beliit.com
Форумы Проектант
ПОИСК ПО ФОРУМАМ
перед созданием новых тем используйте поиск,
возможно ответ на Ваш вопрос уже есть на форумах

Расширенный поиск
 
  • Всего пользователей - 22090
  • Всего тем - 31081
  • Всего сообщений - 288353
Страниц: [1] 2 3  Все   Вниз
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

Теория трехфазной цепи. Физические процессы растекания тока на землю

Количество просмотров - 18495
(ссылка на эту тему)
Карлос


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #1 : 22 Августа 2008 года, 12:13
(ссылка на это сообщение)

Недавно получил вопрос на который думал дать быстро ответ, но подумав, окончательно " повис".
Спросили меня:"А почему при соединении источника и потребителя по схеме звезда-звезда с глухозаземленной нетралью и нулевым проводом при организации трехфазного ввода в жилой дом при посадке нулевой жилы кабеля на заземленный корпус щита учета не происходит короткого замыкания." Я говорил о симметрии в фазах и как следствии отсутствии тока в N, но ведь нагрузка не может быть симметрична... куда идет ток? Почему не коротит? Рассматривал вариант об общей симметрии в системе электропотребления, но это даже меня не убедило. Помогите разобраться, пожалуйста! Спасибо

? (Симферополь, Украина)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #2 : 24 Сентября 2008 года, 16:45
(ссылка на это сообщение)


"А почему при соединении источника и потребителя по схеме звезда-звезда с глухозаземленной нетралью и нулевым проводом при организации трехфазного ввода в жилой дом при посадке нулевой жилы кабеля на заземленный корпус щита учета не происходит короткого замыкания."


В нормальном режиме работы в системе TN потенциал любого нулевого проводника относительно Земли либо очень мал (N в TN-S и PEN в TN-C), либо тождественно равен нулю (PE в TN-S). И естетственно "закорачивая" глухозаземлённый нуль на Землю никакого КЗ не получите.

Сказанное справедливо как для трёхфазных, так и для однофазных цепей TN. Т.е. дело не в "трёхфазности", а в глухозазелённости нейтрали.

Главный инженер (Москва, Россия)
Карлос


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #3 : 25 Сентября 2008 года, 14:03
(ссылка на это сообщение)

Спасибо за ответ, но подскажите тогда почему ток возвращается  по нулевому проводу к источнику, а не уходит в землю у потребителя, ведь потенциал нейтрали источника также равен нулю.

? (Симферополь, Украина)
Афанасий
**
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #4 : 25 Сентября 2008 года, 14:26
(ссылка на это сообщение)

почему ток возвращается  по нулевому проводу к источнику, а не уходит в землю у потребителя

Потому что сопртивление нулевого проводника гораздо меньше сопротивления земли. Ведь току надо вернуться к источнику, а удельное объёмное сопротивление грунта очень велико - 20...4000 Ом/м. А для алюминия например 0,026...0,028 Ом*мм2/м.

Инженер-проектировщик (Гродно, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #5 : 25 Сентября 2008 года, 14:42
(ссылка на это сообщение)


почему ток возвращается  по нулевому проводу к источнику, а не уходит в землю у потребителя, ведь потенциал нейтрали источника также равен нулю.

Насколько я понял Вы говорите о системе TN-C. Рассмотрим её.
В нормальном режиме ток протекает по контуру: вторичная обмотка тр-ра - фазный провод L - нагрузка - нуль PEN - вторичная обмотка трансформатора. При этом вторичная обмотка тр-ра наглухо (т.е. накоротко) заземлена. Кроме того, корпус электроприемника занулен нулем PEN. Если я правильно Вас понял, то у Вас применено повторное заземление - т.е. Вам не хватило зануления корпуса с помощью PEN и Вы этот корпус дополнительно заземлили с помощью Вашего собственного заземляющего устройства, независимого от энергосистемы. И насколько я понял вопрос, Вы спрашиваете почему ток возвращается в источник по PEN, а не по контуру вида "местное повторное заземление - Земля - заземление источника - источник"? Отвечаю: PEN проводник и описанный выше контур параллельны, ток течёт там где сопротивление меньше, сопротивление провода PEN - десятые доли Ома, сопротивление контура "местное повторное заземление - Земля - заземление источника - источник" порядка 8 Ом (4+4=8, 4 Ом - см. нормы ПУЭ на сопротивления заземляющих устройств). Понятно, что при таком соотношении сопротивлений - на два порядка - из 100А тока нагрузки через предлагаемый Вами контур пройдёт лишь 1А. Которым, однако, пренебрегать нельзя - именно он не даст Вам нормально использовать УЗО и именно этот факт приводит к тому, что во всех нормах пишут о нежелательности/неработоспособности УЗО в системах TN-C.

