Bir kişinin elektrik devresi. Bir kişiyi ağa bağlama şemalarına bağlı olarak elektrik çarpması tehlikesinin analizi
Ayrıca oku
Pirinç. 3. Sistemdeki canlı parçalarla iki fazlı (iki kutuplu) temas BT .
u f– faz gerilimi; ben h - bir kişinin içinden geçen akımın gücü;
sağ- insan direnci; L1 , L2 , L 3 - faz iletkenleri.
Mevcut güç ( ben h , A) bir kişinin içinden akması formülle belirlenir
Nerede u l - hat voltajı, İÇİNDE;
u f - faz gerilimi, İÇİNDE;
sağ - insan direnci Ohm.
Örneğin hat gerilimi 380 olan bir elektrik şebekesinde İÇİNDE (u f = 220 İÇİNDE) 1000 insan vücudu direnci ile Ohm Bir kişinin içinden geçen akım:
Bu mevcut güç insanlar için ölümcül.
İki fazlı bir dokunuşla, bir kişiden geçen akım pratik olarak nötr çalışma modundan bağımsızdır. Bir kişi yerden güvenilir bir şekilde izole edilse bile dokunma tehlikesi azalmaz.
tek fazlı dokunuş(Şekil 4.) iki fazdan çok daha sık meydana gelir, ancak daha az tehlikelidir, çünkü bir kişinin kendini altında bulduğu voltaj birinci fazı geçmez, yani. doğrusaldan 1,73 kat daha az ve ek olarak bir kişinin içinden geçen akım
Şekil 4. Sistemdeki canlı parçalarla tek fazlı (tek kutuplu) kontak BT .
r1, r2 , r3 – elektrik kablolarının yalıtım direnci; 1'den , 2'den beri , 3'ten - elektrik tellerinin kapasitansı.
iyi durumda yüksek dirençli tellerin yalıtımı yoluyla kaynağa (şebekeye) geri döner.
Mevcut güç ( ben h , A) bir kişinin içinden akan, bu durum için formülle belirlenir
Nerede R p - geçiş direnci, Ohm(kişinin üzerinde durduğu ve ayakkabı giydiği zeminin direnci); Z - faz telinin toprağa göre yalıtım direnci, Ohm(aktif ve kapasitif bileşenler).
En elverişsiz durumda ise kişinin iletken ayakkabısı olması ve iletken bir zemin üzerinde durması ( R p ~ 0), vücuttan geçen akımın gücü formülle belirlenir.
Eğer u f = 220 İÇİNDE, sağ = 1 kohm, Z = 90 kohm, O ben h = 220/(1000 + (90000 / 3)) = 0,007A (7 mA).
Üç fazlı dört telli elektrik şebekesi alternatif akım topraklanmış nötr ile(sistemde TN ).
tek fazlı dokunuş parçaları yaşamak için.
Şekil 5. Canlı parçalarla tek fazlı (tek kutuplu) temas
sistemde TN .
R0– nötr güç kaynağının topraklama direnci.
Sağlam bir şekilde topraklanmış bir nötr (sistem TN ) bir kişiden geçen akım, önceki durumda olduğu gibi tellerin yalıtımı yoluyla değil, nötr topraklama direnci aracılığıyla kaynağa (şebekeye) döner ( R0 ) akım kaynağı (Şek. 5). İnsan vücudundan geçen akımın gücü aşağıdaki formülle belirlenir:
Nerede R0 – akım kaynağı nötrünün topraklama direnci, Ohm.
Akım kaynağının nötrünün bağlı olduğu topraklama cihazının direnci yılın herhangi bir döneminde 2, 4 ve 8'den fazla olmamalıdır. Ohm sırasıyla 660, 380 ve 220 hat gerilimlerinde İÇİNDE. Bu direnç, doğal topraklama iletkenlerinin yanı sıra tekrarlanan topraklama için topraklama iletkenlerinin kullanımı dikkate alınarak sağlanmalıdır. DOLMA KALEM - veya PE - 1'e kadar gerilime sahip havai elektrik hatlarının (VL) iletkeni kV. Akım kaynağının nötr noktasına yakın bir yerde bulunan toprak elektrodunun direnci 15, 30 ve 60'tan fazla olmamalıdır. Ohm sırasıyla aynı lineer gerilimlerde 660, 380 ve 220 İÇİNDE.
Örnek. Yukarıda tartışılan en elverişsiz durumda, u f = 220 İÇİNDE, sağ = 1000Ohm, R p ~ 0 Ohm R0 = 30 Ohm insan vücudundan geçen akım:
ben h = 220/1000 + 30 = 0,214 A (214 mA), insanlar için ölümcül olan.
Ayakkabı iletken değilse (örneğin 45 direnci olan lastik galoşlar) kohm) ve kişi iletken olmayan bir zemin üzerinde duruyor (örneğin, direnci 100 olan bir ahşap zemin). kohm), yani R p = 145kohm, o zaman insan vücudundan akan akım şöyle olacaktır:
ben h = 220/1000 + 60 + 145000 = 0,0015 A (1,5 mA) insanlar için tehlike oluşturmaz.
Bu nedenle, ceteris paribus, izole bir nötr ile bir elektrik şebekesinin bir faz kablosuna dokunan bir kişi, topraklanmış bir nötr ile bir elektrik şebekesinden daha az tehlikelidir.
Üç fazlı bir alternatif akımın elektrik devresine bir kişiyi dahil etmek için yukarıdaki şemalar, elektrik şebekelerinin normal (arızaya karşı güvenli) çalışma koşulları için geçerlidir.
acil durum modundaüç fazlı bir AC elektrik şebekesinin çalışması, faz kablolarından biri, örneğin, topraklanmış bir nötr ile bir elektrik şebekesi (sistemde TN ) direnç üzerinden toprağa kısa devre yapılabilir (koruyucu topraklama sistemi tetiklendiğinde, faz kablosu toprağa düştüğünde vb.) R (Şek. 6).
Pirinç. 6. Elektrik şebekesinin acil işletiminde akım taşıyan parçalarla tek fazlı (tek kutuplu) temas.
R– faz teli kapanma direnci ( L 2 ) yere.
İnsan vücudundan geçen akımın gücü, bu durumda hizmete açık faz tellerinden birine dokunur ( L1 , L 3 ), denklemden belirlenir
Nerede R - faz telinin toprağa direnci, Ohm.
eğer aynı anda R ~ 0 veya çok daha az ve R0 ,Ve sağ , o zaman ihmal edilebilir, o zaman insan vücudundan geçen akımın gücü formül ile belirlenir.
yani bir kişi elektrik devresine iki fazda dahil edilecek ve ikinci faz ona bacakları aracılığıyla ve miktarla bağlanacaktır. ben h geçici direnç üzerinde önemli bir etkiye sahip olacaktır R p .
