книги / Промывочные жидкости и тампонажные смеси

Кзадаче 32.Квычислениюнапряженности электрического поля, создаваемого ВЛ,набалконе второго этажажилогодома

Задача 33. Известно, что вблизи электроустановок промыш­ ленной частоты (50 Гц) сверхвысокого и ультравысокого напря­ жения—330 кВ и выше(воздушныхлиний электропередачи, под­ станций, распредустройств и др.) возникает интенсивное элек­ трическое поле, вредное для здоровья людей. Поэтому сущест­ вующие нормы ограничиваютдлительностьпребываниялюдей в электрическом полев зависимости отего напряженности и отка­ тегории людей (персонал, обслуживающий электроустановки; сельскохозяйственный персонал; население). При необходимости нахождения людей в электрическом поле напряженностью £ вы­ ше допустимого значения или большей продолжительности, чем предусмотрено нормами, требуется применение защитных средств —экранирующих костюмов, экранов(см. рисуноккзада­ че)и др.

Допустим, что в открытом распредустройстве500 кВ предстоит плановаяработанарядеучастков с повышенной напряженностью Еэлектрическогополя. Работабудет проводитьсябезприменения защитных средств —экранов, экранирующих костюмов и пр.

Продолжительностьработы зависитотее объемаи составляет: 60 мин. напервом участке, где £=10 кВ/м; 90 мин. навтором участке, где £= 8 кВ/м..

Требуется: вычислить наибольшее допустимое время выпол­ ненияработдлятретьего участка, где Е=6 кВ/м, имеяв виду, что приведенное время, эквивалентное по биологическому эффекту времени пребывания человека в электрическом поле, недолжно превышать8 ч в течениерабочегодня.

Литература [22,23].

Кзадаче 33.Защитные средства

а—экранирующий костюм изтокопроводящейтканидля защитыотвредного воздействия электрического поля промышленной частоты(50 Гц) /—капюшон; 2—куртка;3—проводники,соединяющиеотдельныеэлементы костюма;4— брюки;5—сапоги;6—перчатки;б—экранирующий козырек(экран) над шка­ фом управления выключателем 500 кВ

Задача 34. Человек в течение некоторого времени находился вблизи ВЛ сверхвысокого напряжения без применения средств защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты. При этом напряженностьэлектрическогополянауровне высоты его ростасоставляла4,7 кВ/м.

Дано: высота тела человека h = 153 см; масса тела человека G=47 кг; плотностьтела человекарп= 1,05 г/см3; удельное элек­ трическоесопротивлениетелачеловекар,= 10 Ом м.

Требуется, определить мощность электрического поля, по­ требленную телом человека.

Указания: при расчете следует заменить тело человека равной ему по высоте и объему половиной вытянутого эллипсоида вра­ щения (овоида) с полуосями а и Ь, стоящего на земле так, что

большая его полуось а перпендикулярна поверхности земли (см. рисунок к задаче31).

Литература [3,22].

Задача 35. Определить энергию электрического поля про­ мышленной частоты, поглощенную телом человека, работавшего в открытом распределительном устройстве(ОРУ) в течение/=4 ч стоя непосредственно на земле в токопроводящей обуви без ка­ ких-либо средств защиты от воздействия электрического поля. При этом напряженностьэлектрическогополя науровне высоты его ростасоставляла5 кВ/м.

Дано ростчеловека h - 1,8 м; массаего тела G - 97 кг; плот­ ностьтеларп= 1,05 г/см1;удельноеэлектрическоесопротивление теларэ = 10 Омм.

Указания: следуетзаменитьтело человекаравной ему повысоте и объему половиной эллипсоида вращения (овоида) с полуосями а и bt стоящего так, что большая его полуось а перпендикулярна поверхности земли (см. рисунокк задаче31).

Литература.(3,9,22].

Задача 36. Вычислить напряженность электрического поля, генерируемого ВЛ 330 кВ, на высотетелачеловека, стоящегопод средним проводом (фазой) в серединепролетаВЛ.

Линия имеет горизонтальное расположение проводов; грозо­ защитныетросы изолированы отопор; фазы расщепленные.

