Способ обеспечения электробезопасности подвижного объекта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (is) 970523 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29. 12. 80 (21) 2965741/24-07 с присоединением заявки МВ— (23) Приоритет—

Опублиновано30.10.82. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30. 10. 82

Р )М g> з

Н 01 R 4/66

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

153) УДК 621. 316 . .993(088.8) (72) Автор изобретения

Р.И.Мустафаев

Азербайджанский научно-исследовательский энергетики им. И.Г.Есьмана (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к обеспечению элек« тробезопасности как самих подвижных объектов, преимущественно на пневматическом ходу, работающих в зоне опасного влияния электрического поля, например, от воздушных линий сверхвысокого напряжения, так и обслуживающего объект персонала при его соприкосновении с укаэанным объектом.

Известно обеспечение безопасности подвижного объекта путем оснащения его шинами повышенной проводимости (13.

Однако это требует разработки новых типов шин для разных подвижных объектов и является дорогостоящим.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обеспечения электробеэопасности подвижного объекта, преимущественно на пневматическом ходу, находящегося в зоне влияния электрического поля, осуществляемый путем заземления объекта.

Наиболее универсальными эаземлителями являются либо дисковый, либо стержневой. Они могут применяться для заземления как при стоянке подвижного объекта, так и при его движении. Размеры заземлителей определя- 30 ются габаритами объекта, номинальным напряжением и габаритом воздушной линии и электрическими характеристиками грунта.

Поэтому при расчете размеров эаземлителей исходят из величины максимальных значений токов корпусного замыкания объекта и удельного сопротивления грунта. Так, например,при удельном сопротивлении грунта

10000 Ом м и тока корпусного замыкания объекта 15 мА диаметр дискового эаэемлителя должен быть около

70 см, при этом предполагается,что он должен быть углублен в грунт на глубину радиуса. В частности стержневой эаземлитель, например, при удельном сопротивлении грунта р

5000 Ом м при той же величине тока корпусного замыкания объекта должен быть углублен в грунт на глубину

35 см (2 ).

Таким .образом, при данном способе обеспечения электробеэопасности определение размеров заэемлителя активной его части — это расчетная задача.

В связи с этим, если расчитать глубину заземления заземлителей, а затем и установить исходя из максимально возможных значений тока корпусного

970523

25 B свою очередь ток корпусного за-, мыкания объекта на землю в общем случае зависит от габаритов объекта . и напряженности электрического поля Е. Для каждого объекта кривая 3

3р в функции расстояния от оси воздушной линии сверхвысокого напряжения конгруэнтна кривой Е в функции того же расстояния. Это позволяет в уравнение (1).подставить 3 - Кн,Е,и.исЗ пользовать тот же коэффициент пропорциональности КЕ между заданным значением напряженности поля и допустимым током, проходящим через тело человека J„= ÊEÅsää.

Исходя из. этого, уравнение (1) можно переписать в виде ()

2УГ d Е - E>z>

Это трансцендентное уравнение.Для .45 выяснения характера занисимости глубины заземления Р, в функции отклонения напряженности электрического поля Е-Е строится зависимость Е-Е1, =

Г„(Е) прйразличных постоянных эна— 50чениях удельного сопротивления грунта у и зависимость р = f (Е) при различных постоянных значениях (Е Es

М

К

На Фиг. 1 и 2 графически представлены зависимости, по которым.осуществляется предлагаемый способ(на фиг*1

-Е-Е д, от р и 6; на фиг. 2 — у от

Е - Е»ди Р), Из фиг. 1 и 2 видно, что практи60 чески во всем лиапазоне возможных ,значений Е, Р и g указанные зависи;мости прямолинейные, т.е. E прямо пропорционально (Е-Еза ) при р =const и Р прямо пропорционально Р при

65 (E-E»<) = const.

Кр

fn—

2ЛE d замыкания, который в свою очередь зависит от габаритов объекта, места

его нахождения в зоне влияния воздушной линии, и электрических харак" теристик грунта, то укаэанный заземлитель не будет эффективно исполь- 5 зонаться в других случаях, когда объект находится на том или ином расстоянии от, оси воздушной линии . или когда удельное сопротивление грунта в месте нахождения Объекта 10 изменяется.

Цель изобретения — эффективное использование заземлителя подвижного объекта путем регулирования глубины его заземления при обеспечении допус- 15 тимого уровня электробезопасности как самого объекта, так и обслуживающего его персонала.

