Явления, возникающие при стекании тока в землю.

Электрическим замыканием на землю называется случайное электрическое соединение токоведущей части с землей или нетоковедущими, но проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли.

Во всех случаях ток от источника проходит в землю, через электрод, осуществляющий контакт с грунтом. Чаще всего это происходит через заземлитель.

Специальный металлический проводник-электрод, погруженный в грунт, принято называть заземлителем.

С целью упрощения картины распределения электрического поля в грунте, будем рассматривать одиночный заземлитель полусферической формы, погруженный в однородный и изотропный грунт, имеющий удельное сопротивление .

Область поверхности грунта, потенциал которой равен нулю, называется электротехнической землей.

Область поверхности грунта, лежащая вблизи заземлителя, где потенциалы не равны нулю, называется полем растекания тока.

Напряжением корпуса электроустановки относительно земли, называют напряжение между корпусом электроустановки и точками грунта, потенциалы которых могут быть приняты равными нулю.

Корпус электроустановки, присоединённый к заземлителю, будет иметь тот же потенциал, что и заземлитель, если пренебречь сопротивлением соединительных проводов.

Все электроустановки, подключенные к одному заземлителю, будут иметь одинаковый потенциал.

Напряжение прикосновения.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками цепи, которых одновременно касается человек.

– коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму эквипотенциальной кривой.

Данная формула не учитывает дополнительных сопротивлений. Для этого введем в формулу коэффициент , который учитывает дополнительные сопротивления.

– меняется в очень широких пределах.

В электроустановках на открытом воздухе и в сырых помещениях сопротивлением обуви можно пренебречь.

Сопротивление ног можно представить как две полусферические поверхности радиусом

Напряжение шага

– коэффициент напряжения шага, учитывающий форму эквипотенциальной кривой.

Введем коэффициент , который учитывает дополнительное сопротивление.

В этом случае

Тогда

Влияние режима нейтрали на условия электробезопасности.

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты, имеющие большое внутреннее сопротивление.

Глухо заземленной нейтралью трансформатора или генератора называется нейтраль, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно, или через аппараты, имеющие малое сопротивление (сети с напряжением до 1000 В).

Анализ опасности поражение электрическим током в электрической сети обычно заключается в определении напряжения прикосновения, тока через тело человека и различных параметров сети, влияющих на величину.

Сеть с глухо заземленной нейтралью

Т.к.

В сети с заземленной нейтралью параметры изоляции фаз не оказывают существенного влияния на ток через тело человека. Этот ток определяется в основном сопротивлением тела человека, включая сопротивление обуви и пола.

Бетонный, кирпичный, земляной и металлический полы являются проводящими.

Аварийный режим работы сети с заземленной нейтралью.

– проводимость.

В сети с заземленной нейтралью в аварийном режиме напряжение прикосновения увеличивается, и это увеличение определяется соотношением сопротивления замыкания и сопротивления заземления нейтрали.

Сопротивление замыкания зависит от длины участка провода, касающегося земли, от сопротивления грунта и его влажности. Как правило, сопротивление замыкания больше, чем .

+ лекция

Классификация УЗО

В соответствии с ГОСТ 12.4.155-85 классифицируются по следующим признакам:

1. По характеристикам защищаемой электроустановки

2. Виду входного сигнала (воздействующей величины) различают УЗО, реагирующие на:

   1. Токи нулевой последовательности

   2. Напряжения нулевой последовательности

   3. Сумму, разность, фазовые соотношения между током и напряжением нулевой последовательности (или выделенных гармоник напряжения и тока), а также между током или напряжением нулевой последовательности и фазовым напряжением сети

   4. Ток утечки

   5. Напряжение корпуса относительно сети

   6. Оперативный ток (постоянный, переменный непромышленной частоты), накладываемый на рабочий ток электроустановки

   7. Два и более из перечисленных факторов (многофакторные УЗО)

3. По наличию возможности регулирования уставок

4. По наличию способа контроля исправности

5. В зависимости от избирательности действия УЗО

6. В зависимости от особенностей монтажа УЗО

7. По способу подключения к электроустановке УЗО

8. По видам конструктивного исполнения

Основные требования к УЗО:

1. Быстродействие. Характеризуется временем отключения электроустановки (интервалом времени между возникновением опасной ситуации и моментом прекращения тока во всех фазах выключателя до полного гашения дуги). Время отключения будет складываться из времени срабатывания УЗО и времени отключения выключателя: .

2. Селективность (избирательность) – это свойство отключать только ту электроустановку или её часть, в которой возникла опасность поражения электрическим током.

3. Чувствительность – это свойство четко срабатывать при всех учитываемых видах повреждений в электроустановках и при прикосновениях к их частям, находящимся под напряжением.

   1. Низкая чувствительность (ток срабатывания более 0,3 А)

   2. Средняя чувствительность (ток срабатывания 0,1…0,3 А)

   3. Высокая чувствительность (менее 0,1 А)

4. Надежность – это свойство, сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции.

5. Самоконтроль или ручной контроль исправности – это способность реагировать на неисправности в самой схеме устройства и осуществлять автоматическое отключение защищенной электроустановки, при возникновении в схеме УЗО какой-либо неисправности.

6. Простота обслуживания