Рабочим местом в данной дипломной работе является место пользователя ПЭВМ. В ЭВМ источником опасности является электрическая часть, а именно входные цепи блока питания, который может быть подключен к сети промышленного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, с изолированной нейтралью. Данный уровень напряжения представляет опасность для человеческой жизни. Выходные цепи блока питания составляют 15, 5 В. Следовательно, устройство относится к установкам с рабочим напряжением до 1000 В.

Использовавшееся помещение с ЭВМ относится к классу помещений без повышенной опасности с точки зрения поражения электрическим током. Температура окружающей среды +20 °С,относительная влажность воздуха 6±2%. В помещении должны быть непроводящие полы, отсутствовать токопроводящая пыль, отсутствовать электрически активная среда, отсутствовать возможность одновременного прикосновения к металлическим частям прибора и заземляющему устройству, отсутствовать высокая температура и сырость.

Эксплуатация устройства должна производиться персоналом, имеющим квалификацию по ТБ III. Работа по устранению неисправностей и наладка должна производиться персоналом с квалификационной группой по ТБ не ниже III и только после снятия напряжения питания с устройства.

Согласно [23], предельно допустимые значения напряжения прикосновения и тока составляют, соответственно 20 В и 6 мА при продолжительности воздействия тока более 1 сек. Поэтому, необходимо предусмотреть защитное заземление, которое обеспечило бы защиту людей от прикосновения к нетоковедущим частям (корпуса измерительных приборов), которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся с нею в непосредственном контакте. Такой контакт обеспечивается проводником или группой соединенных между собой проводников. Одиночный проводник, находящийся в контакте с землей называется одиночным заземлителем или заземляющим электродом, а заземлитель, состоящий из нескольких параллельно соединенных электродов, называется групповым или сложным заземлителем.

По условиям безопасности заземление должно обладать сравнительно малым сопротивлением, обеспечить которое можно путем увеличения геометрических размеров одиночного заземлителя или применения группового заземлителя. В нашем случае, будем использовать групповой заземлитель.

Коэффициент использования проводимости заземления или просто коэффициент использования, есть отношение действительной проводимости группового заземлителя  к наибольшей возможной его проводимости , т.е. при бесконечно больших расстояниях между электродами:

 (6.1)

При использовании группового заземлителя определить коэффициент использования расчетным путем сложно. Поэтому, при расчете заземляющих устройств, значения η берутся из таблицы 6.1, составленной на основании опытов [24].

Табл. 6.1

Здесь: ηв – коэффициент использования вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.п.) без учета влияния полосы связи (электроды размещены в ряд);

ηг – коэффициент использования горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды.

Проводимость группового заземлителя получается путем суммирования проводимостей заземлителей обоих типов (вертикального и горизонтального), поскольку они работают параллельно:

 (6.2)

Выражение для сопротивления группового заземлителя запишется в виде:

(6.3)

где n – число вертикальных электродов;

- сопротивление вертикального стержневого электрода;

 – сопротивление горизонтального полосового электрода.

Формула для вычисления сопротивлений одиночных заземлителей растеканию тока в однородном грунте записываются в виде:

, (6.4)

где 1 – длина электрода;

s – площадь сечения электрода;

ρ – удельное сопротивление материала электрода.

Выполним заземляющее устройство в виде группового заземлителя, состоящего из трех стержневых электродов, расположенных на расстоянии r = 4 м.

1. Возьмем стержневой электрод длиной l = 5 м с круглым сечением, диаметр которого D = 10 мм. Стержень выполнен из стали, удельное сопротивление которой составляет Ом/м. Рассчитаем сопротивление вертикального электрода:

2. Горизонтальная полоса имеет следующие габаритные размеры:

длина полосы 1 = 12 м, длина сечения – а = 1 см, ширина сечения – b = 1 мм.

Горизонтальный электрод сделан из меди, удельное сопротивление которой равно Ом/м. Вычислим сопротивление горизонтальных электродов:

Отношение расстояния между вертикальными электродами r = 4 м к их длине 1 = 5 м составит r/1 ≈ 1, откуда по таблице 6.1 находим значения коэффициентов использования вертикальных и горизонтальных электродов, которые составляют соответственно ηв = 0,85, ηг = 0,85. Теперь можем вычислить сопротивление всего группового заземлителя:

Для электроустановок напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

Сопротивление группового заземлителя значительно меньше допустимого, а это означает, что рассчитанное заземляющее устройство обеспечит защиту людей от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции.

Питание к рабочему столу подводится электропроводами сечением 3 мм². Протяженность провода на пути распределительный щиток – электророзетка не превышает 20 м. Провода подводящие напряжение к щитку имеют сечение (2х6 мм²). Суммарное сопротивление проводов не превышает 1,5 Ом, что обеспечивает ток короткого замыкания на уровне 146 А. Защита сети от перегрузок должна осуществляется автоматом типа ОП‑6, рассчитанным на ток 25 А, который значительно меньше тока короткого замыкания.