Авария, связанная с падением фазного провода на землю

[SaWolisiz]

Представим,что у нас есть понижающий трансформатор. От него по воздушной линиям запитывается какое-то устройство. Обмотки трансформатора соединены в звезду, соединение заземляется. Нулевого проводника нет, т. к. считаем нагрузку на все фазы равной. Допустим одна из фаз обрывается и падает на землю. Считаем, что защиты не отработали и система продолжает работать. Тогда в месте, где провод касается земли возникает шаговое напряжение. Но, как известно из электротехники, ток движется только по замкнутому контуру. Значит ли, что из земли по заземлению трансформатора заряды будут попадать на упавшую фазу? (Просто заземление наоборот заряды уводит в землю, а тут получается наоборот или я где-то ошибся) Помогите разобраться

[AlexZhuk]

Вы описали несуществующую систему заземления. Нулевой проводник в сети есть всегда. Его может не быть в сети с изолированной нейтралью, но у вас она заземлена.
Если фазный проводник падает на землю, ток с него идет в сторону ЗУ нейтрали трансформатора. Да, в месте падения возникает напряжение шага, поскольку потенциал по мере удаления от места падения уменьшается постепенно. Теоретически, этот ток должен привести к срабатыванию защиты, но его может и не хватить. чтобы это исправить, на воздушных линиях через некоторое расстояния устраивают устройства повторного заземления, соединенные с PEN-проводником линии. Это позволяет сократить расстояние между упавшим проводом и ближайшей "точкой соединения" с PEN-проводником. Что увеличивает величину тока замыкания на землю.   

[леопольд]

Представим,что у нас есть понижающий трансформатор. От него по воздушной линиям запитывается какое-то устройство. Обмотки трансформатора соединены в звезду, соединение заземляется. Нулевого проводника нет, т. к. считаем нагрузку на все фазы равной. Допустим одна из фаз обрывается и падает на землю. Считаем, что защиты не отработали и система продолжает работать. Тогда в месте, где провод касается земли возникает шаговое напряжение. Но, как известно из электротехники, ток движется только по замкнутому контуру. Значит ли, что из земли по заземлению трансформатора заряды будут попадать на упавшую фазу? (Просто заземление наоборот заряды уводит в землю, а тут получается наоборот или я где-то ошибся) Помогите разобраться

Насколько я понимаю, вы выдумали практически нереальную систему распределения электроэнергии лишь для того, чтобы понять процесс распределения электрического тока в земле в отсутствии «нуля» ВЛ и падении фазного провода ВЛ на землю. Но для этого не обязательно было что-то выдумывать. Проиллюстрировать интересующие вас процессы можно, представив аварийную ситуацию на обычной четырехпроводной ВЛ с обрывом «нуля» ВЛ и одновременным падением фазного провода ВЛ на землю.
 Поскольку, как вы верно заметили, «ток движется только по замкнутому контуру», элементами замкнутого контура в данном случае будут являться: фаза трансформатора – фазный проводник ВЛ – сопротивление земли в месте падения фазного проводника («сопротивление заземления» проводника) – зона нулевого потенциала земли – сопротивление заземляющего устройства трансформатора – нейтраль трансформатора. При этом, в месте падения фазного провода появится потенциал, определяющий величину шагового напряжения, а на нейтрали трансформатора появится потенциал, который будет определять величину напряжения на зануленных открытых проводящих частях электроустановок (т.е. выполненных по системам TN), присоединенных к «нулю» ВЛ до места обрыва.
Если хотите лучше разобраться в процессах распределения электрического тока в земле в различных ситуациях (в том числе при падении фазного провода ВЛ на землю), а также во многом другом, что относится к вопросам электробезопасности, можете почитать учебное пособие «Электробезопасность. Теория и практика», автор П.А. Долин. Его легко найти в инете в pdf формате.