Зона растекания тока. Шаговое напряжение. Напряжение прикосновения. Основные понятия дисциплины. Зона растеканияЗона - растекание - токЗона - растекание - токCтраница 1 Зона растекания тока - зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю. [1] В зоне растекания тока ( пространство вокруг заземлителя в радиусе 20 м) между двумя любыми точками на поверхности земли имеется разность потенциалов. [2] Поэтому из зоны растекания токов замыкания человек должен выходить так, чтобы его шаги были небольшими, в пределах 25 - 30 см, тогда он будет подвергнут наименьшему напряжению и избежит поражения электрическим током. [3] Поэтому из зоны растекания токов замыкания человек должен выходить так, чтобы его шаги были небольшими, в пределах 25 - 30 см, тогда он будет подвергнут наименьшему напряжению и избежит поражения электри - ческим током. [4] Потенциалы земли в зоне растекания тока определяются характером изменения напряженности электричес-кого поля, определяемой в свою очередь конструкцией заземляющих устройств и параметрами электрической структуры земли. Очевидно, что потенциал земли при прочих равных условиях убывает по мере удаления от заземлителей. [5] При этом выходить из зоны растекания тока рекомендуется, перемещаясь прыжками на одной ноге и располагая ступню вдоль линии равного потенциала. [6] Если человек окажется в зоне растекания тока и будет стоять а поверхности земли, имеющей разные потенциалы в местах, где расположены ступни ног, то на длине шага возникнет напряжение шага, соответствующее разности этих потенциалов. Через тело человека будет проходить электрический ток, опасность которого зависит от его значения. Чтобы исключить попадание человека под Напряжение шага, не следует приближаться к месту повреждения на ( расстояние менее 4 - 5 м в закрытых помещениях и 8 - 10 м яа открытых подстанциях. Только в крайнем случае для ликвидации аварии или для оказания первой помощи пострадавшему можно приблизиться к месту повреждения на меньшее рассто-яние - Лри этом следует использовать защитные средства: боты, галоши, коврики, деревянные лестницы, доски или другие плохо проводящие электрический ток предметы. [7] Если человек оказывается в зоне растекания токов замыкания и проходит к заземлителю или удаляется от него, шаговое напряжение изменяется в соответствии с изменением сопротивления грунта. Наибольшей величины шаговое напряжение достигает при подходе человека к заземлителю, а наименьшей - при нахождении от него на расстоянии 20 м и более. На величину шагового напряжения влияет также и ширина шага человека. Чем шире шаг, тем большее напряжение испытывает человек, так как при этом увеличивается разность потенциалов между двумя точками, на которых находятся в данный момент ноги человека. Во избежание поражения электрическим током человек из зоны растекания токов замыкания должен выходить так, чтобы его шаги были в пределах 25 - 30 см. В этом случае напряжение будет наименьшим. Опасным для жизни человека является шаговое напряжение 40 В. [9] Если человек окажется в зоне растекания токов замыкания и будет приближаться к месту замыкания, шаговое напряжение будет нименьшее при нахождении человека на расстоянии 20 м и более от места замыкания, а наибольшее при подходе человека к месту замыкания. Ширина шага человека также влияет на величину шагового напряжения. [10] Рассмотрим распределение потенциала земли в зоне растекания тока с вертикального скважинного заземлителя. [11] Без средств защиты перемещаться в зоне растекания тока замыкания на землю можно, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну от другой. [12] Так, если человек стоит в зоне растекания тока с полушарового заземлителя, то он окажется под напряжением шага. [13] Такие точки поверхности почвы считаются находящимися вне зоны растекания тока и называются землей. [14] Человек, находящийся на поверхности земли в зоне растекания тока, попадает под шаговое напряжение, физический смысл которого виден из рис. 16.5. Напряжением шага называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Величина электрического тока, проходящего через тело человека под действием шагового напряжения, зависит от длины шага, а также от крутизны кривой потенциалов. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Зона растекания тока - это... Что такое Зона растекания тока? Зона растекания токаЗОНА РАСТЕКАНИЯ ТОКА — часть земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю. Российская энциклопедия по охране труда. — М.: НЦ ЭНАС. Под ред. В. К. Варова, И. А. Воробьева, А. Ф. Зубкова, Н. Ф. Измерова. 2007.
