Page 22 - 67

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОСТОРОВОГО РОЗТІКАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО
СТРУМУ В ПРОВІДНОМУ СЕРЕДОВИЩІ І ОПОРУ ЗАЗЕМЛЕНЬ

МЕТА РОБОТИ

Вивчити явище просторового розтікання електричного струму в
провідному середовищі з металевих електродів. Дослідити залежності опору
заземлень від форми і розмірів заземлювачів, а також їх розміщення відносно
поверхні землі. Дослідити розподілення електричного потенціалу на поверхні
землі біля заземлювача.

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

На практиці велике значення має явище розтікання електричного
струму в землі від закопаних в неї металевих електродів, які називаються
заземлювачами. Вони служать для заземлення певних точок електричного
кола, наприклад, нейтральних точок генераторів чи силових трансформаторів
/робоче заземлення/, а також металевих частин обладнання, що нормально не
знаходяться під напругою /захисне заземлення/.
Опір, який зустрічає струм при розтіканні в землі від заземлювача,
називають опором заземлення. Він визначається практично опором землі,
оскільки опором самих металевих електродів можна знехтувати.
В потужних електроенергетичних пристроях при короткому замиканні
будь-якої точки електричного кола на заземлені металеві частини обладнання
виникають великі струми короткого замикання, які стікають в землю через
заземлювач і розтікаються в ній, збираючись біля другого заземлюючого
електрода. При цьому істотно знижується потенціал заземлених металевих
частин  відносно землі /тобто напруга U між цими металевими
3
частинами і віддаленими точками землі, потенціал яких можна прийняти
рівним нулю/ до значення, що дорівнює
φ 3=U=RI,

де І - струм, що стікає через заземлювач, R - опір заземлення.
Це явище використовують як засіб захисту від ураження електричним
струмом.
Стікання струму в землю супроводжується появою на заземлювачі і в
землі навколо нього певних потенціалів, що залежать від значення струму і
опору заземлення. Напруга між двома точками на поверхні землі, що
знаходяться на віддалі кроку людини /0,8м/ називається напругою кроку.
Напруга між заземлювачем і точкою землі в тому місці, де стоїть
людина,називається напругою дотику. Система заземлюючих пристроїв
повинна мати таку конструкцію, щоб напруга дотику і крокова напруга ніде
не досягала значень, при яких через людину можуть пройти небезпечні для
життя струми.
22