Розробка машини для подрібнення коренебульбоплодів (стр. 11 из 13)
Сила струму, що проходить через людину в мережах з ізольованою нейтраллю, залежить від якості ізоляції в електричних установках: чим краща ізоляція, тим менша сила струму.
При схемі однофазного включення в мережу трифазного струму із глухо заземленою нейтраллю (мал. 4.2) шлях струму буде: фаза – корпус електроспоживача – людина – заземлювач – нульовий провід, а його величина:
(4.6)де R0 – опір заземлення нейтралі, Ом.
, АЗнехтуваши опором R0як величиною, значно меншою Rл, одержимо:
(4.7) 
, АІз цієї рівності випливає, що людина, доторкнувшись до однієї фази мережі із глухо заземленою нейтраллю, попадає під повну фазну напругу.
У сільському господарстві в основному застосовуються мережі із глухо заземленою нейтраллю напругою до 1000 В. Перевага їх полягає в тому, що вони дозволяють одержати дві робочі напруги – лінійну380 В і фазну 220 В, а також не вимагають високих вимог до якості ізоляції проводів і можуть застосовуватися при великій разгалуженості ліній.
Для посилення гарантій безпеки всі особи, що обслуговують електроспоживачів, повинні уникати ситуацій, при яких вони з'єднують своїм тілом корпус електроспоживача із землею або з деталями, що мають контакт із землею.
4.5 Напруга дотику й кроку
Напруга дотику – це напруга між двома точками ланцюга струму, яких одночасно торкається людина. Вона може виникнути між корпусом електродвигуна або корпусом устаткування при пробої ізоляції проводів і точкою землі, де стоїть людина, або деталлю, з'єднаної із землею, на якій він перебуває. Уявлення про напругу дотику можна одержати зі схеми, зображеної на малюнку 3.13, де показані два корпуси споживача (А и Б), приєднаних до одиночного заземлювача R3.. Крива φ = f(x) характеризує зміну потенціалу на поверхні землі поблизу заземлювача при замиканні фази на корпус електроспоживача. Якщо людина доторкнеться до будь-якого корпуса електроспоживача А або Б, то його рука придбає потенціал корпуса – φр = φк. Для випадків А и Б він буде однаковий і рівний потенціалу корпуса. Ноги, торкаючись землі, придбають потенціал точок землі. У результаті людина виявиться під дією різниці потенціалів. Ця величина й буде напругою дотику Uд. На корпусі електроспоживачаА напруга дотику ніг UнА = φр - φна, а у Б відповідно Uпб = φр – φнб.
Для людини, що перебуває безпосередньо над заземлювачем, напруга дотику φр = φп і Uп = 0 , тому що потенціали рук і ніг тут однакові. У міру віддалення від заземлювача напруга дотику зростає. Для людини, що доторкнулася до корпуса електроспоживача Б, потенціал ніг φнб буде близький до нуля, і тоді напруга дотику Uпб= Uф.
Всі вищенаведені висновки були зроблені в припущенні, що опір основи, на якій стоїть людина, розтікання струму дорівнює нулю. У дійсності цей опір має деяке певне значення.
Мал. 4.3. Схема для визначення напруги дотику.
У загальному виді напруга дотику (В) у полі розтікання струму із заземлювача визначається по формулі:
Uпб = Uф α1 α2(4.8)
де α1 – коефіцієнт напруги дотику;
α2 – коефіцієнт, що враховує спад напруги в додаткових опорах ланцюга: людина – взуття – підлога.
Uпб = 220 · 1 · 0,76 = 167, В
Коефіцієнт α1 залежить від відстані між точкою землі, на якій стоїть людина, і заземлювачем. Якщо людина перебуває над заземлювачем, то а1 = 0, якщо в положенні Б (на відстані більше 20 м від заземлювача), то а1 = 1.
Коефіцієнт α2 визначають по формулі:
(4.9) 
,Ом (4.10)де Rс – сумарний опір ланцюга, Ом;
Rл – опір людини, Ом;
Rсб – опір взуття, Ом;
Rп – опір підлоги, Ом.
, Ом 
Людина може потрапити під дією струму не тільки при безпосередньому дотику до провідника або корпусу електрообладнання. Як відзначалося вище, при проходженні струму із заземлювача в землю на поверхні землі виникає зона електричних потенціалів, величина яких зменшується в міру віддалення від заземлювача. Подібне явище відбувається й при обриві проводу електролінії й торканні його землі. Якщо біля цього місця виявиться людина (або тварина), то він може знаходитись під дією різниці електричних потенціалів, у результаті чого по його тілу пройде електричний струм (мал. 3.14).