Смотреть что такое "Зона растекания тока" в других словарях:
labor_protection.academic.ru Растекание тока в землеПри замыкании одной из фаз электроустановки на заземленный корпус электрооборудования ток замыкания растекается в земле с элементов заземляющего устройства. При этом возникает опасность поражения человека током, так как между корпусов оборудования и землей, а также между отдельными точками грунта, где могут находиться люди, возникают напряжения. Чтобы определить степень опасности поражения людей электрическим током при замыкании на землю, т.е. величину тока, проходящего через человека, находящегося вблизи места замыкания на землю или касающегося заземленного корпуса электрооборудования, рассмотрим закон распределения потенциалов на поверхности земли при растекании в нем тока. Форма заземлителя может быть очень сложной. Состав, а следовательно, электрические свойства грунтов, как правило, неоднороден, особенно если учесть слоистое строение грунта. Поэтому закон распределения потенциалов в электрическом поле заземлителя описывается сложной зависимостью. Чтобы упростить картину электрического поля и его анализ, сделаем следующие допущения: заземлитель имеет форму полусферы; грунт (земля) однородный и изотропный; удельное сопротивление грунта во много раз больше удельного сопротивления материала заземлителя (металла). Если другой электрод находится достаточно далеко, то линии тока вблизи исследуемого заземлителя направлены по радиусам от его центра. При этом линии тока перпендикулярны как к поверхности самого заземлителя, так и к любой полусфере в грунте, концентричной с ним (рис.1).
Рис.1. Растекание тока замыкания на землю в грунте через полусферический заземлитель Стекающий с заземлителя ток создает в грунте с удельным электрическим сопротивлением ρ электрическое поле напряженностью Ε. Величину этой напряженности можно определить на основании закона Ома: , где j- плотность электрического тока в зоне растекания в земле. Поскольку грунт однородный и изотропный, ток распределяется по поверхности электрических полусфер равномерно. Поэтому плотность тока в любой точке, находящейся на расстоянии xот заземлителя, определяется как отношение тока замыкания на землюJз, к площади поверхности полушара радиусомX: (2) Эта поверхность является эквипотенциальной. Выделив на расстоянии х от заземлителя элементарный слой толщиной dх, получим падение напряжения в этом слое: DU=Edx(3) Потенциал произвольно выбранной точки А, т.е. ее напряжение относительно другой бесконечно удаленной точки, обладающей нулевым потенциалом, найдем из выражения (4) Решая совместно уравнения (I) - (4), получим (5) Если приравнять , то получим уравнение гиперболы:
Такое распределение потенциалов объясняется формой проводника - грунта, поперечное сечение которого возрастает пропорционально квадрату расстояния от центра заземлителя. Точки, лежащие на поверхности грунта, имеют тем меньший потенциал, чем дальше они находятся от заземлителя: в пределе потенциал удаленных точек грунта стремится к нулю. Те точки поверхности грунта, потенциал которых может быть принят равным нулю, называются электротехнической землей. Плотность тока в электротехнической земле также может быть принята равной нулю. Зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю, называется зоной растекания тока замыкания на землю. Принято считать, что электротехническая земля в зависимости от свойств грунта начинается с расстояния 10-20 м от заземлителя, так как на этом расстоянии и далее потенциал грунта не превышает нескольких процентов от потенциала заземлителя. Таким образом, при полушаровом заземлителе потенциал точек на поверхности земли изменяется по гиперболе. Если пренебречь точками, расположенными в непосредственной близости от заземлителя, полученная зависимость может быть с некоторым приближением использована для изучения поля растекания и