Величину крокової напруги в різних пунктах розтікання струму визначають за різницею між напругами точок землі або підлоги , які знаходяться одна від одної на відстані 0,8 м. При віддаленні людини від заземлювача крокова напруга зменшується .

Від крокової напруги небезпека збільшується , якщо людина опинилася в межах її дії і впала . В цьому випадку величина крокової напруги зростає , тому що струм проходить через усе тіло людини .

Ураження людини кроковою напругою може статися поблизу провода , який впав на землю . Найнебезпечніша вона при ударі блискавки .

Для деяких тварин (коні , корови) величина крокової напруги більша 0,8 м , і шлях струму захоплює грудну клітку . Отже , вони більше підлягають ураженню дії крокової напруги .

Другою величиною , яка характеризує ступінь небезпеки і виникає при однофазних замиканнях , є напруга , що діє на людину в колі однофазного замикання . Ця напруга залежить від суми і величини опорів кола . У кожному з цих опорів відбувається спад частини напруг , яка діє в колі замикання .

Та частина напруги , припадає на тіло людини в колі замикання , називається напругою дотику .

З точки зору безпеки для людини має значення тільки величина напруги дотику , а не повна напруга відносно землі .

Крім сили струму замикання і опору заземлюючого пристрою , напруга дотику залежить , як і крокова , від віддаленості заземлювача і від опору та стану поверхні , на якій стоїть людина .

При розрахунках крокової напруги і напруги дотику опір взуття не враховують , тому що воно може бути вологим , підбитим металевими цвяхами або його зовсім може не бути . Опір підлоги враховують , оскільки , знаходячись у колі замикання , він обмежує напругу дотику і струм через тіло людини . Малий опір підлоги особливо не безпечний при безпосередньому дотику до частин , які перебувають під напругою .

Якщо опір підлоги великий , допускається безпосереднє дотикання до частин , які перебувають під напругою , але таке дотикання повинне бути обмежене часом дії .

Значний досвід проведення захисних заходів дає можливість замість розрахунків вибирати певні величини опору заземлюючих пристроїв та параметри інших захисних засобів .

4) Вирівнювання потенціалів

Напругу дотику і струму через тіло людини можна значно зменшити, якщо вирівняти потенціал біля електрообладнання . Фактор вирівнювання потенціалів має вирішальне значення для поліпшення умов безпеки .

В електрообладнанні напругою до 1000 В вирівнюють потенціал шляхом влаштування заземлювачів , які складаються із заглиблених у землю стальних стержнів , трубок або кутників , з’єднаних стальною штабою , або тільки із смуг , розміщених в один чи кілька рядів у межах об’єктів що захищають .

Чим менша відстань між окремими елементами заземлювача , тим краще вирівнюється потенціал землі на зайнятій ним площі при однофазних замиканнях і тим менше значення крокової напруги та напруги дотику . В електрообладнанні напругою 110 кВ і вище на краях заземлювача та за його межами може виникати крутий спад потенціалів і відповідно небезпечна крокова напруга . Щоб запобігти цьому , по краях заземлювача та за його межами , особливо при вході і виході , укладають додаткові з’єднані з основними заземлювачем стальні штаби , поступово збільшуючи глибину їх прокладання .

У промислових установках потенціали вирівнюють часто природнім шляхом завдяки наявності обладнання , розгалуженої мережі заземлення , зав’язаної з різноманітними металевими конструкціями , трубопроводами , кабелями і т. ін.

У сільському господарстві в корівниках та інших приміщеннях для тварин для зменшення напруги дотику закладають у бетонну підлогу стальний круглий дріт або штаби , з’єднані з металевими корпусом обладнання і трубопроводами . Так вирівнюють потенціали по поверхні підлоги , яка має низький опір , і між підлогою та корпусами обладнання , яке може виявитись під напругою через пошкодження ізоляції .

5) Захисні заходи в мережі з ізольованою нейтраллю

У електромережі з ізольованою нейтраллю сила струму , що проходить через тіло людини при доторканні до частин , які перебувають під напругою , або до корпуса з пошкодженою ізоляцією при обриві заземлення , залежить в основному від опору ізоляції мережі . При великому опорі ізоляції струм може мати дуже малу величину , і доторкання до частини , яка перебуває під напругою , може в деяких випадках не викликати ураження . Такі умови можливі лише в мережах малої довжини , які мають великий опір ізоляції і малу ємність проводів відносно землі .