1000'e kadar gerilimler için İÇİNDEüretim koşullarında, alternatif akımın üç fazlı elektrik şebekelerinin yukarıdaki şemalarının her ikisi de yaygın olarak kullanılmaktadır: izole nötrlü üç telli (sistem BT ) ve topraklanmış nötr ile dört telli (sistem TN ).
Faz tellerinin yüksek düzeyde yalıtım direncini ve ikincisinin toprağa göre küçük bir kapasitansını korumanın mümkün olduğu durumlarda, izole edilmiş nötrlü bir elektrik şebekesinin kullanılması tavsiye edilir. Az branşmanlı, agresif ortamlara maruz kalmayan ve kalifiye personelin sürekli gözetiminde olan elektrik şebekeleridir. Bu nedenle, örneğin kömür madenlerinde yalnızca nötrü izole edilmiş elektrik şebekeleri kullanılır.
İyi bir kablo yalıtımı sağlamanın imkansız olduğu durumlarda (örneğin, yüksek nem veya agresif ortam nedeniyle), yalıtım hasarının hızlı bir şekilde bulunamadığı veya onarılamadığı durumlarda veya elektrik sisteminin kapasitif akımları ağ, önemli dallanma nedeniyle, insanlar için tehlikeli olan büyük değerlere ulaşır.
1000'in üzerindeki voltajlarda İÇİNDE teknolojik nedenlerle, 35'e kadar gerilime sahip elektrik şebekeleri kV dahil, izole nötr, 35'in üzerinde kV- topraklı. Bu tür elektrik şebekeleri, toprağa göre büyük bir kablo kapasitesine sahip olduğundan, nötr güç kaynağının çalışma modundan bağımsız olarak, bir kişinin faz kablolarına dokunması da aynı derecede tehlikelidir. Bu nedenle, şebeke voltajının nötrünün çalışma modu 1000'in üzerindedir. İÇİNDE güvenlik nedeniyle seçilmemiştir.
İzole nötr ile üç fazlı üç telli AC elektrik şebekesi (IT sisteminde).
Akım taşıyan parçalarla iki fazlı temas (Şek. 3).
Pirinç. 3. IT sistemindeki canlı parçalarla iki fazlı (iki kutuplu) temas
U f - faz voltajı; ben h - bir kişiden akan akımın gücü;
R h - insan direnci; L 1, L 2, L 3 - faz iletkenleri.
Bir kişiden akan akımın gücü (I h, A) formülle belirlenir.
nerede U l - doğrusal voltaj, V;
U f - faz voltajı, V;
R h - insan direnci, Ohm.
Örneğin, 380 V (U f \u003d 220 V) lineer gerilime sahip bir elektrik şebekesinde, insan vücudunun direnci 1000 Ohm olan bir insandan akan akım:
Bu mevcut güç insanlar için ölümcül.
İki fazlı bir dokunuşla, bir kişiden geçen akım pratik olarak nötr çalışma modundan bağımsızdır. Bir kişi yerden güvenilir bir şekilde izole edilse bile dokunma tehlikesi azalmaz.
Tek fazlı bir dokunuş (Şekil 4.), iki fazlı olandan birçok kez daha sık meydana gelir, ancak daha az tehlikelidir, çünkü bir kişinin kendini altında bulduğu voltaj birinci fazı geçmez, yani. doğrusaldan 1,73 kat daha az ve ek olarak, bir kişiden akan akım, iyi durumda yüksek dirençli tellerin yalıtımı yoluyla kaynağa (şebekeye) geri döner.
Şekil 4. Bir BT sisteminde canlı parçalara tek fazlı (tek kutuplu) dokunma
r 1 , r 2 , r 3 - elektrik kablolarının yalıtım direnci; s 1 , s 2 , s 3 - elektrik tellerinin kapasitansı
Bir kişiden akan akımın gücü (I h, A) bu durum için formülle belirlenir.
nerede R p - geçiş direnci, Ohm (kişinin üzerinde durduğu ve ayakkabı giydiği zeminin direnci); Z, faz telinin toprağa, Ohm'a (aktif ve kapasitif bileşenler) göre yalıtım direncidir.
En elverişsiz durumda, bir kişinin iletken ayakkabıları varken ve iletken bir zemin üzerinde durduğunda (R p ~ 0), vücuttan geçen akım aşağıdaki formülle belirlenir.
U f \u003d 220 V, R h \u003d 1 kOhm, Z \u003d 90 kOhm ise, o zaman I h \u003d 220 / (1000 + (90000 / 3)) \u003d 0,007 A (7 mA).
Topraklanmış nötr ile üç fazlı dört telli AC elektrik şebekesi (TN sisteminde).
Canlı parçalarla tek fazlı temas.
Şekil 5. Bir TN sisteminde canlı parçalara tek fazlı (tek kutuplu) dokunma
R 0 - elektrik şebekesinin nötrünün topraklama direnci
Sağlam topraklanmış nötr (TN sistemi) olan dört telli bir AC elektrik şebekesinde, bir kişiden geçen akım, önceki durumda olduğu gibi tellerin yalıtımı yoluyla değil, nötr topraklama yoluyla kaynağa (şebeke) geri döner. akım kaynağının direnci (R 0) (Şekil 5 ). İnsan vücudundan geçen akımın gücü aşağıdaki formülle belirlenir:
burada R 0, akım kaynağının nötrünün topraklama direncidir, Ohm.
Akım kaynağının nötrünün bağlı olduğu topraklama cihazının yılın herhangi bir zamanındaki direnci 660, 380 ve 220 V hat gerilimlerinde sırasıyla 2, 4 ve 8 ohm'dan fazla olmamalıdır. direnç, doğal topraklama iletkenlerinin yanı sıra 1 kV'a kadar gerilime sahip havai elektrik hatlarının (VL) PEN veya PE iletkenini yeniden topraklayan topraklama iletkenlerinin kullanımı dikkate alınarak sağlanmalıdır. 660, 380 ve 220 V'luk aynı hat gerilimlerinde, akım kaynağının nötrüne yakın bir yerde bulunan toprak elektrodunun direnci sırasıyla 15, 30 ve 60 ohm'dan fazla olmamalıdır.
Örnek. Yukarıda tartışılan en elverişsiz durumda, U f = 220 V, R h = 1000 Ohm, R p ~ 0 Ohm R 0 = 30 Ohm ile insan vücudundan geçen akım şu şekilde olacaktır:
İnsanlar için ölümcül olan h \u003d 220/1000 + 30 \u003d 0,214 A (214 mA).
Ayakkabılar iletken değilse (örneğin 45 kOhm dirençli lastik galoşlar) ve kişi iletken olmayan bir zemin üzerinde duruyorsa (örneğin 100 kOhm dirençli ahşap bir zemin), yani. R p \u003d 145 kOhm, o zaman insan vücudundan geçen akımın gücü şu şekilde olacaktır:
Ben h \u003d 220/1000 + 60 + 145000 \u003d 0,0015 A (1,5 mA), ki bu insanlar için tehlikeli değildir.
