beliit.com
Форумы Проектант
ПОИСК ПО ФОРУМАМ
перед созданием новых тем используйте поиск,
возможно ответ на Ваш вопрос уже есть на форумах

Расширенный поиск
 
  • Всего пользователей - 22251
  • Всего тем - 31131
  • Всего сообщений - 288620
Страниц: 1 2 [3]  Все   Вниз
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

Теория трехфазной цепи. Физические процессы растекания тока на землю

Количество просмотров - 18646
(ссылка на эту тему)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #31 : 02 Октября 2008 года, 17:52
(ссылка на это сообщение)


объясните пожалуйста популярно как ток при прохождении через человека попадая в землю находит ток к генератору или ток идет по земле до ближайшего хорошего проводника и таким образом замыкает цепь?

Чтобы вопрос стал корректен и на него можно было бы ответить, пожалуйста, уточните топологию схемы:
1. Что представляет из себя источник(и)?
2. Что, где, как и сколько раз заземлено/занулено?
3. Куда влезает Ваш бедолага, через которого течёт ток?
Если можете привести практический пример, "исходные данные" для которого известны всем априоре и не надо распинаться и рассказывать что такое (1), (2) и (3), - приводите. Обсудим и объясним насколько сможем.

Главный инженер (Москва, Россия)
Колаборец
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #32 : 03 Октября 2008 года, 08:14
(ссылка на это сообщение)

Уважаемый VladM,надеюсь ,что от вас смогу получить ответ на мой вопрос, поэтому привожу  пример не из своей жизни : Человек ,стоя в чистом поле на сухой земле берет в руку оборванный провод (может он лежит у него на дороге и мешает пройти) ток естественно пойдет через тело человека затем в землю а дальше как замкнется цепь ведь ток протекает только в замкнутой цепи не так ли? Вот в чем собственно мой вопрос.И еще есть два варианта :1. Нейтраль заземлена а)в близи ;б) и за десятки километров; 2) Нейтраль изолирована (линия эл.передачи содержит 3 провода). Я полагаю ,что в первом случае ток будет растекаться по земле пока не достигнет рано или поздно заземленной нейтрали или ближайшего контура заземления , а как при варианте б) замкнется цепь? Я где-то читал, что в этом случае ток потечет по следующей схеме: провод-человек-земля-далее по земле к ближайшему столбу линии эл. передачи далее по столбу к стеклянному изолятору а от него к другому фазному проводу,что то с трудом верится, учитывая большое сопротивление такой цепи ,а в сырую погоду вполне возможно я думаю. Извиняюсь конечно за свое невежество в этом вопросе , в школе ИМЕННО этому не учили а  с электричеством  я считаю полезно "дружить" вспомни хотя бы фильм Танго и Кэш. С уважением Колаборец.
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #33 : 03 Октября 2008 года, 09:35
(ссылка на это сообщение)


Человек, стоя в чистом поле на сухой земле берет в руку оборванный провод...есть два варианта:
1. Нейтраль заземлена:
                                   1.а. вблизи;
                                   1.б. за десятки километров;
2. Нейтраль изолирована.


Пусть сеть будет трёхфазная. Фазы - L1, L2, L3. Пусть человек взялся за L1.

По моим представлениям при этом в случаях (1.а), (1.б) и (2) произойдёт следующее:

1.а. Образуется замкнутый контур: Зажим L1 источника (к.п. источник - это втор. обмотка трансформатора) - провод L1 - человек - "переходное сопротивление" между человеком и почвой - Земля - заземлитель источника - зажим PE/N/PEN источника. Если почва под ногами сухая, а ботинки резиновые, то сопротивление между человеком и почвой будет измеряться десятками килоом и возможны варианты:
---это линия 0.4кВ (на 0.4кВ нейтраль к.п. заземляется), тогда из-за большого сопротивления и малого напряжения (220В) ток будет очень мал и человек отделается лёгким испугом; будем считать, что на этот раз повезло.
---это линия 110кВ (на 110кВ нейтраль тоже заземляется), тогда никакие кило- и даже мегаомы его не спасут - весь этот суховей и резину подошв прошьёт как при молнии и будет смертельный исход. Впрочем, оговорюсь, что к лежащему на земле проводу в 110кВ ему и подойти-то будет сложно - убьёт шаговым напряжением при попытке приблизиться ближе чем на 30 метров.
Однако, если ботинки не резиновые, то и на 0.4кВ ему будет плохо: сопротивление человека всего лишь 1кОм, а опасный для жизни ток - это всего-то (0.03-0.04)А. В общем, если он босиком, то всё определится характером и сухостью почвы, ибо как сопротивление проводов, так и сопротивление заземлителя источника в данном случае величины ничтожно малые (в сумме едва ли 10-20 Ом наберется).

