Головна Головна -> Реферати українською -> БЖД -> Небезпека напруги кроку та розтікання струму при замиканні на землю

Небезпека напруги кроку та розтікання струму при замиканні на землю

Назва:
Небезпека напруги кроку та розтікання струму при замиканні на землю
Тип:
Реферат
Мова:
Українська
Розмiр:
5,87 KB
Завантажень:
183
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3  4 
Небезпека напруги кроку та розтікання струму при замиканні на землю
Електричним замиканням на землю називають випадковим електричним з'єднанням частин електрообладнання, яке перебуває під напругою, безпосередньо з ґрунтом або з металевими неструмопровідними частинами, не ізольованими від землі.
Замикання на землю може виникнути внаслідок появи контакту між струмопровідними частинами та заземленим корпусом або конструктивними частинами обладнання, при падінні на землю обірваного дроту, при пробої ізоляції обладнання високої напруги тощо. У всіх цих випадках струм від частин, що перебувають під напругою, проходить у землю крізь електрод, який здійснює контакт із ґрунтом. Спеціальний металевий електрод називають заземлювачем.
Розміри електрода можуть бути різними (від десятків метрів до сотень); його форма буває дуже складною, і тоді закон розподілу
потенціалів в електричному полі електрода визначається складною залежністю. Склад, а також електричні якості ґрунту — неоднорідні, особливо якщо взяти до уваги шарову його будову.
З метою спрощення картини електричного поля і його аналізу припустимо, що струм стікає до землі крізь окремий заземлювач напівкульової форми, занурений в однорідний та ізотропний ґрунт з питомим опором р, який у багато разів перевищує питомий опір матеріалу заземлювача (рис.4.8).
Якщо другий електрод перебуває на достатньо великій відстані, лінії струму поблизу досліджуваного заземлювача будуть спрямовані по радіусах від центра напівкулі. При цьому лінії струму будуть перпендикулярними як до поверхні самого заземлювача, так і до будь-якої півкулі у ґрунті, концентричної з ним.
Оскільки ґрунт однорідний та ізотропний, струм розподіляється по цій поверхні рівномірно. Отже, густина струму в точці А на поверхні ґрунту на відстані х від заземлювача визначається як відношення струму замикання Із на землю до площі поверхні півкулі радіусом х:
Ця поверхня є еквіпотенціальною.
Для визначення потенціалу точки А, яка лежить на поверхні з радіусом х, виділимо елементарний шар товщиною (їх. Падіння напруги в цьому шарі буде таким:
Потенціал точки А (або напруга цієї точки відносно землі) дорівнює сумарному падінню напруги від точки А до землі - нескінченно віддаленої точки з нульовим потенціалом:
Напруженість електричного поля в точці А визначається за законом Ома, який виражений у диференціальній формі:
Якщо підставити у формулу 4.6 відповідні значення з формул 4.4, 4.5 та 4.7, то одержимо:
Розв'язання цього інтеграла приводить до виразу:
Це й є потенціал точки А, який ми шукали. Якщо взяти до уваги, що І3р / 2pх = k = const, тоді інтеграл 4.8 набуде вигляду:
Останній вираз є рівнянням гіперболи, тому потенціали точок ґрунту у полі розтікання змінюються за гіперболічним законом (рис. 4.8).
Такий розподіл потенціалів пояснюється формою провідника-ґрунта, поперечний переріз якого зростає пропорційно квадрату відстані від центра заземлювача х2.
Якщо провідник (наприклад дріт) має постійний переріз по всій довжині, то падіння напруги на будь-якій ділянці буде пропорційним довжині цієї ділянки (рис. 4.9а). Провідник, що має форму конуса (рис.4.96), чинить різний опір струму на різних ділянках однакової довжини, бо переріз цих ділянок є різним. Ґрунт поблизу заземлювача можна розглядати як провідник конічної форми з вершиною у центрі заземлювача та кутом при вершиш g = 180е.
Найзначніше падіння напруги виявлено біля заземлювача, а щодо віддаленіших ділянок ґрунту, то вони мають більший поперечний переріз і чинять менший опір струмові.
Якщо точка А буде на значній відстані від електрода, тобто х>ос, її потенціал дорівнюватиме нулю. При наближенні точки А до центра електрода збільшується і потенціал на поверхні електрода, де відстань від центра дорівнює х3:
Це й є потенціал електрода або напруга електрода відносно землі. Оскільки матеріал заземлювача (метал) має питомий опір значно менший, ніж ґрунт, падіння напруги на заземлювачі дуже мале, і поверхню заземлювача можна вважати еквіпотенціальною. Корпус
електрообладнання матиме такий самий потенціал, якщо не брати до уваги опір з'єднувальних дротів.

Завантажити цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2  3  4 



Реферат на тему: Небезпека напруги кроку та розтікання струму при замиканні на землю

BR.com.ua © 1999-2017 | Реклама на сайті | Умови використання | Зворотній зв'язок