Главный инженер (Москва, Россия)
Афанасий
**
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #6 : 25 Сентября 2008 года, 15:07
(ссылка на это сообщение)

Но только я не понимаю почему в цепи:
сопротивление контура "местное повторное заземление - Земля - заземление источника - источник" порядка 8 Ом (4+4=8, 4 Ом - см. нормы ПУЭ на сопротивления заземляющих устройств).

Вы учитываете только сопротивления систем заземления источника и потребителя? Грунт не является свехпроводником и именное его большое сопротивление является определяющим.

Инженер-проектировщик (Гродно, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #7 : 25 Сентября 2008 года, 15:25
(ссылка на это сообщение)


Вы учитываете только сопротивления систем заземления источника и потребителя? Грунт не является свехпроводником и именное го большое сопротивление является определяющим.  

Афанасий, сопротивление в 4 Ом - это сопротивление между "верхней" точкой заземлителя и некой бесконечно удалённой "Землёй". Грунт при этом уже учтён в четырёх Омах (вернее в восьми для моего примера). И в итоге расстояния роли не играют (предыдущий пример) - ток в этой "Земле" течёт не по проводу, а по некоему объёму коллосального сечения. Т.е. сопротивление растеканию тока в столько-то Ом относится не к расстоянию, а к растеканию до бесконечно удалённой Земли. Расстояния играют роль, когда ток течет по проводам фиксированного сечения. А здесь он растекается в Земле бесконечно большого сечения - ему главное преодолеть сопротивление растеканию в эту бесконечность, а преодолев ее, он дальше уже сопротивления не встречает. В общем, это скорее философский ответ, чем физический. Но тем не менее.

Главный инженер (Москва, Россия)
Афанасий
**
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #8 : 25 Сентября 2008 года, 15:57
(ссылка на это сообщение)

Афанасий, сопротивление в 4 Ом - это сопротивление между "верхней" точкой заземлителя и некой бесконечно удалённой "Землёй".

  Это протеворечит Вашим же словам. Если 4 Ом это сопротивление до бесконечно удалённой точки, то тогда его не надо умножать на 2 чтобы определить сопротивление от нейтрали трансформатора/генератора до занулённого корпуса. Ну да ладно.
  Возмём числовой пример: PEN алюминиевый 16 мм2, ток 50 А, сеть однофазная (или нагружена только одна фаза 3-х фазной сети), длина 100 м. Сопротивление получаем порядка 0,168 Ом; сопротивление "цепи заземления" принимаем 8 Ом по Вашим словам. При таком раскладе ток в 50 А распределяется между этими параллельными цепями на 49 А (по PEN) и 1 А (по земле). Вы за то, что при такой схеме 1 А идёт от потребителя к источнику по земле?
  А если взять не 100 м длину, а допустим 500 м. Получим сопротивление нулевого проводника 0,84 Ом, а ток протекающий в грунте (по земле) - почти 5 А !?
  Да если бы так было и токи текли от потребителя к источнику в земле, то мы бы при каждом шаге поподали бы под шаговое напряжение, а электромагнитное поле зашкаливало бы. Что-то не сростается.

Инженер-проектировщик (Гродно, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #9 : 25 Сентября 2008 года, 16:41
(ссылка на это сообщение)


Если 4 Ом это сопротивление до бесконечно удалённой точки, то тогда его не надо умножать на 2 чтобы определить сопротивление от нейтрали трансформатора/генератора до занулённого корпуса.

Неверно. Умножать обязательно надо, т.к. току, чтобы преодолеть путь от одной точки до второй, потребуется:
1. преодолеть сопротивление стеканию с 1-ого зазелителя в Землю - это 4 Ом,
2. преодолеть сопротивление втеканию из Земли во 2-ой заземлитель - это ещё 4 Ом.
ИТОГО: 8 Ом.
Кроме того, неверна формулировка - не "от нейтрали трансформатора/генератора до занулённого корпуса", а "от одного заземлителя до второго через Землю"!


