Witam serdecznie.
Kolega (student na jakichś studiach informatycznych) dostał takie oto zadanie:
Oblicz potencjał krokowy, jaki wystąpi między stopami człowieka w odległości 200 m od miejsca wyładowania atmosferycznego o wartości maksymalnej 30 kA. Przyjmij, że wartość rezystywności gruntu wynosi 1100 Ohm×m, zaś odległość między stopami 0,5 m.
Szukałem w necie, przerzuciłem posiadane podręczniki ale nie znalazłem jakiejś gotowej zależności…
Pomoże ktoś?
Witam.
A mi wyszło 5.25 kV.
Znalezienie gotowych zależności nie jest takie proste. Wydaje mi się, że dostał to student na studiach informatycznych, bo trzeba zastosować prosty algorytm iteracyjny.
Z tym wzorem na napięcie krokowe, można wpaść w samo-zachwyt. Podany wzór, jest poprawny przy założeniu że gęstość prądu jest równa constans - co przypuszczam zaznaczył wykładowca.
Rzeczywisty rozpływ prądów, odbiega znacznie od teoretycznego, a wartość prądu określa wzór
I = całka po powierzchni S z J*ds.
Jak złożony jest to temat świadczy wykonana praca dyplomowa na jednej z uczelni p.t : „ Model matematyczny rozkładu potencjału przy zwarciu doziemnym linii WN”.
Może istnieje inna praca dyplomowa o podobnym temacie z tym że dotycząca wyładowania atmosferycznego ?
A wyniki w temacie - zarówno 0,38V, jak i 65V mogą być w rzeczywistości wartościami prawidłowymi w określonych warunkach.
Witam Kolegę Czesława i wszystkich Kolegów na FORUM.
Odnośnie teorii, należy kogoś (studentów) jakoś uczyć.
Tylko czy czasami reguły matematyczno-fizyczne nie okazują się regułami bezsensownymi?
Całkowicie zgadzam się z wypowiedzią Kolegi Czesława.
Pomimo że wzory te znam nie włączałem się do dyskusji, ale dodam swoje trzy grosze.
Mając naście lat, tramwaj wypadł w torów i pantograf został na linii WN. Deszcz, lato, ja w sandałkach wyskakuję z stojącego tramwaju i biegnę gdzieś pod dach… I nagle coś mnie po nogach połaskotało!!!
KRZYK do kolegów STAĆ, bo w tym momencie zdałem sobie sprawę NAPIĘCIE KROKOWE.
I co się wówczas robi? Idzie się stopa_stopa.
Odnoście tematu.
Ww. wzory mają jakąś podstawę i nie można ich kwestionować lecz należy dokładnie zastanowić się nad ich zastosowaniem dla danych warunków. W tym temacie obliczenia napięć krokowych mają duże prawdopodobieństwo przy uszkodzeniach linii WN, SN czy nn w normalnych warunkach środowiskowych.
Co będzie gdy zerwie się przewód 15kV podczas deszczowej wichury? Jak w taki przypadku obliczymy rezystywność gruntu uwzględniając zasolenie (zakwaszenie) danego pola rolniczego i zasiarczenie opadów deszczowych?
Ale to tylko drobiazgi.
Na koniec coś dla żartu.
Moja odpowiedź, na pytanie profesora, co by było gdyby piorun walnął obok mnie w odległości 200 m, a stałbym rozkrokiem 0,5m - odpowiedziałbym
chodźmy do laboratorium (w tym przypadku na pole) i sprawdźmy doświadczalnie.
Może późno i tak mi się pisze, ale czasami lubię relaks.
Na poważnie - temat ten nie powinien być powiązany z wyładowaniami atmosferycznymi. Przecież od setek lat nie wiemy jak ujarzmić piorun czyli pobrać (wykorzystać) jego energię.
W uzupełnieniu informacji dla ‘studenta’ to podany wzór wywodzi sie od
prawa Ohma
U=I * R
prąd jest podany i należy określić rezystancje na drodze k= 0.5 [m]
R= (ro * k) / s ( też podstawowa zależność )
ro - rezystywność gruntu [om * m]
k - odległość na której liczymy spadek napięcia [ m ]
s - przekrój przez który przepływa prąd [ m^2 ]
Pozostaje problem z obliczeniem pola przekroju w odległości r = 200 [m] .
Dla gruntów jednorodnych przyjmuje się model zakładający równomierny rozpływ pradów. Oznacza to, że pole przekroju dla
prądu jest polem powierzchni półkuli i co ważne zmienia się
wraz ze zmianą promienia ‘r’. Dlatego we wzorze nie ma r^2
a jest r * (r+k) co daje wynik uśredniony. Reszta już była wcześniej.
Mam nadzieje, że teraz kolega ‘student’ nie tylko obliczy, ale i będzie
wiedział skąd sie ten wzór bierze.
Pozdrawiam Andrzej
Ps. Mam nadzieję. że nikogo nie uraziłem tym wywodem. Moje doświadczenie jest takie, że to co dla jednych jest oczywiste to dla
innych nie jest. Szczególnie gdy się uczą