книги / Промывочные жидкости и тампонажные смеси
..pdfКзадаче 32.Квычислениюнапряженности электрического поля, создаваемого ВЛ,набалконе второго этажажилогодома
Задача 33. Известно, что вблизи электроустановок промыш ленной частоты (50 Гц) сверхвысокого и ультравысокого напря жения—330 кВ и выше(воздушныхлиний электропередачи, под станций, распредустройств и др.) возникает интенсивное элек трическое поле, вредное для здоровья людей. Поэтому сущест вующие нормы ограничиваютдлительностьпребываниялюдей в электрическом полев зависимости отего напряженности и отка тегории людей (персонал, обслуживающий электроустановки; сельскохозяйственный персонал; население). При необходимости нахождения людей в электрическом поле напряженностью £ вы ше допустимого значения или большей продолжительности, чем предусмотрено нормами, требуется применение защитных средств —экранирующих костюмов, экранов(см. рисуноккзада че)и др.
Допустим, что в открытом распредустройстве500 кВ предстоит плановаяработанарядеучастков с повышенной напряженностью Еэлектрическогополя. Работабудет проводитьсябезприменения защитных средств —экранов, экранирующих костюмов и пр.
Продолжительностьработы зависитотее объемаи составляет: 60 мин. напервом участке, где £=10 кВ/м; 90 мин. навтором участке, где £= 8 кВ/м..
Требуется: вычислить наибольшее допустимое время выпол ненияработдлятретьего участка, где Е=6 кВ/м, имеяв виду, что приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту времени пребывания человека в электрическом поле, недолжно превышать8 ч в течениерабочегодня.
Литература [22,23].
Кзадаче 33.Защитные средства
а—экранирующий костюм изтокопроводящейтканидля защитыотвредного воздействия электрического поля промышленной частоты(50 Гц) /—капюшон; 2—куртка;3—проводники,соединяющиеотдельныеэлементы костюма;4— брюки;5—сапоги;6—перчатки;б—экранирующий козырек(экран) над шка фом управления выключателем 500 кВ
Задача 34. Человек в течение некоторого времени находился вблизи ВЛ сверхвысокого напряжения без применения средств защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты. При этом напряженностьэлектрическогополянауровне высоты его ростасоставляла4,7 кВ/м.
Дано: высота тела человека h = 153 см; масса тела человека G=47 кг; плотностьтела человекарп= 1,05 г/см3; удельное элек трическоесопротивлениетелачеловекар,= 10 Ом м.
Требуется, определить мощность электрического поля, по требленную телом человека.
Указания: при расчете следует заменить тело человека равной ему по высоте и объему половиной вытянутого эллипсоида вра щения (овоида) с полуосями а и Ь, стоящего на земле так, что
большая его полуось а перпендикулярна поверхности земли (см. рисунок к задаче31).
Литература [3,22].
Задача 35. Определить энергию электрического поля про мышленной частоты, поглощенную телом человека, работавшего в открытом распределительном устройстве(ОРУ) в течение/=4 ч стоя непосредственно на земле в токопроводящей обуви без ка ких-либо средств защиты от воздействия электрического поля. При этом напряженностьэлектрическогополя науровне высоты его ростасоставляла5 кВ/м.
Дано ростчеловека h - 1,8 м; массаего тела G - 97 кг; плот ностьтеларп= 1,05 г/см1;удельноеэлектрическоесопротивление теларэ = 10 Омм.
Указания: следуетзаменитьтело человекаравной ему повысоте и объему половиной эллипсоида вращения (овоида) с полуосями а и bt стоящего так, что большая его полуось а перпендикулярна поверхности земли (см. рисунокк задаче31).
Литература.(3,9,22].
Задача 36. Вычислить напряженность электрического поля, генерируемого ВЛ 330 кВ, на высотетелачеловека, стоящегопод средним проводом (фазой) в серединепролетаВЛ.
Линия имеет горизонтальное расположение проводов; грозо защитныетросы изолированы отопор; фазы расщепленные.
Дано: количество проводов в фазеп- 2; шаграсщепленияфазы а= 0,4 м; радиус каждого проводаг0= 13,6 мм; расстояние между соседними фазами d = 8,9 м; высота подвеса проводов на опоре Нп=20 м; габаритлинии Н0=7,5 м;ростчеловекаИ= 1,8 м.
Литература.[3,9,22].
Кзадаче 36.Красчетунапряженности электрического поля на высоте роста человека,стоящего подсредней фазой всередине пролета ВЛ330 кВ
Ответы 32.£=600 В/м. ЗЗЛ)10П=2ч.
34.Р„=0,42 • 10"6Вт.
35. В;= 0,01Дж.
