Что называется занулением: Что называется защитным занулением

Содержание

Что называется защитным занулением

Назовите требования конструкции электроустановок в отношении защиты от поражения электрическим током


Защитное заземление в электрических цепях с заземленной нейтралью не всегда может обеспечить безопасность их эксплуатации, так как величина аварийного тока, перешедшего на корпус в случае пробоя изоляции, может не вызвать мгновенного срабатывания плавких предохранителей из-за сопротивления (хоть и незначительного) заземлителя. Таким образом, в течение некоторого времени, вполне достаточного для поражения током, корпус оборудования, к которому случайно прикоснулся человек, будет находиться под напряжением до тех пор, пока его не отключат вручную. Поэтому в таких установках вместо заземления применяется другой вид защиты—зануление.

Занулением называют присоединение корпусов и других металлических частей электрооборудования, обычно не находящихся под напряжением, к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети.

Введение в схему нулевого провода увеличивает ток, протекающий через защитное Устройство и обеспечивающий его срабатывание.

В случае замыкания на корпус при пробое изоляции между нулевым и фазовым проводами пройдет ток короткого замыкания (Iк), под влиянием которого, безусловно, расплавятся предохранители, и прекратится подача электроэнергии на поврежденный объект.

В установках с заземленной нейтралью проводимость нулевого провода не меньше половины проводимости фазового.

Следует отметить, что, поскольку Правилами Регистра Украины запрещено применение на судах систем переменного трехфазного тока с заземленной нейтралью

, зануление нашло применение только на береговых предприятиях морского транспорта.


Рис.

Назовите технические способы обеспечения электробезопасности

Защитное отключающее устройство обеспечивает быстрое (не более 0,1 с) автоматическое отключение аварийного участка или цепи в целом при возникновении опасности поражения человека электротоком. Защитное отключение применяется в случаях, если устройство заземления представляет определенные трудности (например, в передвижных установках, ручных электроинструментах и пр.). Кроме того, защитные автоматические устройства гарантируют быстрое отключение аварийного участка цепи при изменении в ней некоторых электрических параметров; напряжения на корпусе относительно земли, тока замыкания на землю, напряжения фаз относительно земли, тока нулевой последовательности и т. д.

Принцип действия приборов защитного отключения основан на использовании в качестве отключающих импульсов опасных изменений одного из перечисленных выше параметров.

Защитные отключающие устройства, применяемые в качестве автоматического средства защиты или в комплексе с защитным заземлением, конструктивно выполняются в виде разнообразных автоматических выключателей, контакторов, снабженных отключающим реле. Элементами прибора являются: датчик (реле), воспринимающий изменение электрического параметра и преобразующий его в какой-либо сигнал; усилитель сигнала датчика, цепь самоконтроля электросхемы прибора; сигнальные лампы; измерительные приборы; автоматический выключатель электроцепи.

Рассмотрим принцип работы отключающего устройства, реагирующего на изменение напряжения на корпусе электротехнического устройства относительно земли. Этот прибор, являющийся дополнительным средством защиты наряду с защитным

Рис.

заземлением, предназначен для устранения опасности поражения током при появлении на заземленном корпусе повышенного электрического потенциала.

Устройство состоит из датчика (реле максимального напряжения Р), включенного в цепь последовательно с защищаемым объектом — корпусом электромотора М и вспомогательным заземлителем (R э.в). Этот заземлитель должен быть расположен на расстоянии 15 — 20 м от защитного заземлителя (Rз). Сердечник отключающей катушки Др соединен с автоматическим выключателем В.

Работа прибора заключается в следующем: при появлении на корпусе электромотора опасного потенциала проявится защитное свойство штатного заземлителя, ограничивающего этот потенциал до некоторой величины. Если же та величина окажется выше предельно допустимого уровня, то немедленно сработает реле максимального напряжения отключающего устройства.

