Пример 6.13.

Почему птичку, сидящую на проводе высоковольтной линии электропередачи напряжением 110 кВ и током в проводе 10 кА, не убивает током?

При расчете учесть такое: расстояние между лапками птички – 2 см, диаметр провода 0,8 см, удельное сопротивление стального провода принять равным 0,1 Ом*мм²/м.

 

Решение

1. площадь поперечного сечения провода (мм²⁾

s = 50,24 мм²

2. сопротивление кусочка провода между лапками птички

Ом

3. падение напряжения на кусочке стального провода между лапками птички

ΔU = Ir = 10*10³*0,00004 = 0,4 В.

Такое значение падения напряжения между лапками птички для неё не опасно.

Вывод: физическая суть спасения птички состоит в следующем: тело птички оказалось включенным параллельно кусочку провода с ничтожно малым сопротивлением (в данном примере, с Ом) и потому ничтожно малым падением напряжения на этом кусочке (в данном примере, ΔU = 0,4 В).

Можно сказать иначе: птичка спаслась потому, что её тело оказалось зашунтированным кусочком проводника (провода линии) с очень малым сопротивлением (в данном примере, = 0,00004 Ом.).

 

Защитное заземление

Описанный выше принцип спасения жизни птички использован для спасения жизни человека в случае, если он дотронется до корпуса электрооборудования, находящегося под напряжением. Корпус может оказаться под напряжением при пробое на него изоляции проводов (например, обмоток электрических машин).

На этом принципе действует защитное заземление.

Защитное заземление – это искусственное электрическое соединение корпусов электрических машин, металлических частей кожухов, корпусов пускорегулирующей аппаратуры и распределительных устройств, светильников, измерительных приборов и др. с корпусом судна.

Защитное заземление используется при напряжении свыше 12 В.

Как пример, на рис. 6.4 изображена схема защитного заземления корпуса электродвигателя

Рис. 6.4. Схема защитного заземления корпуса электродвигателя

 

Как следует из рис. 6.4, при пробое обмотки двигателя на его корпус в т. А первоначально (до момента касания человека корпуса двигателя) образуется цепь тока утечки : корпус двигателя между точками А и В, заземляющий проводник между точками В и С, корпус судна (показано лишь участок полной цепи).

Сопротивление участка A-B-C практически равно нулю. Поэтому падение напряжения на этом участке .

При касании корпуса через тело человека протекает ток по участку А-D-E-F – корпус судна. Этот участок включен параллельно участку A-B-C. Значит, при этом человек окажется включенным параллельно заземляющему проводу X, на котором падение напряжения равно нулю. Поэтому человек останется жив.

На схеме резисторами r , r обозначено сопротивление изоляции проводов 1 и 2 относительно корпуса.

Таким образом, и птичка, и человек не гибнут по одной причине – напряжение между лапками птички и напряжение, приложенное к телу человека, равно нулю.

Вот вам и птичка, подсказавшая путь к спасению жизни многих людей!