Заземлення технічних засобів

Необхідно пам'ятати, що екранування ТЗПІ та з'єднувальних ліній ефективне тільки за умови правильного заземлення.

Використовують декілька схем заземлення: одноточкові (послідовні та паралельні), багатоточкові та комбіновані (гібридні) схеми. Деякі схеми заземлення зображено нарис. 2 [10].

Одноточкова послідовна схема проста, але має недоліки. Тут зворотні струми протікають від різних електричних кіл по спільному дроту заземлення

Рис. 2. Деякі схеми заземлення: а ─ одноточкова послідовна; б ─ одноточкова паралельна; в – багатоточкова

Одноточкова паралельна схема цього недоліку не має, але вона потребує великої кількості довгих заземлювальних провідників. Це призводить до зростання електричного опору системи заземлення. Крім того, тут можуть з'являтися небажані взаємні зв'язки, створені декількома колами заземлення для кожного пристрою. Унаслідок цього можуть виникнути вирівнювальні струми і різниці потенціалів між пристроями.

Багатогочкова схема позбавлена цих недоліків. Але тут треба вживати запобіжних заходів, щоб уникнути замкнених електричних контурів. Основні вимоги до систем заземлення такі:

- система має містити загальний заземлювач, кабель заземлення, шини та дроти, які з'єднують заземлювач з об'єктом;

- опір системи заземлення має буги мінімальним;

- кожний заземлюваний елемент має бути підключений до заземлювача або до заземлювальної магістралі за допомогою окремого відгалужувача (послідовне підключення декількох заземлювальних елементів до одного провідника забороняється);

- система має бути вільною від замкнених контурів;

- не слід використовувати спільний провідник для систем екранувальних заземлень, захисних заземлень та сигнальних кіл.

- контакти мають бути захищені від корозії та утворення оксидних плівок і гальванопар;

- не можна використовувати для заземлення нульові фази електромереж, металеві конструкції будівель, екрани і захисні оболонки підземних кабелів, металеві труби систем опалення, водопостачання тощо.

Якщо якомога краще забезпечити електричний контакт між заземлювачем і грунтом, то опір системи заземлення, в основному, дорівнюватиме опору грунту. Нормовані опори різних типів грунту (опір 1 см грунту) наведено в табл. 3.

Таблиця 3. Нормовані опори різних типів грунту

Тип грунту	Зведений опір р, Ом/см
Середній	Мінімальний	максимальний
Зола, шлак, соляні відходи
Глина, суглинок, сланець
Те саме з домішкою піску			135 000
Гравій, пісок, каміння з домішкою глини або суглинку

 

Із втратою вологи провідникові властивості ґрунту зменшуються. Для більшості грунтів 30 % вологи достатньо для забезпечення малого опору. Так, для суглинку зведений опір за вологості 5 % становить 165000 Ом/см, а за вологості 30 % ─ 6400 Ом/см³. Слід зазначити, що при промерзанні грунту його опір різко зростає.

Опір заземлення залежить також від конструкції заземлювача. Для прикладу наведемо дані про опір заземлення стрижневого заземлювача діаметром 15,9 мм і довжиною 1,5 м для різних типів ґрунту (табл. 4).16

Таблиця 4. Опори стрижневого заземлювача [10]

Тип ґрунту	Зведений опір р, Ом/см^3
Середній	мінімальний	Максимальний
Зола, шлак, соляні відходи		3,5
Глина, суглинок, сланець
Те саме з домішкою піску
Гравій, пісок, каміння з домішкою глини або суглинку

 

У разі підвищених вимог до заземлення використовують багаторазове заземлення, створене з ряду одинарних симетрично розташованих і з'єднаних між собою заземлювачів.

Магістралі заземлення слід прокладати на глибині не менше 1,5 м.

Якщо заземлювачем є кругла металева пластина, розташована близько до поверхні землі, то опір заземлювача обчислюють за формулою

де р ─ питомий опір матеріалу пластини, Ом/см³; r_п ─ радіус пластини, см.

Якщо заземлювачем слугує вертикальна забита труба, то його опір розраховують за формулою

де l - довжина труби, см; r_т - радіус труби, см.