При замыкании контактов реле Р через отключающую катушку пойдет ток. Под влиянием возникшего в катушке электромагнитного поля сердечник втягивается, воздействуя на выключатель В. Цепь разрывается, и аварийный участок выключается. Автоматическое отключение от сети аварийной установки как участка цепи позволяет устранить опасность поражения человека электротоком при случайном прикосновении к опасному участку цепи. Надежность работы защитноотключающих устройств определяется их высокой чувствительностью, быстротой срабатывания, а также устойчивостью к колебаниям параметров внешней среды (вибрация, качка, влажность, температура воздуха и т. д.).

Для предотвращения электротравматизма и аварий на судах нашли применение различные ограждения (крышки, кожухи, решетки), блокировочные устройства, конечные выключатели, а также ручные отключающие устройства безопасности.

Электрическое блокирование применяется для автоматического отключения электротехнических устройств в случае ошибочных действий персонала, при снятии ограждений, крышек и люков, позволяющих проникнуть в опасную для жизни зону. Конечные выключатели электротока применяются в конструктивных схемах грузовых стрел, кранов и других устройств, где во избежание аварийных ситуаций требуется ограничение движений их элементов. Перед началом работ по обслуживанию коммутационных устройств с автоматическим приводом и дистанционным управлением в целях предупреждения ошибочного либо случайного их включения необходимо снять предохранители всех фаз цепей Управления и силовых цепей и вывесить таблички на ключах и кнопках дистанционного управления: «Не включать — работают люди!».

Важной мерой, обеспечивающей электробезопасность обслуживающего электроустановки персонала, является защитное заземление или зануление металлических нетоковедущих (конструктивных) частей электроустановок и электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под напряжением относительно земли в аварийных режимах (в случае повреждения изоляции).

Заземлением называется преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Заземление подразделяется на:

  1. рабочее заземление;
  2. защитное заземление.

ПУЭ дают следующие основные определения в отношении заземлений:

Рабочим заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (для обеспечения надлежащей работы установки в нормальных и аварийных режимах).

Рабочее заземление может осуществляться непосредственно или через специальные аппараты (сопротивления, разрядники, реакторы и др.)

Защитным занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Нулевой защитный проводник — защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Нулевой рабочий (нейтральный) проводник (N) — проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников и соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока.

Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляющую точку с заземлителем.

Заземлитель

— проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Напряжение на заземляющем устройстве — напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Сопротивление заземляющего устройства — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Заземление служит для превращения замыкания на корпус в замыкание на землю с целью снижения напряжения на корпусе относительно земли до безопасной величины.

Защитное заземление

Основное назначение защитного заземления:

  1. устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу или другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки оказавшимся под напряжением.

Защитное заземление применяют в 3 х х фазных сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях выше 1 кВ с любым режимом нейтрали . Принципиальная схема защитного заземления представлена на рис. 4.7.

Рис.4.7. Принципиальные схемы защитного заземления (а) в сети с изолированной нейтралью и (б) в сети с заземленной нейтралью.
1 — корпуса защитного оборудования;
2 — заземлитель защитного заземления;
3 — заземлитель рабочего заземлений нейтрали источника тока; R3 и Ro — сопротивления защитного и рабочего заземлений.

Принцип действия защитного заземления основан на снижении напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землёй до безопасной величины .

Поясним это на примере сети до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Если корпус электрооборудования не заземлен и он оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу человека равносильно прикосновению к фазному проводу. В этом случае ток, проходящий через человека, можно определить по формуле (2.5).

При малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли этот ток может достигать опасных значений.

Если же корпус заземлён, то ток, проходящий через человека при R об = R n = 0, можно определить из следующего выражения:

(4.1)

Это выражение получено следующим путем:

с заземленного корпуса (рис. 4.8) ток стекает в землю через заземлитель (I з ) и через человека (I h ). Общий ток определяется выражением:

где:
R общ — общее сопротивление параллельно соединенных R з и R h :

Рис.4.8. К вопросу о принципе действия защитного заземления в сети с изолированной нейтралью.

Из схемы на рис. 4.8

I h ×R h =I з R з = I общ ×R общ., откуда ток через тело человека будет:

выполнив простейшие преобразования получим выражение (4.1).