Bu nedenle, ceteris paribus, izole bir nötr ile bir elektrik şebekesinin bir faz kablosuna dokunan bir kişi, topraklanmış bir nötr ile bir elektrik şebekesinden daha az tehlikelidir.
Üç fazlı bir alternatif akımın elektrik devresine bir kişiyi dahil etmek için yukarıdaki şemalar, elektrik şebekelerinin normal (arızaya karşı güvenli) çalışma koşulları için geçerlidir.
Üç fazlı bir AC şebekesinin acil durumda çalıştırılmasında, faz kablolarından biri, örneğin nötrü topraklanmış bir elektrik şebekesi (TN sisteminde), toprağa kısa devre yapılabilir (koruyucu topraklama sistemi tetiklendiğinde, bir faz tel yere düşer, vb.) R zm direnciyle (Şek. 6).
Pirinç. 6. Elektrik şebekesinin acil işletiminde akım taşıyan parçalarla tek fazlı (tek kutuplu) temas.
R zm - faz teli devresinin (L 2) toprağa direnci
İnsan vücudundan geçen akımın gücü, bu durumda kullanılabilir faz tellerinden birine (L 1, L 3) dokunarak denklemden belirlenir.
burada R zm, faz telinin toprağa direncidir, Ohm.
Aynı zamanda R zm ~ 0 veya hem R 0 hem de Rh'den çok daha azsa, ihmal edilebilirler, o zaman insan vücudundan geçen akımın gücü formülle belirlenir.
yani bir kişi elektrik devresine iki fazda dahil olacak ve ikinci faz ona bacakları vasıtasıyla bağlanacak ve I h değeri geçiş direnci R p'den önemli ölçüde etkilenecektir.
Üretim koşullarında 1000 V'a kadar olan voltajlarda, yukarıda ele alınan üç fazlı AC elektrik şebekelerinin her ikisi de yaygın olarak kullanılmaktadır: izole nötrlü üç telli (IT sistemi) ve topraklanmış nötrlü dört telli (TN sistemi).
Faz tellerinin yüksek düzeyde yalıtım direncini ve ikincisinin toprağa göre küçük bir kapasitansını korumanın mümkün olduğu durumlarda, izole edilmiş nötrlü bir elektrik şebekesinin kullanılması tavsiye edilir. Az branşmanlı, agresif ortamlara maruz kalmayan ve kalifiye personelin sürekli gözetiminde olan elektrik şebekeleridir. Bu nedenle, örneğin kömür madenlerinde yalnızca nötrü izole edilmiş elektrik şebekeleri kullanılır.
İyi bir kablo yalıtımı sağlamanın imkansız olduğu durumlarda (örneğin, yüksek nem veya agresif ortam nedeniyle), yalıtım hasarının hızlı bir şekilde bulunamadığı veya onarılamadığı durumlarda veya elektrik sisteminin kapasitif akımları ağ, önemli dallanma nedeniyle, insanlar için tehlikeli olan büyük değerlere ulaşır.
1000 V'un üzerindeki voltajlarda, teknolojik nedenlerle, 35 kV'a kadar olan voltajlara sahip elektrik şebekeleri, 35 kV'un üzerinde topraklanmış izole bir nötre sahiptir. Bu tür elektrik şebekeleri, toprağa göre büyük bir kablo kapasitesine sahip olduğundan, nötr güç kaynağının çalışma modundan bağımsız olarak, bir kişinin faz kablolarına dokunması da aynı derecede tehlikelidir. Bu nedenle şebeke geriliminin nötrünün 1000 V üzerinde çalışma modu güvenlik nedeniyle seçilmemiştir.
Yenilgi tehlikesinin analizi, pratik olarak insan vücudundan akan akımın değerini belirlemeye gelir. çeşitli koşullar, elektrik tesisatlarının çalışması sırasında veya temas voltajında olabileceği. Yenilgi tehlikesi bir dizi faktöre bağlıdır: bir kişiyi elektrik devresine bağlama şeması, ağın voltajı, ağın şeması, nötr modu, akım taşıyan izolasyon derecesi topraktan parçalar, akım taşıyan parçaların toprağa göre kapasitansı, vb.
Bir kişiyi bir elektrik devresine dahil etmenin planları nelerdir?
En karakteristik iki anahtarlama şemasıdır: elektrik şebekesinin iki fazı arasında, bir faz ile toprak arasında. Ayrıca, enerji verilen topraklanmış akım taşımayan parçalara dokunulabileceği gibi, bir kişiyi kademe gerilimi altında açmak da mümkündür.
Bir transformatörün (jeneratörün) nötr noktası nedir ve çalışma modları nelerdir?
Besleme trafosunun (jeneratör) sargılarının bağlantı noktasına nötr nokta veya nötr denir. Güç kaynağının nötrü izole edilebilir ve topraklanabilir.
Topraklanmış, topraklama cihazına doğrudan veya düşük dirençle (örneğin akım trafoları aracılığıyla) bağlanan jeneratörün (trafo) nötrüdür.
İzole nötr, bir topraklama cihazına bağlı olmayan veya ona büyük bir dirençle (sinyal, ölçüm, koruma cihazları, topraklama ark söndürme reaktörleri) bağlı olmayan bir jeneratör veya trafo nötrüdür.
Nötr modu seçmenin temeli nedir?
Ağ şemasının seçimi ve sonuç olarak akım kaynağının nötr modu, teknolojik gereksinimler ve güvenlik koşulları temelinde yapılır.
1000 V'a kadar olan voltajlarda, üç fazlı ağların her iki şeması da yaygın olarak kullanılır: izole nötr ile üç telli ve topraklanmış nötr ile dört telli.
Teknolojik gereksinimlere göre, genellikle dört telli bir ağ tercih edilir, iki çalışma gerilimi kullanır - doğrusal ve faz. Bu nedenle, 380 V'luk dört telli bir ağdan, hem bir güç yükü - 380 V'luk bir doğrusal voltaj için faz kabloları arasında dahil olmak üzere üç fazlı bir yük hem de aralarında dahil olmak üzere bir aydınlatma sağlamak mümkündür. faz ve nötr kablolar, yani 220 V'luk bir faz voltajı için. Aynı zamanda, daha az sayıda transformatör, daha küçük bir kablo kesiti vb. kullanılması nedeniyle elektrik tesisatı çok daha ucuz hale gelir.
Güvenlik koşullarına göre, duruma göre iki ağdan biri seçilir: ağın normal çalışması sırasında faz teline dokunma koşullarına göre, izole nötr olan ağ daha güvenlidir ve acil durum sırasında, topraklanmış nötr ile ağ. Bu nedenle, yüksek düzeyde bir ağ yalıtımı sağlamak mümkün olduğunda ve toprağa göre ağ kapasitansı ihmal edilebilir olduğunda, yalıtılmış nötr ağların kullanılması tavsiye edilir. Bunlar, agresif ortamlara maruz kalmayan ve kalifiye personelin sürekli gözetimi altında olan küçük dallanmış ağlar olabilir. Bir örnek, küçük işletmelerin ağı, mobil kurulumlardır.
