Компенсация емкостных токов.
Протяженные сети, кабельные линии обладают большой емкостью фаз относительно земли ( 
) и большим сопротивлением изоляции фаз 
.
Изменение тока 
при увеличении С показано на рисунке 9-б. При больших емкостях фаз ток опасен даже при .
Для компенсации емкостной составляющей тока через человека в нейтраль или на каждую фазу включают индуктивное сопротивление – дроссель.
 | |
| Рис.12. Схема компенсации емкостных токов. | |
 | Ток проходящий через человека, равен геометрической сумме токов:  Для компенсации емкостной составляющей необходимо:  Из векторных диаграмм следует, что индуктивная составляющая  отстает от емкостной  на  , т.е. находится в противофазе. |
| Рис.13. Векторная диаграмма токов через человека. |
При полной компенсации ток равен
где 
- проводимость дросселя ( 
= 
+ 
) 
Ток зависит только от активных сопротивлений 
и .
 | Требуемая для полной компенсации индуктивность дросселя находится из условия  . |
| Рис.14. Зависимость Ih(c) |
Защитное заземление.
Однофазные замыкания на корпус создают опасные потенциалы на нем и возле него из-за растекания тока с основания на землю. Существуют три способа защиты от поражения:
- автоматическое отключение за время менее допустимого; этот способ называется защитным отключением;
- снижение потенциала на корпусах до допустимой величины путем защитного заземления;
- зануление – обеспечивает автоматическое отключение и снижение потенциала на корпусах до допустимой величины.
В сетях с изолированной нейтралью токи замыкания (в случае попадания напряжения на корпус) недостаточны по величине для срабатывания автоматического отключения. Поэтому в таких сетях используют защитное заземление.
Нормирование заземлений по ГОСТ 12.1.030-81. Заземление применяется при 
в сетях с изолированной нейтралью, при 
- в сетях с любым режимом нейтрали.
Заземление обязательно при 
во всех случаях; при 
в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью; независимо от U во взрывоопасных помещениях.
С целью обеспечения надежного контакта с землей корпуса, оболочки машин, аппаратов соединяют с заземлителем, находящимся в земле.
В этом случае при попадании фазы на корпус он окажется под напряжением 
 |  |
| Рис.15.Схема заземления: а) принципиальная, б) замещения. |
Ток через тело человека при прикосновении к корпусу будет равен.
Чем меньше 
, тем меньше ток .
Потенциал и сопротивление заземлителей.
Рассмотрим методику определения распределения потенциала в зоне растекания тока с заземленного корпуса и сопротивления заземлителя на примере полусферического заземлителя (считаем грунт однородным, а значит растекание тока замыкания равномерным по радиальным направлениям).
 | В грунте под воздействием растекающегося тока создается электрическое поле с напряженностью Е. Плотность тока  (дельта) убывает по мере роста диаметра полусферы  |
| Рис.16. |
Напряженность электрического поля определяется по выражению:
; 
; 
;
Потенциал земли равен 
т.е. он убывает по гиперболическому закону с увеличением расстояния x.
Из анализа зависимости 
следует:
- при 
. (зоной нулевого потенциала называется участок земли, где 
малозаметен - 
);
- при 
, 
Напряжение зз. называется падение напряжения на сопротивлении земли между зз. и зоной нулевого потенциала. Сопротивлением заземления называется сопротивление земли возле зз:
Сопротивление зз. зависит от 
грунта, формы зз. и его размеров.
| Приближенные значения | Электрическое со-противление грунта характеризуется его объемным удельным сопротивлением , т.е. сопротивлением куба грунта с ребром длиной 1м или 1см. единица - 1Омм |
| Вода, грунт | , Ом м |
| Морская вода | 0,2 - 1 |
| Речная вода | 10 - 100 |
| Глина | 8 - 70 |
| Суглинок | 40 - 150 |
| Песок | 400 - 700 |
| Каменистый | 500 - 800 |
При расчете зз. измеряют на месте их сооружения.
Сопротивление одиночных заземлителей.
В качестве таких зз. применяют :
а) вертикальные электроды длинной 
, диметром 
(трубы при 
)
б) горизонтальные полосы, их закладывают в траншеи глубиной 
; L – длина полосы; b - ширина
Проектирование зз. по допустимому 
.
На заданной площади подбирают и рассчитывают конструкцию зз. (размеры и число электродов) таким образом, чтобы выполнялось неравенство:
Применяются следующие конструкции зз.:
| 1. |  |
| |||||||||||||
| а) |  | б) |  | ||||||||||||
| Рис.17. Контур (а) и сетка (б) с вертикальными электродами. | |||||||||||||||
где S – площадь зз.;
l, n – длина и число вертикальных электродов;
L – общая длина горизонтальных полос;
t – глубина из заложения в землю.
| 2. |  |  , где  - коэффициент, учитывающий снижение за счет вертикальных электродов. |
| Рис.18. Полоса с вертикальными электродами. |
| 3. |  |  где  - сопротивление одного вертикального заземлителя (по 20); |
| Рис.19. Вертикальные электроды без полосы связи в земле. |
n – число в.з.
- коэффициенты использования вертикальных электродов; учитывает явление взаимного экранирования полей при растекании тока с электродов.
Для самостоятельной работы:
Князевский Б.А. – с. 
Лекция №4 (продолжение темы №2).
Напряжение прикосновения и шага.
- это разность потенциалов двух точек цепи тока, которых одновременно касается человек.
 |
Рис.20. К определению  в зоне полусферического зз. |
В сложных зз. определяется как часть 
:
где 
- коэффициент (еще b,d,x) напряжения прикосновения определяется из таблиц(он учитывает форму потенциальной кривой).
Напряжением шага называется разность потенциалов двух точек в местах опоры ступеней ног.
где 
- длина шага.