Прямий дотик

Дотик людини до фазного провідника у такій мережі зумовлює додатковий перекос фаз, і напруга дотику (на людині) у комплексній формі запису має вигляд:

;

де −комплекс фазної напруги фазного провідника, до якого доторкнулась людина;

а − фазний оператор;

Y_ЛД - провідність тіла людини.

а) б)

Рис. 1. Векторні діаграми у аварійних режимах:

а) коротке замикання на землю;

б) обрив проводу.

3. Небезпека замикання на землю в ЕУ. Напруги непрямого дотику до корпусу ЕУ. Напруга кроку. Замикання на землю в ЕУ відбувається у таких випадках:

− обриві і падінні на землю проводів ПЛ під напругою;

− пробої ізоляції КЛ і замиканні фази на землю;

− пошкодженні ізоляції і замиканні на заземлений корпус ЕУ.

Небезпека замикань на землю в ЕУзумовлена властивістю струму повертатися до свого джерела (у даному випадку через землю) і тим, що ґрунт чинить опір струму, який протікає по грунту. Через це на поверхні ґрунту з'являються потенціали.

Закон розподілу потенціалів на поверхні землі у випадку замикань на землю. Розглянемо класичний випадок – замикання на напівсферичний заземлювач біля поверхні землі. Через заземлювач стікає струм замиканняна землю I_кз або (рис.2.1)

Нас цікавить закон розподілу потенціалів на поверхні землі біля заземлюючого пристрою. Потенціал у точці А, що знаходиться на відстані хвід заземлювача, запишеться рівнянням:

; (2.1)

де − питомий опір ґрунту (опір кубика ґрунту з розміром ребра 1м, виміряний між паралельними гранями у самому ґрунті).

Рис. 2.1. Схеми замикання і закони розподілу потенціалів на поверхні землі:

а – напівсферичний заземлювач

б – два напівсферичні заземлювачі

Для будь-якого конкретного випадку величина , тобто це рівняння гіперболи.

Розглянемо замикання на подвійний заземлюючий пристрій напівсферичної форми на поверхні землі (рис.2.1, б). Для отримання картини розподілу потенціалів у зоні між заземлювачами застосуємо принцип накладання. Для цього у кожній точці поверхні знайдемо суму потенціалів, зумовлену кожним окремим заземлювачем.

Таким чином, потенціал на поверхні землі, зумовлені замиканням на напівсферичний заземлювач, розподіляється за законом гіперболи, зменшуючись х віддаленням від місця замикання на землю, між окремими заземлювачами потенціал не змінюється. За таким принципом будують схеми захисних заземлюючий пристроїв в ЕУ.

Для характеристики замикань на землю в ЕУ впроваджено два визначення:

− зона розтікання (локальна земля) – це частина землі, яка перебуває в електричному контакті із заземлювачем і електричний потенціал якої не обов'язково дорівнює нулю (радіус цієї зони залежить від і від ; для будь-яких можливих зараз він не перевищує 20 м, а для ЕУ напругою 10 кВ на ґрунтах з опором 150…400 Ом радіус становить 6...8 м);

− зона нульового потенціалу (відносна земля)- це провідна частина землі, яка перебуває за межею зони впливу будь-якого заземлювального пристрою, електричний потенціал якої умовно може бути прийнятий за нульовий.

У зв'язку з таким розподілом потенціалів з'являються дві небезпечні для людини напруги: непрямого дотику до корпусу ЕУ і кроку.

Напруга непрямого дотику до корпусу ЕУ. Під напругу непрямого дотику до корпусу потрапляє людина, що стоїть на ґрунті (локальна земля) або струмопровідній основі і доторкується до корпусу ушкодженої ЕУ (рис. 2.2, а).

Рис. 2.2 Залежність зміни потенціалу від відстані:

а – непрямого дотику до корпусу ЕУ;

б – кроку.

Напруга дотику U_дот або U_д дорівнює різниці потенціалів корпусу ЕУ і точки, де знаходяться ноги людини:

. (2.2)

Потенціал корпусу φ_к або U_к дорівнює добуткові суми струму замикання на землю і опору захисного провідника Z_з (для повітряної лінії) та (для кабельної лінії)

.(2.3)

Потенціал точки, де знаходяться ноги людини, що торкається корпусу (на відстані х від захисного заземлювача), дорівнює:

.(2.4)

Тоді можемо записати у вигляді:

(2.5)

За межами локальної землі (зони розтікання) напруга непрямого дотику дорівнює напрузі на корпусі ЕУ – .

Таким чином, всі ЕУ підлягають захисному заземленню.

Для розрахунку струму, що протікає через людину, зумовленого напругою непрямого дотику, використовують таку залежність:

(2.6)

Таблиця 1. Допустимі значення напруги дотику на заземлювальних пристроях ЕУ напругою понад 1кВ з глухозаземленою або ефективно заземленою нейтраллю залежно від тривалості дії

4. Безпечна експлуатація ЕУ забезпечується трьома методами:

Конструктивні та схемні заходи захистує невід'ємною частиною ЕУ. Згідно ПУЕ-2006 їх поділяють на дві групи:

− заходи захисту від прямого дотику у нормальному режимі роботи ЕУ;

− заходи захисту у разі непрямого дотику за умов пошкодження ізоляції.

Засіб індивідуального захисту (ЗІЗ) - це засіб, призначений для запобігання або зменшення виливу на працівника небезпечних і/або шкідливих виробничих факторів.

ЗІЗ електрозахисний - це засіб, призначений для роботи в ЕУ працівників, які можуть знаходитися під напругою: діелектричний одяг, ЗІЗ ніг, рук, голови, обличчя і очей (рукавички, ботики, каски, окуляри та ін.).

Вимірювальні прилади - ізолювальні штанги, кліщі, покажчики напруги та ін.), Електрозахисний інструмент - це інструменти і пристосування для безпечного виконання робіт в ЕУ

Захисні організаційні заходи під час виконання робіт в ЕУ- це комплекс вимог до працівників та до порядку виконання робіт з метою безпечної експлуатації ЕУ.