Topraklanmış nötrlü şebekeler, elektrik tesisatlarının iyi bir şekilde yalıtılmasının mümkün olmadığı (yüksek nem, agresif ortam vb. nedeniyle) veya şebekenin kapasitif akımları nedeniyle izolasyon hasarını hızlı bir şekilde bulup ortadan kaldırmanın mümkün olmadığı durumlarda kullanılır. önemli dallanma, kişinin hayatını tehdit eden yüksek değerlere ulaşır. Bu tür ağlar, büyük sanayi kuruluşlarının ağlarını, kentsel dağıtım ağlarını vb. içerir.
Yalıtılmış bir nötre sahip ağların daha yüksek derecede güvenilirliği hakkındaki mevcut görüş yeterince kanıtlanmamıştır.
İstatistiksel veriler, her iki ağın da güvenilirlik açısından neredeyse aynı olduğunu göstermektedir.
1000 V'tan 35 kV'a kadar olan voltajlarda, teknolojik nedenlerle şebekeler izole bir nötre ve 35 kV'un üzerinde topraklanmış bir gerilime sahiptir.
Çünkü bu tür ağlar geniş kapasite teller toprağa göre, bir kişinin hem izole edilmiş hem de topraklanmış nötr ile ağın teline dokunması da aynı derecede tehlikelidir. Bu nedenle, güvenlik nedeniyle 1000 V'un üzerindeki ağ nötr modu seçilmez.
İki fazlı dokunma tehlikesi nedir?
İki fazlı kontak, enerji verilen bir elektrik tesisatının iki fazıyla aynı anda temas anlamına gelir (Şekil 1).
Pirinç. 1. Bir kişinin alternatif akım ağına iki fazlı dokunuş şeması
Bifazik dokunuş daha tehlikelidir. İki fazlı bir dokunuşla, vücut için en tehlikeli yollardan biri (el-el) boyunca insan vücudundan geçen akım, ağın doğrusal voltajına eşit olarak insan vücuduna uygulanan voltaja bağlı olacaktır. insan vücudunun direncinin yanı sıra:
- U l - doğrusal voltaj, yani ağın faz kabloları arasındaki voltaj;
- R insanlar - insan vücudunun direnci.
İnsan vücudunun direncine sahip U l \u003d 380 V doğrusal voltajı olan bir ağda R insanlar \u003d 1000 Ohm, insan vücudundan geçen akım şuna eşit olacaktır:
Bu akım bir kişi için ölümcüldür. İki fazlı bir dokunuşla, insan vücudundan geçen akım pratik olarak şebekenin nötr modundan bağımsızdır. Bu nedenle, iki fazlı kontak, hem izole edilmiş hem de topraklanmış nötr olan bir şebekede eşit derecede tehlikelidir (bu şebekelerin hat voltajlarının eşit olması şartıyla).
İki faza dokunan bir kişinin vakaları nispeten nadirdir.
Tek fazlı dokunuşu karakterize eden nedir?
Tek fazlı dokunma, enerji verilmiş bir elektrik tesisatının bir fazına dokunmadır.
İki fazlı bir dokunuştan çok daha sık meydana gelir, ancak daha az tehlikelidir, çünkü bir kişinin kendini altında bulduğu voltaj faz voltajını aşmaz. Buna göre insan vücudundan geçen akım da daha azdır. Ayrıca bu akım, akım kaynağının nötr modundan, şebeke kablolarının zemine göre yalıtım direncinden, kişinin üzerinde durduğu zeminin (veya tabanın) direncinden, ayakkabılarının direncinden büyük ölçüde etkilenir. ve diğer bazı faktörler.
Nötr topraklanmış bir ağda tek fazlı dokunma tehlikesi nedir?
Pirinç. 2. Bir aşamaya dokunan bir kişinin şeması üç fazlı ağ topraklı nötr ile
Nötr topraklanmış bir ağda (Şekil 2), insan vücudundan geçen akım devresi, insan vücudunun direncini, ayakkabılarını, kişinin üzerinde durduğu zemini (veya tabanı) ve ayrıca topraklama direncini içerir. akım kaynağı nötr. Belirtilen dirençler göz önüne alındığında, insan vücudundan geçen akım aşağıdaki ifadeden belirlenir:
- U f - ağın faz voltajı, V;
- R insanlar - insan vücudunun direnci, Ohm;
- R hakkında - bir kişinin ayakkabısının direnci, Ohm;
- R p - kişinin üzerinde durduğu zeminin (taban) direnci, Ohm;
- R o - akım kaynağı nötrünün topraklama direnci, Ohm.
En elverişsiz koşullar altında (faza dokunan bir kişinin ayağında iletken ayakkabı vardır - nemli veya metal çivilerle kaplı, nemli zeminde veya iletken bir tabanda - metal bir zeminde, topraklanmış bir metal yapı üzerinde), yani R vol \u003d 0 ve R p \u003d 0, denklem şu şekli alır:
Nötr Ro'nun direnci genellikle insan vücudunun direncinden birçok kez daha az olduğu için ihmal edilebilir. Daha sonra
Ancak bu koşullar altında, daha düşük akıma rağmen tek fazlı kontak bile çok tehlikelidir. Bu nedenle, faz gerilimi U f \u003d 220 V olan bir ağda, R kişi \u003d 1000 Ohm'da, insan vücudundan geçen akım şu değere sahip olacaktır:
Bu akım insanlar için ölümcüldür.
Bir kişi yalıtkan ayakkabı (ör. lastik galoş) giyiyorsa ve yalıtkan bir zemin (ör. ahşap zemin) üzerinde duruyorsa, o zaman
- 45 000 - insan ayakkabısının direnci, Ohm;
- 100 000 - zemin direnci, Ohm.
Bu kadar güçlü bir akım insanlar için tehlikeli değildir.
Yukarıdaki verilerden de görülebileceği gibi, elektrik tesisatlarında çalışanların güvenliği için yalıtkan zeminler ve yalıtkan ayakkabılar büyük önem taşımaktadır.
Yalıtılmış bir nötre sahip bir ağda tek fazlı bir dokunuşun özellikleri nelerdir?
İzole nötrlü bir ağda (Şekil 3), insan vücudundan toprağa geçen akım, iyi durumda yüksek dirence sahip olan ağın tellerinin yalıtılması yoluyla akım kaynağına geri döner.
Ayakkabıların dirençleri dikkate alınarak R yaklaşık ve kişinin üzerinde durduğu zemin veya taban R p, insan vücudunun direncine seri olarak bağlanır R kişi, insan vücudundan geçen akım şu denklemle belirlenir:
burada R, ağın bir fazının toprağa göre yalıtım direncidir, Ohm.
