Розділ «4.5. Основи електробезпеки та захист працівників»

Вираз 4.13 справедливий тільки для напівкульового заземлювача. Опір розтіканню для заземлювачів інших форм визначається за формулами, наведеними у додатку Ж.

Напруга дотику. Для людини, яка стоїть на ґрунті і торкається заземленого корпусу, який перебуває під напругою (рис. 4.11), напруга дотику може бути визначена таким чином:

Оскільки людина торкається корпусу, тоді потенціал руки jр є потенціалом корпусу, або напруга відносно землі:

Ноги людини - у точці А, і потенціал ніг jн із (4.8) становитиме:

На рис. (4.11) показано кілька корпусів споживачів (електродвигунів), які приєднані до заземлювача R3. Потенціал на поверхні ґрунту при замиканні на корпус будь-якого споживача розподіляється по кривій I. Потенціали всіх корпусів однакові, оскільки вони електрично пов'язані між собою заземлюючим проводом, падінням напруги у якому можна знехтувати.

Щоб визначити напругу дотику корпусу, треба відповідно до рівняння 4.16 із напруги відносно землі вирахувати потенціал точки ґрунту, на якому стоїть людина. Для людини, яка стоїть над заземлювачем, напруга дотику є нульовою, тому що потенціали рук та ніг однакові й дорівнюють потенціалу корпусів. З віддаленням від заземлювача напруга дотику зростає, і біля останнього - третього корпусу - вона дорівнює напрузі відносно землі, оскільки людина стоїть на землі і потенціал її ніг jн дорівнює нулю; з (4.17) маємо:

Якщо у вираз (4.17) підставити значення потенціалу рук та ніг (<р та сон), одержимо напругу дотику:

або

У рівнянні 4.21 перший множник згідно з 4.11 є напругою корпусу відносно землі U, другий множник визначимо як

Коли підставимо ці значення у рівняння 4.22, знайдемо напругу дотику в полі розтікання заземлювача будь-якої конфігурації:

Таким чином, у загальному випадку напруга дотику є частиною напруги відносно землі, оскільки а1 ≤ 1.

Величину a1 називають коефіцієнтом напруги дотику. Для напівкульового заземлювача цей коефіцієнт визначається з формули 4.23. Для заземлювачів іншої форми, особливо для складних ґрунтових заземлювачів, коефіцієнт а,, який знайшли розрахунковим шляхом, наводиться у довідковій літературі. Значення ах для будь-яких типів заземлювачів наведені у додатку І.

Вирази 4.22 та 4.23 дають змогу обчислити напругу дотику без урахування додаткових опорів у колі людини: опір взуття Rвз, опір опорної поверхні ніг Rн розтіканню струму або опір підлоги. Повний опір кола людини буде таким:

Напруга дотику з урахуванням додаткових опорів у колі людини:

або

де a2 — коефіцієнт, який ураховує падіння напруги у додаткових опорах кола людини:

Коефіцієнт a2 може бути визначено, якщо відомі додаткові опори. Значення опору взуття може бути в широких межах (від кількох омів до кількох мегаомів), тому у зовнішньому електрообладнанні, а також у вологих приміщеннях опором взуття можна знехтувати.

Опір опорної поверхні ніг можна визначити, якщо уявити ноги людини як два напівкульових заземлювача (радіусом хн) (рис. 4.12), включених паралельно, тоді

де рі - питомий опір поверхневого шару ґрунту; хн - еквівалентний радіус опорної поверхні ніг (хн = 7 см).

З будь-яким наближенням можна використовувати ці рівняння і для врахування опору підлоги, на якій стоїть людина.