Указанная цель достигается тем, To cor ac«o cttoco6y б ч электробезопасности подвижного объекта, преимущественно на пневматическом ходу, находящегося н зоне влияния электрического поля, осуществляемому путем заземления объекта, измеряют отклонение напряженности электрического поля от заданной величины, определяемой для каждого объекта из уровня обеспечения допустимого уровня электробезопасности, и удельное сопротивление грунта в месте нахождения объекта и регулируют величину заглубления в грунт заземлителя прямо пропорционально произведению йэмеряемых величин, причем коэффициент пропорциональности выбИрают из условия обеспечения допустимого уровня электробезопасности при максимально возможных значениях удельного сопротивления грунта и напряженности электрического поля.

Заземлитель предназначен: снизить величину индуктированного на объекте потенциала до безопасной величины (<300 В ), чтобы при разряде емкости объекта на .землю искра была бы неспособна поджечь легковоспламеняющиеся вещества и смеси; изменить распределение индуктированного тока между объектом и челове ком так, чтобы ток через тело челове ка не достигал опасной величины ((4глЛ), Таким образом, допустимый уровень электробезопасности для каждого объе та определяется либо первым, либо торым условием. На практике требона ия по этим условиям практически сон падают.

Рассмотрим случай защиты персонала при применении стержневых заземле ний.

Размеры заземления определяются из уравнения де К вЂ” коэффициент соприкосновения заземлителя с грунтом, равный для стержневого заэемлителя 1,05; р — удельное сопротивление грунтаг

0 — длина стержйевого заземлителя !

d - диаметр стержневого заэемлителя, Зч — ток, проходящий через тело человека при его соприкосновении с объектом ток корпусного замыкания объекта на землю;

R — сопротинление тела человека;

R — сопротивление обуви чело- об века.

Если ограничить ток 3„ безопасной величиной и при постоянстве диаметра эаземлителя d сопротивлений (Кц + Крб)

1 то величина углубления Заэемлителя пропорциональна току корпусного замыкания 3 и удельному сопротивлению грунта р

970523. Формула изобретения

К вЂ”

+-бай(Это обстоятельство позволяет ут= верждать, что глубину заземления 0 необходимо регулировать прямо пропорционально произведению отклонения напряженности электрического поля в месте нахождения объекта на .удельное сопротивление грунта. В этом случае будет обеспечена как электробезопасность обслуживающего объект;. персонала, так и эффективное использование заземлителя.

Таким образом, глубина заземле° ния должна регулироваться по выражению

FK(EE )p

Это выражение справедливо и для цискового заземления.

Коэффициент пропорциональности

К и Е для каждого объекта величины постоянные.К определяется из услоА. зия обеспечения допустимого уровня злектробезопасности при максимально возможных значениях напряженности электрического поля и удельного сопротивления грунта

Эффективное использование заземлейия .на практике приобретает особо важное значение тогда, когда объект движется в зоне сильных электрических полей и на грунтах с высоким удельным сопротивлением. В этом случае от глубины заземления зависит величина мощности, затрачиваемой движущимся объектом на осуществление

4 заземления, которая может достигнуть значительHbA величины.

5 Способ обеспечения электробезопасности подвижного объекта, преимущественно на пневматическом ходу, находящегося в зоне влияния электрического поля, осуществляемый путем его заземления, о т л,и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности использования-заземления, измеряют отклонение напряженности электрического поля от заданной величины, определяемой для каждого рбъекта из условия обеспечения допустимого уровня электробезопасности, и удельное сопротивление:-грунта в . месте нахождения объекта и регулируют величину заглубления в грунт заземлителя прямо пропорционально произведению измеренных величин,причем коэффициент пропорциональности выбирают из условиях обеспечения допустимого уровня электробезопасностм

25 при максим,льно возможных значениях удельного сопротивления грунта и напряженности электрического поля

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рожявский С.М.,Ильченко Б.М.

Защита от электрических полей в электроустановках. Обзорная информация ."Энергетика и эЛектрификация".

М., Информэнерго, вып.2, 1980.

2. Известия AH СССР "Энергетика и транспорт", 1975, .М 2, с. 70-76.

970523

D00

ЮОО

f000 йЮ Рог,2

Составитель Л.Январева

Редактор tO.Ковач Техред Л.Пекарь КорректорУ. Пономаренко

Заказ 8404/68 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4