36.£= 7 кВ/м.
Тема 5. Работыпофазные и поднапряжениемвыше 1000В
Задача 37. Вблизи и параллельно однофазной однопроводной воздушной линии электропередачи (ВЛ) переменного тока про ложена на деревянных опорах и, следовательно, изолирована от земли стальнаяпроволокабольшой длины.Аналогами этой схемы могут служить контактная линия электрифицированной желез ной дороги, работающей на переменном токе, и шпалерная про волоканавинограднике.
В этом случае проволока оказывается в электрическом поле, создаваемом ВЛ, вследствие чего на проволоке наводится элек трическое напряжение относительно земли £/п.Значение £/, В, в подобных случаях зависитотэлектрическогозарядалинии Q, Кл, и расстояний отпроволоки до провода ВЛ т и доего зеркального изображенияп\
где е0=8,85 • 1(Г12электрическаяпостоянная, Ф/м.
Дано: высота расположения над землей провода ВЛ Н = 4 м и проволоки И= 1,5 м; расстояния между проекциями на землю проводалинии и проволоки х= 4 м (1-й случай) и х=0 (2-йслу чай); диаметрпроводалинии d= 12 мм; напряжение проводаот носительноземли U= 1000 В.
Требуется: вычислить значения напряжения относительно земли Un, наведенного ВЛ на шпалерной проволоке, для двух случаев:
1) Uxпри расположении проволоки нарасстоянии хот ВЛ и навысотеh над землей (точкаАнарисункек задаче);
2) U2при расположении проволоки непосредственно под проводом линиинатой жевысотеИ.
Литература (3,12,21].
К задаче 37.Копределениюзначения напряжения, наведенного Ш1 на шпалерной проволоке А—шпалерная проволока;В—провод ВЛ; С—зеркальное изображение провода ВЛ
Задача 38 (с решением). При подготовке к пофазному ремонту ВЛ 35 кВ был отключен один из проводов (фаза) ВЛ, который подлежал ремонту. На этом проводе наводился электростатиче ский потенциал ср3отвлияниядвух оставшихся под напряжением проводов.
Дано; опоры линии—П-образныес горизонтальным расположе нием проводов,безгрозозащитныхтросов; расстояниемежду сосед ними проводами наопореd= 3 м;высота крепленияпроводов к гир ляндеизоляторов Н„ = 12,09 м;габаритлинии (наименьшеерасстоя ниепо вертикали отпроводадо земли) Н0=7 м (см. рисунок к зада че); взаимная емкость между проводами СаЬ= 1,9*10-9 Ф/км; марка проводаАС-150;расчетный радиус проводаг=0,85 см;сопротивле ниетелачеловекаRh= 1000 Ом.
Требуется:определитьпотенциал ср„ напряжение прикоснове ния U„pи ток /А, протекающий черезтело человекапри прикосно вении его к отключенномупроводу. Задачу следует решитьв двух
вариантах: 1) при длине отключенного провода Ц = 50 км и 2) Ц =0,24 км (один пролетлинии).
Решение. Наведенный электростатический потенциал на от ключенном проводетрехфазной линии можно вычислить по вы
ражению |
|
|
|
Ф.= Ч,1п ^ |
/1п ^ |
Г |
. |
do.b |
|
|
Предварительно находим значения величин, входящих в эту формулу.
Средняявысотаподвесапроводовнад землей Нс=(Яп+ 2Н0) /3 =(12,0 + 2-7)/3 =8,7 м.
Средние геометрические значения расстояний от проводовдо их зеркальных изображений, м
А.* = >/АгАзАз > где, согласнорисунку к задаче,
Аз = Jd2+4H2c =7з2+4-8,72=17,66 м;
Dl3= yj4d2+4Н2=<у/4-32+4-8,72=18,41 м;
D23= Jd2+4ЯС2= л/з2+4-8,72=17,66 м.
Следовательно, Da = ^17,6618,4117,66= ^/5741,6 = 17,91 м.
Среднее геометрическое расстояние между проводами трех фазной BJ1
d„.b =*ldd 2d =^/3-3-2-3 = 3,78 м.
