Сторінка
3

Електробезпека. Дія на організм, фактори ураження, перша допомога, захист, заземлення

Практично при х = 20 м . При постійному струмі, а також при змінному з частотою 50 Гц поле роз-тікання можна розглядати як стаціо-нарне поле, тому:

, (3.3)

де – питомий опір , а – напруженість електрич. поля (В/м).

Звідси, напруженість електрич-ного поля:

, (3.4)

а спад напруги на елементарному шарі грунту товщиною визначиться через напруженість наступним чи-ном: . (3.5)

Тоді потенціал в любій точці А на віддалі х від заземлювача виз-начиться спадом напруги в грунті на віддалі від х до нескінченості, тобто:

. (3.6)

Звідси , коли , а при (– радіус самого заземлювача)

. (3.7)

Розв’язавши сумісно рівняння (3.6) і (3.7) отримаємо:

, (3.8)

де . Це є рівняння рівнобічної гіперболи.

Таким чином, потенціал на поверхні грунту навколо місця стікання струму в землю змінюється по закону гіперболи, зменшуючись від свого максимального значення до нуля по мірі віддалення від заземлювача.

Струм, що проходить через заземлювач в землю переборює опір, який називається опором заземлювача розтіканню струму. Він має три складові: опір самого заземлювача, перехідний опір між заземлювачем і грунтом і опір грунту. Дві перші складові в порівнянні з третьою дуже малі, ними нехтують.

Опір розтікання струму для любого заземлювача визначається виразом (3.1). І для випадку навпілкульового заземлювача

. (3.9)

Розраховані значення опорів для заземлювачів інших типів приведені у довідниках.

Для забезпечення як можна меншого опору заземлювача використову-ються групові заземлювачі, тобто заземлювачі, які складаються з декількох паралельно увімкнених одиночних заземлювачів.

Згідно вимог правил улаштування електроустановок (ПУЕ) опір захисного заземлювача в любий час року не повинен перевищувати:

– 4 Ом – в установках до 1000 В. Якщо їх потужність , то допус-кається 10 Ом

– 0,5 Ом – при і з великими струмами замикання на землю (більше 500 А) і 250/IЗ, але не більше 10 Ом, для установок з і з малими струмами замикання на землю.

Тепер розглянемо поняття напруги дотику () і напруги кроку (). Або інакше кажучи, спад напруги на опорі тіла людини.

Напруга дотику – є різниця потенціалів двох точок елек-тричного кола, яких одночасно торкається людина. (рис. 3.2)

, (3.10)

де: – струм, що протікає через людину; - опір людини.

В області захисних заземлень одна із точок, якої торкається людина, має потенціал заземлювача , друга – потенціал основи, на якій стоїть люди-на (див. рис. 3.2). Тоді,

,(3.11)

де – коефіцієнт дотику, який врахо-вує форму потенціальної кривої. Для напівсферичного заземлювача з радіу-сом

, (3.12)

а для інших типів заземлювачів зна-чення приводиться у відповідних таблицях.

При великій віддалі, тобто при , а практично при напру-га дотику буде максимальна і , при цьому =1. При найменшому значенні х, коли людина стоїть на заземлювачі (металева заземлена підлога),

тобто при і = 0. Це без-печний випадок, людина не є під напру-

гою, хоч і знаходиться під потенціалом .

Для вирівнювання потенціалу на повер-хні грунту використовують групові зазем-лювачі та контур заземлення (рис. 3.3).

Напруга кроку – різниця по-тенціалів і двух точок на по-верхні землі в зоні розтікання струму, які знаходяться одна від одної на віддалі кроку і на яких одночасно стоїть людина (рис. 3.4)

. (3.13)