Электризуемые заграждения должны удовлетворять ряду общих тактико-технических требований, главными из которых являются следующие:

- поражение или нанесение сильного электрического удара при первом соприкосновении с заграждениями;

- сравнительно небольшое потребление энергии, позволяющее применять для их питания передвижные источники и облегченную кабельную сеть;

- надежность в работе;

- труднопреодолимость;

- устойчивость во времени (при воздействии температур, изменяющихся в широком диапазоне, дождя, ветра, снега, гололеда);

- удобство перевода с летней схемы на зимнюю и обратно;

- простота конструкции, безопасность обслуживания и устранения повреждений;

- недефицитиость применяемых материалов, невысокая стоимость;

- трудность расшифровки нарушителями назначения элементов заграждений и их взаимосвязи;

- периодический контроль за состоянием заземляющих устройств;

- работа электризуемых заграждений не должна отражаться на работе радио- и проводных средств связи и технических средств охраны.

Электризуемые заграждения подразделяются по назначению на тактические (боевые) и охранные.

Тактические электризуемые заграждения предназначены для прикрытия рубежей и позиций войск в полосе обеспечения, перед передним краем и в глубине обороны.

Охранные электризуемые заграждения предназначены для прикрытия важных объектов как один из элементов системы охраны.

По характеру биологического воздействия и выполняемым функциям электризуемые заграждения подразделяются на заграждения поражающего и отталкивающего действия.

Поражающие электризуемые заграждения применяются для безусловного воспрещения проникновения нарушителей на территорию (с территории) охраняемого объекта вплоть до их уничтожения.

Отталкивающие электризуемые заграждения применяются для задержания в полосе охраны объектов нарушителей, не вооруженных защитными средствами, и для затруднения преодоления этой полосы нарушителями, имеющими защитные средства

По степени мобильности электризуемые заграждения подразделяют на стационарные и мобильные (передвижные).

Стационарные заграждения. Выполняются различных типов и применяются в основном на охраняемых объектах. Рассчитываются на длительную эксплуатацию.

Мобильные заграждения используются в маневренной обстановке. Они допускают многократное развертывание и свертывание и не требуют на это значительного времени, что обеспечивается специальной конструкцией линейной части и кабельной сети.

По месту их устройства электризуемые заграждения подразделяются на наземные, почвенные, водные. Характерной особенностью почвенных и водных заграждений является наличие обширной зоны действия на основе использования потенциального поля. Вследствие этого для поражения не обязателен контакт нарушителей с электродами. Почвенные и водные заграждения потребляют значительные мощности и применяются, как правило, в качестве поражающих.

Наземные электризуемые заграждения строятся в виде различных заборов. В качестве опор обычно используются деревянные, железобетонные или металлические столбы. К опорам при помощи специальных полиэтиленовых или обычных штыревых (типа ТФ) изоляторов крепятся участки линейной части. В качестве линейной части может использоваться колючая или гладкая проволока, гибкая сетка типа П-100. Расстояние между опорами, нитями проволоки по вертикали, а, следовательно, и количество проволок на опоре определяются исходя из высоты забора и невозможности преодолеть его путем раздвижения проволок без их замыкания с соседними. В верхней части забора устраивается козырек, затрудняющий его преодоление через верх и служащий для прокладки питающих и сигнальных линий. Подземная часть забора может усиливаться в противоподкопном отношении. Схема электрических соединений проволок определяется источником питания электризуемых заграждений. Нижняя часть сетчатых заграждений крепится к почве специальным устройством, имеющим в качестве элемента изолятор. В зависимости от характера местности и задач, которые ставятся перед заграждениями, сетка может устанавливаться вертикально, наклонно или горизонтально.

Почвенные заграждения. Основным параметром почвенных заграждений является шаговое напряжение на некотором удалении от троса или других металлических конструкций, размещенных в почве, к которым приложено напряжение.

Под напряжением шага (шаговым напряжением) понимают напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Величина шага обычно принимается равной 0,8 м. Шаговое напряжение возникает в случае, когда на землю падает высоковольтный провод, при заземлении неисправного электрооборудования, при разряде молнии, при прокладке в земле проводов высокого напряжения, что вызывает электризацию почвы. Шаговое напряжение создается при определенных условиях на ограниченном участке земли - в виде так называемого «электрического кратера» («полосы заграждений»), по которому растекается электрический ток. Поражение в таком случае происходит, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих различные электрические потенциалы.

При попадании под шаговое напряжение ток проходит от одной ноги к другой, по «нижней петле». Этот путь тока через тело человека является менее опасным. В случае, когда человек из-за судорожного сокращения мышц нижних конечностей падает, нижняя петля превращается в полную, более опасную. Все зависит от напряжения электрического тока, под действие которого попадает человек. Считается опасным входить в зону упавшего провода высоковольтной сети на расстоянии 10 шагов. При этом чем шире шаг, то есть чем больше расстояние в радиальном направлении к проводу от одной дуги к другой, тем значительнее разность потенциалов, а, следовательно, под большее напряжение попадает человек, как показано на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 Зависимость величины шагового напряжения от положения (V, V], V2) человека. Схема электризации почвы (кратера) и «шагового напряжения»

На рисунке 2.8 представлена схема «электрического кратера» при электризации почвы. Цифры на электропотенциальных линиях показывают процент напряжений в данных местах от центра кратера, потенциал которого относительно земли принят за 100 %. При положении ног вдоль

электропотенциальных линий (V) разность потенциалов равна нулю и человеку не угрожает опасность поражения электрическим током; при положении ног между этими линиями (Vi) разность потенциалов достигает 15%, вследствие чего наступает судорожное сокращение мышц нижних

конечностей, человек падает и попадает под большую разницу напряжения (V2 равную 45%) и может погибнуть.

В другом случае шаговое напряжение может возникнуть вокруг места перехода тока из поврежденной электроустановки в землю. Наибольшая величина будет около места перехода, наименьшая - на расстоянии более 20 м, т.е. за пределами, ограничивающими поле тока на грунте. На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения составляет 68% полного напряжения, на расстоянии 10 м - 92 %, на расстоянии 20 м потенциалы точек настолько малы, что практически могут быть приняты равными нулю. Такие точки поверхности почвы считаются находящимися вне зоны растекания тока и называются «землей». Опасность напряжения увеличивается, если человек, подвергшийся его воздействию, падает. И тогда напряжение шага возрастает, так как путь тока проходит уже не через ноги, а через все тело.

Водные заграждения. В качестве линейной части водного заграждения может использоваться неизолированный проводник (система проводников) или металлическая сетка, расположенные на поверхности воды или в ее глубине. Они создают потенциальное электрическое поле. Ток через живой организм определяется разностью потенциалов слоев воды, в которых находятся крайние точки тела.

Для поражения человека в воде достаточно иметь потенциал на электроде порядка 100 ^ 220 В при использовании непрерывного питания заграждений.

При длине провода L = 1000 м, его диаметре d0 = 2 мм и глубине погружения h = 10 см, удельном сопротивлении воды р = 104 Омсм его сопротивление растекания будет равно:

R = -L. In -j— = j°----- = 0,355 Ом.

tL V 2hr, *‘10‘ /2-10 0.1

При U=220 В ток, потребляемый заграждениями, будет равен

/ = JL = = 620 А.

R 0,355

Потребляемая мощность при этом составит 136 кВт/км.