Тогданаведенный наотключенном проводепотенциал
35 103 |
In |
17,91 |
/ In |
2-8,7 |
=4027 В. |
1, |
3,78 |
0,85 10'2 |
Напряжение прикосновения вычисляем по формуле, которая отвечает рассматриваемой схеме при прикосновении человека к незаземленномупроводу
«>C'hLRt
+cm)is»] +1
При небольших значенияхRh, например 1000 Ом, и L < 100 км, что имеетместо в рассматриваемом случае, выражениев квадрат ных скобках под корнем значительно меньше единицы, поэтому им можно пренебречь. При этом формуладлявычисления напря женияприкосновенияпринимаетвид
Un=U^Ca,LR,
Результаты вычисленияпо этой формуле: при Lx=50 км
ипо |
35103 |
- 314 -1,9-10-’-103 -50 -10’• 10’=603 В, |
|
-Уз |
|
/, = ищ/ Я,=603 / 10’«0,603 А;
при L =0,24 км
С/пр= ^ -314-1,9- 10’- 10-J-0,24-10J-10! =2,89B,
/,= ищ/ Л,=2,89 / 10J = 0,003 А =3 мА.
Кзадаче 38.Воздушная линия электропередачи
а—некоторыразмерыНп—высота подвеса провода на опоре;Н0—габаритли нии (наименьшее расстояние отпроводадоземли);Нс—средняя высота подвеса провода надземлей;/—стрела провеса провода;L—длина пролеталинии;б,в — расчетныесхемыдля определения частичныхемкостей ВЛб—трехфазная ВЛ;
в—эквивалентнаядвухпроводная ВЛ
Задача 39. Отключенный отисточниковпитанияи незаземленный один провод трехфазной ВЛ напряжением 110 кВ находится
под электростатическим потенциалом (рэ = 8,1 кВ, наведенным оставшимисяв работепроводами.
Дано: взаимная емкость проводов Cah = 1,2 • 10-9 Ф/км; сопро тивлениетелачеловекаRh= 1000 Ом.
Требуется: оценитьопасностьприкосновениячеловекакэтому проводу по значениям напряжения прикосновения и тока, проте кающего черезнего. Задачу решитьдлядвух случаев 1) при длине отключенногопровода L,= 100 км; 2) L2= 1км. Вычисление вы полнитьс учетом емкости проводаотносительно земли Сю.
Литература [3, 14].
Кзадаче 39.Копределениюнапряжения прикосновения котключенномуи незаземленномупроводу,находящемуся подэлектростатическим потенциалом (проводЬ)
Задача 40. При пофазном ремонте ВЛ напряжением 110 кВ один из проводовбыл отключен отисточниковпитания и зазем лен в одном месте черезсопротивлениег,=500 Ом.
Дано емкостьпроводаотносительно земли Сю=5,1 • 109 Ф/км; взаимнаяемкость между проводами Cab = 1,0 • 109 Ф/км;длинаот ключенного провода L =87 км; сопротивление тела человека /?А=900 Ом.
Требуется: определить напряжение прикосновения U„pдля че ловека, прикоснувшегося к этому проводу, и ток, протекающий при этом черезтело человека /А, обусловленные электростатичес ким влиянием оставшихся в работе проводов, а также сопротив ление г„ при котором напряжение прикосновения Unpк проводу непревысит42 Вотносительноземли, т.е. безопасно.
Литература [3, 14].
К задаче 40.Копределениюнапряжения прикосновения котключенному и заземленномупроводу ВЛ,находящемуся подэлектростатическим потенциалом (проводЬ)
Задача 41. При подготовке ВЛ к пофазному ремонту полагается устанавливать на отключенный (подлежащий ремонту) провод два временных переносных заземлениявблизи друготдруга. Это требо вание вызвано необходимостью обеспечить высокую степень на дежности заземления провода, находящегося под электростатиче ским и магнитным влиянием оставшихся в работе проводов.
В данном случаеодно изэтих заземлений намечено присоеди нитьк стационарномузаземлителю стальной опоры ремонтируе мой ВЛ,т.е. соединитьпровод с телом металлической опоры. Этот заземлитель, как показали испытания, обладаетсопротивлением г,=26 Ом.Другоепереносноезаземлениенамечено установитьна расстоянии несколькихметров отпервого, где заземлителем будут служитьвбитыев землю вертикальныеэлектроды (стержни).
Дано напряжение ВЛ 110 кВ;допустимоенапряжениеприкос новения С/прдоп=42 В; длина отключенного провода L, = 100 км; взаимная емкость между проводами СаЬ= 1,3 • 10-9 Ф/км; длина погруженной в землю части вертикального стержня (электрода) L =2 м;диаметр стержняd- 0,05 м; расстояниемежду соседними вертикальными электродами, установленными в ряд, S = 2 м; удельноесопротивлениеземли р = 180 Ом м.
Требуется:определить, каким сопротивлением г2должен обла дать второй заземлитель, чтобы была обеспечена безопасность прикосновения монтера к отключенномупроводу научастке вы полненияработ, т.е. напряжениеприкосновения Unpjumнедолжно превышать допустимого правилами значения 42 В; определить количество электродовп, забиваемых в землюдляустройствавто