Заземлитель

Заземлитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Í È Е 95529з

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.03.81 (21) 3265760/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 01 R 4/66

Н 02 В 1/16

Гееударстееккме кемитет (53) УДК 621.316.

995 (088.8) ле делам лзебретекий и еткрмтий

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 (72) Авторы изобретения

И. И. Коваленко и H. И. Коваленко

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ

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 нарушения 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 шаговым напряжением, при прикосновении к заземлителю — под напряжением касания.

Наиболее близким к предлагаемому является заземлитель, содержащий основной заземляющий электрод, первый дополнительный заземляющий электрод, установленный

1р 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, крышку и отвод.

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 по955293 лях, 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 силы 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, крышку и отвод, заземлитель снабжен вторым дополнительным заземляющим электродом, уста новленным 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 иэ основного заземляющего электрода 1, выполненного из металлической трубы длиной 2 — 2,5м и диаметром не менее 50 мм. В нижней части основного заземляющего электрода 1 выполнено не менее двадцати отверстий 2 диамет5

25 зо

55 ром 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 дополнительнь1х заземляющих электродов 3 и 4 разделены слоем 5 диэлектрика. Дополнительные заземляющие электроды 3 и 4 электрически соединены между собой сварным швом 6 внизу, а первый дополнительный 4 и основной 5 заземляющие электроды электрически соединены сварным швом 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 шов

6, второй дополнительный заземляющий электрод 3, верхний сварной шов 7 и основной заземляющий электрод 1.

Основной 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 основного

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 и более эффективен, чем больше ток замыкания на землю, тем сильнее действует сила

Лоренца.

Предлагаемый заземлитель повышает безопасность эксплуатации электроустановок, снижает потенциал на поверхности земли

955293

Формула изобретения

Составитель Л. Январева

Редактор И. Михеева Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Заказ 6455 65 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 вокруг заземляющего электрода и переносит его в глубину грунта, на половину длины основного заземляющего электрода, что способствует лучшему растеканию тока в земле. Конструкция заземляющего устройства несложна и надежна в эксплуатации.

Заземлитель, содержащий оовной заземляющий электрод, первый дополнительный заземляющий электрод, установленный соос- >0 но с основным заземляющим электродом в верхней его части, покрытой слоем диэлектрика на поверхности касания основного и первого дополнительного электродов, и электрически соединенный с ним, крышку и отвод, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности при прикосновении к заземлителю и снижения потенциала на

6 поверхности земли, 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Найфельд М. P. Заземление и защитные меры безопасности. М., «Энергия», 1971, с. 22 — 37.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 268545!/24-07, кл. Н 01 К 4/66, 1978.