дәріс. Жерге тоқтың ағуы кезіндегі құбылыстар

21 
- жартылай шарлы жерлендіргіш; өзекті жерлендіргіш; дискілі 
жерлендіргіш. 
Кез келген формадағы жерлендіргіштің потенциалдық қисығы одан 
салыстырмалы 
үлкен 
қашықтықта 
(жерлендіргіштің 
өлшемімен 
салыстырғанда) жартылай шарлы жерлендіргіш потенциалдық қисығына 
жақындайды. Сонымен қатар, кез келген формадағы жерлендіргіштен 20 м 
астам қашықтықтағы жердің потенциалын, жерлендіргіштен ағатын шағын 
токтар кезінде нөлге тең деп есептеуге болады. 
Жерге тұйықталған корпусқа тұйықталғанда немесе жердің фазалық 
сымына жанасқан кезінде болуы мүмкін жерге тоқтың ағуы кезіндегі 
құбылыстарды қарастырайық. Жерлендіргіштің көлемі S = 2πx
2
болатын 
жартылай сфера түрінде қарастырайық.. 
Жерге тұйықтағыш арқылы электр тогы жерге ағып электр 
кернеулігімен сипатталатын электр өрісін құрайды: 
E = j ρ, 
мұнда j - жердегі ток тығыздығы; 
ρ - жердің меншікті кедергісі. Жерге тұйықтағыш материалының 
меншікті кедергісі ескерілмейді, себебі ол жердің кедергісінен бірнеше рет аз. 
Ток тығыздығы жерге тұйықтағыштың конфигурациясына байланысты, 
яғни жермен жанасу ауданына және жерлендіргішке дейінгі қашықтыққа (х)
байланысты. Қарапайым жағдайда, х қашықтықта жартылай сфералық жерге 
тұйықтағыш үшін, ток тығыздығы: 
мұнда І
ж
- жерге тұйықталу тогы; 
х - жартылай сфералық қабаттың радиусы, ол арқылы ток І
ж
өтеді. 
Жерлендіргіш арқылы токтың ағуы кезінде жердің беті жерлендіргіш 
бағыты бойынша өсіп келе жатқан электр потенциалында болады (6.1 сурет). 
Жартылай сфералық жерлендіргіш үшін 
потенциалдың таратылымы
келесі функциямен сипатталады: 
Ең үлкен потенциал жерлендіргіште болады: 
Φ
ж
= 
∫
Еdх = 
∫I
ж
·ρ
/2
πх
ж
, 

22 
мұнда х
з
– жерге тұйықтағыштың радиусы. 
Жерге тұйықтағыштың кедергісі мына формула бойынша анықталады: 
r
ж
= Ф
ж
/І
ж
= ρ / 2πх
ж
. 
Алынған қарапайым өрнектерге сүйене отырып, жерлендіргіштің 
потенциалы мен кедергісі жердің (топырақтың) кедергісі аз болған сайын 
және жерлендіргіштің радиусы көп болған сайын аз болады. Басқа 
конфигурацияларына таратып айтылса: жер мен жерлендіргіштің жанасу 
ауданы үлкен болған сайын жерлендіргіштің кедергісі азая береді. 
6.1 сурет - Жартылай сфералық жерлендіргіштің маңайындағы
потенциалдың 
үлестірімі 
Қызметкерлердің қауіпсіздік шарттары бойынша жерлендіргіш аз 
кедергіге ие болуы тиіс. Ол үшін жеке жерлендіргіштің (электродтың) 
геометриялық өлшемдерін арттыру немесе топтық жерлендіргіш деп аталатын 
бірнеше параллель қосылған электродтарды қолдану жөн. 
Бұл жағдайда қызмет көрсетушілердің қауіпсіздігін қамтамасыз етуде 
шешуші рөл топтық жерлендіргіштер көмегімен атқаратын жерге тұйықтаушы 
электродтар орналасқан аумақтағы потенциалын теңестіруге болады. Топтық 
жерлендіргіштерді пайдалану кезінде жер бетіндегі потенциал үлестірімі
және 
топтық 
ерлендіргіштің 
(электродтар) 
потенциалының 
мәні 
пайдаланылатын электродтардың санына, олардың түрлері мен өлшемдеріне, 
сондай-ақ электродтар арасындағы қашықтықтарға байланысты болады. 
Жанасу және қадам кернеуі. 
Жанасу кернеуі деп екі өткізуші бөліктер арасындағы немесе өткізуші 
бөлік пен жер арасындағы кернеуді оған бір мезгілде адам жанасқанда 
ұғынылады. 
Егер жер бетінде тұрған адамның жерге тұйықталған жабдығына 
жанасуын қарастырсақ (6.2, а сурет), онда жер бетінде потенциалдың 
үлстірімін ескеру қажет. 

23 
Жанасу кернеуі адамның қолдары мен аяқтарының потенциалдарының 
айырмашылығы болады. Жерлендірілген корпуска жанасқан қол потенциалы 
φ
р
жерлендіргіш потециалына φ
з 
тең болады, ал аяқ потенциалы φ
н
жер 
потенциалына φ
А
тең болады. Сонда: 
Жерлендіргіштің 
жанында 
адамның 
қолы 
мен 
аяқтарының 
потенциалының айырымы нөлге тең болады. 
6.2 сурет - Адамның жерге тұйықталған корпусқа (а) жанасуы кезіндегі
жанасу кернеуі U
ж
және адамың ток ағып тұрған жерлендіргіштің
қасында тұрған кезіндегі (б) адым кернеуі U
а
Электр қабылдағыштарды жерлендіргіштен 15-20 м қашықтықта 
орналастыру кезінде жанасу кернеуі ең үлкен және жерлендіргіштің 
потециалына тең болады: 
Жерлендіргештен ток ағу өрісіндегі қадам қашықтығындағы жер 
бетіндегі екі нүкте арасындағы кернеу (мысалы, 6.2 б суретте В және С 
нүктелер арасы). Жерге қосқышқа жақын болған сайын, қадам кернеуі 
соғұрлым көп болады. Осыған ұқсас жағдай әуе желісінің сымы жерге түскен 
кезде де орын алуы мүмкін. 
Потенциалдарды теңестіру. 
Потенциалдарды теңестіру үшін, яғни потенциалдар айырымын 
төмендету (қадамдық кернеу), жер бетінде немесе өткізгіш еденде жерге, 
еденде немесе олардың бетінде төселген және жерге тұйықтау құрылғысына 
жалғанған қорғаныс өткізгіштер қолданылады немесе жердің арнайы 
жабындарын пайдаланады. 

24 
Электр жабдықтары корпустарының, олармен байланысты металл 
конструкциялары мен негіздерінің потенциалдарын теңестіру электродтары 
жерге қосылған немесе нөлденген жабдығы бар ғимараттың немесе 
құрылыстың 
айналасында 
орналасқан 
контурлық 
жерге 
тұйықтау 
құрылғысымен жүзеге асырылады. 
Контурлы жерлендіріу ішінде үй-жайдың немесе алаңның еденінің 
астына контурымен дәнекерлеумен қосылған көлденең бойлық және көлденең 
электродтар төселеді . Егер жерге металл жолақтарды салса және оларды 
басқа желедіргештермен жалғаса, онда олар жалпы потенциалға ие болады. 
Сондықтан жерледіргіштердің орналасу шектерінде потенциалдар айырымы, 
жанасу кернеуі және қадам кернеуі аз болады (6.3 сурет). 
6.3 сурет - Контурлық жерлендіргіштің фрагментіне жақын
жер бетіндегі потенциалдардың таратылымы 

жүктеу/скачать 0,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: