ఎర్తింగ్ పరికరాల ఆపరేటింగ్ మరియు విద్యుత్ రక్షణ లక్షణాలు

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క ప్రత్యక్ష భాగాలను గ్రౌన్దేడ్ ఫ్రేమ్ లేదా గ్రౌండ్‌కు మూసివేయడానికి రిలే ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ యొక్క ఆపరేషన్ కోసం తగినంత వాహకతను అందించడం ఎర్తింగ్ పరికరాల యొక్క ప్రధాన ఆపరేటింగ్ ఫంక్షన్.

అందువల్ల, గ్రౌండింగ్ పరికరం యొక్క అతి ముఖ్యమైన విద్యుత్ లక్షణం గ్రౌండింగ్ వాహకత Gzy లేదా దాని విలోమ విలువ Rz — Rzy = Rs + Rzpకి సమానమైన గ్రౌండింగ్ పరికరం యొక్క ప్రతిఘటన, ఇక్కడ Rz అనేది గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి వ్యాపించే కరెంట్ యొక్క నిరోధకత. గ్రౌండ్ (గ్రౌన్దేడ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ప్రతిఘటన), RZp - గ్రౌండింగ్ వైర్ల నిరోధకత.

గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి భూమిలోకి వ్యాపించే కరెంట్ యొక్క ప్రతిఘటన మొత్తం కరెంట్ ప్రొపెగేషన్ జోన్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది - గ్రౌండ్ యొక్క వాల్యూమ్, గ్రౌండెడ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలం నుండి మొదలవుతుంది, విద్యుత్ పొటెన్షియల్ φ ఇది కరెంట్ ABs గడిచే సమయంలో భూమి φ3, మరియు φ ఆచరణాత్మకంగా సున్నా ఉన్న జోన్‌కు (సున్నా సంభావ్యత జోన్).

అనుగుణంగా ఓం యొక్క చట్టం గ్రౌండింగ్ నిరోధకత భూమిలో గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను వదిలివేసే ప్రస్తుత అజ్‌కు గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు ప్రస్తుత పరిచయం పాయింట్ వద్ద నోడ్‌ల సంభావ్య నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది Rs = φsmax / Азс

సంభావ్య φ వేవ్ సంఖ్యాపరంగా గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ Uz యొక్క వోల్టేజ్‌కి సమానం అని గమనించండి. అందువల్ల, సూత్రం సాధారణంగా Rs = Uc /Azc రూపంలో వ్రాయబడుతుంది

ఎర్తింగ్ పరికరం యొక్క ఎలక్ట్రికల్ ప్రొటెక్టివ్ ఫంక్షన్ వోల్టేజ్‌ను అనుమతించదగిన పరిమితులకు పరిమితం చేయడంలో ఉంటుంది, ఈ సమయంలో ఒక వ్యక్తి ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క గ్రౌన్దేడ్ బాడీతో (సాధారణంగా శక్తివంతం కాని ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క మెటల్ స్ట్రక్చరల్ భాగాలతో) సంబంధంలోకి రావచ్చు. ఆవరణ లేదా భూమికి దశ మూసివేయడం.

1 kV కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లో కేసు షార్ట్ సర్క్యూట్‌ను పరిగణించండి సమర్థవంతంగా గ్రౌన్దేడ్ న్యూట్రల్‌తో (అధిక గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ ప్రవాహాలతో, ఫిగర్ 1). ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో సరఫరా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క దశ, సరఫరా వైర్ యొక్క కండక్టర్, సరఫరా చేయబడిన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క శరీరం, దాని ఎర్తింగ్ పరికరం, భూమి, సరఫరా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ఎర్తింగ్ పరికరం ఉన్నాయి.

ప్రస్తుత వ్యాప్తి జోన్‌లో భూమి ఉపరితలంపై సంభావ్య φ యొక్క పంపిణీ సరఫరా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ఎర్తింగ్ పరికరం నుండి భూమిలోకి ప్రవేశించే ప్రస్తుత అజ్ కోసం సాధారణంగా ఆమోదించబడిన సానుకూల దిశకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సెంట్రల్ ఎలక్ట్రోడ్‌లలో ఒకదానిపై ఉన్న ఒక పాయింట్ వద్ద భూమి సంభావ్యత అతిపెద్ద సానుకూల విలువ φmaxని కలిగి ఉంటుంది.