Дано: количество проводов в фазеп- 2; шаграсщепленияфазы а= 0,4 м; радиус каждого проводаг0= 13,6 мм; расстояние между соседними фазами d = 8,9 м; высота подвеса проводов на опоре Нп=20 м; габаритлинии Н0=7,5 м;ростчеловекаИ= 1,8 м.

Литература.[3,9,22].

Кзадаче 36.Красчетунапряженности электрического поля на высоте роста человека,стоящего подсредней фазой всередине пролета ВЛ330 кВ

Ответы 32.£=600 В/м. ЗЗЛ)10П=2ч.

34.Р„=0,42 • 10"6Вт.

35. В;= 0,01Дж.

36.£= 7 кВ/м.

Тема 5. Работыпофазные и поднапряжениемвыше 1000В

Задача 37. Вблизи и параллельно однофазной однопроводной воздушной линии электропередачи (ВЛ) переменного тока про­ ложена на деревянных опорах и, следовательно, изолирована от земли стальнаяпроволокабольшой длины.Аналогами этой схемы могут служить контактная линия электрифицированной желез­ ной дороги, работающей на переменном токе, и шпалерная про­ волоканавинограднике.

В этом случае проволока оказывается в электрическом поле, создаваемом ВЛ, вследствие чего на проволоке наводится элек­ трическое напряжение относительно земли £/п.Значение £/, В, в подобных случаях зависитотэлектрическогозарядалинии Q, Кл, и расстояний отпроволоки до провода ВЛ т и доего зеркального изображенияп\

где е0=8,85 • 1(Г12электрическаяпостоянная, Ф/м.

Дано: высота расположения над землей провода ВЛ Н = 4 м и проволоки И= 1,5 м; расстояния между проекциями на землю проводалинии и проволоки х= 4 м (1-й случай) и х=0 (2-йслу­ чай); диаметрпроводалинии d= 12 мм; напряжение проводаот­ носительноземли U= 1000 В.

Требуется: вычислить значения напряжения относительно земли Un, наведенного ВЛ на шпалерной проволоке, для двух случаев:

1) Uxпри расположении проволоки нарасстоянии хот ВЛ и навысотеh над землей (точкаАнарисункек задаче);

2) U2при расположении проволоки непосредственно под проводом линиинатой жевысотеИ.

Литература (3,12,21].

К задаче 37.Копределениюзначения напряжения, наведенного Ш1 на шпалерной проволоке А—шпалерная проволока;В—провод ВЛ; С—зеркальное изображение провода ВЛ

Задача 38 (с решением). При подготовке к пофазному ремонту ВЛ 35 кВ был отключен один из проводов (фаза) ВЛ, который подлежал ремонту. На этом проводе наводился электростатиче­ ский потенциал ср3отвлияниядвух оставшихся под напряжением проводов.

Дано; опоры линии—П-образныес горизонтальным расположе­ нием проводов,безгрозозащитныхтросов; расстояниемежду сосед­ ними проводами наопореd= 3 м;высота крепленияпроводов к гир­ ляндеизоляторов Н„ = 12,09 м;габаритлинии (наименьшеерасстоя­ ниепо вертикали отпроводадо земли) Н0=7 м (см. рисунок к зада­ че); взаимная емкость между проводами СаЬ= 1,9*10-9 Ф/км; марка проводаАС-150;расчетный радиус проводаг=0,85 см;сопротивле­ ниетелачеловекаRh= 1000 Ом.

Требуется:определитьпотенциал ср„ напряжение прикоснове­ ния U„pи ток /А, протекающий черезтело человекапри прикосно­ вении его к отключенномупроводу. Задачу следует решитьв двух

вариантах: 1) при длине отключенного провода Ц = 50 км и 2) Ц =0,24 км (один пролетлинии).

Решение. Наведенный электростатический потенциал на от­ ключенном проводетрехфазной линии можно вычислить по вы­

Предварительно находим значения величин, входящих в эту формулу.

Средняявысотаподвесапроводовнад землей Нс=(Яп+ 2Н0) /3 =(12,0 + 2-7)/3 =8,7 м.

Средние геометрические значения расстояний от проводовдо их зеркальных изображений, м

А.* = >/АгАзАз > где, согласнорисунку к задаче,

Аз = Jd2+4H2c =7з2+4-8,72=17,66 м;

Dl3= yj4d2+4Н2=<у/4-32+4-8,72=18,41 м;

D23= Jd2+4ЯС2= л/з2+4-8,72=17,66 м.

