции труб муфтами и клеем ПВХ.
  • Везде, где труба ответвляется к головке спринклера, соедините тройники, затем прикрепите короткий отрезок гибкого трубопровода, который будет соединяться с головкой спринклера.
  • Там, где труба соединяется с трубкой капельного орошения, прикрепите перевернутое колено, короткую вертикальную трубу и редуктор давления с микрофильтром.

Совет: Сэкономьте деньги и избегайте лишних поездок в домашний центр, покупая фитинги из ПВХ в многокомпонентных упаковках.

Шаг 6: Подсоедините трубу к клапанной коробке

Фото Брайана Смита
  • Используйте 90-градусные отводы для соединения водопроводных труб из ПВХ в траншеях с трубами зонального клапана, выступающими из клапанной коробки.
  • После завершения прокладки трубопровода включите воду, чтобы смыть грязь и мусор из системы. Снова отключите воду, чтобы установить разбрызгиватели.

Шаг 7. Установка выдвижных разбрызгивателей

Фото Брайана Смита
  • Прикрепите выдвижной спринклер к концу каждого отрезка гибкого трубопровода. Вставьте зазубренный фитинг в трубу до упора; не требуется клей или хомут.
  • Снимите колпачок с разбрызгивателя и установите соответствующую распылительную насадку, как указано на схеме.

Шаг 8. Разверните систему орошения

Фото Брайана Смита
  • На клумбах и деревьях подсоедините трубки капельного орошения к редуктору давления и микрофильтру, выходящим из подземных труб из ПВХ.
  • Раскатайте трубку вдоль клумбы, держа ее близко к основанию растений.
  • Продолжайте разматывать катушку вперед и назад по всей клумбе; разместите трубки на расстоянии 12 дюймов друг от друга.
  • При необходимости соедините один отрезок трубки с другим с помощью вставной муфты.
  • Когда вы дойдете до конца компоновки, при необходимости отрежьте трубку канцелярским ножом, промойте ее водой, согните и наденьте концевой зажим.

Совет: Поместите трубку на несколько часов на солнце, и она станет мягкой, и ее будет намного легче устанавливать.

Шаг 9. Установите опорные стойки

Фото Брайана Смита
  • После того, как все ирригационные трубки будут уложены, закрепите их пластиковыми заземляющими кольями. Наденьте каждый стержень на трубку и вдавите его в грязь.
  • Разместите стойки на расстоянии от 18 до 24 дюймов друг от друга.
  • Обратите внимание, что часто бывает необходимо разместить два стержня очень близко друг к другу и на противоположных сторонах трубы, чтобы удерживать ее.
  • Чтобы вода, выходящая из трубки капельного орошения, не испарялась слишком быстро, а также чтобы скрыть трубку, засыпьте участок мульчей из коры. Распространите его на глубину не менее 4 дюймов, и это также будет препятствовать прорастанию сорняков.

Шаг 10. Подсоедините провода таймера

Фото Брайана Смита
  • Установите программируемый таймер на стене дома.
  • Снимите изоляцию с концов 24-вольтовых проводов, ведущих от зональных клапанов к таймеру.
  • Подсоедините провода к клеммам таймера, как показано в инструкциях производителя.
  • При необходимости наймите лицензированного электрика для подачи питания на таймер.
  • Установите таймер и запустите тест, чтобы убедиться, что каждая зона и все спринклеры работают правильно.
  • Наконец, отрегулируйте все форсунки, которые распыляют не по курсу.

Готовы вывести свой газон на новый уровень? Ознакомьтесь с некоторыми из наших любимых ресурсов по уходу за газоном.


Инструменты

Резонансное заземление или заземление дугогасительной катушки

Резонансное заземление или заземление дугогасительной катушки:

Мы видели, что емкостные токи ответственны за возникновение дугового разряда.Эти емкостные токи текут потому, что между каждой линией и землей существует емкость. Если индуктивность L соответствующего значения подключена параллельно с емкостью системы, то ток короткого замыкания I F , протекающий через L, будет находиться в противофазе с емкостным током I C системы. Если L отрегулирован так, что I L = I C , то результирующий ток в месте повреждения будет равен нулю. Это состояние известно как резонансное заземление.