В установках з ізольованою нейтраллю треба врахувати виникнення замикань на землю , які не вимикаються .Самі по собі однофазні замикання в цих мережах ураження не викликають . Проте за час їх усунення збільшується небезпека ураження при доторканні до струмоведучих частин і , крім того , не виключається можливість виникнення другого замикання на землю у другій фазі тієї ж мережі , чому сприяє збільшення напруги непошкоджених фаз тієї ж мережі , в √3 рази . При подвійних замиканнях на заземлених частинах може виникнути небезпечна напруга , в тому числі у мережах напругою до 1000 В . Такі випадки неодноразово спричиняли тяжкі ураження .

З точки зору безпеки має істотне значення вид подвійного замикання (на корпус чи безпосередньо на землю).

Якщо замикання виникло в двох точках електрообладнання , яке живиться від одного генератора або трансформатора і має загальні зв’язки (наприклад , через оболонки кабелів , трубопроводи , мережі заземлення) , то подібні подвійні замикання перетворюються в короткі замикання і вимикаються захистом . Тому , де є можливість , слід зв’язувати мережі заземлення окремого обладнання через водопровід , оболонки кабелів тощо , а при їх відсутності і малих відстаней між обладнаннями - за допомогою спеціальних провідників . У промисловому електрообладнанні ці зв’язки майже завжди існують , а у непромисловому - немає , тому мережі з ізольованою нейтраллю мають істотний недолік .

Якщо одне із замикань виникло на корпус , а друге безпосередньо на землю , то в електрообладнанні напругою до 1000 В на корпусі , як правило , виявляється значно менша частина між фазної напруги , тому що контакт з землею має відносно високий опір . У мережах напругою понад 1000 В такі подвійні замикання викликають спрацювання захисту або одне з місць замикання через короткий час відгоряє , і замикання перетворюється в однофазне .

Замикання безпосередньо на землю проводів двох фаз при досить високих напругах призводить до їх вимикання . Якщо опір аварійного кола виявиться більшим , а струм замикання - недостатнім для спрацювання захисту , таке замикання може бути тривалим . У таких випадках здійснити будь - які заходи захисту , пов’язані з використанням заземлення , неможливо .

Та обставина , що однофазні замикання слід невідкладно усувати , дає можливість відмовитися від спеціальних заходів щодо подвійних замикань на землю .

Для своєчасного виявлення однофазних замикань і запобігання періоду їх у двофазні необхідно своєчасно контролювати стан ізоляції . Заземлюючі пристрої в мережах з ізольованою нейтраллю напругою до 1000 В відповідно до вимог правил влаштування електроустановок повинні мати опір , не вищий 4 Ом . При живленні від генератора чи трансформатора потужністю до 100 кВА або якщо сумарна потужність кількох генераторів чи трансформаторів не перевищує 100 кВА , опір заземлюючого пристрою не повинен перевищувати 10 Ом .

Величина опору 4 Ом встановлена тому , що в мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю значних струмів однофазного замикання в умовах нормального середовища не буває . Виходячи з цього , у практиці проектування мереж з ізольованою нейтраллю напругою до 1000 В прийнято розрахункову досить високу силу струму замикання на землю - 10 А . При І3 = 10 А одержимо таку напругу дотику :

Uд = к д I3R3 =к д •10•4 < 40В,

що навіть при к д = 1 не перевищує допустимої величини .

У електрообладнанні малої потужності , що має , як правило , короткі мережі , струми замикання на землю мають дуже малу величину . Таким чином , незважаючи не допустиме для цього обладнання , збільшення опору заземлюючого пристрою до 10 Ом напруга дотику буде мати при однофазних замиканнях дуже малі значення .

У мережах з ізольованою нейтраллю напругою понад 1000 В опір заземлюючого пристрою при проходженні розрахункового струму замикання на землю у будь - який час згідно з вимог правил влаштування електроустановок визначають за формулою :

Для поліпшення умов безпеки правил влаштування електроустановок обмежують максимальний опір заземлюючого пристрою в електрообладнанні без компресії ємність сил струму не більше 10 Ом .

В обладнанні з компенсацією ємнісних струмів заземлюючим пристрій розраховують сили струмів замикання на землю повинні бути прийняті для тієї із можливих в експлуатації схем мережі , при якій струм замикання на землю мають найбільшу величину . Для цього слід врахувати розміщення компенсуючого апарата .

З метою полегшення влаштування заземлення допускається приймати за розрахункову сили струму дії релейного захисту від між фазних замикань або номінальну силу струму плавких уставок запобіжників , якщо струм замикання на землю має величину не меншу , ніж 1,5 - кратний струм установки релейного захисту або 3 - кратний номінальний струм запобіжника .