Pirinç. 3. İzole nötr ile üç fazlı bir ağın bir fazına dokunan bir kişinin şeması
En elverişsiz durumda, bir kişi iletken ayakkabılara sahip olduğunda ve iletken bir zeminde durduğunda, yani. R vol \u003d 0 ve R n \u003d 0 olduğunda, denklem büyük ölçüde basitleştirilecektir:
Bu durumda, faz gerilimi U f \u003d 220 V olan bir ağda ve faz yalıtım direnci R \u003d 90.000 Ohm, R kişi \u003d 1000 Ohm'da, bir kişiden geçen akım şuna eşit olacaktır:
Bu akım, benzer koşullar altında, ancak topraklanmış nötrlü bir şebekede tek fazlı bir kontak durumu için tarafımızdan hesaplanan akımdan (220 mA) çok daha azdır. Esas olarak tellerin toprağa göre yalıtım direnci ile belirlenir.
İzole edilmiş veya topraklanmış nötr ile hangi ağ daha güvenlidir?
Ceteris paribus, izole bir nötr ile bir ağın bir fazına dokunan bir kişi, topraklanmış bir nötr ile bir ağdan daha az tehlikelidir. Bununla birlikte, bu sonuç, toprağa göre önemsiz bir kapasitansın varlığında, yalnızca normal (kazasız) şebeke çalışma koşulları için geçerlidir.
Bir kaza durumunda, fazlardan biri toprağa kısa devre yaptığında, nötrü izole edilmiş bir şebeke daha tehlikeli olabilir. Bu, izole nötrlü bir ağda böyle bir kaza sırasında, hasar görmemiş bir fazın toprağa göre voltajının fazdan linere artabilmesi, topraklanmış nötrü olan bir şebekede ise voltaj artışının önemsiz olacağı gerçeğiyle açıklanmaktadır. .
Bununla birlikte, modern elektrik şebekeleri, dallanmaları ve önemli ölçüde uzunlukları nedeniyle, faz ile toprak arasında büyük bir kapasitif iletkenlik oluşturur. Bu durumda kişinin bir ve iki faza dokunma tehlikesi hemen hemen aynıdır. Bu dokunuşların her biri çok tehlikeli çünkü insan vücudundan geçen akım çok büyük değerlere ulaşıyor.
adım gerilimi nedir?
Adım voltajı, bir kişinin aynı anda üzerinde durduğu bir adım mesafesinde birbirinden yerleştirilmiş akım devresinin iki noktası arasındaki voltaj olarak anlaşılır. Adım boyutu genellikle 0,8 m'ye eşit alınır.
Bazı hayvanlar için (atlar, inekler), adım voltajı insanlardan daha yüksektir ve akım yolu göğsü yakalar. Bu sebeplerden dolayı, adım gerilimi ile hasara karşı daha hassastırlar.
Adım voltajı, akımın hasarlı bir elektrik tesisatından toprağa aktığı nokta etrafında oluşur. En büyük değer geçiş noktasının yakınında ve en küçüğü 20 m'den daha fazla bir mesafede, yani topraktaki mevcut yayılma alanını sınırlayan sınırların ötesinde olacaktır.
Toprak elektrodundan 1 m mesafede gerilim düşümü toplam gerilimin %68'i, 10 m mesafede - %92, 20 m mesafede ise noktaların potansiyelleri pratikte uygulanabilecek kadar küçüktür. sıfıra eşit olmak
Toprak yüzeyinin bu noktaları, mevcut yayılma bölgesinin dışında kabul edilir ve "zemin" olarak adlandırılır.
Buna maruz kalan kişi düşerse, adım stresi tehlikesi artar. Ve sonra, mevcut yol artık bacaklardan değil, tüm vücuttan geçtiği için adımın gerilimi artar.
Basamak stresinin etkisiyle insanlarda yaralanma vakaları nispeten nadirdir. Örneğin yere düşen bir telin yakınında meydana gelebilirler (böyle anlarda, hat kesilmeden önce, insanların ve hayvanların telin düştüğü yere yaklaşmasına izin verilmemelidir). Yıldırım çarpması sırasındaki en tehlikeli adım voltajı.
Adım voltajı bölgesine girdikten sonra, küçük adımlarla iddia edilen topraklama hatasının olduğu yerin tersi yönde ve özellikle yerde yatan teli bırakmalısınız.
lezyonun şiddeti Elektrik şoku büyük ölçüde zincire bir kişiyi dahil etme şemasıyla belirlenir. Bir kişi bir devre iletkeniyle temas ettiğinde oluşan devreler, kullanılan güç kaynağı sisteminin türüne bağlıdır.
En yaygın kullanılanı 380/220 V gerilime sahip dört telli ağlardır. Bu nedir? Elektrik enerjisi kaynağından tüketicilere giden dört telden üçü faz, biri sıfırdır. İki fazlı kablo arasındaki voltaj 380V'tur (bu voltaja doğrusal denir) ve nötr kablo ile herhangi bir faz kablosu arasındaki voltaj 220V'tur (bu voltaja faz denir).
Aydınlatma tesisatlarına, televizyonlara, buzdolaplarına güç sağlamak için tek fazlı bir ağ kullanılır - bir fazlı kablo ve bir nötr kablo (yani 220 V). Nötr telin topraklandığı en yaygın elektrik şebekeleri. Nötr tele dokunmak, insanlar için pratik olarak hiçbir tehlike oluşturmaz; sadece faz kablosu tehlikelidir. Bununla birlikte, iki telden hangisinin sıfır olduğunu anlamak zordur - görünüş olarak aynı görünürler. Bu, özel bir cihaz - bir faz belirleyici kullanılarak yapılır.
Tek fazlı (iki telli) bir ağın akım iletkenlerine dokunurken bir kişiyi elektrik devresine dahil etmek için olası şemaları düşünün. En nadir ama aynı zamanda en tehlikelisi, bir kişinin iki kabloya veya bunlara bağlı akım iletkenlerine dokunmasıdır.
Kabloları onarmaya karar verdiğinizi varsayalım - kabloları yalıtın, onarın veya yeni bir priz ve anahtar takın, ancak güç kaynağını kapatmayı unuttunuz. yerine getirme montaj işi, bir elinizle faz kablosuna, diğer elinizle nötr kabloya dokundunuz. Elden ele yol boyunca içinizden bir akım akacak, yani devrenin direnci sadece vücudun direncini içerecektir. Vücudun direncini 1 kOhm olarak alırsak (bu rakam genellikle hesaplamalarda alınır), o zaman Ohm yasasına göre akım sizden akacaktır:
ben (akım) \u003d 220 V: 1000 Ohm \u003d 0,22 A \u003d 220 mA.
Bu ölümcül bir akımdır. Elektrik yaralanmasının ciddiyeti ve hatta hayatınız, her şeyden önce, akım iletkeni ile temastan ne kadar çabuk kurtulduğunuza (elektrik devresini kestiğinize) bağlı olacaktır, çünkü bu durumda maruz kalma süresi belirleyicidir.
Elektrik kablolarıyla çalışırken, güç kaynağını kapattığınızdan ve anahtara bir uyarı işareti astığınızdan emin olun: "Açmayın - insanlar çalışıyor" veya daha doğrusu bir gözlemci koyun.