при других заземлителях (стержень под уголок). Во всех случаях максимальный потенциал будет иметь сам заземлитель. На поверхности заземлителя, где расстояние от центра равно rз, потенциал или напряжение заземлителя относительно земли (6) здесь Rз- сопротивление растеканию тока. Если какая-либо точка электрической цепи оказывается в контакте с заземлителем, вследствие чего через заземлитель протекает ток Iз, потенциал заземлителя φзсообщается и данной точке. Это обстоятельство, благодаря которому в результате, контакта с заземлителем любая точка электрической цепи может создать свой потенциал (напряжение относительно земли) до величиныIзRз, используется для целей безопасности. Мера защиты такого рода называется защитным заземлением. studfiles.net Зона растекания - это... Что такое Зона растекания? Зона растекания26 Зона растекания Локальная земля [195-01-03] Часть земли, которая находится в электрическом контакте с заземлителем и электрический потенциал которой не обязательно равен нулю Смотри также родственные термины:8. Зона растекания тока замыкания на землю Зона растекания тока Зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
Смотреть что такое "Зона растекания" в других словарях:
normative_reference_dictionary.academic.ru Зона растекания тока. Шаговое напряжение. Напряжение прикосновения. Основные понятия дисциплинызоне замыкания на землю человек может оказаться под разностью потенциалов на расстоянии шага (шаговый потенциал). Напряжение между двумя точками цепи тока (поверхности земли), находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8м), на которых одновременно стоит человек называется напряжением шага. Напряжение шага — это разность потенциалов j1 и j2 в поле растекания тока по поверхности земли между точками, расположенными на расстоянии шага (принимается » 0,8 м).
β2 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях обуви, ног человека; β2 =1+ 2 Rосн /Rh, т.е. коэффициент напряжения шага β2 зависит от Rh – сопротивление тела человека, 2Rосн – сопротивление основания стоп От чего зависит величина напряжения шага? Величина напряжения шага зависит: 1) От сопротивления опорной поверхности ног и сопротивления обуви. 2) От расстояния до заземления. 3) От расстояния между ногами ( Значения коэффициентов β1 β2 находят в справочниках для различных типов заземляющих устройств. Напряжение между точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага зависит от ширины шага и удалённости человека от места замыкания на землю. По мере удаления напряжение уменьшается.
Как видно из графика
Как видно из формулы, если расстояние а=0, то потенциалы равны Расстояние между ногами должно быть как можно меньше, человек будет находиться под потенциалом, но Для ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ при случайном попадании в зону растекания тока НЕОБХОДИМО – соединить ноги и не спеша выходить из нее так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила за ступню другой! Также следует двигаться, как можно дальше от заземления, так как в близи источника заземления разность потенциалов максимальна, или следует двигаться по эквипотенциальным линиям. Шаговое напряжение вблизи заземлителя, места замыкания на землю и т.д. может вызвать интенсивные судороги мышц, если напряжение в точке растекания составляет 100 - 150 В и более. Протекание тока по пути «нога-нога» еще не является опасным (через сердце протекает сравнительно небольшой ток), но в результате судорог ног человек может упасть и за счет увеличения расстояния между точками опоры (ноги - руки) разность потенциалов возрастает до опасных значений. Петля тока меняется и ток будет уже протекать по БОЛЕЕ ОПАСНОМУ ПУТИ, проходя через жизненно важные органы. Напряжение прикосновения — это разность потенциалов точек электрической цепи, которых человек касается одновременно, обычно в точках расположения рук и ног.
