Устройства замыканий на землю

Согласно Правилам устройства электроустановок (п. 1.7.10) замыканием на землю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или с землей непосредственно.

Вблизи места замыкания на землю формируется зона растекания тока — пространство, на поверхности которого электрические потенциалы отличны от нуля. Понятие об этой зоне - одно из основополагающих в теории электробезопасности. Поэтому рассмотрим его подробнее, взяв в качестве примера линию передачи электроэнергии (ЛЭП).

Пусть по какой-либо причине происходит замыкание фазного провода С на опору ЛЭП (увлажненность, загрязнение изоляторов, крылья птицы и пр.). Ток замыкания на землю протекает по контуру: фаза С - опора ЛЭП - земля - сопротивление заземления нейтрали R0 трансформатора ЛЭП - нейтраль 0 трансформатора (рис. 1).

Вблизи опоры ЛЭП формируется зона растекания тока (считается, что ее радиус равен 20 м). В этой зоне ток протекает в земле по радиусам во все стороны от фундамента опоры. Поэтому упрощенно поперечное сечение проводящего слоя земли можно принять за полусферу, площадь которой

S = 2px2,

где x — расстояние до опоры. То есть по мере удаления от фундамента опоры ток замыкания на землю протекает как бы по проводнику с переменным сечением, увеличивающимся по мере удаления от места замыкания. Наибольшая плотность тока jзам наблюдается вблизи места замыкания (здесь наименьшее сечение проводника — земли). По мере удаления от места замыкания сечение проводника — земли возрастает и поэтому плотность тока jзам = Iзам/2px2 постепенно уменьшается до бесконечно малого значения. Соответственно изменяется и напряженность электрического поля в зоне растекания тока E = rjзам (здесь r — удельное сопротивление грунта) — от максимального значения до нуля. То есть потенциалы электрического поля в зоне растекания тока изменяются от максимального значения jзам в месте замыкания на землю до практически нулевого значения на расстоянии 20 м от места замыкания. Такая закономерность характерна для любых вариантов замыканий на землю (замыкание на опору ЛЭП взято лишь для наглядности).

42. Почему в сетях с изолированной нейтралью применяется защитное заземление для обеспечения безопасности?

Выбор режима работы нейтрали определяется комплексом требований: экономичности, надежности электроснабжения и электробезопасности. В сетях с изолированной нейтралью применяется защитное заземление, т.к. защ. заз. -это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, и защитному заземлению и занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты. Поэтому, как правило, при повышенных требованиях электробезопасности рекомендуется применять установки с изолированной нейтралью.

43. Механизм теплообмена организма человека с окружающей средой?

Количественно теплообмен между организмом человека и окружающей средой можно выразить через уравнение теплового баланса :

Q=M±R±C-E,

где Q количество тепла, отдаваемое организмом в окружающую среду или полученное из него; М – количество тепла, вырабатываемое организмом; R – количество тепла, отдаваемое (или получаемое) путем излучения; С – количество тепла, отдаваемое (или получаемое) путем конвекции; Е – количество тепла, отдаваемое при испарении пота.

Если теплообмен имеет положительный баланс, то производственная деятельность будет сопровождаться перегревом, если отрицательный – охлаждением. В производственных условиях необходимо стремиться к нулевому балансу, когда количество тепла, вырабатываемое в организме человека, равно теплу, отдаваемому в окружающую среду. В этом случае микроклиматические условия считаются оптимальными