2.2 Методика й алгоритм розрахунку Мережі з глухо заземленою нейтраллю

2.2.1 З’ясувати вихідні дані (додаток Ж).

2.2.2 Визначити напругу однієї фази, якщо людина доторкається до однієї із фаз трифазної мережі напругою 380 В:

, В. (2.1)

2.2.3 Визначити струм, що може пройти через тіло людини , А:

, А; (2.2)

де – напруга однієї фази, В;

– опір тіла людини, Ом;

– опір заземленої нейтралі (приймаємо ), Ом;

– опір підлоги, Ом;

– опір взуття, Ом;

Мережі з ізольованою нейтраллю

2.2.4 Визначити струм, що може пройти через тіло людини , А:

, А; (2.3)

де – напруга однієї фази, В;

– опір тіла людини, Ом;

– опір підлоги, Ом;

– опір взуття, Ом;

– опір ізоляції (у мережі напругою до 1000 В коли значення опору ізоляції всіх трьох фаз рівні, ), Ом.

2.2.5 Враховуючи порогові значення струмів (табл. 2.1) зробити висновок, чи є небезпечним розраховане значення струму, що може пройти через тіло людини.

3 Розрахунок крокової напруги

3.1 Загальні положення

Людина, яка опиняється в зоні розтікання струму, знаходиться під напругою, якщо її ноги стоять на точках ґрунту з різними потенціалами. Напругою кроку (кроковою напругою) називається напруга між двома точками електричного кола, що знаходяться одна від одної на відстані кроку (0,8 м) і на яких одночасно стоїть людина. На рисунку 3.1 наведено розподіл потенціалів навколо одинарного заземлювача.

Хоча при напрузі кроку струм проходить через тіло людини по шляху «нога–нога», який є менш небезпечним за інші, однак відомі випадки ураження струмом, які спричинені саме кроковою напругою. Важкість ураження зростає із-за судомних скорочень м'язів ніг, що призводить до падіння людини, при цьому струм проходить вже по більш небезпечному шляху «рука–ноги». Крім того, віддаль між точками контакту із землею рук і ніг при падінні є більшою за довжину кроку, що обумовлює тим самим більшу різницю потенціалів.

Рисунок 3.1 – Напруга кроку

У випадку обриву проводу повітряної лінії електропередачі (рисунок 3.2, а) заборо­няється наближатись до місця замикання проводу на землю в радіусі 8 м. Виходити із зони розтікання струму необхідно дрібними кроками, що не перевищують довжини ступні і не відриваючи однієї ступні від іншої (рисунок 3.2, б). Якщо необхідно наблизитись до місця замикання проводу на землю (наприк­лад для надання допомоги), то для запобігання ураження кроковою напругою необхідно вдягнути діелектричні калоші чи боти.

а б

а – правильний напрямок виходу; б – сліди від взуття

Рисунок 3.2 – Вихід із зони замикання обірваного проводу на землю

3.2 Методика й алгоритм розрахунку

3.2.1 З’ясувати вихідні дані (додаток З).

3.2.2 Напруга кроку визначається як різниця потенціалів між точками 1 та 2, на яких стоять ноги людини:

; (3.1)

де – потенціал при напівсферичному заземлювачі в точці 1;

– потенціал при напівсферичному заземлювачі в точці 2.

Оскільки точка 1 знаходиться на відстані від заземлювача, то її потенціал при напівсферичному заземлювачі дорівнює:

; (3.2)

де – струм замикання на землю, А;

– питомий опір ґрунту, Ом·м;

– відстань від провідника до точки 1, м.

Точка 2 знаходиться на відстані . В такому випадку її потенціал становить:

; (3.3)

де – струм замикання на землю, А;

– питомий опір ґрунту, Ом·м;

– відстань від провідника до точки 1, м,

– відстань кроку людини, м.

Тоді загальна формула для визначення крокової напруги має вигляд:

; (3.4)

де – струм замикання на землю, А;

– питомий опір ґрунту, Ом·м;

– відстань від провідника до точки 1, м,

– відстань кроку людини, м.

3.2.3 Згідно з розрахунком та рисунком 3.1, зробити висновок, знижується або зростає напруга кроку в міру віддалення від точки замикання на землю та при меншій довжині кроку людини.