[工學(xué)]電磁場導(dǎo)論第3章恒定電場-資料下載頁
2024-12-07 23:46本頁面
【正文】 像法處理 淺埋半球形接地器 aGaCGC ?????? 44, ????靜電比擬 跨步電壓 電力系統(tǒng)中的接地體中有大電流通過時，由于存在接地電阻，可能使地面行走的人兩足間的電壓（跨步電壓）很高，超過安全值就會達(dá)到致命的危險。 假設(shè)半球形接地體的半徑為 R，由接地體流入大地的電流為 I，則在距球心 r遠(yuǎn)處的電流密度 22 rIJ?? ?電場強度 22 rIJE??????B A ? (r) l r b U BA 圖 3 15 R 人的兩腳 A、 B之間的跨步電壓 )11(22 2 lblIdrrIU lblBA????? ?? ????跨步電壓超過安全值，達(dá)到對人體危險。 實際上直接危及安全的是通過人體的電流 。 當(dāng)通過人體的工頻電流超過 8mA時 ， 有可能發(fā)生危險 ，超過 30mA時將危及生命 。 電位 ?? ?? ?????? rr rIdrrIdlEr ????? 22)( 2 許多山區(qū)或周邊環(huán)境比較惡劣的變電站所處位置的土壤電阻率比較大 。某些建在城市中的變電站接地系統(tǒng)設(shè)計則受到面積限制。如何在這些土壤電阻率高、接地網(wǎng)水平擴張裕度有限的地區(qū) ,使變電站地網(wǎng)設(shè)計能夠確保設(shè)備及人身安全則是許多人都關(guān)心的問題。 0UU ?為保護人畜安全 ,可取危險電壓 U0 = 40V 電力系統(tǒng)接地體附近要注意危險區(qū)！ 00 U2IbX???則，危險區(qū)半徑 以淺埋半球接地器為例 ???? 22 2,2 rIJErIJ ???bxxbxx rIdrrIU ??? ??? )1(22 2 ????)(2 bxxbI?? ??基本物理量 J 歐姆定律 基本方程 電 位 邊界條件 一般解法 靜電比擬 電導(dǎo)與接地電阻 J 的散度 E 的旋度 邊值問題 恒定電場的知識結(jié)構(gòu)框圖 接地電阻 就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限大遠(yuǎn)處的大地電阻。 通信局、站接地系統(tǒng)多采用聯(lián)合接地方式，該接地系統(tǒng)主要有接地體、接地匯集線、接地連接線等幾部分組成。接地系統(tǒng)的接地電阻每年應(yīng)定期測量，始終保持接地電阻符合指標(biāo)要求。 接地電阻的規(guī)定 ? 在 1000v以下中性點直接接地系統(tǒng)中，接地電阻 Rd小于或等于 4歐，重復(fù)接地電阻小于或等于 10歐。 ? 電壓 1000V以下的中性點不接地系統(tǒng)中，一般規(guī)定接地電阻Rd為 4歐。 ? 根據(jù)實際安裝經(jīng)驗，在路燈照明系統(tǒng)接地電阻 Rd應(yīng)小于或等于 4歐。 接地電阻的測定 接地電阻的測定有多種方法，如利用接地電阻測量儀，電流 —電壓表法等，其基本方法是測出被接地體至“地”電位之間的電壓和流過被測接地體的電流，而后標(biāo)出電阻值。 變壓器接地電阻柜 返回 富蘭克林的風(fēng)箏試驗 ? 1752年 6月的一天，陰云密布，電閃雷鳴，一場暴風(fēng)雨就要來臨了。富蘭克林和他的兒子威廉一道，帶著上面裝有一個金屬桿的風(fēng)箏來到一個空曠地帶。富蘭克林高舉起風(fēng)箏，他的兒子則拉著風(fēng)箏線飛跑。由于風(fēng)大，風(fēng)箏很快就被放上高空。剎那，雷電交加，大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著風(fēng)箏線，父子倆焦急的期待著，此時，剛好一道閃電從風(fēng)箏上掠過，富蘭克林用手靠近風(fēng)箏上的鐵絲，立即掠過一種恐怖的麻木感。他抑制不住內(nèi)心的激動，大聲呼喊：“威廉，我被電擊了！”隨后，他又將風(fēng)箏線上的電引入萊顧瓶中。回到家里以后，富蘭克林用雷電進行了各種電學(xué)實驗，證明了天上的雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有完全相同的性質(zhì)。富蘭克林關(guān)于天上和人間的電是同一種東西的假說，在他自己的這次實驗中得到了光輝的證實。 ? 風(fēng)箏實驗的成功使富蘭克林在全世界科學(xué)界的名聲大振。英國皇家學(xué)會給他送來了金質(zhì)獎?wù)?，聘請他?dān)任皇家學(xué)會的會員。他的科學(xué)著作也被譯成了多種語言。他的電學(xué)研究取得了初步的勝利。然而，在榮譽和勝利面前，富蘭林沒有停止對電學(xué)的進一步研究。 ? 1753年，俄國著名電學(xué)家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗，不幸被雷電擊死，這是做電實驗的第一個犧牲者。血的代價，使許多人對雷電試驗產(chǎn)生了戒心和恐懼。但富蘭克林在死亡的威脅面前沒有退縮，經(jīng)過多次試驗，他制成了一根實用的避雷針。他把幾米長的鐵桿，用絕緣材料固定在屋頂，桿上緊拴著一根粗導(dǎo)線，一直通到地里。當(dāng)雷電襲擊房子的時候，它就沿著金屬桿通過導(dǎo)線直達(dá)大地，房屋建筑完好無損。 ? 1754年，避雷針開始應(yīng)用，但有些人認(rèn)為這是個不祥的東西，違反天意會帶來旱災(zāi)。就在夜里偷偷地把避雷針拆了。然而，科學(xué)終于將戰(zhàn)勝愚昧。一場挾有雷電的狂風(fēng)過后，大教堂著火了；而裝有避雷針的高層房屋卻平安無事。事實教育了人們，使人們相信了科學(xué)。避雷針相繼傳到英國、德國、法國，最后普及世界各地。
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