Когда значение L дугогасительной катушки таково, что ток короткого замыкания I F точно уравновешивает емкостной ток I C, , это называется резонансным заземлением.

Детали цепи: Дугогасящая катушка (также называемая катушкой Петерсона ) представляет собой катушку с железным сердечником, соединенную между нейтралью и землей, как показано на рис. 26.160). Реактор снабжен отводом для изменения индуктивности катушки. Регулируя отводы на котле, катушка может быть настроена на емкость системы, т. е. может быть достигнуто резонансное заземление.

Эксплуатация: На рис. 26.160) показана трехфазная система с заземлением катушки Петерсона.Предположим, что замыкание на землю происходит на линии B в точке F. Ток замыкания I F и емкостные токи I R и I Y  будут протекать, как показано на рис. 26.160). Обратите внимание, что I F течет через катушку Петерсона (или дугогасительную катушку) к нейтрали и обратно через неисправность. Общий емкостной ток I C представляет собой векторную сумму I R и I Y , как показано на векторной диаграмме на рис. 26.16(11). Напряжение неисправной фазы подается на дугогасительную катушку.Следовательно, ток короткого замыкания I F отстает от напряжения неисправной фазы на 90°. Ток I F находится в противофазе с емкостным током I C [см. рис. 26.16 (ii)]. Регулируя отводы на катушке Петерсона, можно уменьшить результирующий ток в месте повреждения. Если индуктивность катушки отрегулировать так, что I L = I C  , то результирующий ток в месте повреждения будет равен нулю.

Значение L для резонансного заземления: При резонансном заземлении система ведет себя как незаземленная нейтральная система.Поэтому на конденсаторах С R и С Y появляется полное линейное напряжение.

Здесь, X C – емкостное реактивное сопротивление линии на землю.

Здесь X L — индуктивное сопротивление дугогасительной катушки.

Для резонансного заземления,

Экспл. (i) дает значение индуктивности L дугогасительной катушки для резонансного заземления.

Заземление катушки Peterson имеет следующие преимущества:
  • Катушка Петерсона полностью эффективна для предотвращения любого повреждения из-за замыкания на землю.
  • Катушка Петерсона имеет преимущества системы с незаземленной нейтралью.
Заземление катушки Peterson имеет следующие недостатки:
  • Из-за различных условий эксплуатации емкость сети время от времени меняется. Следовательно, индуктивность L катушки Петерсона требует подстройки.
  • Линии должны быть транспонированы.

эквипотенциальных линий | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Описание эквипотенциальных линий и эквипотенциальных поверхностей.
  • Опишите действия по заземлению электроприбора.
  • Сравните линии электрического поля и эквипотенциальные линии.

Мы можем изображать электрические потенциалы (напряжения) графически, точно так же, как мы рисовали картинки для иллюстрации электрических полей. Конечно, эти два связаны. Рассмотрим рисунок 1, на котором изображен изолированный положительный точечный заряд и линии его электрического поля. Силовые линии электрического поля исходят из положительного заряда и заканчиваются на отрицательном заряде. В то время как мы используем синие стрелки для представления величины и направления электрического поля, мы используем зеленые линии для обозначения мест, где электрический потенциал постоянен.Они называются эквипотенциальными линиями в двух измерениях или эквипотенциальными поверхностями в трех измерениях. Термин эквипотенциальный также используется как существительное, относящееся к эквипотенциальной линии или поверхности. Потенциал точечного заряда одинаков в любом месте воображаемой сферы радиусом r , окружающей заряд. Это верно, поскольку потенциал для точечного заряда определяется формулой [latex]V=\frac{kQ}{r}\\[/latex] и, таким образом, имеет одинаковое значение в любой точке на заданном расстоянии r от заряда.Эквипотенциальная сфера представляет собой круг на двумерном изображении на рисунке 1. Поскольку линии электрического поля направлены радиально от заряда, они перпендикулярны эквипотенциальным линиям.

