Мавзу. Ерга улаш қурилмаларининг конструкциялари

9-мавзу. Ерга улаш қурилмаларининг конструкциялари
Таянч сўз ва иборалар: қутб ва ўрта нуқта орқали уланиш, бир фазали тармоқ узунлиги, ярим сфера шаклидаи ерга қтувчи ток, электр потенциали, ёйилиб кетиш зонаси, чегараси, узунлиги.

Бир фазали тармоқлар ва ўзгарилмас ток тармоқлари ердан изоляцияланган, ерга қутб орқали уланган ёки ўрта нуқта орқали уланган бўлиши мумкин.

Изоляцияланган тармоқни ўтказгичга бир қутб билан тегиб олиши, инсон иккинчисига силжиш токини қаршилиги орқали “уланиб” қолган бўлади.
Ўзгарувчан токни бир фазали тармоқларни узунлиги калта бўлгани учун ўтказгичларни ҳажмига ерга нисбатан эътибор берилмаса ҳам бўлади, ўзгармас ток тармоқларида эса, ҳажм орқали силжиш токи нолга тенг бўлганлиги сабабли, ҳажм ҳисобга олинади. Ташхизни соддалаштириш учун силжиш токни қаршилиги иккита ўтказгичда бир хил деб оламиз, яъни;

Инсон танасидан ўтаётган ток кучи қуйидаги формула билан аниқланади:

Қутб орқали ерга уланган тармоқдаги ўтказгичга тегиб кетишида:

Инсон танасини қаршилиги ерга уланган нейтрали қаршилигида анча кўп бўлганлиги инобатга олинса:
Бир ўтказгичи узилиб ерга уланиб қолган ҳолатида иккинчи ўтказгичга тегиб олишида:
Ўрта нуқта орқали ерга уланган тармоққа уланиб қолишида, инсон, тармоқни кучланишини ярмисига тенг кучланишига дуч келади:

Икки нуқта билан уланиб қолишида инсон қуйидаги кучланишига дуч келади:

Юқорида келтирилган формулалардан кўриниб турибдики, бир фазали ва ўзгармас ток тармоқларига уланиб қолишида инсон учун энг хатарлиги икки симга бир вақтида уланиб қолиши, исталган ерга нисбатан тармоқ режимида (изоляцияланган, қутб ёки ўрта нуқта орқали ерга уланган). Шу ҳолатида инсон танасидан ўтаётган ток, фақат ўз қаршилигига боғлиқ бўлади. Инсон учун энг ҳавфсизи изоляцияланган тармоқдаги бир симга тегиб кетишидир.
Изоляцияланган ёки кучланиш остида бўлган электр ўтказгич узилиб ерга тушиб қолган ҳолатида, ёки фаза изоляцияни ёриб ўтиб қобиққа уланиб қолган ҳолатида, электр ўтказгич ерга уланиб қолди деб ҳисобланади. Шу ҳодисада ҳосил бўлган потенциаллар ер юзига ёйилиб кетиши билан тавсифланади. Тахлилни соддалаштириш учун ерга оқиб кетаётган ток битта ўтгазгич орқали ва уланган жойга эса ярим сфера шаклига эга, ер таркиби бир хил, ерни солиштирма қаршилиги (Р) эса ерга уланиб қолган ўтказгичнинг материалини солиштирма қаршилигидан бир неча баробар кўп деб қабул қиламиз. Уланган жойдан Х масофада жойлашган А нуқтасида ток зичлиги қуйидагича аниқланади:
δ=I_э/S=I_э/2P х ²
бу ерда: I_э - ерга оқиб кетаётган ток миқдори
S=2Pх – Х- радиусли ярим сферани майдонини юзаси.
Майдон кучланиши E ва ер қатламини элементар қалинлигидаги dх кучланишни тушиб кетиши қуйидаги кўринишига эга бўлади:
dU= Edх
Ом қонуни асосида, дифференциал шаклдаги майдонни кучланиши:

А нуқтани потенциали (ёки шу нуқтадаги кучланиши) А нуқтадан чексиз узоқ жойлашган нолга тенг потенциалга эга бўлган нуқта, кучланишини пасайишига тенг, шунинг учун:
орқали белгилаб

Шундай қилиб, ер юзаси потенциали гиперболоид қонуни билан тақсимланади.
Тартиб ҳар хил бўлган ҳолатларида деформация ҳосил бўлади. Максимал ҳолатларида ρ2<< ρ1 бўлса, ток пастки қатламларга ўтишига харакат қилади, агар ρ2>>ρ1 бўлса, ток пастки қатламига етиб бормайди. Ерга уланиб қолган нуқтадан ток ёйилиб кетиш чегараси (электр потенциали нолга тенг бўлган жойгача) токни ёйилиши зонаси деб аталади. Шу зонасини масофаси ўтказгични ерга тегиб турган нуқтагача 40 метрга етиши мумкин.
Ерга уланиб қолган токни асосий кўрсаткичи ёйилиб кетаётган токни қаршилиги, яъни токни ёйилиб кетиш чегарасида оқиб ўтаётган токга кўрсатаётган ер қаршилиги. Ом қонуни асосида:
бу ерда: ёйилаётган токга кўрсатаётган ўтгазгични қаршилиги.
Ярим сфера шаклдаги ерга ўтказгич:

Агар ёйилиш зонаси ёйилиб кетаётган ток манбаи иккита бўлса, қўшилган жойларида ўзаро экранлаштириш ва устма-уст ёйилиб кетаётган ток қаршилиги ҳисобига потенциали кўпаяди. Инсон, ток занжирини иккита нуқтасига тегиб турган орасидаги кучланиш-тегиб кетиш кучланиши деб аталади. Сонни қиймати иккита уланиб қолган нуқта орасидаги потенциалларни айирмасига тенг, яъни:
ёки
бу ерда: тегиб кетиш кучланишни коэффициенти (ёйилиб кетиш зона доирасида бирдан кам, ташкарида эса бирга тенг).
Ерга уланган нуқтасидан узоқлашган сари, тегиб кетишга кучланиши орта боради ва ёйилиб кетиш зонаси ташқарида электр ускунани қобиғини кучланишига тенг бўлади.
Инсон танасидан ўтаётган ток :
Ток ейилиш зонасида қолган инсон қадамли кучланишга дуч келади. Қадамли кучланишни сони иккита оёқ тегидаги потенциал айирмасига тенг.
Инсонни битта оёғи ер улагичдан Х масофада жойлашган бўлиб, иккинчи оёғи бир қадам (а) нарида бўлса (кўпинча а= 80 см деб олинади).
ёки
тегиб кетиш кучланишига ўхшаб, бу ерда қадамли кучланиш коэффсиенти ер улагич ва шу улагич жойлашган масофасига ва қадам кенглигига боғлик (ерга уланган нуқтага яқинроқ ва қадами кенгроқ бўлса β каттароқ бўлади).
Қадамли кучланишида инсон танасидан ўтаётган ток:

Қадамли кучланиш ерга уланган нуқтасида энг катта меъёрига эга ва аста-секин узоқлашган сари, камайиб боради ва ейилиш зонасини чегарасида нолга тенг бўлиб қолади ва инсонни қадами қанчалик катта бўлса, шунчалик қадамли кучланиши ҳам кўпаяди.
Шуни айтиб ўтиш керакки, инсонга тегиб кетиш кучланиши ва қадамли кучланиши таъсири ҳар хил. Тегиб кетиш кучланишида ток уланган нуқтадан инсонни кўкрак қафасидан ўтади, қадамли кучланишида эса, пастки қисмдан ўтади агар, қадамли кучланиш анчагина кўпрок бўлиб қолса, оёқни томирлари тортишиб қолиши мумкин ва инсон йиқилса, унда токни занжири бутун танасидан ўтади.
Электр жароҳатларини натижаларига атроф муҳитни таъсири катта аҳамиятга эга. Намлик ва ҳароратни кўтарилиши билан инсон танасини электр қаршилиги камайтириш билан инсонни умумий электр қаршилигини ҳам камайтиради.
Атроф муҳитни босими кўпайиши билан инсонни ҳавфсизлиги камайиб боради, босим камайиши билан кўпаяди.
Ҳавф даражасига ҳавони таркиби ҳам таъсири кўрсатади. Ҳаво таркибидаги кислород ошган сари танани электр токини таъсирини сезгирлиги камайиб боради, камайса-кўпаяди. Ҳаво таркибидаги углекислотали газлар электр ток таъсирини сезгирлигига тескари таъсир этади.
Муҳитни тавсифномасига қараб ишлаб чиқариш ҳоналарни қуйидагича ажратилади:
- меъёрли - хоналари қуруқ, иссиқ ва чанг белгилари ҳамда, кимёвий фаол мухити ёъқ хоналар;
- қуруқ хоналар ҳаводаги нисбий намлиги 60 % дан кам бўлмаган хоналар;
- намли хоналар- нисбий намлиги 60 % дан -75 % гача бўлган хоналар;
- заҳ хоналар ҳаводаги нисбий намлиги 75 % дан ошган, 100% га етмаган хоналар;
- жуда зах хоналар- нисбий намлиги 100 % га яқин, деворлар, пол, патолок ва буюмларда сув томчилари мавжуд;
- иссиқ хоналар - ҳаво ҳарорати узоқ вақт давомида 30^оC дан ошиқ;
-чанг хоналари – ажралиб чиқаётган чанг симларни қоплаб олади, машиналар ва ускуналарни ички қисмларига кириб кетади. Хона чанглари ток ўтказувчан ва ўтказмас бўлиши мумкин;
- кимёвий фаол муҳитли – доимий ёки узоқ вақт давомида буғлар ёки бошқа моддалар электр ўтказгичларнинг изоляциясини емиришга олиб келади.
Инсон учун электр ҳавф даражаси бўйича иш шароитлари қуйидагича ажратилади: юқори ҳавфи, хавфли ва ҳавфсиз даражалари.