Elektrikli ev aletlerini (elektrikli süpürge, kahve makinesi, çamaşır makinesi), televizyon ve radyo cihazları. Voltaj altında çalışmanın imkansız olduğunu çok iyi biliyorsunuz ve elektrikli aletin üzerindeki şalter ile elektriği kapattınız. Ancak bu durumda gerilim anahtarın giriş kontaklarında olacaktır. Çalışma sürecinde bunu unutup onlara dokunabilir veya yanlışlıkla düğmeye basıp elektrik akımını açabilirsiniz. Ev aletlerinin bazı elemanları üzerindeki voltaj çok yüksek değerlere ulaşabilir. Örneğin, bir TV setinin, bir PC monitörünün katot ışını tüpüne verilen voltaj 15000-18000 V'a ulaşır.
Elektrikli ev aletlerinin, televizyon ve radyo cihazlarının, elektrikli ekipmanların tamiri ancak cihazın elektrik fişi prizden çekilerek yapılabilir.
Çok daha sık olarak, bir kişinin bir faz kablosuyla veya bir cihazın parçasıyla, ona elektriksel olarak bağlı bir aparatla temas ettiği durumlar vardır.
Elektrikli matkapla bir delik açmaya karar veriyorsunuz. Matkabı uzun süredir kullanmadınız, ancak iyi durumdaydı. İşiniz hem başarılı bir şekilde tamamlanabilir hem de hafif bir darbeden ölüme kadar değişen şiddette bir elektrik çarpmasıyla sona erebilir. Bu neden olabilir? Yalıtım zamanla yaşlanırken, yalıtım özellikleri bozulur (azalır). elektrik direnci). Yalıtım, özellikle nemli bir odada veya agresif bir ortamda (örneğin, sülfürik asit buharları ortamında) uzun süre tutulduğunda hızla bozulur. İletken toz, matkabın içine giren su, faz iletkenini matkabın gövdesine (sapına) kapatabilir. Kurşun tellerin yalıtımı bir fare tarafından çiğnenebilir. Elektrikli matkabın gövdesi metal ise aslında faz kablosuna temas ediyorsunuz, plastik ise gövde bütünlüğü bozulursa (çatlak) veya gövde ıslanırsa elektrik teması oluşabilir.
Akım bir insandan nasıl akacak ve ne elektrik devresi oluşturulan? Saniye eli de matkabın gövdesine dayanıyorsa veya başka herhangi bir iletken nesneye dokunmuyorsa, akım koldan ayağa yol boyunca akacaktır. Bir kişinin, ayakkabıların, tabanın (zemin), binanın betonarme yapılarının içinden geçen akım, zemine ve oradan nötr tele akacaktır (sonuçta, nötr tel topraklanmıştır). Kapalı bir elektrik devresi oluşur, akımın büyüklüğü toplam elektrik direnci ile belirlenir. Yalıtkan kuru ayakkabılarla (deri, kauçuk) kuru bir ahşap zemin üzerinde durursanız, devrenin direnci büyük olacak ve Ohm yasasına göre akım gücü küçük olacaktır.
Örneğin zemin direnci 30 kOhm, deri ayakkabı 100 kOhm, insan direnci 1 kOhm. Bir kişinin içinden geçecek akım:
ben (akım) \u003d 220 V: (30000 + 100000 + 1000) Ohm \u003d 0,00168 A \u003d 1,68 mA.
Bu akım algılanabilir akım eşiğine yakındır. Akıntıyı hissedecek, çalışmayı bırakacak, sorunu çözeceksiniz.
Islak zeminde çıplak ayakla durursanız, vücudunuzdan bir akım akar:
ben (akım) \u003d 220 V: (3000 + 1000) Ohm \u003d 0,055 A \u003d 55 mA.
Bu akım akciğerlere ve kalbe zarar verebilir ve uzun süreli maruz kalma durumunda ölüme neden olabilir. Kuru ve sağlam lastik çizmelerle ıslak zeminde duruyorsanız, vücudunuzdan bir akım akacaktır:
ben (akım) \u003d 220 V: (500000 + 1000) Ohm \u003d \u003d 0,0004 A \u003d 0,4 mA.
Böyle bir akımın akışını hissetmeyebilirsiniz. Ancak bir botun tabanındaki küçük bir çatlak veya delik, kauçuk tabanın direncini büyük ölçüde azaltabilir ve işi tehlikeli hale getirebilir.
Elektrikli cihazlar (özellikle uzun süredir kullanılmayanlar) üzerinde çalışmaya başlamadan önce, yalıtım hasarı açısından dikkatlice kontrol edilmelidir. Elektrikli cihazların tozu silinmeli ve ıslaksa kurutulmalıdır. Islak elektrikli cihazlar çalıştırılmamalıdır! Toz veya nemin girmesini önlemek için elektrikli aletleri, aletleri, ekipmanları plastik torbalarda saklamak daha iyidir. İş kuru ayakkabılarla yapılmalıdır. Bir elektrikli cihazın güvenilirliğinden şüphe duyuyorsanız, güvenli bir şekilde oynamanız gerekir - ayaklarınızın altına kuru ahşap zemin veya kauçuk bir paspas koyun. Lastik eldiven kullanabilirsiniz.
Diğer bir akım akışı modeli, diğer eliniz elektriksel olarak toprağa bağlı yüksek iletkenliğe sahip bir nesneye dokunduğunuzda oluşur. Su borusu, radyatör, metal garaj duvarı vb. olabilir. Akım, en az elektriksel direnç yolu boyunca akar. Bu nesneler toprağa neredeyse kısa devre yapar, elektrik dirençleri çok küçüktür. Bu durumda vücuttan akım akışının yolu "el-el" dir, yani pratik olarak ellerin iki telle - faz ve sıfır - aynı anda dokunması durumuyla çakışır. Daha önce gösterildiği gibi, akım 220 mA'ya ulaşabilir, yani. ölümcül. Nemli bir odada, ahşap yapılar bile elektriği iyi iletir.
Nemli odalarda, bir kişinin yanında zemine bağlı iyi iletken nesnelerin varlığında çalışmak son derece yüksek bir tehlike oluşturur ve artırılmış elektriksel güvenlik önlemlerine uyulmasını gerektirir. Genellikle bu tür odalarda düşük voltajlar kullanılır - 36 ve 12 volt.
Elektrikli cihazlarla çalışırken, toprağa elektriksel olarak bağlı olabilecek nesnelere dokunmayın.
Tüm olası elektrik ağları şemalarından ve dokunma seçeneklerinden uzak durduk. İmalatta, çok daha yüksek voltajlar taşıyan ve bu nedenle daha tehlikeli olan daha karmaşık elektrik devreleriyle uğraşıyor olabilirsiniz. Ancak, güvenliği sağlamaya yönelik ana sonuçlar ve öneriler hemen hemen aynıdır.
Çıkış kontrolü sorunları.