Напряжение прикосновения зависит от: 1. Наличия связи между корпусом и землей (через заземлитель, через vunivere.ru Общий характер растекания тока в земле. Напряжение шага и напряжение прикосновения. Способы выравнивания потенциалов.ЗОНА РАСТЕКАНИЯ ТОКА — часть земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю. Замыкание на землю происходит в следствии появления контакта между токоведущими частями (ТВЧ) и заземлённым контуром при падении на землю оборванного провода линии электропередач, пробоя изоляции высоким напряжением и т. д. В этих случаях ток от частей находящихся под напряжением проходит в землю через электрод который осуществляет контакт с грунтом. Специальный металлический электрод называется заземлителем. Размеры и форма электрода, состав грунта могут быть различны, поэтому закон распределения потенциала в электрическом поле электрода определяется сложной зависимостью. Для упрощения картины электрического поля принимают допущения: ток стекает в землю через одиночный заземлитель полусферической формы, погружённый в однородный и изотропный грунт с удельным сопротивлением ? [Ом*м]. Так как грунт однородный и изотропный, то ток распределяется вокруг зазамлителя равномерно. Плотность тока в точке А на поверхности грунта на расстоянии “х” от заземлителя Найдём потенциал в точке А для чего выделим элементарный слой толщиной dx: Закон распределения потенциалов вокруг заземлителя х = 20 м Шаговое напряжение. Шаговое напряжение - разность потенциалов, возникающая при передвижении человека в зоне растекания тока в земле вследствие аварии (обрыв провода электросети, повреждение электрического кабеля, удар молнии и другие). Величину шагового напряжения Uш определяют по формуле Uш = U2 – U1, где U2 и U1 - напряжения в местах нахождения ступней ног человека. Чем шире шаг человека, тем больше величина Uш, которая в некоторых случаях может быть смертельно опасной. Безопасной считается величина Uш ≤ 12 В. Выходить из зоны шагового напряжения следует мелкими шагами. Величина радиуса растекания тока на поверхности земли составляет около 20 м. Особую опасность представляет удар молнии, тогда величина Uш может быть очень высокой.
Схема растекания тока в земле U1, U2 - напряжение в местах нахождения ног человека; В1, В2 - границы зоны растекания топ; А - точка касания земли проводом; r - радиус зоны растекания тока; Umax - максимальная величина напряжения; 1-3 - фазы Напряжение прикосновения. Согласно нормативным документам напряжение прикосновения – это напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного. Другими словами напряжением прикосновения (для человека) Uпр называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или падение напряжения в сопротивлении тела человека, В: Uпр = Ih Rh, где Ih — ток, проходящий через человека по пути "рука - ноги", A; Rh — сопротивление тела человека, Ом. В области защитных заземлений, занулений и т. п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя jз, а другая — потенциал основания в том месте, где стоит человек, jосн. При этом напряжение прикосновения: Uпр = j з - j осн. Если принять во внимание характер изменения потенциала по поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растеканию тока основания, то Uпр = j зa1, где a1 — коэффициент, называемый коэффициентом напряжения прикосновения или просто коэффициентом прикосновения, учитывающим форму потенциальной кривой: Поскольку напряжение прикосновения зависит от значения потенциала заземлителя и от характера его потенциальной кривой, опасность для человека будет различной при использовании различных типов одиночных заземлителей и групповых заземлителей: -Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе; -Напряжение прикосновения при групповом заземлителе. Напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении основания, на котором стоит человек. Ток, стекающий в землю через человека, стоящего на земле, полу или другом основании, преодолевает сопротивление не только тела человека, но и этого основания, вернее, тех его участков, с которыми имеют контакт подошвы ног человека (сопротивление обуви в данном случае во внимание не принимается). Сопротивление основания, на котором стоит человек, правильнее называть (аналогично сопротивлению заземлителя) сопротивлением растеканию тока основания ног; нередко это сопротивление именуют также сопротивлением растеканию тока основания или сопротивлением растеканию тока ног человека. Все положения, рассмотренные выше, справедливы для случаев, когда сопротивление растеканию основания, на котором стоит человек, равно нулю. В действительных условиях это сопротивление не равно нулю и в ряде случаев бывает довольно велико. Следовательно, разность потенциалов (jз - jосн) = jзa1, В, оказывается приложенной не только к сопротивлению тела человека Rh, Ом, но и к последовательно соединенному с ним сопротивлению основания Rосн, Ом, на котором стоит человек (рис. 2.14): jзa1= Ih (Rh +Rосн).
