Безопасность жизнедеятельности. Часть I. Учебное пособие. Еремина Т.В - 83 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

165 166
Расчетно-графическая работа 3
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТЕКАНИЯ ТОКА В ЗЕМЛЮ
Цель работы. Изучить причины появления напряже-
ний прикосновения и шага, влияние формы электродов и
удельного сопротивления грунта на распределение потен-
циалов в поле растекания тока.
Общие сведения
При стекании тока в землю через проводник, имеющий
преднамеренный контакт с землей, происходит потенциал
замкнувшего на землю токопроводящего предмета. Этот
потенциал определяется падением напряжения на сопротив-
лении заземленного проводника растеканию тока. Величина
напряжения одиночного заземлителя зависит от его формы,
глубины заложения, удельного сопротивления грунта
ϕ
.
Замыкание на землю приводит к появлению потенциа-
ла как на самом заземлителе, так и на поверхности грунта
вблизи данного заземлителя. Последнее сопровождается по-
явлением напряжений прикосновения и шага.
Напряжение прикосновения – разность потенциалов
между точками цепи тока, которых одновременно касается
человек. Поскольку в области защитных заземления один из
потенциалов соответствует потенциалу заземлителя, а дру-
гой – основанию, можно записать.
U
пр
= осн
ϕ
ϕ
−3 . (1)
Потенциалы
3
ϕ
и осн
ϕ
принадлежат одной и той же по-
тенциальной кривой. Следовательно,
U
пр
= 13λ
ϕ
, (2)
где L
1
– коэффициент прикосновения, учитывающий фор-
му потенциальной кривой.
Определяя U
пр
в соответствии с (2), мы не учитываем
падение напряжения на сопротивлении сомозаземления ног
растеканию тока. В случае высокого удельного сопротив-
ления грунта оно может быть значительным. Учет данного
напряжения позволит без снижения уровня безопасности
сократить объем защитных мероприятий. С учетом изло-
женного напряжение прикосновения определяется сле-
дующей формулой:
U
пр
= 213
λ
λ
ϕ
, (3)
где
2
λ
- коэффициент прикосновения, учитывающий паде-
ние напряжения на соприкосновении основания растекания
тока.
Коэффициент
2
λ
может быть рассчитан по формуле:
hR/5,11
1
2
ρ
+
=λ
, (4)
где p – удельное сопротивление грунта, Ом*м;
R
h
- сопротивление тела человека, R
h
= 1000 Ом.
Напряжение шага можно определить как разность по-
тенциалов между точками цепи, находящимися одна от
другой на расстоянии шага, на которых одновременно сто-
ит человек, т.е.
U
ш
=,a
oxx
+
−
ϕ
ϕ
(5)
где а – ширина шага, равная 0.8м.
По аналогии с напряжением прикосновения
U
ш
= 213
β
β
ϕ
, (6) 
         Расчетно-графическая работа 3                      где L1 – коэффициент прикосновения, учитывающий фор-
  ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТЕКАНИЯ ТОКА В ЗЕМЛЮ                      му потенциальной кривой.
                                                                 Определяя Uпр в соответствии с (2), мы не учитываем
     Цель работы. Изучить причины появления напряже-        падение напряжения на сопротивлении сомозаземления ног
ний прикосновения и шага, влияние формы электродов и        растеканию тока. В случае высокого удельного сопротив-
удельного сопротивления грунта на распределение потен-
                                                            ления грунта оно может быть значительным. Учет данного
циалов в поле растекания тока.
                                                            напряжения позволит без снижения уровня безопасности
                    Общие сведения                          сократить объем защитных мероприятий. С учетом изло-
                                                            женного напряжение прикосновения определяется сле-
     При стекании тока в землю через проводник, имеющий     дующей формулой:
преднамеренный контакт с землей, происходит потенциал
замкнувшего на землю токопроводящего предмета. Этот                                  Uпр= ϕ 3λ1λ2 ,             (3)
потенциал определяется падением напряжения на сопротив-     где λ2 - коэффициент прикосновения, учитывающий паде-
лении заземленного проводника растеканию тока. Величина     ние напряжения на соприкосновении основания растекания
напряжения одиночного заземлителя зависит от его формы,     тока.
глубины заложения, удельного сопротивления грунта ϕ .             Коэффициент λ2 может быть рассчитан по формуле:
     Замыкание на землю приводит к появлению потенциа-
ла как на самом заземлителе, так и на поверхности грунта                                         1
                                                                                    λ2 =                  ,       (4)
вблизи данного заземлителя. Последнее сопровождается по-                                   1 + 1,5 ρ / Rh
явлением напряжений прикосновения и шага.
     Напряжение прикосновения – разность потенциалов        где p – удельное сопротивление грунта, Ом*м;
между точками цепи тока, которых одновременно касается          Rh - сопротивление тела человека, Rh= 1000 Ом.
человек. Поскольку в области защитных заземления один из          Напряжение шага можно определить как разность по-
потенциалов соответствует потенциалу заземлителя, а дру-    тенциалов между точками цепи, находящимися одна от
гой – основанию, можно записать.                            другой на расстоянии шага, на которых одновременно сто-
                                                            ит человек, т.е.
                      Uпр= ϕ 3 − ϕосн .              (1)                                 Uш= ϕ x − ϕ ox + a,    (5)

     Потенциалы ϕ 3 и ϕосн принадлежат одной и той же по-   где а – ширина шага, равная 0.8м.
тенциальной кривой. Следовательно,                                По аналогии с напряжением прикосновения

                         Uпр= ϕ 3λ1 ,                (2)                                      Uш= ϕ 3 β 1 β 2 ,   (6)


                                                     165    166

Страницы