1. Canlı iletkenlerle ne tür bir temas bir kişi için en tehlikelidir?
2. Elektrikli cihazlarla çalışırken neden toprağa bağlı nesnelere (örneğin bir su borusuna) dokunmak elektrik çarpması riskini önemli ölçüde artırır?
3. Elektrikli ekipmanları tamir ederken elektrik fişini prizden çekmek neden gereklidir?
4. Elektrikli cihazlarla çalışırken neden ayakkabı giymem gerekiyor?
5. Elektrik çarpması riskini nasıl azaltabilirim?
6. Çalışma sırasında hangi elektriksel güvenlik kurallarına uyulmalıdır? elektrikli aletler?
7. Bir adam suyla dolu bir küvetteyken elektrikli tıraş bıçağıyla tıraş olmaya karar verdi. Ne olabilir ve bir erkek için elektrik çarpması tehlikesi nedir?
8. Kız banyo yaptı ve ıslak karo zeminde çıplak ayakla durarak saç kurutma makinesiyle saçını kurutmaya karar verdi. Tehlikeyi ve olası sonuçları değerlendirin.
9. Sizin veya başkalarının başına gelen elektrik çarpması olaylarını anlatın. Yenilginin nedeni neydi ve hangi elektriksel güvenlik kuralları ihlal edildi?
10. Bir kişinin kablolara veya canlı nesnelere dokunması için ağ parametrelerini ve şemasını ayarlayan öğretmenin talimatlarına göre elektrik çarpması riskini değerlendirin.
I. Arabalarda 12V voltajlı bir doğru elektrik akımı kullanılır. Aracın eksi kutbu araç gövdesine, artı kutbu ise yalıtımlı elektrik kablolarına bağlıdır. Bir kişi için böyle bir akımın tehlikesini değerlendirin.
Bir kişinin elektrik şebekesine dahil edilmesi tek fazlı ve iki fazlı olabilir. Tek fazlı anahtarlama, bir kişinin ağın fazlarından biri ile toprak arasındaki bağlantısıdır. Bu durumda çarpıcı akımın gücü, nötr ağın moduna, bir kişinin direncine, ayakkabılara, zemine, toprağa göre faz yalıtımına bağlıdır. Tek fazlı anahtarlama çok daha sık gerçekleşir ve genellikle herhangi bir voltajdaki şebekelerde elektrik yaralanmalarına neden olur. İki fazlı anahtarlamada, bir kişi elektrik şebekesinin iki fazına dokunur. İki fazlı bağlantıda, vücuttan geçen akım (zarar veren akım) yalnızca şebeke voltajına ve insan vücudunun direncine bağlıdır ve şebeke besleme trafosunun nötr moduna bağlı değildir. Ağın elektriği tek fazlı ve üç fazlı olarak ayrılır. Tek fazlı ağ topraklamadan yalıtılmış olabilir veya bir topraklama kablosuna sahip olabilir. Şek. Şekil 1, bir kişiyi tek fazlı ağlara bağlamak için olası seçenekleri gösterir.
Bu nedenle, bir kişi üç fazlı dört telli bir ağın fazlarından birine ölü topraklanmış bir nötr ile dokunursa, o zaman pratik olarak faz voltajı (R3≤ RC) ve normal çalışma sırasında bir kişiden geçen akım altında olacaktır. ağ, yalıtım direncindeki ve toprağa giden tellerin kapasitansındaki bir değişiklikle pratik olarak değişmeyecektir.
Elektrik akımının insan vücudu üzerindeki etkisi
Elektrik akımı vücuttan geçerken termal, elektrolitik ve biyolojik bir etkiye sahiptir.
Termal etki, cilt veya iç organların yanıklarında kendini gösterir.
Elektrolitik etki sırasında, akımın geçişine bağlı olarak, kan ve diğer organik sıvıların ayrışması (elektrolizi) meydana gelir, buna eritrositlerin yıkımı ve metabolik bozukluklar eşlik eder.
Biyolojik etki, kalp ve akciğerler dahil olmak üzere kasların spontan konvülsif kasılmasının eşlik ettiği vücudun canlı dokularının tahrişi ve uyarılmasıyla ifade edilir.
İki ana elektrik çarpması türü vardır:
§ elektrik yaralanması,
§ elektrik şoku.
Elektrik şoku kabaca dört seviyeye ayrılabilir:
1. bilinç kaybı olmadan sarsıcı kas kasılmaları;
2. bilinç kaybı ile, ancak solunum ve kalp fonksiyonunun korunması ile;
3. bilinç kaybı ve bozulmuş kardiyak aktivite veya solunum (veya her ikisi);
4. klinik ölüm, yani solunum ve dolaşım eksikliği.
Klinik ölüm, yaşamla ölüm arasında bir geçiş dönemidir, kalp ve akciğerlerin faaliyetinin durduğu andan itibaren başlar. Klinik ölüm durumunda olan bir kişi herhangi bir yaşam belirtisi göstermez: nefesi yoktur, kalp atışı yoktur, ağrıya tepkileri yoktur; Göz bebekleri genişler ve ışığa tepki vermezler. Bununla birlikte, bu durumda, doğru ve zamanında yardım verilirse vücudun yine de canlandırılabileceği unutulmamalıdır. Klinik ölüm süresi 5-8 dakika olabilir. Yardım zamanında sağlanmazsa biyolojik (gerçek) ölüm meydana gelir.
Bir kişiye elektrik çarpmasının sonucu birçok faktöre bağlıdır. Bunların en önemlileri akımın büyüklüğü ve süresi, akımın türü ve frekansı ve vücudun bireysel özellikleridir.
Tekli toprak elektrotlarının akım yayma direncinin belirlenmesi ve sabit bir topraklama devresi için koruyucu topraklama döngüsünü hesaplama prosedürü teknolojik ekipman(GOST 12.1.030-81. SSBT. Koruyucu topraklama, topraklama)
Topraklama cihazlarının uygulanması. Yalnızca topraklama amaçlı yapay toprak elektrotları ve topraklama amacıyla kullanılan bir ara iletken ortam yoluyla veya doğrudan toprakla elektriksel temas halinde olan doğal - üçüncü taraf iletken parçalar vardır.
Yapay toprak elektrotları için genellikle dikey ve yatay elektrotlar kullanılır.
Aşağıdakiler doğal topraklama iletkenleri olarak kullanılabilir: zemine döşenen su ve diğer metal borular (yanıcı sıvılar, yanıcı veya patlayıcı gazlar içeren boru hatları hariç); artezyen kuyularının, kuyuların, çukurların vb. muhafaza boruları; zemine bağlantısı olan bina ve yapıların metal ve betonarme yapıları; toprağa döşenen kabloların kurşun kılıfları; hidrolik yapıların metal levha yığınları, vb.
Koruyucu topraklamanın hesaplanması, ana topraklama parametrelerini belirlemeyi amaçlar - topraklanmış duruma faz kapanması sırasında dokunma ve adım gerilimlerinin izin verilen değerleri aşmadığı tek topraklama iletkenlerinin ve topraklama iletkenlerinin sayısı, boyutları ve yerleştirme sırası .