1.б. Всё то же самое, что и в (1.а.) - расстояние до заземлителя роли не играет (поясню ниже).

2. И опять образуется замкнутый контур: Зажим L1 источника - фазный провод L1 за который взялся человек - человек - "переходное сопротивление" между человеком и почвой - Земля. Из Земли ток идёт как бы по двум параллельным путям:
---во-первых, через ёмкость между фазным проводом L2 и Землёй - в провод L2 - по проводу L2 обратно в зажим L2 источника;
---во-вторых, через ёмкость между фазным проводом L3 и Землёй - в провод L3 - по проводу L3 обратно в зажим L3 источника.

При этом помним, что изолированная нейтраль означает, что скорее всего мы говорим о линии 10кВ. Переходное сопротивление между ногами и почвой в этих условиях (в условиях КИЛОвольт) не спасёт. Не спасёт и ёмкость между другими двумя фазами (L2 и L3) и землёй - какая бы мизерная она не была, но к.п. ток ОЗЗ (однофазного замыкания на землю) в сетях 10кВ всегда более 1А. Он не очень велик, для электрической сети он до смешного мал:
---при короткой сети это 1-10А,
---при протяжённой сети (когда набирается большая емкость на землю) это 50-300А.
Но как понимаете, человека он убьёт, причём наповал.
Единственный вариант выжить - специальные изолирующие диэлектрические боты на 10кВ (и/или перчатки на 10кВ). Но я ни разу не видел людей, гуляющих по полю в диэлектрических ботах или перчатках. Нонсенс. Остаётся только смертельный исход. Мои соболезнования.

Касательно "не зависит от расстояния":
ток в Земле течёт очень хитрым образом - совсем не так как по проводам. В Земле он сначала "растекается" в разные стороны от заземлителя или от ног человека, а затем неким неведомым образом (о чём мы и спорим), по огромной площади сечения, течёт до второго заземлителя, в который как бы втекает, собираясь и влезая в него как в горлышко бутылки. Сопротивление ему оказывается только при стекании и втекании, на пути в Земле сопротивления нет.
Т.е. я себе эту картину представляю так:
1. есть огромный бассейн (это Земля),
2. есть насос (это источник),
3. заземляем нейтраль - т.е. всас насоса с помощью трубки погружаем в бассейн,
4. насос гонит воду из бассейна по трубе,
5. конец этой трубы снова погружаем в бассейн - как бы провод упал на Землю.
Вот Вам и контур. Чувствуете аналогию? Как там по бассейну вода растекается - втекает в насос, вытекает из конца трубы в бассейн - одному Богу известно. Но есть сильное ощущение, что на каком бы расстоянии у Вас заземлители не находились, всё равно суммарное сопротивление току в Земле будет одинаково - это Rз1+Rз2. Грубо говоря 4+4=8 Ом. А в Земле сопротивления нет - слишком велика площадь сечения трубки тока (почти бесконечна).

Главный инженер (Москва, Россия)
Колаборец
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #34 : 03 Октября 2008 года, 10:51
(ссылка на это сообщение)

VladM благодарю за исчерпывающий ответ на мой вопрос поясните пожалуйста ,что означает "---во-первых, через ёмкость между фазным проводом L2 и Землёй " это как по воздуху что ли? Я тупо представил себе конденсатор ,две пластины разделенные диэлектриком . Я понимаю ,что в нашем случае диэлектрик это воздух , одна пластина-L2 , другая пластина - Земля . Не пойму как такой "конденсатор" разряжается на человека ,по каким проводам.Или вы имеете ввиду другую емкость - способность земли поглощать неограниченное кол-во заряда ,а затем как в варианте 1 транспортировать его через где-то зазаемленную нейтраль в обратно в зажим L2 источника?
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #35 : 03 Октября 2008 года, 13:58
(ссылка на это сообщение)


это как по воздуху что ли? Я тупо представил себе конденсатор ,две пластины разделенные диэлектриком . Я понимаю ,что в нашем случае диэлектрик это воздух , одна пластина-L2 , другая пластина - Земля . Не пойму как такой "конденсатор" разряжается на человека ,по каким проводам.

