Mga katangian ng pagpapatakbo at elektrikal na proteksiyon ng mga earthing device

Ang pangunahing function ng pagpapatakbo ng mga earthing device ay upang magbigay ng sapat na conductivity para sa operasyon ng relay protection circuit upang isara ang mga live na bahagi ng electrical installation sa grounded frame o ground.

Samakatuwid, ang pinakamahalagang electrical na katangian ng grounding device ay ang grounding conductivity Gzy o ang kabaligtaran na halaga nito Rz — paglaban ng grounding device na katumbas ng Rzy = Rs + Rzp, kung saan ang Rz ay ang paglaban ng kasalukuyang kumakalat mula sa grounding electrode hanggang sa lupa (paglaban ng grounded electrode), RZp - paglaban ng mga grounding wire.

Ang paglaban ng isang kasalukuyang na dumadaloy mula sa grounding electrode papunta sa lupa ay nabuo ng buong kasalukuyang propagation zone - ang dami ng lupa, simula sa ibabaw ng grounded electrode, ang electric potential φ na sa panahon ng pagpasa ng kasalukuyang Аз sa ang lupa ay φ3, at sa zone kung saan ang φ ay halos zero (zone of zero potential).

Alinsunod sa Batas ng Ohm grounding resistance ay katumbas ng ratio ng potensyal ng mga node sa punto ng kasalukuyang pagpapakilala sa grounding electrode sa kasalukuyang Azz na umaalis sa grounding electrode sa ground Rs = φsmax /Азс

Tandaan na ang potensyal na φ wave ayon sa numero ay katumbas ng boltahe ng grounding electrode Uz. Samakatuwid, ang formula ay karaniwang nakasulat sa anyong Rs = Uc /Azc

Ang electrical protective function ng earthing device ay binubuo sa paglilimita sa boltahe sa mga pinapahintulutang limitasyon kung saan maaaring makipag-ugnayan ang isang tao sa grounded body ng electrical installation (na may mga metal na istrukturang bahagi ng electrical installation na hindi normal na pinapagana) habang ang pagsasara ng bahagi sa enclosure o lupa.

Isaalang-alang ang isang case short circuit sa isang de-koryenteng network na higit sa 1 kV na may epektibong pinagbabatayan na neutral (na may mataas na agos ng kasalanan sa lupa, Fig. 1). Kasama sa electrical circuit ang yugto ng supply transpormer, ang konduktor ng supply wire, ang katawan ng ibinigay na transpormer, ang earthing device nito, ang earth, ang earthing device ng supply transpormer.

Ang distribusyon ng potensyal na φ sa ibabaw ng lupa sa kasalukuyang spreading zone ay tumutugma sa pangkalahatang tinatanggap na positibong direksyon para sa kasalukuyang Azz na pumapasok sa lupa mula sa earthing device ng supply transformer. Ang potensyal ng lupa ay may pinakamalaking positibong halaga φmax sa isang puntong matatagpuan sa itaas ng isa sa mga gitnang electrodes ng grounding electrode.

kanin. 1.Electrical diagram ng isang maikling circuit sa pabahay sa isang network na may boltahe na mas mataas kaysa sa 1 kV na may epektibong neutral na saligan: 1 - power transpormer; 2 - electric receiver; 3 - grounding wire; 4 - lupa elektrod; A — B at A ' — B' — kasalukuyang mga dispersal zone; a, b - mga punto ng posibleng sabay-sabay na pakikipag-ugnay sa taong may grounded na pabahay at lupa; b, b'- mga puntos sa kasalukuyang kumakalat na zone, kung saan ang isang tao ay maaaring sabay na humakbang

Sa layo mula sa grounding electrode, ang potensyal sa lupa ay medyo mabilis na bumababa, at sa layo na humigit-kumulang katumbas ng 20 malalaking diagonal ng contour ng grounding device, ito ay nagiging mas mababa sa 2% ng grounding potential φmax. Sa ganoong distansya mula sa grounding electrode, ang potensyal ay karaniwang itinuturing na zero.

Katulad nito, ang mga potensyal na pagbabago malapit sa earthing device ng supply transformer. May kaugnayan sa ipinapalagay na direksyon ng kasalukuyang, ang potensyal nito ay itinuturing na negatibo.

Mayroong dalawang pangunahing mapanganib na sitwasyon kung saan ang isang tao sa lugar ng kasalukuyang pamamahagi ay maaaring maging energized. Ang unang sitwasyon - ang isang tao ay nakatayo sa lupa sa mga substation ng transpormer, mga switchboard at iba pang mga aparato at hinawakan ang mga bahagi ng metal na pinagbabatayan ng electrical installation.

Sa katunayan, ang mga ganap na halaga ng mga potensyal ng mga punto sa ibabaw ng lupa sa kasalukuyang kumakalat na zone, kabilang ang φmax, ay palaging mas mababa kaysa sa mga grounded metal na bahagi ng electrical installation, na ang potensyal, kung hindi natin babalewalain ang boltahe. drop sa pahalang electrodes ng isang kumplikadong sistema ng saligan , ay isang φ wave.