Возмём числовой пример: PEN алюминиевый 16 мм2, ток 50 А, сеть однофазная (или нагружена только одна фаза 3-х фазной сети), длина 100 м. Сопротивление получаем порядка 0,168 Ом; сопротивление "цепи заземления" принимаем 8 Ом по Вашим словам. При таком раскладе ток в 50 А распределяется между этими параллельными цепями на 49 А (по PEN) и 1 А (по земле). Вы за то, что при такой схеме 1 А идёт от потребителя к источнику по земле?

Всё правильно, т.к. при таком раскладе ток в 50А даст Вам падение в 50(A)*0.168(Ом)=8.4(В) на PEN-проводнике.


А если взять не 100 м длину, а допустим 500 м. Получим сопротивление нулевого проводника 0,84 Ом, а ток протекающий в грунте (по земле) - почти 5 А !?

Всё верно. И УЗО работать не будет. Вернее не даст Вам работать. Отсюда и рекомендации ПУЭ - они не из пустого места написаны.


Да если бы так было и токи текли от потребителя к источнику в земле, то мы бы при каждом шаге поподали бы под шаговое напряжение, а электромагнитное поле зашкаливало бы. Что-то не сростается.

Нет, не так.
Во-первых, шаговое напряжение считается на расстоянии 0.7м, а Вы уже почти про километры рассуждать начали.
Во-вторых, шаговое напряжение измеряется по Земле - т.е. вся физика с растеканием снова должна учитываться. При этом о расчётах типа R=р*L/S можно вообще забыть. Вспомните о том, что практически при любом токе, стекающем через заземлитель в Землю, уже на рассстоянии 25 метров от заземлителя шаговое напряжение неощутимо для человека - и это справедливо для десятков и сотен килоампер, а Вы 10А испугались!
В-третьих, электромагнитное поле от мизерных земляных токов (мы говорим о токе до 10А) будет мизерным. Поле зашкалит от тока в линии, когда он будет на уровне нескольких кА. Но никто на напряжении 0.4кВ в системе TN-C передавать большие мощности никогда не будет и такой ток Вы получите только при КЗ или при пуске мощного двигателя.

Главный инженер (Москва, Россия)
Афанасий
**
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #10 : 25 Сентября 2008 года, 17:03
(ссылка на это сообщение)

Неверно. Умножать обязательно надо, т.к. току, чтобы преодолеть путь от одной точки до второй, потребуется:
1. преодолеть сопротивление стеканию с 1-ого зазелителя в Землю - это 4 Ом,
2. преодолеть сопротивление втеканию из Земли во 2-ой заземлитель - это ещё 4 Ом.
ИТОГО: 8 Ом.

Нет! будем сражаться до последней капли крови. Ниже я попытаюсь доказать, что Вы противоречите сами себе:
Что такое по Вашему 4 Ом? Это, Вы говорите, "сопротивление стеканию". И это же Вы говорите сопротивление от заземлителя до бесконечно удалённой точки. Так почему бы в качестве бесконечно удалённой точки не взять точку расположения второго заземлителя? Тогда получается, что сопротивление от первого заземлителя (источника) до второго (потребителя) равно 4 Ом. Вдумайтесь, это я пытаюсь сказать, что в Ваших словах есть противоречия.

Сейчас я попытаюсь Вам доказать, что сопротивление "земли" зависит от расстояния и его надо учитывать. Во всех справочниках даётся сопротивление растеканию тока в земле. Даётся эта величина в Ом*м. Как Вы думаете зачем в этой размерности присутствуют метры?

Я просто хочу сказать, что сопротивление между одним заземлителем и вторым по земле не будет равно ни 4 Ом, ни 8 Ом, а будет гораздо больше.

Потом, 4 Ом это же всё-таки расчётная величина. А что если сделать очень качественную систему заземления с сопротивлением растеканию 1 Ом (что и делается в телекоммуникации)? Тогда вообще все токи будут бегать по земле? Нет, думаю, Вы заблуждаетесь в плане виличины сопротивления "земли".