Совершенно верно. Любая линия электропередачи - и кабельная и воздушная - имеет ёмкость на землю и между проводами. В разрезе это конденсатор: провода и земля - обкладки, воздух - диэлектрик. Естественно ток через воздух не течёт - как не течёт он и между обкладками конденсатора. Физика ёмкостного тока - это простая перезарядка конденсатора: в один момент времени на обкладках скопилось 0.001Кл, за 1мс заряд разрядился и стал равен нулю - следовательно прошёл ток порядка 1А. Но он прошёл не между обкладками, он прошёл во внешней для конденсатора цепи, перезарядив конденсатор. При переменном напряжении (у нас 50Гц), конденсаторы и ёмкости на землю перезаряжаются 50 раз в секунду. Текут ёмкостные токи. Если человек берётся за провод 10кВ (пусть за L1), то упрощённая эквивалентная цепь получается такая: источник зажим L1 - человек - эквивалентный конденсатор - источник зажим L2.

Главный инженер (Москва, Россия)
Колаборец
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #36 : 03 Октября 2008 года, 14:31
(ссылка на это сообщение)

VladM. Большое спасибо.
Паша Д
***
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #37 : 23 Октября 2008 года, 17:01
(ссылка на это сообщение)

1. расстояние между заземлителями 1 км: я считаю, что будет 10 А.
2. расстояние между заземлителями 10 км: я считаю, что будет 10 А.
3. расстояние между заземлителями 100 км: я считаю, что будет 10 А.

Крутой вопрос. Думаю надо искать книги не по электробезопасности, а по переходным процессам в сетях и там смотреть разные случаи с различным заземлением нейтрали. Под переходными процессами я имею ввиду к.з.

Инженер-проектировщик (Брест, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #38 : 21 Июля 2009 года, 12:57
(ссылка на это сообщение)

Когда-то давно в этой теме мы спорили о нижеследующем.


Суть спора в следующем:

       Делаем (вкапываем) в чистом поле два заземлителя. Пусть оба имеют сопротивление растеканию тока в 30 Ом. Прикладываем между ними 600 В - именно между заземлителями, падение напряжение на длинных подводящих кабелях будем компенсировать и всегда держать 600 В. Какой же будет ток в контуре "заземлитель_1 - идеальный источник напряжения в 600 В - заземлитель_2 - Земля - заземлитель_1"? Рассмотрим три варианта:
1. расстояние между заземлителями 1 км: я считаю, что будет 10 А.
2. расстояние между заземлителями 10 км: я считаю, что будет 10 А.
3. расстояние между заземлителями 100 км: я считаю, что будет 10 А.
Т.е. я считаю, что сопротивлению току будут оказывать только зоны типа "полусфера" с радиусом 20-30 метров. Далее сечение "трубки тока" увеличивается настолько, что сопротивления току Земля не оказывает, несмотря на ненулевое удельное сопротивление.
Моё мнение I1=I2=I3=10А (случаи 1, 2 и 3).
Афанасий считает, если я его правильно понял, что I1>I2>I3. Чему будет равен ток в случаях 1, 2 и 3 с его точки зрения, я не знаю, но думаю, что он заявит о величине меньше 10А во всех случаях.


С тех пор я укрепился в своей точке зрения, подобрал литературу по данной тематике и сейчас хочу поставить точку в том давнем споре.
1. Найфельд М.Р. - Что такое защитное заземление и как его устраивать
На стр. 14 и 15 дается расчет тока замыкания на землю в системе ТТ ~0.4кВ. Из расчета следует, что расстояние по земле между местным заземлителем неисправного электроприемника и заземлителем источника роли не играет.

