Tehnicienii de service ai stațiilor electrice pot fi expuși unui pericol în cazul deteriorării izolației de protecție și apare un scurtcircuit, curentul a cărui curent (Ik3) trece prin dispozitivul de împământare. În Fig. 11 sub forma unei diagrame prezintă un întrerupător de circuit de ulei cu un rezervor de metal atașat la dispozitivul de împământare (rezistența electrodului de împământare este egală cu Ra).
Fig. 11. Calcularea tensiunii de contact și a tensiunii de pas:
1 - curba de distribuție a diferenței de potențial; 2 - curba de distribuție a valorilor tensiunii de contact.
În cazul defectării izolației întreruptorului de ulei, curentul I3 va curge prin elementele dispozitivului de împământare. La o rază de 20 m de la dispozitivul de împământare, fiecare punct va avea o diferență de potențial. Curba 1 demonstrează clar distribuția diferenței de potențial pe suprafața pământului. Pe carcasa rezervorului de comutare și pe dispozitivul de împământare va exista un potențial:
În cazul în care o persoană atinge corpul rezervorului pe mâinile sale vor rezervor și potențialul de legare la pământ și piciorului uman va fi expus un potențial UH, valoare care poate fi determinată prin curba 1. Prin urmare, corpul uman va fi influențată de diferența de potențial UB-UH (atingere tensiune UBR) , care se calculează după formula:
Curba 2 (Figura 11) demonstrează clar schimbarea valorii tensiunii de atingere: pe măsură ce se apropie zona periculoasă care se apropie, tensiunea de atingere scade. Dacă o persoană nu atinge suprafața rezervorului, ci doar se apropie de el, atunci piciorul stâng și cel drept au propriul lor potențial - diferența valorilor acestor potențiale se numește tensiune pas. O treaptă mare de tensiune și atingere reprezintă un pericol grav pentru sănătatea și viața personalului tehnic al stațiilor electrice. Dacă rezistența dispozitivului de împământare scade, acest lucru duce la o reducere la un nivel sigur de tensiune și atingere, ceea ce, la rândul său, reduce probabilitatea unui șoc electric la o persoană.
Pentru a asigura personalul substațiilor în condiții de siguranță, este prevăzut ca valorile limită ale împământării staționare a instalațiilor de putere să fie reglementate:
· Pentru echipamente cu o tensiune de funcționare mai mare de 1.000 V (neutru la pământ, un curent de scurtcircuit monofazat mai mare de 0.5 kA), rezistența dispozitivului de împământare nu trebuie să depășească 0,5 Ω.
· Pentru echipamente cu o tensiune de funcționare mai mică de 1 000 V (neutru la pământ, generator și putere transformator mai mare de 100 kVA), rezistența dispozitivului de împământare trebuie să fie mai mică de 4 Ω.
· Pentru echipamente cu o tensiune de funcționare mai mică de 1 000 V (neutru la pământ, puterea generatoarelor și a transformatoarelor nu depășește 100 kV * A), rezistența dispozitivului de împământare nu trebuie să depășească 10 Ohm.
Pentru instalațiile de putere cu o tensiune de funcționare de până la 1.000 V, având neutră la pământ, calculul valorii rezistenței la pământ se face prin formula:
Pentru instalațiile de putere cu o tensiune de funcționare mai mare de 1.000 V (neutru neutru), valoarea rezistenței la pământ se calculează cu formula:
unde R este valoarea maximă a rezistenței la sol, Ohm;
I - curent total de curent de pământ, A.
La instalațiile de putere cu un neutru izolat, în care nu există nici o compensație pentru curentul capacitiv de scurtcircuit, valoarea curentului capacitiv atinge câteva sute de amperi și poate dura o lungă perioadă de timp. Amplitudinea impedanței dispozitivului de împământare nu trebuie să depășească 10 ohmi.