Расчёт сопротивления естественных заземлителей против растекания тока даёт весьма приблизительные цифры. Чтобы определить действительные значения этих показателей, обязательно требуется провести измерительные работы и фактически измерить сопротивление заземления, которые можно производить лишь после того, как монтаж и строительство на участке будут завершены. В случаях, когда измеренная действительная величина превышает установленные специальной документацией нормативы, система заземления дорабатывается путём создания дополнительного заземляющего устройства.
В понятие “естественные заземлители” обычно входят свинцовые оболочки кабелей и водопровод. Значения сопротивления их растеканию тока можно достаточно точно оценить, проведя расчёты. Нужно отметить, что если в основу водопроводной системы легли трубы, материалом для которых служит сталь со сварными стыками без дополнительной антикоррозионной изоляции, сопротивление растеканию тока у неё будет очень малое.
Для стандартных профилей труб существуют таблицы, в которых приводятся искомые значения в зависимости от диаметра труб, величины удельного сопротивления материала и длинны подземного участка.
Одним из главных условий безопасности прокладки водопровода является его установка ниже глубины промерзания грунта, а также высыхания в летний период. Таким образом, указанные в таблицах значения сопротивления растеканию тока можно учитывать как неизменные в течение всего года.
Считать свинцовые оболочки кабелей естественным заземлителем можно только после определённого времени их эксплуатации, поскольку постепенно происходит частичное разрушение джутовой оплётки, из-за чего оболочки кабелей начинают контактировать с землёй непосредственно. Для свинцовых оболочек кабелей также составлены специальные таблицы, которые позволяют приблизительно рассчитать значение сопротивления растеканию тока для участка подземных энергокоммуникаций. Эти показатели зависят от диаметра жил, удельного электрического сопротивления свинцовой оболочки и глубины прокладки.
Нужно отметить, что большОе значение на величину удельного сопротивления оказывает климатическая зона. При этом учитывается дополнительный множитель, который для климатических зон от 1 до 4-й изменяется от 7 до 1,5 соответственно.
Если в одной траншее проложены несколько кабелей, то сопротивление свинцовых оболочек против растекания тока несколько отличается от сопротивления одного проводника, поскольку создаётся взаимное экранирующее влияние жил. При этом для определения общего значения используется формула:
Rк = Rо.к/sqr(n),
где Rо.к является сопротивлением растеканию одного кабеля, а sqr(n) – корень квадратный из количества кабелей в одной траншее.
При детальном изучении первостепенных начал электростатики становится известно о том, что разнообразные вещества обладают различными свойствами проводимости (способности пропускать свободные заряженные частицы). Например, металлы обладают очень хорошей проводимостью. Именно поэтому они получили название «проводники». Такие материалы, как дерево или пластик имеют плохую проводимость, от чего получили название «непроводники». Объяснить свойства различных уровней проводимости разного материала способны особенности молекулярного строения конкретного вещества.
Таким образом, и пришли к величине, называемой электрическим сопротивлением.
Несколько ученых одновременно проводили эксперименты для детального изучения всех свойств уровня проводимости веществ, однако, в историю вошли только опыты величайшего из них. Это был физик из Германии – Георг Ом. Благодаря тому, что ученый не только теоретически вывел закон, выражающий связь силы тока с напряжением и сопротивлением, а и подтвердил на опыте данное правило, единицу измерения назвали его именем – Ом. Используют такие приборы для измерения сопротивления, как: омметр, измерительный мост, амперметр и вольтметр.
Что же такое электросопротивление?
Каждое тело, которое подвергается воздействию электротока, оказывает ему какой-либо опор. Особенность материала проводника оказывать препятствие при прохождении через него электрического тока получила название электрического сопротивления.
Сопротивление проводника – особенность материалов, а точнее составляющих самого проводника мешать движению частиц, находящихся внутри проводника, что имеют определенный заряд. В результате электроэнергия переходит в другой вид – тепло.
Смысл электросопротивления металлических проводников состоит в свободных электронах, что двигаясь по проводнику, постоянно сталкиваются с атомами и другими электронами. При возникающем контакте они теряют какое то количество энергии. То есть электроны испытывают сопротивление, оказываемое своему движению. Каждый металлический проводник имеет свое строение атома и оказывает различное сопротивление току.
Что вызывает и оказывает влияние на электросопротивление?
Сами атомы, потому что они препятствуют электрону на пути. Чем длиннее путь (или проводник), тем больше его внутреннее сопротивление, потому что всю дорогу он сталкивается с атомами и теряет энергию.
От чего зависит сопротивление?
В металле свободные электроны являются подвижными носителями зарядов. Классическая физика называет такие электроны электронным газом, потому что во время движения они ведут себя как молекулы газа. Плотность этого газа и структура кристаллической решетки связаны с определенным родом металла. А значит сопротивление проводника напрямую зависит от рода его материи. Так же на него оказывает влияние длина проводника, площадь поперечного сечения и температура.
Зависимость от сечения объясняется тем, что уменьшение сечения делает поток электронов плотней, а значит, связь электронов и частиц вещества в проводнике становится более сильной.