При малом R з по сравнению с R h и R из это выражение упрощается:

(4.2)

где:
R з — сопротивление заземления корпуса, Ом

При R з = 4 Ом, R h =1000 Ом, R из =4500 Ом, ток через тело человека будет:

Такой ток безопасен для человека.

Напряжение прикосновения в этом случае будет также незначительно:

U пр =I h ×R h = 0,00058×1000=0,58 В

Чем меньше R з — тем лучше используются зашитные свойства защитного заземления.

Насчёт заземления существует много заблуждений.

Чаще всего путаница возникает между тем, что называют защитным и нулевым проводом.

На самом деле, хотя нулевой провод может быть и совмещён с заземлением, но это суть два разных понятия.

Также иногда заземление путают с молниезащитой.

Не стоит верить байкам о том, что кто-то там вкручивал лампочку, сунул палец в патрон, его ударило током и он выжил, значит 220 вольт – неопасное напряжение.

В данном случае ток вошёл и вышел через этот же палец, да и там наверняка возник ожог.

При прохождении через сердце, головной мозг, спинной мозг и другие ткани и органы серьёзные последствия неизбежны.

Часто путают нулевой провод и то, что называется защитным заземлением электроустановки.

Не стоит путать эти два понятия. Нулевой и фазный провод в электросети переменного тока выполняют функцию подачи электрического потенциала к потребляющей схеме и затем – отбора остатка потенциала.

Однако теоретически ничего не мешает заземлить нейтраль, ведь она никак не участвует в подаче электроэнергии. Только делать это надо по особым требованиям – обычно такое заземление проводится возле источника подачи электроэнергии и аккредитуется специалистами.

Схемы защитного заземления

  1. Изолированная нейтраль с независимым заземлением, или IT-схема. Схема проста – на вход приводится фазные провода и нулевой, от которых заземление независимо. Корпус прибора заземляется индивидуально, от него отходит отдельный провод на заземление. Схема достаточно проста в реализации, однако даёт много ложных срабатываний. Достаточно надёжна при низком качестве линий электросетей. В этом случае заземляющий провод именуется «защитный ноль», а нулевой – «рабочий ноль».
  2. Заземлённая нейтраль с независимым заземлением, или TT-схема. Нейтраль заземляется возле источника, например, трансформаторного узла. Корпус прибора также заземляется. Более надёжна, чем IT-схема
  3. Заземлённая нейтраль с подключённым к ней заземлением, или TN-схема. В своё время такая была предложена в начале XX века, и до сих пор является самой распространённой. В приборах, имеющих встроенную схему с защитным предохранителем, такое заземление вызовет срабатывание предохранителя. Для сложных бытовых приборов эта схема надёжнее, чем две предыдущих. Существует три её реализации:
  • TN-C-схема. К заземляющему проводу нейтрали идёт провод защитного заземления от самого потребителя. Требует дополнительного провода от точки распределения тока, хорошего качества электросетей, но достаточно надёжна. Провод нейтрали может иметь любую толщину.
  • TN-S-схема. Заземляющий провод от корпуса соединяется с нейтралью перед УЗО, при этом обеспечивается регистрация утечки при пробое на корпус, но с меньшей эффективности, чем в TN-S схеме из-за дополнительного сопротивления провода нейтрали и наличия в ней других токов. Провод нейтрали должен быть даже толще, чем заземляющий по расчётам.
  • TN-CS схема. Заземляющий провод проходит некоторое расстояние до нейтрали источника, которая заземлена, а потом соединяется с ней. Этим обеспечивается меньшее влияние посторонних токов в нейтрали на работу УЗО и меньший расход провода в электросети. Провод нейтрали делается немного меньше, чем в предыдущем случае.

