ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ / 10 Распределение потенциала и растекание тока в месте замыкания на землю

Распределение потенциала и растекание тока в месте замыкания на землю. Шаговое напряжение. Напряжение прикосновения.

При повреждении изоляции электрического аппарата (электродвигатель, трансформатор и т.д.) и пробое фазы на заземленный корпус электрооборудования, при падении на землю провода под напряжением может образоваться цепь, по которой потечет ток замыкания на землю (рис. 1).

Рисунок 1- Цепи тока замыкания на землю

В объеме земли, где протекает ток, возникает так называемая, зона растекания тока замыкания на землю, - зона земли, за пределами которой электрический потенциал может быть условно принят равным нулю (ГОСТ (2.1.009)).

Значение тока замыкания на землю будет зависеть от системы сети, ее мощности протяженности, сопротивления цепи сети замыкания и пр. Для упрощения анализа предположим, что заземлитесь имеет форму полусферы и находится в однородном грунте. Если на расстоянии д о 20 м нет других электродов, то линии растекания тока направлены по радиусам от заземлителя. По мере удаления тока от заземлителя, падение напряжения на единицу длины уменьшиться. Это объясняется тем, что объем земли в полусфере увеличивается по мере удаления тока or заземлителя. Если с помощью вольтметра измерить потенциалы по линии растекания тока замыкания, то получим кривую, изображенную на рисунке 2. Потенциал на поверхности земли будет измеряться по уравнению гиперболы.

По форме кривой легко обнаружить, что вблизи заземлителя потенциал падает очень резко, а в некотором удалении от него постепенно, и, наконец, на расстоянии примерно 15-20 метров становится столь незначительным, что его можно принять равным нулю.

С замыкание тока на землю тесно связаны такие понятия, как напряжение шага и напряжение прикосновения.

Напряжение шага (ГОСТ 12.1.009) - это напряжение, которое может возникнуть между двумя точками земли на расстоянии одного шага, равного 0,8 метра, когда по ней протекает ток замыкания на землю. Значение шагового напряжения не одинаково на всей площади зоны растекания тока. Оно постепенно снижается по мере удаления от заземлителя и на расстоянии 15-20 метров от заземлителя становится столь же незначительным, что его можно принять нулю. Снижение напряжения шага достигается путем выравнивания потенциалов в зоне протекания тока.

Напряжением прикосновения (ГОСТ 12.1.009) называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю, которых одновременно касается человек подсхеме «рука-рука» или «рука-ноги», находясь на расстоянии 0,8 метра от оборудования. Напряжение прикосновения зависит от расстояния между заземленным корпусом и заземлителем, от значения сопротивления в цепи замыкания, от значения сопротивления в цепи замыкания, от степени спада потенциала.

Рисунок 3- Контурная схема заземления

(3-4)м

Распределение потенциала и растекание тока в месте замыкания на землю. Шаговое напряжение. Напряжение прикосновения.

При повреждении изоляции электрического аппарата (электродвигатель, трансформатор и т.д.) и пробое фазы на заземленный корпус электрооборудования, при падении на землю провода под напряжением может образоваться цепь, по которой потечет ток замыкания на землю (рис. 1).

В объеме земли, где протекает ток, возникает так называемая, зона растекания тока замыкания на землю, - зона земли, за пределами которой электрический потенциал может быть условно принят равным нулю (ГОСТ (2.1.009)).

Значение тока замыкания на землю будет зависеть от системы сети, ее мощности протяженности, сопротивления цепи сети замыкания и пр. Для упрощения анализа предположим, что заземлитесь имеет форму полусферы и находится в однородном грунте. Если на расстоянии д о 20 м нет других электродов, то линии растекания тока направлены по радиусам от заземлителя. По мере удаления тока от заземлителя, падение напряжения на единицу длины уменьшиться. Это объясняется тем, что объем земли в полусфере увеличивается по мере удаления тока or заземлителя. Если с помощью вольтметра измерить потенциалы по линии растекания тока замыкания, то получим кривую, изображенную на рисунке 2. Потенциал на поверхности земли будет измеряться по уравнению гиперболы.

По форме кривой легко обнаружить, что вблизи заземлителя потенциал падает очень резко, а в некотором удалении от него постепенно, и, наконец, на расстоянии примерно 15-20 метров становится столь незначительным, что его можно принять равным нулю.

С замыкание тока на землю тесно связаны такие понятия, как напряжение шага и напряжение прикосновения.

Напряжение шага (ГОСТ 12.1.009) - это напряжение, которое может возникнуть между двумя точками земли на расстоянии одного шага, равного 0,8 метра, когда по ней протекает ток замыкания на землю. Значение шагового напряжения не одинаково на всей площади зоны растекания тока. Оно постепенно снижается по мере удаления от заземлителя и на расстоянии 15-20 метров от заземлителя становится столь же незначительным, что его можно принять нулю. Снижение напряжения шага достигается путем выравнивания потенциалов в зоне протекания тока.

Напряжением прикосновения (ГОСТ 12.1.009) называется напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю, которых одновременно касается человек подсхеме «рука-рука» или «рука-ноги», находясь на расстоянии 0,8 метра от оборудования. Напряжение прикосновения зависит от расстояния между заземленным корпусом и заземлителем, от значения сопротивления в цепи замыкания, от значения сопротивления в цепи замыкания, от степени спада потенциала.