Question

На строительной площадке рабочему было поручено закрепить груз на крюке подъёмного крана. Прикоснувшись к крюку, он замертво упал на землю. Выяснилось, что на одной из фаз воздушной линии электропередачи, проходящей вблизи крана, имелся проволочный наброс, который при ветре замыкал фазу на металлическую опору линии. Ток, стекающий в землю при замыкании фазного провода линии на тело опоры, Iзам= 50 А; удельное сопротивление земли  = 210 Омм. Пострадавший находился между опорой и подъёмным краном, расстояния от опоры и от заземлителя крана до места нахождения пострадавшего, соответственно, l1 = 4 м, l2 = 4 м. Сопротивление обуви принять Rдоб = 0,5 кОм. Определите ток, протекавший через тело пострадавшего.

Answer 1

Для решения данной задачи воспользуемся законом Ома, который гласит, что сила тока в цепи равна отношению напряжения к сопротивлению цепи.
Сначала определим напряжение на теле пострадавшего. Для этого используем формулу для напряжения в цепи:

U = I * R,

где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
В данном случае ищем силу тока, поэтому перепишем формулу:

I = U / R.

Зная значения сопротивления обуви Rдоб = 0,5 кОм и тока, стекающего в землю при замыкании фазного провода линии на тело опоры Iзам = 50 А, можем вычислить напряжение на теле пострадавшего:

U = Iзам * Rдоб = 50 А * 0,5 кОм = 25 кВ.

Теперь нужно определить сопротивление от опоры до пострадавшего. Для этого воспользуемся формулой:

R1 = ρ * l1 / S,

где R1 - сопротивление, ρ - удельное сопротивление земли, l1 - расстояние от опоры до пострадавшего, S - площадь сечения заземлителя или опоры.
Площадь сечения опоры мы не знаем, поэтому рассчитаем только сопротивление заземлителя:

R2 = ρ * l2 / S.

Теперь можем найти общее сопротивление цепи от опоры до пострадавшего:

Rобщ = R1 + R2.

Из условия задачи известны значения ρ = 210 Ом⋅м, l1 = 4 м, l2 = 4 м.
Теперь мы можем вычислить общее сопротивление цепи:

Rобщ = (210 Ом⋅м * 4 м + 210 Ом⋅м * 4 м) / S.

Окончательное сопротивление цепи зависит от площади сечения опоры или заземлителя, которую мы не знаем.
Теперь объединим все полученные значения и применим закон Ома:

I = U / RОбщ.

Подставим значения:

I = 25 кВ / Rобщ.

Завершим решение, когда будет известно значение площади сечения опоры или заземлителя для вычисления общего сопротивления цепи и исходя из него определим силу тока, протекающего через тело пострадавшего.