34. Рассмотрите напряжение шага.
Напряжение
шага - есть разность потенциалов
двух точек на поверхности земли в зоне
растекания тока, находящихся на
расстоянии шага а и на которые одновременно
опирается человек. Стандартным значением
шага принято считать 0,8 м. Согласно
закону Ома величина напряжения шага
равна
Рассмотрим напряжение шага при растекании тока через одиночный полусферический заземлитель (см. рис. 1).
Рисунок - Распределение потенциалов на поверхности грунта и напряжение шага
Из рис. 1 видно, что напряжение шага увеличивается при приближении к заземлителю. Напряжение шага будет равно:
, где
- коэффициент напряжения шага
для заземлителя. Его значение находится
в пределах (0…1).
На
практике используют различные типы
заземлителей: одиночный протяженный,
ряд вертикальных стержней, соединенных
горизонтальной полосой; контур из полос
с внутренними параллельными полосами;
групповой контурный из полос и стержней
и др. Функция для каждого известного
типа заземлителя является справочной
и принимает значения (0…1). При проектировании
заземлителей необходимо, чтобы выполнялось
условие
В.
Для снижения напряжения шага применяют диэлектрическую обувь, диэлектрические коврики и щиты. Выходить из зоны растекания тока нужно в противоположном направлении от места растекания мелкими шагами.
35. Що таке нейтраль мережі? Які бувають режими нейтралі.
Нейтраль сети бывает изолированная и глухозаземленная.
Изолированная нейтраль – нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты, компенсирующие емкостной ток сети.
Глухозаземленная нейтраль – нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.
36. Види електричних мереж.
37. Анализ опасности трехфазных четырехпроводных электрических сетей переменного тока напряжением до 1000В (общий случай)
Прикосновение к фазному проводу рассматривают как неполное замыкание на землю.
Нейтраль сети может быть:
Изолированной – нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству (или присоединенная через оборудование, компенсирующее емкостной ток сети).
Глухозаземленной – нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.
Изоляция выполняется из диэлектрика, удельное сопротивление которого – конечная величиная. В виду старения, удельное сопротивление изоляции уменьшается. Потому, на каждом участке длины провода, изоляция имеет конечное активное сопротивление и емкость. Считаем распределенные проводимость и емкость условно сосредоточенными. В общем случае, сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли не симметричны:
Активные проводимости и удельное сопротивление тоже не симметричны:
Поэтому, несимметричны и полные проводимости между фазой и землей:
Кроме проводимости фаз, следует учитывать проводимость нулевого провода. В случае замыкания на землю, ее проводимость возрастает на величину переходной провоимости:
При
прикосновении человека к фазе, переходное
сопротивление цепи равно сопротивлению
цепи человека
,
а переходная проводимость
.
Емкостной составляющей проводимости пренебрегаем в виду ее малой величины. При замыкании фазы A на землю, ее полная проводимость будет равна:
При замыкании на землю:
Напряжения фаз (в том числе и фазы A) относительно земли после замыкания определим из векторной диаграммы:
Принимая во внимание, что фазные напряжения источника симметричны и вектор напряжения направлен по действительной оси, получаем:
(1)
где
– фазное напряжение,
– фазный множитель.
(2)
Ток замыкания на землю:
Это выражение позвонит определить ток глухого и неполного замыкания , проходящего через тело человека, касающегося фазы A и стоящего на земле.
В этом
случае, в качестве переходной проводимости
принимаем проводимость цепи человека:
Аналогично, выводятся токи замыкания для фаз B и C.
Это выражение показывает, что опаснее прикосновение к той фазе, проводимость которой относительно земли меньше, т.е. полное сопротивление меньше, чем у других фаз.
Подставим в значеня полной проводимости фаз A, B и C значения множителя и разделим действительную и мнимую части. Получим:
В этой формуле симметричны емкости и сопротивления изоляции.
Аналіз небезпеки трифазної грьохдротової мережі змінного струму з ізольованою нейтрали) напругою до 1000 В (неповне замикання).