Рис. 1. Изолированный точечный заряд Q с линиями электрического поля синего цвета и эквипотенциальными линиями зеленым. Потенциал одинаков вдоль каждой эквипотенциальной линии, а это означает, что для перемещения заряда в любом месте вдоль одной из этих линий не требуется никакой работы. Для перемещения заряда от одной эквипотенциальной линии к другой необходима работа.Эквипотенциальные линии в любом случае перпендикулярны линиям электрического поля.

Важно отметить, что эквипотенциальные линии всегда перпендикулярны линиям электрического поля . Никакой работы не требуется, чтобы переместить заряд вдоль эквипотенциала, так как Δ В = 0. Таким образом, работа равна

Вт = −ΔPE = − q Δ В = 0,

Работа равна нулю, если сила перпендикулярна движению. Сила направлена ​​в том же направлении, что и Е, поэтому движение по эквипотенциалу должно быть перпендикулярно Е.Точнее, работа связана с электрическим полем на

W = Fd cos θ = qEd cos θ = 0,

Обратите внимание, что в приведенном выше уравнении E и F символизируют величины напряженности и силы электрического поля соответственно. Ни q , ни E , ни d не равны нулю, поэтому cos θ должно быть равно 0, то есть θ должно быть равно 90º. Другими словами, движение по эквипотенциалу перпендикулярно Е.

Одно из правил для статических электрических полей и проводников состоит в том, что электрическое поле должно быть перпендикулярно поверхности любого проводника. Это означает, что проводник является эквипотенциальной поверхностью в статических ситуациях . На поверхности проводника не может быть разности потенциалов, иначе будут течь заряды. Одно из применений этого факта состоит в том, что проводник можно зафиксировать при нулевом напряжении, соединив его с землей с помощью хорошего проводника — процесс, называемый заземлением .Заземление может быть полезным инструментом безопасности. Например, заземление металлического корпуса электроприбора гарантирует, что он находится при нулевом напряжении относительно земли.

Заземление

Проводник можно зафиксировать при нулевом напряжении, соединив его с землей с помощью хорошего проводника — процесс, называемый заземлением.

Поскольку проводник является эквипотенциальным, он может заменить любую эквипотенциальную поверхность. Например, на рисунке 1 заряженный сферический проводник может заменить точечный заряд, а электрическое поле и потенциальные поверхности вне его останутся неизменными, что подтверждает утверждение о том, что распределение сферического заряда эквивалентно точечному заряду в его центре.

На рисунке 2 показано электрическое поле и эквипотенциальные линии для двух одинаковых и противоположных зарядов. Имея линии электрического поля, эквипотенциальные линии можно провести, просто сделав их перпендикулярными линиям электрического поля. И наоборот, учитывая эквипотенциальные линии, как на рисунке 3а, линии электрического поля можно нарисовать, сделав их перпендикулярными эквипотенциалам, как на рисунке 3б.

Рис. 2. Линии электрического поля и эквипотенциальные линии для двух равных, но противоположных зарядов.Эквипотенциальные линии можно провести, сделав их перпендикулярными линиям электрического поля, если они известны. Обратите внимание, что потенциал наибольший (наиболее положительный) вблизи положительного заряда и наименьший (наиболее отрицательный) вблизи отрицательного заряда.

Рис. 3. (а) Эти эквипотенциальные линии можно измерить вольтметром в лабораторном эксперименте. (b) Соответствующие силовые линии электрического поля находят, проводя их перпендикулярно эквипотенциалам. Обратите внимание, что эти поля согласуются с двумя равными отрицательными зарядами.

Рис. 4. Электрическое поле и эквипотенциальные линии между двумя металлическими пластинами.

