50. Вынесение потенциала

Опасность прикосновения к за­земленным предметам при переносе потенциала. В некоторых неблаго­приятных условиях человек может оказаться под напряжением, близ­ким к потенциалу заземлителя. Та­кие условия могут возникнуть в том случае, если потенциал заземлите­ля выносится с помощью какого-ни­будь проводника за его пределы или нулевой потенциал вносится

извне в пределы заземлителя. Про­водниками-переносчиками потен­циала могут оказаться нулевые провода сетей 380/220 В, провода линий связи, рельсы железнодорож­ных путей, трубопроводы и др.

Н а рис. 30-5 приведены две схе­мы, поясняющие рассматриваемые условия. В первом случае человек находится вне зоны растекания тока и касается нулево­го провода сети 380/220 В, зазем­ленного на подстанции. Сеть выс­шего напряжения 6—35 кВ в рас­сматриваемой схеме не заземлена. При замыкании на подстанции с за­землителя стекает емкостный ток сети и заземлитель приобретает потенциал U₃, который выносится за пределы подстанции по нулево­му проводу. Во избежание несчаст­ных случаев, связанных с выносом потенциала, последний должен быть ограничен до безопасного значения. Такое ограничение возможно только в незаземленных или компенсированных сетях, где ток замыкания на землю не превос­ходит нескольких десятков ампер. В эффективно-заземленных сетях потенциал заземлителя достигает нескольких киловольт, и ограниче­ние его до безопасного значения не­возможно. Вынос потенциала за пределы установки представляет серьезную опасность для людей и должен быть исключен соответству­ющим проектированием. С этой целью трансформаторы, предназна­ченные для питания местной сети 380/220 В, должны быть вынесены за пределы установки. Для зазем­ления нейтралей этих трансформа­торов предусматривают особые за-землители.

Во втором случае человек находится в пределах уста­новки и касается провода линии связи, потенциал которого близок к нулю. При замыкании в сети вы­сшего напряжения человек оказы­вается под напряжением, близким к потенциалу заземлителя, который в эффективно-заземленных сетях велик. Чтобы обеспечить безопас­ность прикосновения к аппаратам связи при замыканиях в системе, на линиях связи предусматривают осо­бые разделительные трансформато­ры и нейтрализующие катушки, изоляция которых должна соответ­ствовать ожидаемому потенциалу заземлителя.

51. Измерение удельного сопротивления земли.

М етоды измерения удельного со­противления земли. Наилучшим ме­тодом измерения удельного сопро­тивления больших объемов земли без нарушения ее строения являет­ся метод четырех точек. Теоретичес­кое обоснование этого метода за­ключается в следующем. Допустим, что земля однородна. Представим себе точечный электрод 1 на поверх­ности земли, через который в зем­лю поступает ток/ (рис. 30-6,а). Второй электрод, через который ток выходит из земли, настолько удален, что его влиянием можно пренеб­речь. При этих условиях ток рас­пространяется во всех направлени­ях.

Если электроды расположены на прямой и на равных расстояниях (рис. 30-7), напряжение между точ­ками 3 и 4 равно:

Отношение напряжения к току I представляет собой взаимное сопротивление r участков цепи 1-2 и 3-4.

Удельное сопротивление земли можно определить из выражения

= . (30-7)

Таким образом, измерение удель­ного сопротивления земли сводится к измерению взаимного сопротивле­ния участков цепи между двумя па­рами электродов, установленных на прямой на равных расстояниях друг от друга. Источник энергии присое­диняют к наружной паре электро­дов 1—2. Напряжение измеряют у внутренней пары 3—4. Полученное из опыта взаимное сопротивление г следует умножить на 2πs.

Схема на рис. 30-7 обладает свойством взаимности. Это означа­ет, что результаты измерения не из­менятся, если источник тока присо­единить к электродам 3—4, а напря­жение измерять между электрода­ми 1—2.

Выражение (30-7) получено в предположении однородной земли. В этом случае p не зависит от s. Од­нако при измерении удельного со­противления обычно обнаружива­ют, что последнее изменяется по ме­ре увеличения расстояния между электродами. Это указывает на то, что удельное сопротивление изменя­ется с глубиной, так как при малом расстоянии между электродами большая часть тока проходит близ поверхности земли, в то время как при большом расстоянии между электродами ток проникает глубже. В этих условиях удельное сопротив­ление, вычисленное из выражения (30-7), принято называть кажу­щимся удельным сопротив­лением земли р_к при расстоя­нии между электродами s. По мере увеличения расстояния между элек­тродами кажущееся удельное сопро­тивление уменьшается или увеличи­вается в зависимости от относитель­ного удельного сопротивления ниж­них слоев.