2. Статья в журнале "Автоматика, связь, информатика", №12, 2002 г. - Сравнительный анализ режима нейтрали электрических сетей 0,4 кВ
Наиболее интересное для нашего спора:
Цитата
При определении уставки срабатывания токовой защиты в заземляющем проводнике необходимо оценить величину тока однофазного замыкания на корпус, которая связана с сезонными изменениями току растекания. Максимальное допустимое сопротивление заземлителей у источника питания 4 Ом, потребителя - 10 или 30 Ом, т.е. в сумме 14 или 34 Ом. Сопротивление фазных проводников и земли значительно меньше, поэтому их не учитываем. При номинальном фазном напряжении 220 В ток однофазного металлического КЗ составит 15,71 или 6,47 А.

Т.е. авторы никак не учитывают расстояния между заземлителем источника и приемника.

Главный инженер (Москва, Россия)
mastaq
*
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #39 : 15 Апреля 2023 года, 20:07
(ссылка на это сообщение)



почему зона I на рисунке называется зоной нулевого потенциала?

Дело в том, что в этой зоне эквивалентная "площадь сечения" "трубки тока" достигает уже настолько большой величины, что:
1. плотность тока j [А/мм2] становится в зоне I ничтожно малой - можно положить её нулевой,
2. в связи с [1] шаговое напряжение в этой зоне равно нулю,
3. в связи с [1] и [2] потенциал этой зоны равен нулю - т.е. равен потенциалу бесконечно удалённой абстрактной Земли, о которой мы и спорим,
4. в связи с [1], [2] и [3] ток в зоне I не встречает на своём пути практически никакого сопротивления.

Такая же зона I будет возле заземлителя источника. При замыкании на корпус в системе ТТ получится, что сопротивление току оказывается в двух зонах II - у заземлителя электроприемника и у заземлителя источника. В зоне I - в зоне нулевого потенциала - падение напряжения равно нулю и получается, что сопротивления в зоне I нет.

P.S. ток в зоне I есть - ему некуда деться кроме как растекаться в разные стороны и возвращаться в источник. Вспомните 1-ый закон Кирхгофа: охватываем зону II виртуальной простынёй и говорим, что т.к. там заряд не накапливается, то количество электронов входящих должно быть равно количеству электронов выходящих. Отсюда единственный вывод: ТОК В ЗОНЕ I ЕСТЬ!


Bы на мой взгляд очень правильно ответили. я тоже задумывался об этом, даже писал статьи. в зоне, называемой "нулевого потнециала" проходит тот же ток от заземлителя к заземлителю. но вот нет сопротивления и соответственно по закону Ома нет падения напряжения. чуть появится сопротивление и проявится напряжение. но для чего я встрял в разговор. я пришел к выводу, что нет никаких зон. ни локальной, ни нулевой. есть единый ток, есть два потенциала на двуух электродах и между ними ток
Страниц: 1 2 [3]  Все   Вверх
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ



Сейчас Вы - Гость на форумах «Проектант». Гости не могут писать сообщения и создавать новые темы.
Преодолейте несложную формальность - зарегистрируйтесь! И у Вас появится много больше возможностей на форумах «Проектант».


Здравствуйте, Гость
Сейчас Вы присутствуете на форумах в статусе Гостя.
Для начала общения надо зарегистрироваться или пройти авторизацию:
Вам не пришло письмо с кодом активации?
 
 
  (забыли пароль?)  
   

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию


Последние сообщения на Электротехническом форуме
автор: Storm amr
Сегодня в 14:19

автор: Sasha 4312
Вчера в 08:56

автор: Sasha 4312
Вчера в 08:26

20 Июля 2024 года, 12:54

автор: Gizmo zx
19 Июля 2024 года, 11:38

автор: Space Cat
19 Июля 2024 года, 09:02

автор: doctorRaz
11 Июля 2024 года, 20:50

автор: Перельман
09 Июля 2024 года, 08:26

автор: Евгений М.
08 Июля 2024 года, 19:30

автор: Госсть
08 Июля 2024 года, 11:48

автор: Максим R
04 Июля 2024 года, 10:27

автор: Sasha 4312
04 Июля 2024 года, 08:16

автор: РоманC
30 Июня 2024 года, 22:00

автор: ElectroLamp
30 Июня 2024 года, 19:25

автор: УЦ РЕСУРС
30 Июня 2024 года, 15:31


Сейчас на форуме:
Сейчас на форумах: гостей - 492, пользователей - 1
Имя присутствующего пользователя: Storm amr
Контактные данные| Партнёрская программа | Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» | Конфиденциальность данных
Powered by SMF 1.1.23 | SMF © 2017, Simple Machines