Topraklamayı hesaplamak için aşağıdaki bilgiler gereklidir:
1) elektrik tesisatının özellikleri - tesisat türü, ana ekipman türleri, çalışma voltajları, transformatörlerin ve jeneratörlerin nötrlerini topraklama yöntemleri, vb.;
2) ekipmanın ana boyutlarını ve yerleşimini gösteren elektrik kurulum planı;
3) tasarlanan grup toprak elektrot sisteminin oluşturulması planlanan elektrotların şekilleri ve boyutları ile bunların toprağa tahmini daldırma derinliği;
4) toprak elektrot sisteminin kurulacağı alandaki toprak özdirencinin ölçüm verileri ve bu ölçümlerin yapıldığı hava (iklim) koşulları ile iklim bölgesinin özellikleri hakkında bilgi. Dünyanın iki katmanlı olduğu varsayılırsa, o zaman dünyanın her iki katmanının özdirencinin ve üst katmanın kalınlığının ölçülmesi gerekir;
5) doğal topraklama iletkenlerine ilişkin veriler: bu amaç için hangi yapıların kullanılabileceği ve doğrudan ölçümle elde edilen akım yayılmalarına karşı direnç. Herhangi bir nedenle doğal bir topraklama iletkeninin direncini ölçmek mümkün değilse, bu direnci hesaplama yoluyla belirlemek için bilgi sağlanmalıdır;
6) Nominal toprak arıza akımı. Akım bilinmiyorsa, hesaplanır her zamanki gibi;
7) Hesaplama temas (ve adım) gerilimleri temelinde yapılırsa, izin verilen temas (ve adım) gerilimlerinin hesaplanan değerleri ve koruma süresi.
Topraklama hesabı genellikle toprak elektrodunun homojen bir zemine yerleştirildiği durumlar için yapılır. Son yıllarda çok katmanlı topraklarda topraklama iletkenlerinin hesaplanmasına yönelik mühendislik yöntemleri geliştirilmiş ve uygulanmaya başlanmıştır.
Homojen toprakta topraklama iletkenleri hesaplanırken, toprağın donması veya kuruması nedeniyle dünyanın üst tabakasının (mevsimsel değişim tabakası) direnci dikkate alınır. Hesaplama, toprak elektrot iletkenlik kullanım faktörlerinin kullanımına dayalı bir yöntemle yapılır ve bu nedenle kullanım faktörü yöntemi olarak adlandırılır. Grup toprak elektrotlarının hem basit hem de karmaşık tasarımlarıyla gerçekleştirilir.
Çok katmanlı bir topraktaki topraklama iletkenlerini hesaplarken, genellikle sırasıyla üst ve alt katmanlar r1 ve r2'nin özgül dirençleri ve üst katman h1'in kalınlığı (gücü) ile iki katmanlı bir toprak modeli alınır. Hesaplama, toprak elektrot grubunun bir parçası olan elektrotlarda indüklenen potansiyellerin dikkate alınmasına dayanan ve bu nedenle indüklenen potansiyeller yöntemi olarak adlandırılan bir yöntemle yapılır. Çok katmanlı toprakta topraklama iletkenlerinin hesaplanması daha zahmetlidir. Ancak daha doğru sonuçlar verir. Genellikle etkili bir şekilde topraklanmış bir nötr ile elektrik tesisatlarında, yani 110 kV ve üzeri gerilime sahip tesisatlarda gerçekleşen karmaşık grup topraklama tasarımları için kullanılması tavsiye edilir.
Bir topraklama cihazını herhangi bir şekilde hesaplarken, bunun için gerekli direnci belirlemek gerekir.
Topraklama cihazının gerekli direncinin belirlenmesi PUE'ye göre yapılır.
1 kV'a kadar gerilime sahip kurulumlar için, IT tipi bir sistemde açıktaki iletken bölümlerin koruyucu topraklaması için kullanılan topraklama cihazının direnci şu koşula uygun olmalıdır:
burada Rz, topraklama cihazının direncidir, ohm; Upr.adm - değeri 50 V olduğu varsayılan dokunma gerilimi; Iz, toplam toprak arıza akımıdır, A.
Kural olarak topraklama cihazının direnç değerinin 4 ohm'un altında kabul edilmesi gerekli değildir. 10 Ohm'a kadar topraklama cihazı direncine, yukarıdaki koşulun sağlanması ve şebekeyi besleyen transformatörlerin ve jeneratörlerin gücünün, paralel çalışan transformatörlerin ve (veya) jeneratörlerin toplam gücü dahil olmak üzere 100 kVA'yı geçmemesi durumunda izin verilir.
1 kV'un üzerinde 1 kV'un üzerindeki gerilimlere sahip kurulumlar için, topraklama cihazının direnci şuna karşılık gelmelidir:
0,5 ohm, etkili bir şekilde topraklanmış bir nötr ile (yani, yüksek toprak arıza akımları ile);
250 / Iz, ancak izole bir nötrle (yani, düşük toprak arıza akımlarında) 10 ohm'dan fazla değil ve topraklama anahtarının yalnızca 1000 V'un üzerindeki gerilimlere sahip elektrik tesisatlarında kullanılması şartıyla.
Bu ifadelerde Iz, anma toprak arıza akımıdır.
Çalışma sırasında, topraklama iletkeninin akımının yayılmasına karşı dirençte hesaplanan değerin üzerinde bir artış meydana gelebilir, bu nedenle topraklama iletkeninin direnç değerinin periyodik olarak izlenmesi gerekir.
Toprak döngüsü
Toprak döngüsü, klasik olarak, nesnenin yakınına birbirinden nispeten küçük bir karşılıklı mesafede monte edilmiş, yatay bir iletkenle birbirine bağlanan, küçük derinliğe sahip bir dikey elektrot grubudur.
Geleneksel olarak kullanılan böyle bir topraklama cihazında toprak elektrotları olarak çelik köşe veya balyozla yere çakılan 3 metre uzunluğunda inşaat demiri.
Bağlantı iletkeni olarak, önceden hazırlanmış 0,5-0,7 metre derinliğindeki bir hendeğe yerleştirilmiş 4x40 mm'lik bir çelik şerit kullanıldı. İletken, monte edilmiş toprak elektrotlarına elektrik veya gaz kaynağı ile bağlandı.
Yerden tasarruf etmek için, zemin döngüsü genellikle binanın etrafında duvarlar boyunca (çevre boyunca) "katlanır". Bu toprak elektroduna yukarıdan bakarsanız, elektrotların binanın konturu boyunca monte edildiğini söyleyebilirsiniz (dolayısıyla adı).
Bu nedenle, toprak döngüsü, birbirine bağlı ve konturu boyunca binanın etrafına monte edilmiş birkaç elektrottan (bir elektrot grubu) oluşan bir toprak elektrotudur.