заземляющее устройство
Классы МПК: | H01R4/66 соединения для заземления, например заземляющие пластины, заземляющие штыри |
Автор(ы): | Кичкин Ю.Ф. |
Патентообладатель(и): | Марийский политехнический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-09-02 публикация патента:
09.08.1995 |
Сущность изобретения: заземляющее устройство выполнено в виде пружины, расположенной в траншее. Диаметр и шаг пружины равны ширине траншеи. Длина пружины выбирается из определенной зависимости. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее горизонтальный электрод-заземлитель, заложенный в грунт в траншею на некоторую глубину, и проводник, жестко присоединенный одним концом к горизонтальному электроду-заземлителю, другимк электроустановке, отличающееся тем, что горизонтальный электрод-заземлитель выполнен в виде пружины наружным диаметром и шагом, равным ширине траншеи, длиной
где Lпр и Lтр длина соответственно пружины и траншеи;
удельное сопротивление грунта;
K повышающий коэффициент климатической зоны;
Rд допускаемое сопротивление заземляющего устройства.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для заземления электроустановок с помощью горизонтальных (стержневых или полосовых) заземляющих устройств. Известны различные конструкции заземляющих устройств, выполненных из горизонтальных заземлителей в виде заземляющих сеток, закладываемых в грунт на различную глубину [1] Недостатками конструкции этих устройств являются значительная металлоемкость и трудоемкость заложения их в грунт. Известно заземляющее устройство, состоящее из горизонтального электрода-заземлителя, уложенного в землю на дно траншеи на глубину h 0,7 м, и проводника, жестко присоединенного одним концом к электроду-заземлителю, другим к электроустановкам [2] Недостатками конструкции этого заземляющего устройства являются значительная длина электрода-заземлителя и большой объем земляных работ по формированию траншеи для укладки его в грунт. Задачами изобретения являются уменьшение длины траншеи и объема земляных работ по ее формированию для усадки горизонтального электрода-заземлителя в грунт. Поставленные задачи достигаются выполнением горизонтального электрода-заземлителя в виде пружины. Новизна заключается в том, что горизонтальный электрод-заземлитель выполняется в виде пружины наружным диаметром и шагом, равным ширине траншеи длинойLпр= Lтр= 0,64
(1) где Lпр и Lтр длина соответственно пружины и траншеи;
удельное сопротивление грунта;
К повышающий коэффициент климатической зоны;
Rд допускаемое сопротивление заземляющего устройства. На фиг. 1 схематически изображено заземляющее устройство; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1. Вывод формулы (1) произведен следующим образом. Величина сопротивления горизонтального электрода-заземлителя определяется с помощью формулы
Rэ= Rд
(2) здесь Lэ длина электрода-заземлителя. Приравняв параметры Rэ Rg и разрешив выражение (2) относительно параметра Lэ, получаем
Lэ=
(3)
Длина пружинного электрода-заземлителя равна
Lпр Lтр bт nb (4) где bт шаг пружинного электрода-заземлителя;
nb число витков пружинного электрода-заземлителя,
nв=
(5) здесь Lэ развернутая длина одного витка пружинного электрода-заземлителя. Lэ=
(6) где Dс средний диаметр пружинного электрода-заземлителя. Приняв при некотором допущении DcD (D наружный диаметр пружины), имеем
Lэ=
(7) или при bт D
Lэ= b 3,3bт
(8)
Решая совместно равенства (8), (5) и (4), находим
Lпр= Lтр= 0,64
Последняя формула справедлива при bт D. Расчеты показывают, что применение такого пружинного электрода-заземлителя дает уменьшение длины траншеи и объема земляных работ по ее формированию в три раза. Заземляющее устройство состоит из проводника 1 (фиг. 1 и 2), идущего от электроустановки (на фиг. 1 и 2 не показана) и горизонтального электрода-заземлителя 2, выполненного в виде пружины и заложенного в траншею на глубину h. Работа заземляющего устройства происходит следующим образом. При пробое электрического тока на корпус электроустановки ток по проводнику 1 (фиг. 1 и 2) поступает в горизонтальный электрод-за- землитель 2 и уходит в землю, растекаясь в ней относительно продольной оси электрода-заземлителя во все стороны одинаково.
Класс H01R4/66 соединения для заземления, например заземляющие пластины, заземляющие штыри