6) Захисні заходи в мережі з глухозаземленою нейтраллю

У мережах з глухозаземленою нейтраллю напругою до 1000 В основним захисним засобом є занулення корпусів електрообладнання (рис. 69). В Україні це в основному стосується мереж напругою 380/220 В .

Наявність заземленої нейтралі створює безпеку шляхом вмикання аварійної ділянки .Цього досягають з’єднанням корпусів електроприймачів з заземленою нейтраллю трансформатора або генератора . Таке з’єднання (занулення) створює при будь - якому замиканні на заземлені частини замкнене металеве коло короткого замикання , яке вимикається апаратурою захисту , незалежно від опору заземленої нейтралі .

Рис. 69. Приєднання електрообладнання до заземленого

Нульового провода (занулення).

У цехах промислових підприємств з занулюючим провідником або мережею занулення зв’язані різні металеві частини і конструкції , які утворюють третє паралельне коло . Деяка частина струму проходить через нього . Проте вона не велика , тому що коло фазний провід - віддалені металеві частини має великий індуктивний опір . Короткочасно до вимикання захистом фазна напруга розподілиться між всіма опорами пропорціонально їх величині .

7) Заземлення опор та обладнання повітряних ліній

Заземлення опор повітряних лінії визначається вимогами безпеки і вимогами захисту від грозової перенапруги . Здійснюють його на основі таких положень .

У мережах напругою понад 1000 В заземлюють залізобетонні і металеві опори ліній напругою 35 кВ , ліній 3 - 20 кВ тільки у населених пунктах , ліній всіх типів і напруг , на яких встановлені пристрої грозозахисту або підвішений трос .

На дерев’яних опорах арматуру , стержні ізоляторів та інші металеві частини необхідно заземлювати тільки при наявності на них троса або пристроїв грозозахисту .

При заземленні опор бажано використати зв'язок з землею їх фундаментів або основ , тому що в вологих ґрунтах провідність залізобетонних фундаментів і основ досить стабільна .

В електрообладнанні напругою до 1000 В всі металеві і залізобетонні опори , оскільки вони завжди знаходяться в населених пунктах повинні бути заземлені або занулені .

Опір заземлюючих пристроїв цих опор в мережах з ізольованою нейтраллю повинен становити не більше 50 Ом . Занулення роблять , з’єднуючи з нульовим проводом стержні , траверси і гаки .

Якщо на опорі є відтяжки , то їх слід також заземлювати . Заземлення роблять безпосередньо на металевій опорі приєднанням відтяжки до неї або ж до арматури чи заземлюючих спусків при залізобетонних опорах . У мережах напругою до 1000 В з заземленою нейтраллю відтяжки слід приєднувати до нульового провода .

8) Обладнання , яке підлягає заземленню або зануленню

Застосування захисних засобів є обов’язковим у всіх приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних , а також в зовнішніх установах при номінальній напрузі мережі понад 42 В змінного струму і понад 110 В постійного . У виробничих приміщеннях є елементи підвищеної небезпеки : значна кількість металевих частин , верстатне та інше обладнання , трубопроводи , металеві оболонки кабелів , провідні підлоги тощо .

При напрузі 500 В і вище заземлення потрібно влаштовувати в усіх випадках .

Заземленню або зануленню підлягають всі металеві корпуси електрообладнання , які нормально не перебувають під напругою , але можуть опинитися внаслідок пошкодження ізоляції , а також труби електропроводки , металеві оболонки кабелів та ін.

Необхідно виконувати заземлення (занулення) в тих приміщеннях житлових будинків та громадських будівель , які належать до категорії виробничих і мають ознаки підвищеної небезпеки .

Кабелі та інші конструкції для прокладання проводів і кабелів слід заземлювати , як і всі інші конструкції , що можуть виявитися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції .

Мінімальні розміри стальних захисних провідників

Бібліографічний список

1. М.В. Принц , В.М. Цимбалістий Трансформатори монтаж, обслуговування та ремонт 181 с. 2007р.

2. О.Г. Шаповаленко , В.М. Бондар Основи електричних вимірювань 317 с. 2002р.

3.О.С. Коваль Поради сільському електрику 157 с. 1990р.

4.Л.В. Журавльова , В.М. Бондар Електроматеріалознавство с. 307

5.М.В. Васильчук , Л.Е. Винокуровіа , М.Я. Тесленко Основи охорони праці с.198

6.В.Є. Китаєв Електротехніка з основами промислової електроніки с.134 - 205

Страницы: 1, 2, 3, 4