Расчет тока через человека при включении под напряжение шага

Приэксплуатации электрических сетей и электроустановок возможно случайное электрическое соединение токовёдущёй части непосредственно с землей токоведущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли, называемое электрическим замыканием сопровождается протеканием через нее тока. Земля становится участком электрической цепи, в зоне растекания тока, на которой из-за сопротивления земли падает напряжение и появляется разность потенциалов между отдельны­ми точками ее поверхности.

Характер растекания тока в зоне из-за разных электрических свойств грун­та описывается сложной зависимостью.

В однородном грунте от одиночного полусферического заземлителя (рис. 8.6) падение напряжения на поверхности земли в зоне растекания тока гипербо­лическому закону. При этом падение напряжения на расстоянии 1 м от заземли­теля составляет 68 %, на расстоянии 10 м – 92 %, а на расстоянии 20 м потен­циалы точек практически могут быть приняты равными нулю.

Шаговое напряжение представляет собой разность потенциалов между дву­мя точками в зоне растекания тока, находящимися на расстоянии шага 0,8 м [16].

Рис. 8.6. Распределение потенциала на поверхности земли

Попав в зону растекания, человек может оказаться под разностью потен­циалов с напряжением шага (В)

(8.6)

где I₃ –ток замыкания на землю (стекающий через заземлитель), А;

ρ – удельное сопротивление грунта» Ом м (табл. 8.2);

х –расстояние от центра заземлителя до человека, м;

а – расстояние шага, м.

Анализ формулы (8.6) показывает, что чем шире шаг, тем больше напря­жение шага.

Ток, протекающий через человека, попавшего под шаговое напряжение |(А), можно рассчитать по формуле

(8.7)

Таблица 8.2 – Удельное сопротивление фунта ρ

Характер грунта	Сопротивление грунта, ρ, Омм
Торф
Садовая земля
Глина	70...80
Каменистая глина
Суглинок
Известняк, щебень, глина
Чернозем
Супесь
Песчаная почва	700...900
Известняк, мергель
Скальный грунт

Пример 8.4. Произошел обрыв на землю высоковольтного провода, ток замыкания равен 6А. Человек находится в поле растекания потенциалов на расстоянии 1 м от упавшего провода. Ширина шага 0,8 м, грунт – супесь. Найти напряжение шага и оценить опасность поражения.

Решение. Шаговое напряжение определяется как разность потенциалов между одной и второй ногой человека. Для нашего случая напряжение шага можно определить по формуле (8.6)

Чтобы оценить опасность поражения шаговым напряжением, надо рассчитать ток через человека по формуле (8.7)

Вывод: Ток 52 мА вызывает фибрилляцию и может привести к смерти при протекании более 20 с.

Дата добавления: 2014-11-20