Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
бжд задачи.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
291.88 Кб
Скачать

Пример решения задачи на растекание тока с групповых заземлителей

Ток Iз стекает с группового заземлителя, состоящего из трех одинаковых полушаровых электродов радиусом r = 0,5 м, размещенных в вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок).

Определить значение потенциала группового заземлителя j гр при расстояниях между центрами электродов S, равных 2,5; 10; 40 м и значении удельного сопротивления грунта r , равном 120 Ом*м (земля однородная).

Решение: Поскольку электроды одинаковы и находятся в одинаковых условиях, значения сопротивлений растеканию тока с них, токов, стекающих через них в землю, и их собственные потенциалы равны. При этом сопротивление растеканию тока одиночного электрода

ток, стекающий через одиночный электрод в землю

собственный потенциал одиночного электрода

j 0 = I0 R0 = 10 * 40 = 400 В.

С учетом наведенных потенциалов jн на один из электродов потенциалами двух других электродов потенциал группового заземлителя определяется как (2.19 ):

j гр = j 0 + (п-1)j н .

Учитывая, что:

,

получим:

.

Искомые значения потенциалов группового заземлителя будут равны:

при S = 2,5 м j гр = 1,5 * j 0 = 600 В;

при S = 10 м j гр = 1,1 * j 0= 440 В;

при S = 40 м j гр = 1,0 * j 0 = 400 В.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что при уменьшении расстояний между одиночными электродами группового заземлителя значение потенциала группового заземлителя возрастает.

Пример решения задачи на напряжение прикосновения и шага

Ток стекает в землю через полушаровой заземлитель.

1) На расстоянии x1 = 2,2 м от места замыкания на землю стоит человек (см. рисунок). Определить для него напряжение шага, если размер шага а=0,8 м.

2) На расстоянии x2 = 4 м расположена металлоконструкция (см. рисунок). Определить напряжение прикосновения для человека, касающегося металлоконструкции и находящегося на расстоянии x3= 8 м или x4 = 25 м от места замыкания.

При решении задачи принять удельное объемное сопротивление грунта r = 100 Ом*м, а сопротивления растеканию тока основания, на котором стоит человек, равным нулю.

Решение: Потенциал любой точки поверхности земли вблизи одиночного полушарового заземлителя можно определить по формуле (2.8)

1) Определим напряжение шага (см. Напряжение прикосновения и шага). Так как напряжение шага – это разность потенциалов между двумя точками поверхности земли, на которых одновременно стоит человек, в нашем случае с координатами x1 и x1+ а, рассчитаем его значение как:

2) Определим напряжение прикосновения для двух указанных в условиях задачи случаев. Напряжение прикосновения – это разность потенциалов между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (см. Напряжение прикосновения и шага). В обоих случаях человек касается металлической конструкции, имеющей связь с землей. Следовательно потенциал рук человека в обоих случаях будет равен потенциалу металлической конструкции, который может быть определен следующим образом:

Потенциал ног человека определяется потенциалом основания, на котором стоит человек (в одном случае расстоянием x3, в другом x4). Потенциал ног на расстоянии x3 рассчитывается как

следовательно напряжение прикосновения для этого случая равно

Так как расстояние x4 > 20м, можно принять потенциал ног равным нулю. Человек фактически находится вне зоны растекания тока. Следовательно, напряжение прикосновения для этого случая равно

Ответ задачи: 1) 40 В; 2) 30 В, 60 В.

Усложним задачу.

Предположим, что сопротивление растеканию тока с основания, на котором стоит человек Rосн не равно нулю, а сопротивление тела человека электрическому току Rh = 1 кОм.

1) Для человека, стоящего на расстоянии x1 = 2,2 м определим напряжение шага с учетом того, что сопротивление растеканию тока с одной ноги человека Rн = 2 кОм.

Решение: С учетом Rосн напряжение шага определяется как:

U'ш= Uш * b 2 ,

где Uш – напряжение шага, рассчитанное без учета Rосн; b 2 – коэффициент напряжения шага:

(Здесь учтено, что в контуре тока участвует поочередно каждая нога человека, и, соответственно, сопротивление основания, на котором он стоит, равно удвоенному значению Rн.)

В нашем случае

При этом U'ш = 40 * 0,2 =8 В.

Ответ задачи: 8 В.

2) Для человека, находящегося на расстоянии x4 = 25м, определим напряжение прикосновения с учетом того, что сопротивление растеканию тока с основания, на котором стоит человек Rосн = 9 кОм.

Решение: С учетом Rосн напряжение прикосновения определяется как

U'h = Uh * a2,

где Uh – напряжение прикосновения, рассчитанное ранее без учета Rосн, a 2 – коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий Rосн :

В нашем случае

Следовательно, искомое напряжение прикосновения U'h = 60 * 0,1 = 6 В. Результаты показывают, что напряжение прикосновения и шага существенно зависят от сопротивления Rосн.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]