అన్నం. 1.సమర్థవంతమైన తటస్థ గ్రౌండింగ్తో 1 kV కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్తో నెట్వర్క్లో గృహానికి షార్ట్ సర్క్యూట్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ రేఖాచిత్రం: 1 - పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్; 2 - విద్యుత్ రిసీవర్; 3 - గ్రౌండింగ్ వైర్; 4 - గ్రౌండ్ ఎలక్ట్రోడ్; A — B మరియు A ' — B' — ప్రస్తుత చెదరగొట్టే మండలాలు; a, b - గ్రౌన్దేడ్ హౌసింగ్ మరియు గ్రౌండ్‌తో వ్యక్తి యొక్క ఏకకాల పరిచయం యొక్క పాయింట్లు; బి, బి'- ప్రస్తుత స్ప్రెడింగ్ జోన్‌లోని పాయింట్లు, దానిపై ఒక వ్యక్తి ఏకకాలంలో అడుగు పెట్టవచ్చు

గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి దూరంతో, భూమిలోని సంభావ్యత సాపేక్షంగా త్వరగా తగ్గుతుంది మరియు గ్రౌండింగ్ పరికరం యొక్క ఆకృతి యొక్క సుమారు 20 పెద్ద వికర్ణాలకు సమానమైన దూరంలో, ఇది గ్రౌండింగ్ సంభావ్య φmaxలో 2% కంటే తక్కువగా మారుతుంది. గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి అటువంటి దూరం వద్ద, సంభావ్యత సాధారణంగా సున్నాగా పరిగణించబడుతుంది.

అదేవిధంగా, సరఫరా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ఎర్తింగ్ పరికరం సమీపంలో సంభావ్య మార్పులు. ప్రస్తుత ఊహాత్మక దిశకు సంబంధించి, దాని సంభావ్యత ప్రతికూలంగా పరిగణించబడుతుంది.

ప్రస్తుత పంపిణీ ప్రాంతంలోని వ్యక్తి శక్తివంతం కావడానికి రెండు ప్రధాన ప్రమాదకరమైన పరిస్థితులు ఉన్నాయి. మొదటి పరిస్థితి - ఒక వ్యక్తి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సబ్‌స్టేషన్లు, స్విచ్‌బోర్డ్‌లు మరియు ఇతర పరికరాలలో నేలపై నిలబడి ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క మెటల్ గ్రౌన్దేడ్ భాగాలను తాకాడు.

వాస్తవానికి, φmaxతో సహా ప్రస్తుత స్ప్రెడింగ్ జోన్‌లోని భూమి ఉపరితలంపై ఉన్న పాయింట్ల యొక్క సంపూర్ణ విలువలు ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ సంస్థాపన యొక్క గ్రౌన్దేడ్ మెటల్ భాగాల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి, దీని సంభావ్యత, మేము వోల్టేజ్‌ను విస్మరిస్తే సంక్లిష్టమైన గ్రౌండింగ్ సిస్టమ్ యొక్క క్షితిజ సమాంతర ఎలక్ట్రోడ్లలో డ్రాప్ , ఒక φ వేవ్.

అందువల్ల, ఒక వ్యక్తి ప్రస్తుత పంపిణీ ప్రాంతంలో నిలబడి ఉన్నప్పుడు, ఉదాహరణకు బి పాయింట్ వద్ద (Fig.1) మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క గ్రౌన్దేడ్ బాడీని తాకదు, తర్వాత బాడీ (అంజీర్ 1లో పాయింట్ a) మరియు పాయింట్ బి మధ్య టచ్ వోల్టేజ్Udp అని పిలవబడేది, ఇది క్రియాశీల రెండు- యొక్క ఓపెన్ సర్క్యూట్ వోల్టేజ్‌గా పరిగణించబడుతుంది. తెలిసిన అంతర్గత ప్రతిఘటనతో టెర్మినల్ నెట్‌వర్క్ (Fig. 2), సంఖ్యాపరంగా రెండు మానవ అడుగుల నుండి భూమి Rnpలోకి వ్యాపించే కరెంట్ నిరోధకతకు సమానం.

అన్నం. 2. నిర్వచనం ప్రకారం అన్: a మరియు b — ఫిగర్ 1 ప్రకారం ఒక వ్యక్తి చేతితో (అరచేతితో) మరియు పాదంతో (అరికాలి) తాకిన పాయింట్లు

ఒక వ్యక్తి బిందువు బి"టచింగ్ పాయింట్ a వద్ద నిలబడి ఉంటే, అతను ఓం యొక్క చట్టం ప్రకారం కరెంట్ యొక్క ఉత్పత్తికి సమానమైన అప్, టచ్ వోల్టేజ్ అప్ కిందకు వస్తుంది, అయితే అతని శరీరం, అతని శరీరం యొక్క ప్రతిఘటనపై RT: అన్ = అజ్ట్ x RT.

