3.2 Методика й алгоритм розрахунку

З глухо заземленою нейтраллю

1. З’ясувати вихідні дані (додаток Ж).

2. Визначити напругу однієї фази, якщо людина доторкається до однієї із фаз трифазної мережі напругою 380 В:

, В. (3.1)

3. Визначити струм, що може пройти через тіло людини , А:

, А; (3.2)

де – напруга однієї фази, В;

–опір тіла людини, Ом;

–опір заземленої нейтралі (приймаємо ), Ом;

–опір підлоги, Ом;

–опір взуття, Ом;

З ізольованою нейтраллю

4. Визначити струм, що може пройти через тіло людини , А:

, А; (3.3)

де – напруга однієї фази, В;

–опір тіла людини, Ом;

–опір підлоги, Ом;

–опір взуття, Ом;

–опір ізоляції (у мережі напругою до 1000 В коли значення опору ізоляції всіх трьох фаз рівні, ), Ом.

5. Враховуючи порогові значення струмів (табл. 2.1) зробити висновок, чи є небезпечним розраховане значення струму, що може пройти через тіло людини.

4 Розрахунок крокової напруги

4.1 Загальні положення

Людина, яка опиняється в зоні розтікання струму, знаходиться під напругою, якщо її ноги стоять на точках ґрунту з різними потенціалами. Напругою кроку (кроковою напругою) називається напруга між двома точками електричного кола, що знаходяться одна від одної на відстані кроку (0,8 м) і на яких одночасно стоїть людина. На рисунку 4.1 наведено розподіл потенціалів навколо одинарного заземлювача.

Хоча при напрузі кроку струм проходить через тіло людини по шляху «нога–нога», який є менш небезпечним за інші, однак відомі випадки ураження струмом, які спричинені саме кроковою напругою. Важкість ураження зростає із-за судомних скорочень м'язів ніг, що призводить до падіння людини, при цьому струм проходить вже по більш небезпечному шляху «рука–ноги». Крім того, віддаль між точками контакту із землею рук і ніг при падінні є більшою за довжину кроку, що обумовлює тим самим більшу різницю потенціалів.

Рисунок 4.1 – Напруга кроку

У випадку обриву проводу повітряної лінії електропередачі (рисунок 4.2, а) заборо­няється наближатись до місця замикання проводу на землю в радіусі 8 м. Виходити із зони розтікання струму необхідно дрібними кроками, що не перевищують довжини ступні (рисунок 4.2, б). Якщо необхідно наблизитись до місця замикання проводу на землю (наприклад для надання допомоги), то для запобігання ураження кроковою напругою необхідно вдягнути діелектричні калоші чи боти.

а б

а – правильний напрямок виходу; б – сліди від взуття

Рисунок 4.2 – Вихід із зони замикання обірваного проводу на землю

4.2 Методика й алгоритм розрахунку

Розрахунки проводяться у наступній послідовності:

1. З’ясувати вихідні дані (додаток З).

2. Напруга кроку визначається як різниця потенціалів між точками1 та 2, на яких стоять ноги людини:

; (4.1)

де – потенціал при напівсферичному заземлювачі в точці 1;

–потенціал при напівсферичному заземлювачі в точці 2.

Оскільки точка 1 знаходиться на відстані від заземлювача, то її потенціал при напівсферичному заземлювачі дорівнює:

; (4.2)

де – струм замикання на землю, А;

–питомий опір ґрунту, Ом·м;

–відстань від провідника до точки 1, м.

Точка 2 знаходиться на відстані . В такому випадку її потенціал становить:

; (4.3)

де – струм замикання на землю, А;

–питомий опір ґрунту, Ом·м;

–відстань від провідника до точки 1, м,

– відстань кроку людини, м.

Тоді загальна формула для визначення крокової напруги має вигляд:

; (4.4)

де – струм замикання на землю, А;

–питомий опір ґрунту, Ом·м;

–відстань від провідника до точки 1, м,

– відстань кроку людини, м.

3. Згідно з розрахунком та рисунком 4.1, зробити висновок, знижується або зростає напруга кроку в міру віддалення від точки замикання на землю та при меншій довжині кроку людини.