Инженер-проектировщик (Гродно, Беларусь)
Карлос


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #11 : 25 Сентября 2008 года, 17:28
(ссылка на это сообщение)

Спасибо вам, еще раз, но можно спросить: почему же тогда при "коротыше"(фаза-ноль) ток все-таки уходит в землю, а не идет по нулю убивать трансформатор [непонятно]

? (Симферополь, Украина)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #12 : 25 Сентября 2008 года, 17:34
(ссылка на это сообщение)

В ПУЭ нормируется сопротивление заземляющего устройства. Нормируется жестко, безотносительно расстояния и т.д. Попытаемся ответить на вопрос: что есть "сопротивление заземляющего устройства"?
Ответ: сопротивление заземляющего устройства - это отношение напряжения на заземляющем устройстве (по отношению к земле) в точке заземления системы или устройства, или оборудования к току, стекающему с заземлителя в землю, равное сумме сопротивления заземляющего проводника и сопротивления растеканию заземлителя.
Самые важные для нашего спора слова - последние: "и сопротивления растеканию заземлителя". Таким образом эта величина признается фиксированной, не зависящей от каких-либо расстояний. Кстати открыв любой учебник по охране труда Вы обнаружите, что расстояние от ног человека, коснувшегося ТВЧ, до заземлителя "отчего-то" не учитывается при расчёте тока через тело человека, а берутся все те же 4...10 Ом - что-то фиксированное. С чего бы это?

Ещё рекомендую ознакомиться с книгой "Заземляющие устройста электроустановок" (Р.Н. Карякин, Москва, Энергосервис, 2006) - вопросы о том, что измеряется в Ом*м, а что в Ом будут решены.
В интернете нашёл интересную ссылку - посмотрите: http://bgd.alpud.ru/_private/Soprotivl_rastek.htm
* Сопротивление растеканию.mht
(30.35 Кб)  [скачать]  [загрузок: 147]

Спасибо вам, еще раз, но можно спросить: почему же тогда при "коротыше"(фаза-ноль) ток все-таки уходит в землю, а не идет по нулю убивать трансформатор

Поясните, пожалуйста, подробнее - какая сеть, какое КЗ?

Главный инженер (Москва, Россия)
Карлос


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #13 : 25 Сентября 2008 года, 17:54
(ссылка на это сообщение)

Дело обстоит так: от транзитного шкафа, запитанного алюминиевым кабелем, взято питание четырехжильным медным кабелем, медяшка доходит до жилого дома и там фазы садят на вводной автомат, а ноль на клемник непосредственно соединенный с крпусом щита, корпус заземляют вторично.Т.О они получили заземление нейтрали у приемника, нейтраль вторичной обмотки трансформатора как водится глухозаземлена.

? (Симферополь, Украина)
Афанасий
**
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #14 : 25 Сентября 2008 года, 17:59
(ссылка на это сообщение)

Спасибо вам, еще раз, но можно спросить: почему же тогда при "коротыше"(фаза-ноль) ток все-таки уходит в землю, а не идет по нулю убивать трансформатор

В этом суть зануления. Ведь когда ноль (N или PEN) соединяется с корпусом потребителя это называется занулением. Когда в такой схеме фаза попадает на корпус получается однофазное короткое замыкания - большой ток течёт по одному фазному и нулевому проводнику. При этом срабатывает электромагнитная отсечка аппарта защиты в фазе и цепь отключается.

Самые важные для нашего спора слова - последние: "и сопротивления растеканию заземлителя".

Не, Вы заблуждаетесь. Ведь можно теоретически выполнить систему заземления с сопротивлением растеканию тока 1 Ом, или даже 0,1 Ом - это ведь подразумевает что надо просто забить очень много заземлителей (электродов). И что тогда по-вашему получится? Что половина тока от потребителя будет течь по земле? Так тогда вообще можно отказаться от нулевых проводников - делать системы заземления с малым сопротивленеим растеканию тока и использовать "землю" в качестве сверхпроводника на бесконечные расстояния (с неизменно малым сопротивлением).
Вы зря равняете понятия "сопротивление растеканию тока на землю" и "сопротивление току на участке цепи". Это суть разные вещи!