ప్రస్తుత Azm Rt మరియు Rnp ప్రతిఘటనల మొత్తానికి Udp నిష్పత్తికి సమానం: Azt = Udp /(Rt +Rnp), Upp = (UdpNS RT)/(Rt + Rnp)

అర్థం RT/(Rt + Rnp)ని సాధారణంగా βp అనే అక్షరంతో సూచిస్తారు... తర్వాత Upp = Udp x βp. βp ఎల్లప్పుడూ ఒకటి కంటే తక్కువగా ఉంటుందని మరియు Udp కంటే పైకి తక్కువగా ఉంటుందని గమనించండి.

రెండవ ప్రమాదకరమైన పరిస్థితి ప్రస్తుత ప్రచారం ప్రాంతంలో, ఒక వ్యక్తి సాధారణంగా నిలబడి లేదా నడుస్తూ ఉంటాడు, తద్వారా అతని పాదాలు విభిన్న పొటెన్షియల్స్‌తో ఉంటాయి, ఉదాహరణకు, అంజీర్‌లోని బి మరియు బి పాయింట్ల వద్ద. 1. రెండవ ప్రమాదకరమైన పరిస్థితిని వర్గీకరించడానికి, మేము స్టెప్ వోల్టేజ్‌లు మరియు స్టెప్ వోల్టేజ్‌ల భావనలను పరిచయం చేస్తాము.

అన్నం. 3. UNC నిర్వచనం ప్రకారం: b, b'- అంజీర్ ప్రకారం పాయింట్లు. 1., దానిపై వ్యక్తి నిలబడి ఉన్నాడు.

స్టెప్ వోల్టేజ్ ఉద్ష్ అనేది ప్రస్తుత పంపిణీ ప్రాంతంలో భూమిపై రెండు పాయింట్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం, దానిపై ఒక వ్యక్తి ఏకకాలంలో అడుగు పెట్టవచ్చు.

మొదటి ప్రమాదకరమైన పరిస్థితితో సారూప్యతతో, Udsh విలువను తెలిసిన అంతర్గత నిరోధంతో క్రియాశీల రెండు-టెర్మినల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క ఓపెన్ సర్క్యూట్ వోల్టేజ్‌గా అర్థం చేసుకోవచ్చు (Fig. 3). ఒక వ్యక్తి ఉద్ష్ పనిచేసిన పాయింట్లపై అడుగు పెట్టినప్పుడు, "పాదం - అడుగు" మార్గంలో మానవ శరీరం Rtsh యొక్క ప్రతిఘటన బైపోలార్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడుతుంది.

ఈ సందర్భంలో, యాక్టివ్ టూ-టెర్మినల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క అంతర్గత ప్రతిఘటన అనేది స్టెప్ కరెంట్ డిస్సిపేషన్ రెసిస్టెన్స్ Rtsh, ఇది ప్రతి మానవ కాలు నుండి భూమికి వ్యాపించే కరెంట్‌కు రెండు సారూప్య ప్రతిఘటనల మొత్తంగా సరళీకరించబడుతుంది.

దశ వోల్టేజ్ క్రింది విధంగా నిర్వచించబడింది: Uw = Azt x Rtsh.

టచ్ మరియు స్టెప్ స్ట్రెస్ అనే భావనలు జంతువులకు కూడా వర్తిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, టచ్ వోల్టేజ్ ముక్కు అద్దం లేదా మెడ మరియు కాళ్ళ మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసంగా అర్థం చేసుకోబడుతుంది మరియు ఫుట్ వోల్టేజ్ ముందు మరియు వెనుక కాళ్ళ మధ్య ఉంటుంది.

గ్రౌండింగ్ పరికరాల యొక్క కార్యాచరణ మరియు విద్యుత్ రక్షణ లక్షణాలను స్థాపించడం సాధ్యమయ్యే ప్రధాన లక్షణాలు గ్రౌండింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ (Rz), టచ్ వోల్టేజ్ (అప్) మరియు స్టెప్ వోల్టేజ్ (Ush) యొక్క ప్రతిఘటన. ప్రస్తుత Azz యొక్క లెక్కించబడిన విలువ.

అప్ మరియు ఉష్ యొక్క విలువలు వ్యక్తి యొక్క పాదాలను భూమిలో వదిలివేసే ప్రస్తుత క్షేత్రం యొక్క గుణకం యొక్క గుణకాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు అతని శరీరం గుండా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క విధి అయిన వ్యక్తి యొక్క శరీరం యొక్క ప్రతిఘటన మరియు ప్రతిఘటన Rz. అందువలన, క్రమంలో గ్రౌండింగ్ పరికరం యొక్క ప్రతిఘటనను లెక్కించండి మరియు టచ్ మరియు స్టెప్ వోల్టేజ్లు, భూమిలో భూమి ఎలక్ట్రోడ్లను విడిచిపెట్టిన ప్రవాహాల విద్యుత్ క్షేత్రాలను లెక్కించగలగడం అవసరం.