Ошибки при монтаже заземления

Сам способ заземления достаточно прост и описан в соответствующем стандарте – там подбирается по мощности приборов толщина проводника, по условиям – глубина, на которую он закладывается в землю и как соединяется с ней. Имеет смысл рассмотреть именно ошибки подключения:

  • Монтаж заземляющего провода в приборе до штепселя вилки. Эта ошибка приводится первой, поскольку она самая опасная. Многие путают, что называется защитным заземлением электроустановки и подключением к корпусу, и пытаются реализовать схему заземления непосредственно в корпусе установки. Теоретически, если нейтраль заземлена, к ней подводится заземление корпуса, всё вроде должно работать. Но если подумать, вилку можно воткнуть в розетку двумя способами. В первом всё отлично, во втором на корпус приходит фаза из розетки! И сразу же создаётся опасная ситуация.
  • Прямой выход рабочего нулевого провода в заземление через УЗО. Приведёт к постоянному срабатыванию УЗО.
  • Установка на заземляющий провод предохранителя, автомата или плавкой вставки. При срабатывании заземления на предохранитель приходит большой ток. При этом он сразу же плавится, и заземление перестаёт функционировать полностью – на корпусе прибора остаётся полная , УЗО на это не среагирует, создаётся опасная ситуация.

О том, как сделать защитное заземление в частном доме и на даче, можно посмотреть на видео:

Содержание:

В процессе эксплуатации электрооборудования возникает необходимость в использовании заземляющих устройств. В зависимости от назначения, может использоваться защитное и рабочее заземление. В первом случае обеспечивается безопасность персонала, работающего на электроустановках, а во втором случае речь идет о нормальной работе устройств в обычном и аварийном режимах. Оба заземления различаются между собой и не могут быть использованы совместно. Для того чтобы лучше понять назначение и принцип действия, нужно подробнее рассмотреть каждое из них.

Что называется защитным заземлением

Устройств защитного заземления выполняется путем преднамеренного электрического соединения с землей металлических частей, к которым не подведен электрический ток и которые могут неожиданно оказаться под напряжением.

Главной функцией защитного заземления считается надежная защита людей от поражения током в случае соприкосновения с металлическими нетоковедущими частями, которые оказываются под напряжением по разным причинам, в основном, из-за повреждения изоляции.

Защитное заземление не следует путать с , рабочим и повторным заземлением, нулевым защитным проводником. Его действие в первую очередь направлено на снижение до безопасного значения напряжений шага и прикосновения, образующихся при замыкании на корпус. Это достигается снижением потенциала заземленного оборудования за счет уменьшения сопротивления заземляющего устройства. Одновременно выравниваются потенциалы основания, где находится человек и самого заземленного оборудования.

Защитное заземление используется в следующих областях:

  • В , напряжением до 1 кВ с .
  • В однофазных двухпроводных сетях переменного тока, изолированных от земли, с напряжением до 1 кВ.
  • В двухпроводных сетях постоянного тока, в которых изолирована средняя точка обмоток источника тока.
  • В сетях переменного и постоянного тока с любыми режимами обмоток источника тока при напряжении более 1 кВ.

Непосредственное соприкосновение с землей или ее эквивалентом осуществляется с помощью заземлителей. Они разделяются на два основных типа:

  1. Искусственные заземлители. Применяются только в целях заземления. Они изготавливаются из различных стальных конструкций и не должны окрашиваться. Для защиты от коррозии может использоваться оцинкованное покрытие, увеличенное количество заземлителей, специальная электрическая защита. В некоторых случаях в качестве заземлителя может использоваться электропроводящий бетон.
  2. Естественные заземлители. С этой целью используются электропроводящие части сетей и коммуникаций в зданиях и сооружениях, находящиеся в соприкосновении с землей. Заземление электроустановок рекомендуется выполнять в первую очередь из естественных заземлителей. Следует использовать трубы водопровода и системы отопления, конструкции зданий и сооружений из металла и железобетона, рельсовые пути, свинцовые оболочки кабелей и т.д. Нельзя использовать трубопроводы, по которым подаются горючие жидкости, газы или смеси.

Что называется рабочим заземлением

Рабочим заземлением считается преднамеренное соединение с землей определенных точек, имеющихся в электрических цепях. В первую очередь, это нейтральные точки генераторных и трансформаторных обмоток. В качестве соединений применяются надежные проводники, а также специальное оборудование в виде пробивных предохранителей, разрядников, резисторов и т.д.

Главным предназначением рабочего заземления является создание препятствий сбоям и замыканиям, поддержание системы в случае возникновения аварийной ситуации. Под его воздействием происходит снижение электрического напряжения в деталях и частях механизма, непосредственно находящихся под напряжением. Принятые меры способствуют локализации электрических сбоев, их отводу и недопущению дальнейшего распространения.