Инженер-проектировщик (Гродно, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #15 : 25 Сентября 2008 года, 18:07
(ссылка на это сообщение)

В таком случае при замыкании фаза-корпус (или фаза-нуль - это одно и то же, т.к. корпус занулен) наибольшая часть тока КЗ пойдёт через по пути фаза - КЗ на корпус - корпус - нулевой провод PEN - трансформатор - фаза. Этот ток должен иметь такую амплитуду, чтобы отключился автомат. Насколько я вижу здесь всё ОК. Плохо будет, если не дай Бог, PEN оборвётся. Тогда ток замыкания пойдёт по контуру с относительно большим сопротивлением (Ом так десять): фаза - КЗ на корпус - корпус - местное заземление - Земля - заземление трансформатора - трансформатор - фаза. При этом амплитуды тока гарантированно не хватит для срабатыывания автомата и на корпусе надолго "зависнет" порядка 110В. Это напряжение будет ждать пока к нему не подойдет человек и не дотронется до корпуса. Тут-то оно его и убьёт. Но это очень пессимистический сценарий.


Не, Вы заблуждаетесь. Ведь можно теоретически выполнить систему заземления с сопротивлением растеканию тока 1 Ом, или даже 0,1 Ом - это ведь подразумевает что надо просто забить очень много заземлителей (электродов). И что тогда по-вашему получится? Что половина тока от потребителя будет течь по земле? Так тогда вообще можно отказаться от нулевых проводников - делать системы заземления с малым сопротивленеим растеканию тока и использовать "землю" в качестве сверхпроводника на бесконечные расстояния (с неизменно малым сопротивлением).

Считаю, что теоретически это возможно. Но практически в такой системе:
1. Очень дорого обойдётся качественный "нуль" (Вы только оцените сколько это будет электродов и на какой площади их придётся забивать; да ещё они гниют),
2. Токи в земле будут усиливать коррозию подземных коммуникаций, водопроводных труб и т.д. (Вам понятие "блуждающие токи" знакомо?)
3. Не совсем ясно как мы будем защищаться от косвенного прикосновения. Про УЗО вообще забудем. В общем будем жить по принципу "электроэнергетика требует жертв, человеческих".

Цитата
Блуждающие токи - электрические токи в земле при использовании ее в качестве токопроводящей среды (напр., в установках электросвязи, системах электроснабжения, электрифицированных железных дорог). Вызывают коррозию металлических предметов в земле (оболочек кабелей, трубопроводов, строительных конструкций).  

Главный инженер (Москва, Россия)
Страниц: [1] 2 3  Все   Вверх
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ



Сейчас Вы - Гость на форумах «Проектант». Гости не могут писать сообщения и создавать новые темы.
Преодолейте несложную формальность - зарегистрируйтесь! И у Вас появится много больше возможностей на форумах «Проектант».


Здравствуйте, Гость
Сейчас Вы присутствуете на форумах в статусе Гостя.
Для начала общения надо зарегистрироваться или пройти авторизацию:
Вам не пришло письмо с кодом активации?
 
 
  (забыли пароль?)  
   

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию


Последние сообщения на Электротехническом форуме
автор: Юра 123
24 Мая 2024 года, 18:37

автор: Ирина Янк.
24 Мая 2024 года, 16:50

автор: Перельман
23 Мая 2024 года, 14:11

автор: алекс.а
23 Мая 2024 года, 13:41

автор: Патриотка
22 Мая 2024 года, 16:06

автор: DenKLJ
22 Мая 2024 года, 14:45

автор: Spectre
22 Мая 2024 года, 06:42

автор: Lexx 163
20 Мая 2024 года, 14:44

автор: Spectre
20 Мая 2024 года, 08:10

автор: Ne-rylut
17 Мая 2024 года, 19:19

автор: Андрей_888
16 Мая 2024 года, 15:24

автор: Shvet
15 Мая 2024 года, 10:59

15 Мая 2024 года, 10:37

автор: Максим R
15 Мая 2024 года, 04:57

автор: SPM
14 Мая 2024 года, 23:37


Сейчас на форуме:
Сейчас на форумах: гостей - 526, пользователей - 3
Имена присутствующих пользователей:
Sasha 4312, Тихон, RomanGV
Контактные данные| Партнёрская программа | Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» | Конфиденциальность данных
Powered by SMF 1.1.23 | SMF © 2017, Simple Machines