Зависимость шагового напряжения

Это напряжение зависит от величины напряжения конкретной ЛЭП. По кривой можно судить о максимуме потенциала в точке М и минимуму на расстоянии L от опоры в точке К.

Если человек упадет, то напряжение прикосновения может возрасти до Ugn:

Ugnn — φg,

что в соответствии с масштабом приведет к увеличению напряжения примерно в четыре раза (по сравнению с Ugl).

Подобное явление может иметь место на поверхности прилегающей к опорам высоковольтных ЛЭП, ТП или иных установок в случае порчи средств защиты.

Величина шагового напряжения в общем случае определяется как интеграл от напряженности электрического поля па длине шага l:

Формула

где х — расстояние от заземлителя.

На расстоянии от заземлителя х, большем, чем длина шага l, шаговое напряжение убывает пропорционально квадрату расстояния:

Uш=ρI3/2π l/x2

Максимального значения шаговое напряжение достигает на грани радиуса эквивалентной полусферы заземлителя (смотрите рисунок ниже):

Формула

и убывает практически до нуля на расстоянии 20 м от заземлителя.

Таким образом, для обеспечения безопасности обслуживания и по условиям работы электрооборудования в сетях до 1000 В создаются заземляющие устройства, состоящие из заземлителей и проводников, соединяющих заземлители с корпусами электрооборудования.

При возникновении однофазных замыканий на корпус заземляющие устройства снижают напряжение на корпусах заземленного электрооборудования до безопасной величины, обеспечивая безопасность обслуживающего персонала. В зависимости от режима работы нейтрали трансформаторов или генераторов в сети создаются различные условия при возникновении однофазных замыканий на землю.

Вследствие указанного к затухающим устройствам в сетях с глухозаземленной и изолированной нейтралями предъявляются различные требования.

Рассмотрим процесс, возникающий при растекании зарядов с заземлителей в случае однородного грунта вблизи заземлителя (смотрите рисунок ниже).


Схема растекания тока замыкания с полусферического заземлителя

Схема растекания тока замыкания с полусферического заземлителя


В грунте три растекании зарядов по радиальным направлениям создается электрическое тюле, напряженность которого Е изменяется по закону, близкому к гиперболическому (смотрите рисунок ниже).


Примерный характер напряженности электрического поля при растекании тока

Примерный характер напряженности электрического поля при растекании тока


Для упрощения считаем заземлитель полусферическим.


«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Определение общего сопротивления всего заземляющего контура

Определение общего сопротивления всего заземляющего контура требует учета взаимного экранирующего влияния одиночных вертикальных заземлителей и горизонтальных соединительных полос. Для этого служат коэффициенты использования ηв и ηг, приведенные в таблице ниже. Коэффициенты использования вертикальных заземлителей ηв и горизонтальных соединительных полос ηг Количество вертикальных заземлителей Отношение a/l1 1 2 3 ηв ηг ηв ηг ηв ηг 4…

Размещение вертикальных заземлителей

Намечая размещение вертикальных заземлителей по периметру замкнутого контура на расстоянии друг от друга порядка 5 м  (а = 5, d/l= 2), находим по таблице, что ηв = 0,69. Смотрите таблицу — Сопротивление (Ом) растеканию зарядов свинцовых оболочек кабелей, уложенных на глубине 0,7 м (удельное сопротивление грунта ρ = 1*102 Ом*м) Сопротивление, Ом, всех заземлителей растеканию…

Сопротивление свинцовых оболочек кабелей в траншее

Если в траншее находится несколько кабелей, то общее сопротивление их свинцовых оболочек растеканию зарядов Rк, Ом, с учетом взаимного экранирующего влияния, определяют из формулы Rк = Rou/√n где Rou — сопротивление растеканию зарядов свинцовой оболочки одного кабеля, Ом; n — число кабелей в траншее. Общее сопротивление естественных заземлителей растеканию зарядов определяют по формуле где Rc…

Определение напряжения под которым может оказаться человек

Напряжение, под которым может оказаться человек, аналитически определить невозможно, оно будет зависеть от множества факторов (в частности от соотношения заземления у приемников и источников электроэнергии). Если численные значения сопротивлений обоих заземлений будут невелики, то на величину напряжения, под которым может оказаться человек, будет влиять соотношение параметров сети и ряд других факторов. Вот почему для сетей…

Голые заземляющие проводники, проложенные в земле

Голые заземляющие проводники, проложенные в земле, выполняют одновременно роль заземлителей. Сопротивление заземляющих устройств растеканию зарядов зависит от удельного сопротивления грунта, так как основное сопротивление растеканию зарядов оказывает грунт. Приближенные средние значения удельных сопротивлений грунта ρ (Ом*м) приведены ниже: Грунт – 102*1. Песок – 102*7. Супесь – 102*3. Чернозем – 102*2 Суглинок, каменистая глина (верхний слой…