Измерение основных электрических величин: напряжения, тока, мощности, энергии
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
ляция двух других фаз достаточно хорошая, а емкость их относительно земли мала, ток замыкания на заземленный корпус (например, б) может быть настолько мал, что напряжение на корпусе Uкб может не ощущаться людьми, в то же время напряжение двух других фаз относительно земли увеличивается от фазного до линейного. Изоляция этих фаз может не выдержать увеличившегося напряжения и оказаться поврежденной в другом электроприемнике, имеющем свое защитное заземление (в). Пойдет большой ток двойного замыкания на землю, который может быть близок по значению к току короткого замыкания двух фаз и может создавать большое падение напряжения на сопротивлениях заземления обоих поврежденных аппаратов rзб и r3в. Видно, что, какими бы маленькими ни были rзб и r3в, падения напряжения на них, а значит, и напряжения на корпусах UKб и UKв будут зависеть от соотношения между rзб и г3в и от линейного напряжения сети. Практически всегда будет опасность поражения электричеством. Например, при rзб = r3в и UЛ = 10 кВ получится UКб = Uкв = 0,5 UЛ = 5 кВ. Участок сети с двойным замыканием на землю обычно автоматически отключается за время, не превышающее 2...3 с, но до момента отключения заземление не защищает людей. Поэтому ограничивают продолжительность работы сети с однофазным замыканием на землю. На торфоразработках и в других местах с особо опасными условиями работы вообще не допускают работу при однофазном замыкании на землю, применяя автоматическое отключение.
В установках напряжением выше 1 кВ с заземленной нейтралью (установки с номинальным напряжением 110 кВ и выше) защитное заземление снижает напряжение на заземленных частях оборудования, оказавшихся под напряжением при пробое изоляции одной фазы, а затем автоматические устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий отключают поврежденную часть электроустановки за несколько секунд или долей секунды.
Если человек, находясь на земле в зоне растекания, прикоснется к заземленному корпусу оборудования с поврежденной изоляцией, он окажется под действием разности потенциалов между корпусом и местом на поверхности земли, где он стоит находящимся на расстоянии l (м) от заземлителя. Обозначим последний потенциал ?(l), а потенциал на корпусе ?к = Uк. Разность потенциалов между двумя точками, которых одновременно касается человек, называют напряжением прикосновения Uпp:
Uпp = ?К - ?(l) = UK-I3 ? /(2?l),
где I3 - ток, стекающий с заземлителя: ? - удельное электрическое сопротивление земли, Омм.
В общем случае напряжение прикосновения составляет лишь часть напряжения заземлителя или равного ему напряжения на корпусе Uк относительно точек земли с нулевым потенциалом:
Uпр = ?UK = ?I3R3,
где R3 - сопротивление заземлителя; ? - коэффициент прикосновения, меньший единицы, который показывает, какую часть от напряжения на корпусе составляет напряжение прикосновения.
Значения Uпр и ? зависят от расстояния между ногами человека и заземлителем (чем дальше, тем больше) и от крутизны кривой спада потенциала, которая может быть более пологой при сложной конструкции заземлителя (чем положе, тем безопаснее). К телу человека приложена лишь часть напряжения прикосновения, потому что последовательно с сопротивлением тела включено электрическое сопротивление обуви, пола и сопротивление растеканию тока в земле от ног человека. На этих сопротивлениях теряется часть напряжения при протекании тока через человека.
Между ступнями человека, идущего в зоне растекания тока заземлителя, действует разность потенциалов, называемая шаговым напряжением Uш. Оно тем больше, чем ближе человек к заземлителю и чем шире шаг. При расчетах принимают, что шаг человека равен 0,8 м. По аналогии с коэффициентом прикосновения введем коэффициент шага: ?' = Um/U3 < 1.
Кроме защитных заземлений, в электроустановках применяют и рабочие заземления, то есть создаваемые не ради безопасности людей, а для обеспечения определенного режима работы установки в нормальных или аварийных условиях, например заземление нейтрали у обмоток трансформатора с напряжением 110 кВ и выше. Заземление нейтральной точки обмотки генератора или трансформатора напряжением 380/220 В, являясь рабочим, вместе с тем используется и в системе защитных мероприятий (зануление, защита от перехода высшего напряжения на провода низшего напряжения). Для рабочих заземлений и для заземлений, необходимых по соображениям электробезопасности или защиты от атмосферных перенапряжений, от прямого удара молнии, как правило, используют общий заземлитель, который проектируют с учетом наиболее жестких требований, то есть наименьшего значения сопротивления заземления, необходимого для любой из этих целей.
Список литературы
1.Луковников А. В. Охрана труда. - 5. изд., перераб. и доп.- М,: Колос, 1984.-288 с., ил. - (Учебники и учеб, пособия для высш. с.-х. учеб, заведений).
2.Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок / И.Ф. Кудрявцев, Л.А. Калинин, В.А. Карасенко и др.; Под ред. И.Ф. Кудрявцева. - М.: Агропромиздат, 1988. - 480 с.: ил. - (Учебники и учеб, пособия для учащихся техникумов).
3.Электротехника: Учеб для ПТУ/Шихин А. Я., Белоусова Н. М., Пухляков Ю. X. и др ; Под ред. А. Я. Шихина. - М.: Высш. шк., 1989. - 336 с.: ил.