Оценка опасности прикосновения к оборванному и лежащему на земле проводу

Известно, Uпр это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, то есть это падение напряжение в сопротивлении тела человека:

(1.2.5)

В области защитных занулений, заземления и так далее, одна из этих точек имеет потенциал заземлителя φ з, В, а вторая - потенциал основания в том месте, где стоит человек, φ ос, В. Напряжение прикосновения в этом случае будет:

Uпр = φз – φос, (1.2.6)

или

Uпр = φз ∙ α1, (1.2.7)

где, α 1 – коэффициент прикосновения.

 

Ток, стекающий в землю через человека, стоящего на земле, полу и другом основании, преодолевает сопротивление не только тела человека, но и тех участков основания на которых стоит человек.

Сопротивление основания на котором стоит человек называется сопротивлением растекания основания или сопротивление растекания ног человека. То есть разность потенциалов (1.2.6), оказывается приложенной не только к сопротивлению тела человека, но и к последовательно соединённому с ним сопротивлению основания на котором стоит человек (рисунок 1.2.2), то есть:

(1.2.8)

Рисунок 1.2.2 – К определению напряжения прикосновения с учётом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек. 1 – потенциальная кривая; 2 – кривая, характеризующая изменение U пр с изменением расстояния от заземлителя.

 

Заменив в (1.2.8) Ih его значением из (1.2.5) получаем:

(1.2.9)

Из выражения (1.2.9) получаем напряжение прикосновения с учётом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания:

, (1.2.10)

или

, (1.2.11)

где, α 2 – коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек, .

С учётом площади подошвы ног человека и сопротивления одиночного заземлителя растеканию тока в однородном грунте значение α 2 рассчитывается:

, (1.2.12)

где, ρ – удельное сопротивление грунта, Ом × м.

Пример 1.2.4 Человек коснулся оборванного и лежащего на земле провода воздушной линии, находящейся под напряжением (рисунок 1.2.3)

Рисунок 1.2.3 – К примеру 1.2.4

 

Определить Uпр, если длина участка провода, лежащего на земле l = 5 м; расстояние от человека до этого участка S = 3 м; диаметр провода 2 r = 1 см; ток замыкания на землю I = 10 А; удельное сопротивление грунта ρ = 102 Ом ∙ м; сопротивление тела человека Rh = 103 Ом.

Решение: Рассматривая провод, лежащий на земле, как протяжённый заземлитель круглого сечения, определим потенциал провода по формуле:

, (1.2.13)

Подставляя значения в формулу (1.2.13) получим:

В.

 

Потенциал на поверхности земли в том месте, где стоит человек рассчитаем по формуле:

, (1.2.14)

Подставляя значения в формулу (1.2.14) получим:

В.

Коэффициент напряжения прикосновения по формуле (1.2.12):

.

Искомое напряжение прикосновения:

Uпр = (440 – 30) ∙ 0,87 = 360 В.

Задание 2: Рассчитать Uпр, человека к оборванному и лежащему на земле проводу. Исходные данные таблица 1.2.3.

 

Таблица 1.2.3 – Исходные данные для расчёта Uпр человека к оборванному и лежащему на земле проводу

Последняя цифра в зачётной книжке студента
l, м						1,5	2,5	3,5	0,5	1,2
S, м	0,5	1,3	2,7				2,3		0,2	0,5
I, А
ρ, Ом × м
Rh, кОм