В соответствии с правилами техники безопасности, запрещается совмещать защитное и рабочее заземление. Это связано с тем, что различные токи помех, например, атмосферные электрические разряды, могут наложиться на токи, протекающие в однопроводных цепях. Это может привести к нарушениям внешних связей устройств и даже повреждениям аппаратуры. Кроме того, подобные совмещения могут сделать неэффективной защиту от напряжения. В случае аварийных ситуаций она будет работать в качестве рабочей или не будет функционировать вообще.

Сопротивление рабочего заземления должно быть не более 4 Ом. Такое ограничение связано с величиной напряжения, возникающего относительно земли на нулевом проводе, в процессе протекания тока замыкания на землю через рабочее заземление. Это особенно актуально при замыкании трансформаторной обмотки высокого напряжения на обмотку низкого напряжения.

Заземление электроустановок делится на два основных вида — функциональное рабочее и защитное. В некоторых источниках встречаются и дополнительные виды заземлений, такие как измерительное, контрольное, инструментальное и радио.

Рабочее или функциональное заземление

В разделе ПУЭ в параграфе № 1.7.30 дано определение рабочего заземления: «рабочим называют заземление одной или нескольких точек токоведущих частей электроустановки, которое служит не в целях безопасности».

Такое заземление подразумевает электрический контакт с грунтом. Оно необходимо для нормальной эксплуатации электроустановки в штатном режиме.

Назначение функционального заземления

Для того чтобы понять, что называется рабочим заземлением, следует знать его основное назначение — устранение опасности удара током в случае соприкосновения человека к корпусу электроустановки или к её токоведущим частям, которые в данный момент находятся под напряжением.

Такая защита применяется в сетях с трёхфазной системой распределения тока. Изолированная нейтраль необходима для электросети, где напряжение не превышает 1 кВ. В сетях с напряжением свыше 1 кВ защитное заземление допускается делать с любым режимом нейтрали.

Как работает защитное (функциональное) заземление

Принцип действия функционального заземления заключается в снижении напряжения между корпусом, который в результате непредвиденной аварии оказался под током, и землёй до безопасной для человека величины.

Если корпус электроустановки, оказавшийся под током, не оснащён функциональным заземлением, то прикосновение человека к нему равносильно контакта с фазным проводом.

Если учесть, что сопротивление обуви человека, который дотронулся до электроустановки, и пола, на котором он стоит, ничтожно мала относительно земли, то ток может достигнуть опасной величины.

При правильной работы функционального заземления ток, проходящий через человека, будет безопасным. Напряжение во время прикосновения также будет незначительным. Основная часть электроэнергии будет уходить через заземляющий проводник в землю.

Различия между рабочим и защитным заземлениями

Рабочее и защитное заземление отличается друг от друга прежде всего назначением. Если первое необходимо для обеспечения правильной и бесперебойной работы электрооборудования, то второе служит для защиты людей от Также оно защищает и оборудование от поломок в случае пробоя какого-нибудь электрического прибора на корпус. Если здание оборудовано громоотводом, такой тип заземления защитит приборы от перегрузки в случае удара молнии.

Рабочее заземление электроустановок, в случае возникновения сыграет роль защитного, но основная её функция — обеспечение правильной бесперебойной работы электрооборудования.

В неизменном виде функциональное заземление применяют только на промышленных объектах. В жилых домах используется заземляющий проводник, который подводится к розетке. Однако есть бытовые приборы в доме, которые таят в себе потенциальную опасность для потребителя, поэтому не будет лишним заземлить их, используя

Домашние приборы, которые требуется подключить к рабочему заземлению:

  1. Микроволновка.
  2. Духовка и плита, которые работают за счёт электричества.
  3. Стиральная машина.
  4. Системный блок персонального компьютера.

Конструкция заземления

Рабочее заземление представляет собой вбитые в землю железные штыри, играющие роль проводников, на глубину около 2-3 метров.

Такие металлические прутья соединяют заземлительные клеммы электрооборудования с шиной заземления, тем самым образуя металлосвязь.

