Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства

Страница 4

Итак: опрыскиватель, имеющий 18 наконечников, расход ядохимиката через которые равен 0,5 л/мин, ширину захвата 4,2 м. при норме расхода ядохимиката 300 л/га должен двигаться со скоростью, равной 4,285 км/час

Измерение величины сопротивления контура заземления

Защитное заземление — преднамеренное элек­трическое соединение с землей или ее эквивалентом ме­таллических нетоковедущих частей, которые могут ока­заться под напряжением,— является наиболее надежным средством защиты от поражения током при пробое изоля­ции на корпус электроустановки. Рабочее заземле­ние — заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки — предусматривается для обеспечения ее работы. Защитное и рабочее заземления в совокупности или отдельно образуют заземляющее устройство, состоящее из заземлителей и заземляющих проводни­ков. Заземлители (круглая сталь, полосы, угловая сталь и др.) прокладываются в земле, и через них происхо­дит растекание в ней тока. Заземляющие провод­ники соединяют заземляемые части электроустановок с заземлителем. Магистралью заземления (зануления) является заземляющий проводник или нуле­вой защитный провод с двумя или более ответвлениями.

Металлические части электроустановок (корпуса элек­трических машин, трансформаторов, магнитных пускате­лей и т. п.) в нормальных условиях должны быть хорошо изолированы от токоведущих частей, и прикасаться к ним совершенно безопасно. В аварийных случаях (замыкание фазного провода на нулевой или на корпус электроуста­новки, а также пробой изоляции) металлические части электроустановок, не находящиеся под напряжением, ока­зываются под ним. Прикосновение обслуживающего пер­сонала к их металлическим частям и связанным с ними проводящим конструкциям других машин и аппаратов ста­новится опасным для жизни. Целью защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений прикосновения и шага, появляющихся в результате нару­шения целостности изоляции токоведущих частей электро­установок. Чем меньше электрическое сопротивление за­земляющего устройства, тем меньше будет напряжение на металлических частях электрооборудования и тем под меньшим напряжением в случае аварии окажутся человек или животное. Заземляющие устройства бывают про­стые (одиночные), выносные и контурные. Напряжения прикосновения и шага определяются из простых соотношений: Uпp=(Uз—Ub и Uш=Ua—Ub. На­пряжение шага Uш зависит от тока замыкания Iз, сопротив­ления заземлителя, длины шага и характера распределе­ния потенциалов. Чем больше проводимость земли, тем более пологой будет кривая распределения потенциалов и тем меньше будут значения напряжений шага и прикос­новения. Ближе к заземлителю потенциалы точек земли будут выше и наоборот. Изменение потенциала оценивает­ся коэффициентами прикосновения αпр и шага αш. Они определяются по формулам

Коэффициент прикосновения сложного контурного за­землителя равен 0,3 — 0,2, а коэффициент шага — 0,3 — 0,1 и ниже. Чем меньше значения коэффициентов αпр и αш, тем ниже будут напряжения прикосновения и шага.

Поскольку кривая распределения потенциалов пред­ставляет собой гиперболу, то максимальный потенциал относительно точки нулевого потенциала будет иметь сам заземлитель; около 70% от полного потенциала на нем будут падать на расстоянии около 1 м от заземлителя; 25% — между 1-м и 10-м; 5% — между 10-м и 20-м метра­ми. Точки земли, отстоящие от одиночного простого заземлителя на расстоянии 20 м и более, принято считать имею­щими нулевой потенциал.

Выносное заземление делают на некотором расстоянии от заземляемых объектов. При этом производственные помещения с находящимися в них заземленными электро­установками оказываются вне зоны растекания тока в зем­ле. Если выносное заземление удалено от заземляемых объектов на расстояние 20 м и более, то можно считать, что пол в производственном помещении имеет нулевой потен­циал. Поэтому человек, стоящий на нем и касающийся металлического заземленного корпуса электроустановки, когда по заземляющему устройству проходит ток замыка­ния на землю, оказывается относительно нее под полным напряжением. Последнее равно полному напряжению на заземляющем устройстве, которое можно рассчитать по уравнению

где Uз – напряжение на заземляющем устройстве, В; Iз – ток замыкания на землю, проходящий через заземлитель, А; Rз – электрическое сопротивление заземляющего устройства, Ом; Uч – напряжение, под которым оказывается человек, В.

Следовательно, при выполнении заземляющего устройства, когда производственное помещение находится вне зоны растекания электрического тока в земле, величина поражающего напряжения будет зависеть от сопротивле­ния растеканию тока заземляющего устройства Rз и вели­чины тока замыкания на землюIз. Более эффективным и надежным по сравнению с выносным заземляющим ус­тройством является контурное. В этом случае заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого электрооборудования. При этом про­изводственное помещение с электроустановками оказыва­ется размещенным внутри контура заземления. Благодаря близкому расположению заземлителей относительно друг друга (обычно на расстоянии 3 — 6 м) и наложению элек­трического поля одного заземлителя на поле другого по­тенциалы точек пола (или земли) внутри контура заземле­ния значительно повышаются. При этом напряжение меж­ду заземленными металлическими частями и полом становится существенно ниже. Иногда для лучшего вырав­нивания потенциалов внутри контура заземления дополни­тельно прокладывают горизонтальные полосы.

Напряжением относительно земли Uз при замыкании на землю называется напряжение между за­земленной частью электроустановки и точками земли, находящимися вне зоны растекания токов (не ближе 20 м). Напряжение прикосновения Uпp — напряже­ние между двумя точками электрической цепи, которых одновременно касается человек. Напряжение шага Uш — напряжение между двумя точками цепи тока, на которых одновременно стоит человек. Свойство земли как проводника тока характеризуется величиной удель­ного электрического сопротивления, под которым понимается сопротивление кубика грунта с ребра­ми в 1 м. Эта величина может быть определена по формуле

,

где R – электрическое сопротивление некоторого объема грунта, Ом, сечением S, м2, и длиной l, м.

Величина удельного электрического сопротивления зем­ля зависит от характера и температуры грунта, а также от содержания солей, кислот или щелочи. Удельное электри­ческое сопротивление уменьшается с увеличением содер­жания в грунте растворимых веществ, уплотнением его час­тиц и повышением общей влажности и температуры. Оно возрастает при пропитывании маслом, нефтью или при промерзании и высыхании грунта. Напряжение шага зави­сит от величины тока замыкания на землю Iз, сопротивле­ния заземляющего устройства R и от характера распреде­ления потенциала и длины шага. Среднее значение шага человека можно принять равным 0,8 м. Шаг сельскохозяй­ственных животных (крупного рогатого скота) принимает­ся 1,6 м (расстояние между передними и задними ногами). Очевидно, что при более пологой кривой распределения потенциала, меньшем напряжении на заземляющем ус­тройстве и коротком шаге снижается и шаговое напряже­ние, приложенное к человеку или сельскохозяйственному животному.

Зоной растекания тока замыканияназемлю является поверхность, за пределами которой элек­трический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю. Ради­ус зоны составляет около 20 м. Это значит, что на расстоя­нии 20 м от одиночного заземлителя потенциалы точек земли близки к нулю.