Пример 40.

Человек коснулся оборванного и лежащего на земле провода воздушной линии, находящейся под напряжением. Определить напряжение прикосновения U_пр. .

Исходные данные:

Длина участка провода, лежащего на земле, l = 5 м;

расстояние от человека до этого участка l₁=3 м;

диаметр провода 2r = 0,01м;

ток замыкания на землю I_з= 10 А;

 =1000 Ом*м;

R_h =1000 Ом.

Решение:

Определяем потенциал провода, рассматривая провод, лежащий на земле , как протяженый заземлитель круглого сечения, т.е.

Определяем потенциал на поверхности земли в том месте где стоит человек:

Определяем коэффициент напряжения прикосновения учитывающий падения напряжения в сопротивлению растеканию но человека.

Определяем напряжение прикосновения

т.е. в данном случае человек подвергнут смертельной опасности поражения электрическим током.

3.7. Защита от электромагнитных полей и ионизирующих излучений

3.7.1. Расчет защитного экрана от электромагнитного излучения Пример 41.

Исходные данные:

Рассчитать толщину медного экрана для защиты от электромагнитных полей на расстоянии 3 м от излучателя. Импульсная мощность 100 кВт, средняя по времени мощность 400 Вт, длина волны – 3 м.

Решение:

Определим частоту электромагнитного излучения, если извест­на длина волны:

,

где: – длина волны электромагнитного излучения;

с – скорость распространения электромагнитных возмущений (для вакуума или воздуха – ско­рость света с = 3–10–8 м/с);

f– частота электромагнитных колебаний, Гц.

Гц = 100 МГц.

Определим глубину проникновения δ электромагнитного поля в медный экран, (т.е. глубину, не которой излучение ослабля­ется в E paз = 2,72 раза). Согласно графику на рис. 4.1.[4] глубина проникновения поля в медь составляет 0,035 мм.

Рис. 23. Глубина проникновения электромагнитных полей в толщу экрана в зависимости от частоты колебаний.

Сначала определяем время, в течение которого действует импульсная мощность:

t = мин,

= 88400 мкВт/см².

Согласно ССБТ ГОСТ 12.1.006–76 "Электромагнитные поля радиочастот.

Общие требования безопасности ", так как рабочее место находится от излучателя на расстоя­ния, равном длине волны, то есть в зоне излучения, то нормирование ведется по плотности потока мощности, по I . При воздействии электромагнитного излучения в течение всего рабочего дня допустимая плотность потока мощности составляет до 0,1 Вт/м² (до 10 мкВт/см²); при воздействии не более 2 ч – от 0,1 до 1,0 Вт/м² (от 10 до 100 мкВт/см²), а в ос­тальное гремя плотность потока энергии не должна превышать 0,1 Вт/м²; при воздействии не более 20 минут допускается от 1,0 до 10,0 Вт/м² (от 100 до 1000 мкВт/см²) , но с обяза­тельным использованием защитных очков. В остальное время работы плотность потоке энергии не должна превышать 0,1 Вт/м².

Таким образом, требуемая степень экранирования на рабочем месте при импульсном воздействии электромагнитного поля составит:

раза.

где Э_ст – степень экранирования в относительных единицах;

I_o и I_э – плотности потока энергии до и после медного экране соответственно.

Определим необходимую толщину медного экрана, создающего ослабления плотности потока энергии в 88,4 paзa.

Э ≥ e^{d /δ}; lgЭ = · lg Е; lg 88,4 = ;

1,948 = ; d = мм.

По соображениям прочности принимаем толщину медного экрана:

d = 0,5 мм.