Металлосвязь есть в каждом жилом доме. Это сварная железная конструкция, которая соединяет друг с другом верхние концы заземлителей. Её заводят к вводному щитку дома для дальнейшей разводки по квартирам.

В качестве заземляющего проводника используют шину или провод с сечением не менее 4 кв. мм, окрашенные в жёлтые и зелёные полосы. Кабель в основном используют для переноса функционального заземления от шины к шине.

В целях безопасности проводится периодическая проверка электронного сопротивления металлической связи заземления. Оно измеряется от клеммы заземления электроустановки до наиболее удалённого от неё наземного контура заземления. Показатель сопротивления в любой части рабочего заземления не должен превышать 0,1 Ом.

Для чего делают несколько заземлителей

Электроустановку нельзя оснащать только одним заземлителем, поскольку почва является нелинейным проводником. Сопротивление земли находится в сильной зависимости от напряжения и площади контакта с воткнутыми штырями рабочего заземления. У одного заземлителя площадь контакта с почвой будет недостаточной, чтобы обеспечить бесперебойную работу электроустановки. Если установить 2 заземлителя на расстоянии в несколько метров друг от друга, то появляется достаточная площадь контакта с землёй. Однако следует помнить, что разносить слишком далеко металлические части заземления нельзя, поскольку связь между ними прервётся. В итоге останется только два отдельно установленных в почву заземлителя, никак не связанных друг с другом. Оптимальное расстояние между двумя контурами заземления составляет 1-2 метра.

Как нельзя осуществлять заземление

Согласно параграфу 1.7.110 ПУЭ, запрещается использовать в качестве рабочего заземления любые виды трубопроводов. Кроме того, запрещено выводить заземляющий кабель наружу и подключать его к неподготовленной контактной площадке на шине. Такой запрет объясняется тем, что каждый металл имеет свой индивидуальный потенциал. При воздействии внешних факторов образуется гальванический пар, который способствует процессу электроэрозии. Коррозия может распространиться под оболочку заземляющего провода, что повышает опасность его оплавления во время подачи больших токов на контур заземления в случае аварии. Специальная защитная смазка предотвращает разрушение металла, но действует она лишь в сухом помещении.

Также ПУЭ запрещает осуществлять поочерёдное заземление электроустановок друг с другом, подключать более одного кабеля на одну площадку заземляющей шины. Если пренебречь такими правилами, то в случае аварии на одной установке она будет создавать помехи в работе соседа. Такое явление называется электрической несопоставимостью. При неправильном подключении рабочего заземления работы по устранению недостатков опасны для жизни.

Требования к заземляющим конструкциям

Чтобы разобраться в том, что называется рабочим заземлением, а также какие требования предъявляются к таким конструкциям, следует знать, что для защиты людей от удара электрическим током, напряжение которого не превышает 1000 В, необходимо заземлять абсолютно все металлические части электрооборудования. Немаловажно, чтобы все конструкции, построенные в целях заземления, отвечали всем нормам безопасности, предъявляемым для обеспечения нормальной работоспособности сетей и дополнительных предохранителей от возможной перегрузки.

Опасность соприкосновения с токоведущими частями

При контакте человека с токоведущими частями электрической цепи или с металлическими конструкциями, которые оказались под напряжением в результате нарушения изоляционного слоя кабеля, возможно поражение электрическим током. Полученная травма проявляется в виде ожога на кожном покрове. От такого удара человек может потерять сознание, возможна остановка дыхания и сердца. Встречаются случаи, когда удар тока при малом напряжении приводит к смерти человека.

Меры предосторожности от поражения током

Чтобы максимально обезопасить людей от контакта с токоведущими частями электроустановки, а также с её металлическими частями, необходимо полностью изолировать опасный объект. Для этого устанавливают различные ограждения вокруг электроустановок.

Рекомендуем также

Зануление

Занулением в электроустановках и сетях напряжением до 1000 В называется преднамеренное электрическое соединение металлических элементов установки, нормально изолированных от частей, находящихся под напряжением (корпуса электрооборудования, кабельные конструкции и др.), с нулевым защитным проводником.