Одним из наиболее важных случаев является случай с известными параллельными проводящими пластинами, показанными на рисунке 4. Между пластинами эквипотенциалы расположены на равном расстоянии друг от друга и параллельны. То же самое поле можно было бы поддерживать, поместив проводящие пластины на эквипотенциальные линии при показанных потенциалах.

Важное применение электрических полей и эквипотенциальных линий связано с сердцем. Сердце полагается на электрические сигналы для поддержания своего ритма.Движение электрических сигналов заставляет камеры сердца сокращаться и расслабляться. Когда у человека сердечный приступ, движение этих электрических сигналов может быть нарушено. Искусственный кардиостимулятор и дефибриллятор могут использоваться для запуска ритма электрических сигналов. Эквипотенциальные линии вокруг сердца, грудного отдела и оси сердца являются полезными способами наблюдения за структурой и функциями сердца. Электрокардиограмма (ЭКГ) измеряет слабые электрические сигналы, генерируемые во время деятельности сердца.Подробнее о взаимосвязи между электрическими полями и сердцем обсуждается в разделе «Энергия, хранящаяся в конденсаторах».

Исследования PhET: заряды и поля

Перемещайте точечные заряды по игровому полю, а затем просматривайте электрическое поле, напряжения, эквипотенциальные линии и многое другое. Это красочно, это динамично, это бесплатно.

Нажмите, чтобы запустить симуляцию.

Резюме раздела

  • Эквипотенциальная линия — это линия, вдоль которой электрический потенциал постоянен.
  • Эквипотенциальная поверхность представляет собой трехмерную версию эквипотенциальной линии.
  • Эквипотенциальные линии всегда перпендикулярны линиям электрического поля.
  • Процесс, с помощью которого проводник может быть зафиксирован при нулевом напряжении, соединив его с землей с помощью хорошего проводника, называется заземлением.

Концептуальные вопросы

  1. Что такое эквипотенциальная линия? Что такое эквипотенциальная поверхность?
  2. Объясните своими словами, почему эквипотенциальные линии и поверхности должны быть перпендикулярны линиям электрического поля.
  3. Могут ли пересекаться разные эквипотенциальные линии? Объяснять.

Задачи и упражнения

  1. (a) Нарисуйте эквипотенциальные линии вблизи точечного заряда + q . Укажите направление возрастания потенциала. (b) Сделайте то же самое для точечного заряда −3 q .
  2. Нарисуйте эквипотенциальные линии для двух одинаковых положительных зарядов, показанных на рисунке 5. Укажите направление увеличения потенциала.

    Рис. 5. Электрическое поле вблизи двух равных положительных зарядов направлено от каждого из зарядов.

  3. На рис. 6 показаны силовые линии электрического поля вблизи двух зарядов q 1 и q 2 , первый из которых в четыре раза больше второго. Начертите эквипотенциальные линии этих двух зарядов и укажите направление возрастания потенциала.
  4. Нарисуйте эквипотенциальные линии на большом расстоянии от зарядов, показанных на рисунке 6. Укажите направление увеличения потенциала.

    Рис. 6. Электрическое поле вблизи двух зарядов.

  5. Нарисуйте эквипотенциальные линии вблизи двух противоположных зарядов, где отрицательный заряд в три раза больше положительного по величине. См. рис. 6 для аналогичной ситуации. Укажите направление возрастания потенциала.
  6. Нарисуйте эквипотенциальные линии вблизи отрицательно заряженного проводника на рис. 7. Как будут выглядеть эти эквипотенциальные линии на большом расстоянии от объекта?

    Рис. 7. Отрицательно заряженный проводник.

  7. Нарисуйте эквипотенциальные линии, окружающие две проводящие пластины, показанные на рисунке 8, учитывая, что верхняя пластина имеет положительный заряд, а нижняя пластина имеет равное количество отрицательных зарядов.Обязательно укажите распределение заряда на пластинах. Является ли поле самым сильным там, где пластины находятся ближе всего? Почему так должно быть?

    Рисунок 8.