Рис. 2.14. К определению напряжения прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию тока основания, на котором стоит человек: 1 — потенциальная кривая; 2 — кривая, характеризующая изменение Uпр с изменением расстояния от заземлителя Заменив в этом выражении ток Ih, А, проходящий через человека, его значением из (2.35), получим: откуда напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания, В: или где a2 — коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек: ВЫРАВНИВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ — снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу (или на поверхности) и присоединенных к заземляющему устройству, либо путем применения специальных покрытий. При распределенном заземляющем устройстве безопасность обеспечивается не только уменьшением потенциала заземлителя, но и В. п. на защищаемой территории до такого значения, чтобы максимальные напряжения прикосновения и шага не превышали допустимых. Изменение потенциала в пределах площадки, на которой размещены электроды заземлителя, происходит плавно. При этом напряжение прикосновения Uпр и напряжение шага Uш имеют небольшие значения по сравнению с потенциалом заземлителя φ3. Однако за пределами контура по его краям наблюдается крутой спад φ. Чтобы исключить в этих местах опасные напряжения шага, которые особенно высоки при больших токах замыкания на землю, по краям контура за его пределами (в первую очередь в местах проходов и проездов) укладывают в землю на различной глубине дополнительные стальные полосы, соединенные с заземлителем. Тогда спад потенциала в этих местах происходит по пологой кривой. Внутри помещений В. п. происходит благодаря металлическим конструкциям, трубопроводам, кабелям и подобным им проводящим предметам, связанным с разветвленной сетью заземления. Арматура железобетонных зданий также способствует В. п. Для выравнивания потенциалов на территории электроустановки на глубине 0,5-0,8 м должна закладываться сетка из выравнивающих проводников (рис. 8-11). Продольные проводники закладываются параллельно осям оборудования на расстоянии 0,8 - 1 м от фундаментов или оснований оборудования и соединяются между собой на всей площади поперечными проводниками с шагом не более 6 м. Для улучшения выравнивания на границе контура крайние проводники сетки, с которых происходит большее стекание тока в землю, укладываются на глубине около 1 м. Выравнивание потенциалов должно быть также осуществлено у входов и въездов на территорию электроустановки путем укладки двух дополнительных полос с постепенным заглублением; на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно. При размещении электроустановки на достаточной площади расстояние от границ заземлителя до ограды электроустановки должно быть не менее 3 м, и ограда в этом случае не заземляется. В местах, часто посещаемых персоналом, и в местах входов и съездов целесообразно устраивать дорожки с покрытием асфальтом или гравием, имеющим малую проводимость. В целях исключения выноса потенциала за пределы территории электроустановки с большим током замыкания на землю запрещается питание приемников, находящихся вне территории электроустановки, производить от трансформаторов с заземленной нейтралью при напряжениях 380/220 или 220/127 В, находящихся в пределах территории электроустановки. При необходимости питание таких приемников осуществляется от трансформаторов с изолированной нейтралью. Для исключения выноса потенциала рельсовые пути, заходящие на территорию электроустановки, к заземляющему контуру электроустановки не присоединяются, а на выходе за пределы электроустановки рельсы заземляются в нескольких точках. Так как рельсы при этом имеют нулевой потенциал, должна быть исключена возможность попадания человека под значительное шаговое напряжение в пределах электроустановки, когда он одной ногой касается грунта, а другой - рельса. Возможность эта исключается при насыпи железнодорожного полотна из крупного щебня, гальки, ракушечника, имеющих малую проводимость.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: zdamsam.ru Зона растекания тока замыкания на землю Зона растекания тока замыкания на землю8. Зона растекания тока замыкания на землю Зона растекания тока Зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
Смотреть что такое "Зона растекания тока замыкания на землю" в других словарях:
normative_reference_dictionary.academic.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
- расстояние 1и 2й точек на поверхности земли, в которых находятся одновременно ноги человека, от заземления.
- длина шага, принимается равной 0,8 м (предполагается что человек движется по направлению к заземлению или от него).
β2 
- потенциал земли.
) относительно источника заземления.
уменьшается с удалением от заземления и увеличивается с приближением. То есть 
максимально, если одна нога человека стоит на источнике заземления, а другая находится на расстоянии шага (а=0,8). И шаговое напряжение равно нулю при расстоянии равному х=20м.
и 
=0. 
шаговое напряжение будет минимально. Для выхода из зоны шаговых напряжений необходимо двигаться гусиным шагом.
- коэффициент напряжения прикосновения;
- коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий сопротивление тела человека;