Нулевым защитным проводником в электроустановках напряжением до 1000 В называется проводник, соединяющий зануляемые части (корпуса электрооборудования) с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока (генератора или трансформатора) или с ее эквивалентом.

В электроустановках с глухозаземленным нулевым проводом при замыкании на зануленные металлические конструктивные нетоковедущие части (рис. 5.12) должно быть обеспечено надежное автоматическое отключение оборудования с поврежденной изоляцией, поскольку при этом возникает однофазное которое замыкание.

Глухое заземление нейтрали (нейтральной точки источника тока) через малое сопротивление (согласно ПУЭ не более 4 или 10 Ом) обеспечивает безопасность людей, прикасающихся к конструктивным металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в случае неотключившегося замыкания одной из фаз непосредственно на землю (например, падение провода на землю) при относительно большом переходном сопротивлении.

На рис. 5.13, а показана упрощенная схема для этого случая. Как видно из схемы, цепь однофазного замыкания образуется через два последовательных сопротивления r0 и rзам­. В этом случае ток замыкания на землю определится из уравнения

Iзам=Uф/r0+rзам;

А напряжение нулевого провода и следовательно, всех присоединенных к нему корпусов зануленного электрооборудования относительно земли будет равно:

Uк=Iзам*r0=Uф*r0/r0+rзам;

Т.е. меньше фазного напряжения, тогда как при отсутствии заземления нейтрали оно будет равно фазному напряжении. (рис. 5.13, б).

Нулевые защитные провода должны заземляться непосредственно у источников питания, т.е. на подстанции или электростанции. Помимо основного рабочего заземления нейтрали, необходимо выполнять еще повторные заземления нулевого провода в сети, что понижает резервным заземлением на случай обрыва нулевого провода. Повторные заземления должны быть на воздушных линиях через каждые 250 м их длины, на концах их, у разветвлений и ответвлений от магистралей ВЛ при длине ответвлений 200 м и более и у вводов воздушных магистралей в здания.

При электроснабжении по кабельным линиям напряжением 380/220 В повторные заземления нулевого провода должны выполняться у вводов в помещения, в которых предполагается устройство зануления электрооборудования. Внутри этих помещений должна быть магистраль повторного заземления нулевого провода, к которой присоединяют подлежащие занулению объекты.

Для повторных заземлений нулевого провода следует по возможности использовать естественные заземлители, за исключением сетей постоянного тока, где повторные заземления должны быть с использованием только искусственных заземлителей.

Сопротивление заземляющего устройства каждого из повторных заземлений не должно быть более 10 Ом. В сетях, питаемых от источника мощностью до 100 кВ*А, допущено сопротивление повторных заземлений до 30 Ом при числе их не менее трех.

С учетом того, что по нулевому проводу проходит даже при неравномерной нагрузке ток, значительно меньший, чем в фазных проводах, сечений нулевого рабочего провода для четырехпроводных магистралей выбирается равным примерно половине сечения фазных проводов. В однофазных ответвлениях ль магистралей «фаза-нуль» сечение нулевого провода должно быть таким же как и фазного, поскольку по нему проходит ток, равный току фазного провода.

Сопротивление зануляющих проводников должно быть настолько малым, чтобы при замыкании фазы на корпус ток однофазного короткого замыкания был достаточным для мгновенного срабатывания максимальной токовой защиты, чем и обеспечивается защитное действие зануления. Согласно ПУЭ ток в цепи «фаза-нуль» при замыкании на корпус должен не менее чем в 3раза превышать номинальный ток соответствующего плавкого предохранителя. При защите электроустановки автоматическим выключателем зануляющий проводник выбирают с расчетом, чтобы в петле «фаза-нуль» был обеспечен ток короткого замыкания, не менее чем в 1,4 раза превышающий уставку тока срабатывания.