Следовательно, Da = ^17,6618,4117,66= ^/5741,6 = 17,91 м.

Среднее геометрическое расстояние между проводами трех­ фазной BJ1

d„.b =*ldd 2d =^/3-3-2-3 = 3,78 м.

Тогданаведенный наотключенном проводепотенциал

Напряжение прикосновения вычисляем по формуле, которая отвечает рассматриваемой схеме при прикосновении человека к незаземленномупроводу

Задача 39. Отключенный отисточниковпитанияи незаземленный один провод трехфазной ВЛ напряжением 110 кВ находится

под электростатическим потенциалом (рэ = 8,1 кВ, наведенным оставшимисяв работепроводами.

Дано: взаимная емкость проводов Cah = 1,2 • 10-9 Ф/км; сопро­ тивлениетелачеловекаRh= 1000 Ом.

Требуется: оценитьопасностьприкосновениячеловекакэтому проводу по значениям напряжения прикосновения и тока, проте­ кающего черезнего. Задачу решитьдлядвух случаев 1) при длине отключенногопровода L,= 100 км; 2) L2= 1км. Вычисление вы­ полнитьс учетом емкости проводаотносительно земли Сю.

Литература [3, 14].

Кзадаче 39.Копределениюнапряжения прикосновения котключенномуи незаземленномупроводу,находящемуся подэлектростатическим потенциалом (проводЬ)

Задача 40. При пофазном ремонте ВЛ напряжением 110 кВ один из проводовбыл отключен отисточниковпитания и зазем­ лен в одном месте черезсопротивлениег,=500 Ом.

Дано емкостьпроводаотносительно земли Сю=5,1 • 109 Ф/км; взаимнаяемкость между проводами Cab = 1,0 • 109 Ф/км;длинаот­ ключенного провода L =87 км; сопротивление тела человека /?А=900 Ом.

Требуется: определить напряжение прикосновения U„pдля че­ ловека, прикоснувшегося к этому проводу, и ток, протекающий при этом черезтело человека /А, обусловленные электростатичес­ ким влиянием оставшихся в работе проводов, а также сопротив­ ление г„ при котором напряжение прикосновения Unpк проводу непревысит42 Вотносительноземли, т.е. безопасно.

Литература [3, 14].

К задаче 40.Копределениюнапряжения прикосновения котключенному и заземленномупроводу ВЛ,находящемуся подэлектростатическим потенциалом (проводЬ)

Задача 41. При подготовке ВЛ к пофазному ремонту полагается устанавливать на отключенный (подлежащий ремонту) провод два временных переносных заземлениявблизи друготдруга. Это требо­ вание вызвано необходимостью обеспечить высокую степень на­ дежности заземления провода, находящегося под электростатиче­ ским и магнитным влиянием оставшихся в работе проводов.

В данном случаеодно изэтих заземлений намечено присоеди­ нитьк стационарномузаземлителю стальной опоры ремонтируе­ мой ВЛ,т.е. соединитьпровод с телом металлической опоры. Этот заземлитель, как показали испытания, обладаетсопротивлением г,=26 Ом.Другоепереносноезаземлениенамечено установитьна расстоянии несколькихметров отпервого, где заземлителем будут служитьвбитыев землю вертикальныеэлектроды (стержни).

Дано напряжение ВЛ 110 кВ;допустимоенапряжениеприкос­ новения С/прдоп=42 В; длина отключенного провода L, = 100 км; взаимная емкость между проводами СаЬ= 1,3 • 10-9 Ф/км; длина погруженной в землю части вертикального стержня (электрода) L =2 м;диаметр стержняd- 0,05 м; расстояниемежду соседними вертикальными электродами, установленными в ряд, S = 2 м; удельноесопротивлениеземли р = 180 Ом м.

Требуется:определить, каким сопротивлением г2должен обла­ дать второй заземлитель, чтобы была обеспечена безопасность прикосновения монтера к отключенномупроводу научастке вы­ полненияработ, т.е. напряжениеприкосновения Unpjumнедолжно превышать допустимого правилами значения 42 В; определить количество электродовп, забиваемых в землюдляустройствавто­