  8. (a) Нарисуйте линии электрического поля вблизи заряженного изолятора на рисунке 9. Обратите внимание на неоднородное распределение заряда. (b) Нарисуйте эквипотенциальные линии, окружающие изолятор. Укажите направление возрастания потенциала.

    Рис. 9. Заряженный изолирующий стержень, который можно использовать для демонстрации в классе.

  9. Естественный заряд на земле в погожий день на открытой местности составляет –1,00 нКл/м 2 . а) Чему равно электрическое поле относительно земли на высоте 3,00 м? б) Рассчитайте электрический потенциал на этой высоте. (c) Нарисуйте электрическое поле и эквипотенциальные линии для этого сценария.
  10. Малый электрический скат (Narcine bancroftii) поддерживает невероятный заряд на голове и заряд, равный по величине, но противоположный по знаку, на хвосте (рис. 10).а) Нарисуйте эквипотенциальные линии, окружающие луч. (b) Нарисуйте эквипотенциали, когда луч находится вблизи корабля с проводящей поверхностью. в) Как это распределение заряда может быть полезно лучу?

    Рис. 10. Малый электрический скат (Narcine bancroftii) (кредит: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Коллекция рыболовства NOAA).

Глоссарий

эквипотенциальная линия:  линия, вдоль которой электрический потенциал постоянен

заземление:  фиксация проводника при нулевом напряжении путем соединения его с землей или землей

Устройства электробезопасности — Energy Education

Рисунок 1: Блок предохранителей в подвале [1] — это один из типов устройств электробезопасности.

Многие энергетические услуги в доме используют электричество. Крайне важно иметь различные предохранительные устройства для защиты от пожара и поражения электрическим током. Аналогичные проблемы возникают при использовании электроэнергии в промышленности. На этой странице рассматриваются эти электрические устройства безопасности. А именно, предохранители, автоматические выключатели и прерыватели цепи замыкания на землю. Для получения более подробной информации, пожалуйста, перейдите к основным статьям.

И предохранители, и автоматические выключатели являются точкой соединения между электрической сетью и индивидуальным домом.

Для получения более подробной информации см. подключение домов к электросети.

Предохранитель

основной артикул

Предохранитель — это электрическое защитное устройство, способное защитить электрическую цепь от чрезмерного электрического тока. Он предназначен для пропускания тока через цепь, но в случае, если ток превысит некоторое максимальное значение, он разомкнется, разорвав цепь.

Автоматический выключатель

Рисунок 1: Коробка автоматического выключателя. [2]
основной артикул

Автоматические выключатели — это устройства, защищающие цепи от перегрузки по току. Они выполняют ту же работу, что и предохранители, но не разрушаются при активации. Их установка дороже, чем предохранители, но, поскольку компоненты редко нуждаются в замене, в долгосрочной перспективе это может быть дешевле. Автоматические выключатели часто считаются более безопасными, поскольку пользователь не может так же легко отключить их (например, установить предохранитель неправильного размера).

Автоматические выключатели функционально размыкают выключатель, который отключает весь электрический ток до того, как избыточный электрический ток может вызвать пожар.Перед сбросом автоматического выключателя всегда выключайте или отключайте электронные устройства, которые использовались с активированным выключателем.

Прерывание цепи замыкания на землю

Рисунок 1: Вилка GFCI. [3]
Прерыватель цепи замыкания на землю

Прерыватель цепи замыкания на землю — это устройство, предназначенное для обнаружения незначительного несоответствия токов (входящего и выходящего из цепи) для предотвращения поражения электрическим током. Они обязательны в ванных комнатах и ​​на кухнях, а также в любом другом месте дома, где вода может соприкасаться с электрической цепью. [4]

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:

Каталожные номера

  1. ↑ Это изображение предоставлено кем-то из группы энергетического образования.
  2. ↑ By BrokenSphere (Собственная работа) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) или CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) ], через Wikimedia Commons Wikimedia Commons [онлайн], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Eaton_circuit_breaker_panel_open.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.