Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра Техносферная безопасность

• Название: Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра Техносферная безопасность
• Дата: 11.05.2023
• Размер: 4.84 Mb.
• Имя файла: laboratornye-dlya-tb-1.docx
• Тип: Методические указания; #1122409
• страница: 27 из 30

Заземлитель с протяженным трубчатым электродом на поверхности

У этого вида заземлителя, находящегося на поверхности земли и заглуб- ленного так, что его продольная ось совпадает с поверхностью земли, измене- ния потенциальной кривой различны в различных направлениях.



Рис. 2.4 - Распределение потенциала на поверхности земли вокруг заземлителя с протяженным трубчатым электродом:

а) потенциальная кривая вдоль оси заземлителя;

б) потенциальная кривая в плоскости, перпендикулярной оси заземлителя и пересекающей его в середине;

в) эквипотенциальные кривые на поверхности земли вокруг протяженного заземлителя
Наиболее резко потенциал падает вдоль оси заземлителя, а наиболее плавно – поперек оси по линии, проведенной через его середину.

Уравнение потенциальных кривых этого заземлителя имеют следующий

вид:

а) вдоль оси заземлителя (по оси х),

φ_х =

^{I 3ρ} ln 2l

• 
  2x
  

, (11)

где l и d – длина и диаметр сечения заземлителя.

б) поперек оси заземлителя (по оси у),

φ_у =

I ₃ ρ _ln

πl



^{2 y} , (12)

Потенциал заземлителя будет при наименьшем значении х, т. е. при х = 0,5l, если φ_з вычисляется из (11), или при наименьшем значении у, т. е. при у = 0,5d, если φ_з вычисляется из (12), т. е

φ_з =

I ₃ ρ _ln

πl

2l


^d, (13)

Эквипотенциальные линии на поверхности земли вокруг протяженного заземлителя приближаются по форме к эллипсам; на большом расстоянии от заземлителя они переходят в окружности (рис.2.4 в)

4. Напряжение прикосновения

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикос- новении к ним человека или животного

Напряжение прикосновения для человека, касающегося заземленного корпуса электрооборудования и стоящего на земле зависит от формы потенци- альной кривой и расстояния х между человеком и заземлителем (чем дальше от заземлителя находится человек, тем больше U_ПР и наоборот). Так, при наи- большем расстоянии, т. е. при х →∞, практически при х ≥ 20 м (случай А на рис. 2.5) напряжение прикосновения имеет наибольшее значение:U_пр = φз; при этом коэффициент прикосновения α1 = 1. Это — наиболее опасный случай прикосновения.

Рис.2.5 - Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе:
При наименьшем значении х, т. е. когда человек стоит непосредственно на заземлителе (случай Б на рис. 2.5), U_пр = 0 и α1 = 0. Это — безопасный слу- чай, так как человек не подвергается воздействию напряжения, хотя он, и нахо- дится под потенциалом заземлителя φ_з.

При других значениях х в пределах 0 – 20 м (случай В на рис. 2.5) U_ПР

плавно возрастает от 0 до φ_З, а α1 — от 0 до 1.

В практике устройства защитных заземлений необходимо знать макси- мальные напряжения прикосновения.

3.1.5 Шаговое напряжение

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, принимаемым равным 0,8 м, на которых одновременно стоит человек,

Шаговое напряжения возникает между ногами человека вследствие не равномерного распределения потенциала зазелителя по земле (рис. 2.6). Точка касания ноги расположенная ближе к заземляющему электроду будет иметь больший потенциал, по сравнению с более удаленной. Величина шагового на- пряжения зависит от величины шага и от расстояния х от заземлителя, а также формы потенциальной кривой растекания заземлителя.

По мере удаления от места замыкания вылечена шагового напряжения уменьшается. Шаговое напряжения на расстоянии 10..20 м от места замыкания практически не приставляет опасность.


Рисунок 2.6 – шаговое напряжение