Напруга між двома точками землі з різними електричними потенціалами, що перебувають одна від одної на відстані кроку «б» (на яких одночасно стоїть людина), називається напругою кроку – Rш. Зі схеми, зображеної на малюнку 3.14,видно, що
Uш= φл— φп (4.11)
де фл, фп –потенціали точок, наякихперебуваютьлівайправаногилюдини.
Uш= 220-20 = 200В
Мал. 4.4. Схема утворення крокової напруги.
Чим більша величина кроку й чим ближче людина перебуває до місця дотику дроту до землі, тим більша величина напруги кроку й більша небезпека поразки.
Особливу небезпеку напруга кроку представляє для сільськогосподарських тварин і в першу чергу для великої рогатої худоби й коней, тому що в них відстань між передніми й задніми ногами значно більша, ніж відстань між ногами людини.
Людина що потрапила у зону крокової напруги повинна швидко поставити ноги вмісті і виходити з її необхідно короткими кроками або послідовною перестановкою обох п'ят і носків, або стрибками на двох ногах. На відстані 20м від точки торкання проводу напруга кроку практично дорівнює нулю.
4.6 Захисне заземлення
Найпоширенішою й надійною мірою захисту людей і тварин від враження електричним струмом є захисне заземлення – навмисне електричне з’єднання із землею або його еквівалентом металевих неструмопровідних частин, які можуть бути під напругою. Принципова схема заземлення показана на малюнку 4.5. При замиканні фази C на корпус електроустановки електричний струм пройде в землю через заземлювач, тому що опір людини Rл значно більше, ніж опір заземленняRз , яке повинне бути не більше 10 Ом. Головне призначення заземлення – понизити потенціал на корпусі електроспоживача до безпечної величини.
Захисне заземлення застосовують в електроустановках напругоюдо1000В мереж з ізольованою нейтраллю, а вище 1000 В – з будь-яким режимом нейтралі. Заземленню підлягають: зовнішні установки при напрузі вище 36В змінного струму та 110В постійного струму, установки в особливо небезпечних приміщеннях, а також всі установки змінного й постійного струму при напрузі 500В і вище.
а б
Мал. 4.5. Захисне заземлення:
а – принципова схема; б – заземлюючий пристрій; 1 – заземлювач; 2 – з’єднуюча смуга.
Не заземлюють установки, що працюють при напрузі 36В и нижче змінного струму й менше 110В постійного струму у всіх випадках, за винятком вибухонебезпечних установок і вторинних обмоток зварювального трансформатора.
Заземлюючий пристрій (мал. 4.5) складається із заземлювача і з’єднувальної смуги 2. Розрізняють заземлювачі штучні, призначені винятково для цілей заземлення, і природні, та у землі металеві предмети іншого призначення. У якості штучних заземлювачів використають сталеві труби й кутову сталь довжиною 2...3м і товщиною стінок не менш 3,5 мм. Вертикальні заземлювачі з'єднують у контур смугою зі сталі перерізом не менш 4×12 мм або круглим діаметром не менш 6 мм за допомогою зварювання. У якості природних заземлювачів можна використати прокладені в землі водопровідні труби; обсадні труби артезіанських колодязів, шахт; металеві конструкції й арматуру залізобетонних конструкцій будинків і будівель, що мають з'єднання із землею; свинцеві оболонки кабелів, прокладені в землі. Приєднання обладнання, до магістралі заземлення здійснюється за допомогою окремих провідників.
Опір заземлювачів визначається розрахунковим шляхом або безпосереднім виміром на місці.
Опір розтікання струму Rс(Ом) одиночного стрижневого заземлювача визначають по формулі:
(4.12)де р – питомий опір ґрунту, Ом ∙ м;
1, d – довжина й діаметр заземлювача, м;
h – глибина закладення труби, м.
, Ом 
Мал. 4.6. Схеми виміру опору заземлення:
а – методом амперметр – вольтметр; б – мегомметром М-416.
Необхідне число заземлювачів п дорівнює:
(4.13)де Kс – коефіцієнт сезонності;
Rн – нормативний опір заземлення;
ηе – коефіцієнт використання (екранування) заземлювачів.
1) ґрунт вологий:
2) ґрунт середньої вологості:
3) ґрунт сухий:
