अर्थिंग उपकरणों की परिचालन और विद्युत सुरक्षात्मक विशेषताएं

ग्राउंडेड फ्रेम या जमीन पर विद्युत स्थापना के लाइव भागों को बंद करने के लिए रिले सुरक्षा सर्किट के संचालन के लिए अर्थिंग उपकरणों का मुख्य परिचालन कार्य पर्याप्त चालकता प्रदान करना है।

इसलिए, ग्राउंडिंग डिवाइस की सबसे महत्वपूर्ण विद्युत विशेषता ग्राउंडिंग कंडक्टिविटी Gzy या इसका व्युत्क्रम Rz - ग्राउंडिंग डिवाइस का प्रतिरोध Rzy = Rs + Rzp के बराबर है, जहाँ Rz करंट का प्रतिरोध है जो ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से फैलता है जमीन (ग्राउंडेड इलेक्ट्रोड का प्रतिरोध), आरजेडपी - ग्राउंडिंग तारों का प्रतिरोध।

एक करंट का प्रतिरोध जो ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से जमीन में फैलता है, पूरे वर्तमान प्रसार क्षेत्र द्वारा बनता है - जमीन का आयतन, ग्राउंडेड इलेक्ट्रोड की सतह से शुरू होकर, विद्युत क्षमता φ जो वर्तमान Азs के पारित होने के दौरान जमीन φ3 है, और उस क्षेत्र के लिए जहां φ व्यावहारिक रूप से शून्य है (शून्य क्षमता का क्षेत्र)।

के अनुसार ओम कानून ग्राउंडिंग प्रतिरोध, ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के वर्तमान परिचय के बिंदु पर नोड्स की क्षमता के अनुपात के बराबर है, ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड को जमीन में छोड़ने वाले वर्तमान Azz के लिए = φsmax / Азс

ध्यान दें कि संभावित φ तरंग संख्यात्मक रूप से ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड उज़ के वोल्टेज के बराबर है। इसलिए, सूत्र आमतौर पर रुपये = Uc / Azc के रूप में लिखा जाता है

अर्थिंग डिवाइस के विद्युत सुरक्षात्मक कार्य में वोल्टेज को अनुमेय सीमा तक सीमित करना शामिल है, जिस पर एक व्यक्ति विद्युत स्थापना के ग्राउंडेड बॉडी के संपर्क में आ सकता है (विद्युत स्थापना के धातु संरचनात्मक भागों के साथ जो सामान्य रूप से सक्रिय नहीं होते हैं) बाड़े या जमीन पर चरण का समापन।

1 kV से ऊपर के विद्युत नेटवर्क में केस शॉर्ट सर्किट पर विचार करें प्रभावी रूप से ग्राउंड न्यूट्रल के साथ (हाई ग्राउंड फॉल्ट करंट के साथ, चित्र 1)। विद्युत सर्किट में आपूर्ति ट्रांसफार्मर का चरण, आपूर्ति तार का कंडक्टर, आपूर्ति किए गए ट्रांसफार्मर का शरीर, इसकी अर्थिंग डिवाइस, पृथ्वी, आपूर्ति ट्रांसफार्मर की अर्थिंग डिवाइस शामिल है।

वर्तमान प्रसार क्षेत्र में पृथ्वी की सतह पर संभावित φ का वितरण आपूर्ति ट्रांसफार्मर के अर्थिंग डिवाइस से पृथ्वी में प्रवेश करने वाले वर्तमान Azz के लिए आम तौर पर स्वीकृत सकारात्मक दिशा से मेल खाता है। ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के केंद्रीय इलेक्ट्रोड में से एक के ऊपर स्थित बिंदु पर पृथ्वी की क्षमता का सबसे बड़ा सकारात्मक मूल्य φmax है।

चावल। 1.प्रभावी तटस्थ ग्राउंडिंग के साथ 1 kV से अधिक वोल्टेज वाले नेटवर्क में आवास के लिए शॉर्ट सर्किट का विद्युत आरेख: 1 - बिजली ट्रांसफार्मर; 2 - विद्युत रिसीवर; 3 - ग्राउंडिंग वायर; 4 - ग्राउंड इलेक्ट्रोड; ए - बी और ए '- बी' - वर्तमान फैलाव क्षेत्र; ए, बी - ग्राउंड हाउसिंग और ग्राउंड के साथ व्यक्ति के संभावित एक साथ संपर्क के बिंदु; b, b'- वर्तमान प्रसार क्षेत्र में बिंदु, जिस पर एक व्यक्ति एक साथ कदम रख सकता है

ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से दूरी के साथ, जमीन में क्षमता अपेक्षाकृत तेज़ी से घट जाती है, और ग्राउंडिंग डिवाइस के समोच्च के लगभग 20 बड़े विकर्णों के बराबर दूरी पर, यह ग्राउंडिंग क्षमता φmax के 2% से कम हो जाती है। ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड से इतनी दूरी पर, क्षमता को आमतौर पर शून्य माना जाता है।

इसी तरह, आपूर्ति ट्रांसफार्मर की अर्थिंग डिवाइस के पास संभावित परिवर्तन। धारा की कल्पित दिशा के संबंध में इसकी विभव को ऋणात्मक माना जाता है।

दो मुख्य खतरनाक स्थितियाँ हैं जिनमें वर्तमान वितरण के क्षेत्र में एक व्यक्ति सक्रिय हो सकता है। पहली स्थिति - एक व्यक्ति ट्रांसफार्मर सबस्टेशन, स्विचबोर्ड और अन्य उपकरणों में जमीन पर खड़ा होता है और विद्युत स्थापना के धातु के जमीन वाले हिस्सों को छूता है।

वास्तव में, φmax सहित, वर्तमान प्रसार क्षेत्र में पृथ्वी की सतह पर बिंदुओं की क्षमता का पूर्ण मान हमेशा विद्युत स्थापना के ग्राउंडेड धातु भागों की तुलना में कम होता है, जिसकी क्षमता, अगर हम वोल्टेज को अनदेखा करते हैं एक जटिल ग्राउंडिंग सिस्टम के क्षैतिज इलेक्ट्रोड में गिरावट, एक φ तरंग है।

इसलिए, जब कोई व्यक्ति वर्तमान वितरण के क्षेत्र में खड़ा होता है, उदाहरण के लिए बिंदु बी (चित्र।1) और विद्युत अधिष्ठापन के ग्राउंडेड शरीर को स्पर्श नहीं करता है, फिर शरीर (चित्र 1 में बिंदु ए) और बिंदु बी के बीच तथाकथित स्पर्श वोल्टेजयूडीपी, जिसे एक सक्रिय दो के खुले सर्किट वोल्टेज के रूप में माना जा सकता है- टर्मिनल नेटवर्क एक ज्ञात आंतरिक प्रतिरोध (चित्र 2) के साथ, संख्यात्मक रूप से दो मानव पैरों से जमीन आरएनपी में फैलने वाले वर्तमान के प्रतिरोध के बराबर है।

चावल। 2. परिभाषा के अनुसार Un: a और b — आकृति 1 के अनुसार बिंदु जिसे एक व्यक्ति हाथ (हथेली) और पैर (तलौना) से छूता है

यदि कोई व्यक्ति बिंदु बी पर खड़ा है"टचिंग पॉइंट ए, तो वह एक स्पर्श वोल्टेज के तहत गिरता है, ओम के नियम के अनुसार वर्तमान के उत्पाद के बराबर एज़ट गुजरता है, लेकिन उसका शरीर, उसके शरीर के प्रतिरोध पर आरटी: अन = एज़ट एक्स आरटी।

वर्तमान Azm प्रतिरोध Rt और Rnp के योग के लिए Udp के अनुपात के बराबर है: Azt = Udp /(Rt +Rnp), Upp = (UdpNS RT)/(Rt + Rnp)

मतलब RT/(Rt + Rnp) को आमतौर पर βp अक्षर से दर्शाया जाता है... फिर Upp = Udp x βp। ध्यान दें कि βp हमेशा एक से कम होता है और इसलिए Up, Udp से छोटा होता है।

दूसरी खतरनाक स्थिति इस तथ्य से संबंधित है कि वर्तमान प्रसार के क्षेत्र में, एक व्यक्ति आमतौर पर खड़ा होता है या चलता है ताकि उसके पैर अलग-अलग क्षमता वाले बिंदुओं पर हों, उदाहरण के लिए, अंजीर में बी और बी 'बिंदुओं पर। 1. दूसरी खतरनाक स्थिति को चिह्नित करने के लिए, हम स्टेप वोल्टेज और स्टेप वोल्टेज की अवधारणाओं को पेश करते हैं।

चावल। 3. UNC परिभाषा के अनुसार: b, b'- अंजीर के अनुसार अंक। 1., जिस पर व्यक्ति खड़ा हो ।

स्टेप वोल्टेज उधश वर्तमान वितरण के क्षेत्र में जमीन पर दो बिंदुओं के बीच का संभावित अंतर है, जिस पर एक व्यक्ति एक साथ कदम रख सकता है।

पहली खतरनाक स्थिति के अनुरूप, Udsh मान को एक ज्ञात आंतरिक प्रतिरोध (चित्र 3) के साथ सक्रिय दो-टर्मिनल नेटवर्क के खुले सर्किट वोल्टेज के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। जब कोई व्यक्ति उन बिंदुओं पर कदम रखता है जिनके बीच उद्श ने अभिनय किया, तो मानव शरीर का प्रतिरोध "फुट-फुट" पथ के साथ होता है, द्विध्रुवी सर्किट में शामिल होता है।

इस मामले में, एक सक्रिय दो-टर्मिनल नेटवर्क का आंतरिक प्रतिरोध कदम वर्तमान अपव्यय प्रतिरोध Rtsh है, जिसे प्रत्येक मानव पैर से जमीन पर फैलने वाले दो समान प्रतिरोधों के योग के रूप में सरल किया जा सकता है।

चरण वोल्टेज को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है: Uw = Azt x Rtsh।

स्पर्श और कदम तनाव की अवधारणा जानवरों पर भी लागू होती है। इस मामले में, स्पर्श वोल्टेज को नाक के दर्पण या गर्दन और पैरों के बीच संभावित अंतर के रूप में समझा जाता है, और पैर का वोल्टेज आगे और पीछे के पैरों के बीच होता है।

ग्राउंडिंग उपकरणों के संचालन और विद्युत सुरक्षात्मक गुणों को स्थापित करने के लिए मुख्य विशेषताएं ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड (आरजे), टच वोल्टेज (अप) और स्टेप वोल्टेज (उश) के प्रतिरोध की गणना मौसम के दौरान पाई जाती हैं। वर्तमान Azz का परिकलित मान।

अप और उश के मान व्यक्ति के पैरों को जमीन में छोड़ने वाले वर्तमान क्षेत्र के चरित्र के गुणांक और व्यक्ति के शरीर के प्रतिरोध पर निर्भर करते हैं, जो कि उसके शरीर से गुजरने वाले वर्तमान का एक कार्य है, और प्रतिरोध रज़। इसलिए करने के लिए ग्राउंडिंग डिवाइस के प्रतिरोध की गणना करें और स्पर्श और चरण वोल्टेज, ग्राउंड इलेक्ट्रोड को जमीन में छोड़कर धाराओं के विद्युत क्षेत्रों की गणना करने में सक्षम होना आवश्यक है।