РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ РАСТЕКАНИЯ ТОКА ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ

[МаэстроZ]

А....теперь понятно. Только одна из точек шага, та что слева, скорее всего по центру заземлителя должна быть. Да? Я на рисунке показал

Так? Заморочная, конечно, задачка, но не страшная. Шаговое напряжение будет равно разности потенциалов в одной точке шага и другой. А для этого надо найти потенциал заземлителя, который обусловлен влиянием в том числе и виртуальных заземлителей (согласно вашим обозначениям U0 - это Uз). Тогда
φ0= Uо=φ1+φ2+φ3+φ4
Потом найти потенциал каждого шара относительно заданного (который в земле), т.е. найти φ1, φ2, φ3, φ4. Шары я нумерую так: №1 - заданный в задаче внизу, №2 - верхний левый, №3 - верхний правый, №4 - верхний нижний. Соответсвенно, индексы шаров совпадают с порядковыми индексами потенциалов.
Формульный редактор я пока на форум не ставил, так что придется пока в картинках

Когда запишите после подстановки данных выражение для Uз, то в числителе останется неизвестным ток I.

Далее нужно записать формулу для сопротивления заземлителя, а именно, что Rз=Uз/I
Величина I сократится и получится выражение для подсчета Rз с известными данными, т.е.

А потом уже можно и за Uш взяться, предварительно найдя φс=φс1+φс2+φс3+φс4 и φd=φd1+φd2+φd3+φd4. c и d - это точки шага, расстояние между которыми у вас равны, если верить вашим данным 0,8м. Т.е. шаговое напряжение будет равно Uш=φс-φd. φс и φd - потенциалы соответствующих точек от воздействия каждого из шаров.

[Mihas^]

Спасибо за поправки. Так значит получается, что мое уравнение поиска Uз правильно. По построению схемы зеркального изображения я думаю правильно, заземлитель он черный. Извините что не сообщил ток известен 1000А. А по поводу смещения шага, то по условию задачи от обрыва до первой ступни человека 9,6м, а до центра сферы 10м, d шара = 1м, то есть вторая ступня получается по краю сферы как я и изобразил. Конечно есть у непонятка он в задании ставит удельное 10 в-4ой, а это по условию однородная почва, что соответствует 10 в-2ой, а 10 в -4ой это удельное жидкости.

[МаэстроZ]

Qr Bbpost мое уравнение поиска Uз

Последние два слагаемых какие-то не такие. Я не понял как они у вас получилось. Под корнем должно быть удвоенное произведение а в квадрате плюс б в квадрате. Это расстояние - гипотенуза - от центра шара №3(верхний правый) до центра заданного по условию шара на основании теоремы Пифагора. А между нижними расстояние по центрам равно 2b, т.е. два умноженное на десять. А у вас пятнадцать, умноженное на 10а

Qr Bbpost по условию задачи от обрыва до первой ступни человека 9,6м, а до центра сферы 10м, d шара = 1м, то есть вторая ступня получается по краю сферы

Значит все потенциалы φс1,φс2,φс3,φс4,φd1,φd2,φd3,φd4 от каждого шара на обе точки шага надо будет вычислять по Пифагору.

[Mihas^]

Мы говорим о растекании тока зеркально 3-го заземлителя. Да пересмотрел должно быть 2а2+2b2 спасибо, был не прав. Еще раз спасибо буду вычислять, а то по первому уравнению ответ получался какой то мутный.

[МаэстроZ]

Оно и третье слагаемое

надо правильно написать:

3.png (47.03 КБ) 130201 просмотр

[Mihas^]

Значит все потенциалы φс1,φс2,φс3,φс4,φd1,φd2,φd3,φd4 от каждого шара на обе точки шага надо будет вычислять по Пифагору.

Uз = 885кВ, Rз =885Ом, а вот с шаговым никак, вобщем то расчитать по уравнению Uш = φа - φb
φа = I/2πγ(1/a+1/a+1/√(a^2+2b^2 )+1/√(a^2+2b^2 ))
φb = I/2πγ(1/√(a^2+〖lш〗^2 )+1/√(a^2+(2b+lш)^2 ))
но ведь не зря же в условии указано еще одно значение от ступни до обрыва 9,6м. не знаю куда его вставить.

[МаэстроZ]

Qr Bbpost Uз = 885кВ, Rз =885Ом

Да ну?
Сопротивление заземлителя можно проверить формулой

R.png (46.65 КБ) 130194 просмотра

Я бы на вашем месте пересчитал бы. Или хоть решением поделился бы
А вот это - цитирую

Qr Bbpost φа = I/2πγ(1/a+1/a+1/√(a^2+2b^2 )+1/√(a^2+2b^2 ))

это, потенциал точки, расположенной прямо над заземлителем. Т.е., это если бы одна ступня была бы над заданным шаром-заземлителем, то бишь по его центру. У вас же обе ноги в стороне от центра заземлителя. У вас до центра шара 10м от обрыва. До одной ступни - 9,6м. Значит эта нога получается на расстоянии 0,4м (40см) от центра шара(заземлителя). А так как шаг составляет 0,8 м, то вторая ступня тоже получается на расстоянии 0,4м от центра шара, но только в другую сторону. Если б аккуратно начертить рисунок с размерами, то должно бы получиться так

Тогда потенциал одного из дальних шаров на ступню(ту, что ближе к обрыву) определился бы как

potencial.png (44.86 КБ) 130194 просмотра

Но я бы сначала все-таки пересчитал Uз и Rз.

[Mihas^]

У вас же обе ноги в стороне от центра заземлителя. У вас до центра шара 10м от обрыва. До одной ступни - 9,6м. Значит эта нога получается на расстоянии 0,4м (40см) от центра шара(заземлителя). А так как шаг составляет 0,8 м, то вторая ступня тоже получается на расстоянии 0,4м от центра шара, но только в другую сторону.

Да верно, но аккуратно тогда это выглядело бы так.

zerk.izobr.docx

(51.56 КБ) 36 скачиваний

.

[МаэстроZ]

Ну да...Но в итоге в расчетах нужен только радиус шара и расстояния от его центра (края не важны)

[Mihas^]

Тогда потенциал одного из дальних шаров на ступню(ту, что ближе к обрыву) определился бы как

А разве не это, подходит когда одна ступня находится прямо по оси т.е.по центру шара, а в данном случае как Вы правильно сказали, что центр сферы находится на равноудаленном расстоянии от каждой ступни.