Samakatuwid, kapag ang isang tao ay nakatayo sa lugar ng kasalukuyang pamamahagi, halimbawa sa punto b (Fig.1) at hindi hinawakan ang grounded body ng electrical installation, pagkatapos ay sa pagitan ng katawan (point a sa Fig. 1) at point b ang tinatawag na touch voltageUdp, na maaaring ituring bilang open circuit voltage ng isang aktibong two- terminal network na may kilalang panloob na pagtutol (Larawan 2), ayon sa bilang na katumbas ng paglaban ng isang kasalukuyang kumakalat mula sa dalawang paa ng tao papunta sa lupa Rnp.

kanin. 2. Sa pamamagitan ng kahulugan Un: a at b — mga punto ayon sa figure 1 na hinawakan ng isang tao gamit ang isang kamay (palad) at paa (sole)

Kung ang isang tao ay nakatayo sa punto b"Pagpindot sa punto a, pagkatapos ay nahuhulog siya sa ilalim ng boltahe ng pagpindot Pataas, katumbas ng produkto ng kasalukuyang ayon sa batas ng Ohm na Azt ay pumasa, ngunit ang kanyang katawan, sa paglaban ng kanyang katawan RT: Un = Azt x RT.

Ang kasalukuyang Azm ay katumbas ng ratio ng Udp sa kabuuan ng mga resistance Rt at Rnp: Azt = Udp /(Rt +Rnp), Upp = (UdpNS RT)/(Rt + Rnp)

Ibig sabihin RT/(Rt + Rnp) ay karaniwang tinutukoy ng letrang βp... Pagkatapos Upp = Udp x βp. pansinin na ang βp ay palaging mas mababa sa isa at samakatuwid ang Up ay mas mababa sa Udp.

Ang pangalawang mapanganib na sitwasyon ay nauugnay sa katotohanan na sa lugar ng kasalukuyang pagpapalaganap, ang isang tao ay karaniwang nakatayo o naglalakad upang ang kanyang mga paa ay nasa mga punto na may iba't ibang potensyal, halimbawa, sa mga punto b at b' sa fig. 1. Upang makilala ang pangalawang mapanganib na sitwasyon, ipinakilala namin ang mga konsepto ng mga boltahe ng hakbang at mga boltahe ng hakbang.

kanin. 3. Ayon sa kahulugan ng UNC: b, b'- puntos ayon sa fig. 1., kung saan nakatayo ang tao.

Ang boltahe ng hakbang na Udsh ay ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang punto sa lupa sa lugar ng kasalukuyang pamamahagi, kung saan ang isang tao ay maaaring sabay na humakbang.

Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa unang mapanganib na sitwasyon, ang halaga ng Udsh ay maaaring bigyang-kahulugan bilang ang bukas na boltahe ng circuit ng isang aktibong dalawang-terminal na network na may kilalang panloob na pagtutol (Larawan 3). Kapag ang isang tao ay tumuntong sa mga punto kung saan kumilos si Udsh, ang paglaban ng katawan ng tao na Rtsh kasama ang landas na "paa - paa" ay kasama sa bipolar circuit.

Sa kasong ito, ang panloob na paglaban ng isang aktibong dalawang-terminal na network ay ang hakbang na kasalukuyang dissipation resistance Rtsh, na maaaring gawing simple bilang ang kabuuan ng dalawang magkaparehong pagtutol sa kasalukuyang kumakalat sa lupa mula sa bawat binti ng tao.

Ang boltahe ng hakbang ay tinukoy bilang mga sumusunod: Uw = Azt x Rtsh.

Ang mga konsepto ng touch at step stress ay nalalapat din sa mga hayop. Sa kasong ito, ang touch boltahe ay nauunawaan bilang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng salamin ng ilong o ng leeg at ng mga binti, at ang boltahe ng paa ay nasa pagitan ng harap at likurang mga binti.

Ang mga pangunahing katangian kung saan posible na maitaguyod ang mga katangian ng pagpapatakbo at elektrikal na proteksiyon ng mga kagamitan sa saligan ay ang paglaban ng grounding electrode (Rz), ang touch voltage (Up) at ang step voltage (Ush) na natagpuan sa panahon ng kinakalkula na panahon sa ang kinakalkula na halaga ng kasalukuyang Azz.

Ang mga halaga ng Up at Ush ay nakasalalay sa mga coefficient ng karakter ng kasalukuyang field na umaalis sa mga paa ng tao sa lupa, at ang paglaban ng katawan ng tao, na isang function ng kasalukuyang dumadaan sa kanyang katawan, at ang paglaban Rz . Samakatuwid, upang kalkulahin ang paglaban ng grounding device at mga boltahe ng pagpindot at hakbang, kinakailangan upang makalkula ang mga electric field ng mga alon na umaalis sa mga electrodes sa lupa sa lupa.