В случае обрыва нулевого провода при наличии повторного заземления при замыкании фазы на корпус зануленного оборудования сохраняется цепь тока однофазного замыкания через основное рабочее и повторное заземления (рис. 5.14, а) и землю, чем обеспечивается снижение напряжения зануленных корпусов электрооборудования (за местом обрыва) относительно земли до величины

Uк=Iзам*rповт=Uф*rповт/r0+rповт;

Что меньше Uф, тогда как при отсутствии повторного заземления все зануленные корпуса, находящиеся за местом обрыва, окажутся под полным фазным напряжением относительно земли (рис. 5.14, б).

Следует отметить, что при обрыве нулевого провода и наличии повторного заземления все зануленные корпуса электрооборудования, находящегося до места обрыва, также окажутся под напряжением относительно земли, которой будет равно:

Uк=Iзам*r0=Uф*r0/r0+rповт;

Если r0=rповт то U­1=Uк=0,5Uф;

Как видим, повторное заземление снижает опасность поражения людей электрическим током, но не ликвидирует ее полностью. Поэтому необходимо обеспечивать целость нулевого провода в процессе эксплуатации электроустановок. Не разрешается устанавливать в нулевом проводе выключатели и плавки е предохранители.

ПУЭ запрещается в установках до 1000 В устройство защитного заземления отдельных элементов электрооборудования в четырехпроводных сетях с нулевым проводом без присоединения их корпусов к нулевому проводу.

При хахемлении корпусов без зануления их в случае замыкания фазы на корпус цепь образуется через два последовательно включенных заземления, и ток однофазного замыкания может оказаться недостаточным для отключения установки защитой.

Занулению согласно ПУЭ подлежат те же металлические нетоковедущие части электрооборудования, что и в сетях с изолированной нейтралью, которые подлежат защитному заземлению.

В двухпроводных ответвлениях «фраза-нуль», питающих однофазные электроприемники, защитный аппарат (плавкий предохранитель, однополюсные выключатели) необходимо устанавливать только на фазном проводе, если в этом ответвлении имеются части, подлежащие занулению. В целях электробозопасности при монтаже ламповых патронов фазный провод надо присоединить к центральному контакту патрона (пятка), а нулевой провод – к резьбовой части патрона. Это предупредит несчастный случай при случайном прикосновении к цоколю лампы (во время ее замены) без отключения от сети.

К осветительной арматуре при занулении следует присоединять отдельное ответвление от нулевого провода, а не пользоваться для этой цели токоведущим нулевым проводом.


Защитное зануление — принцип действия, область применения: tvin270584 — LiveJournal

Заземлением называют специальное соединение корпуса электроустановки с устройством заземления. Существует два вида заземления электроустановок: зануление и защитное заземление, предназначенные для защиты человека от удара током, если он задел корпус электроустановки или иные ее части, оказавшиеся под напряжением при нарушении изоляции. В этой статье мастер сантехник подробно расскажет, что такое зануление, для чего оно нужно и как работает.

Принцип действия

Работа защитного зануления и защитного заземления отличаются тем, что при занулении, если на корпусе оборудования появляется опасный потенциал, то может случиться короткое замыкание. Под действием тока короткого замыкания в несколько раз большего по значению, чем номинальный ток сети, срабатывает предохранитель или другой защитный аппарат.
При защитном заземлении поражающее действие электрического тока нейтрализуется снижением величины напряжения прикосновения (и напряжения шага) до безопасного значения. Поврежденный бытовой электроприбор или электрооборудование, не имеющие защитных зануления или заземления, могут долгое время находиться под напряжением и стать опасными для человека в момент касания или при приближении к оборудованию на опасное расстояние.

Как сказано выше, при попадании фазы на корпус прибора, который выполнен из металла и соединен с нулевым защитным проводником, происходит короткое замыкание. Величина тока короткого замыкания больше в несколько раз величины номинального тока. Под его воздействием срабатывают аппараты защиты. Вследствие этого отключаются электрические линии, подключенные через защитный аппарат.
Площадь сечения проводников следует выбирать исходя из требований соответствующих глав ПУЭ ( Правила устройства электроустановок ). Для защитных проводников ПУЭ (п. 1.7.5) определяет зависимость их сечения от сечения фазных проводников. Так для площадей сечений проводников фазы, меньших 16 мм2, размер площади сечения защитного проводника равен площади сечения защитного проводника. Если площадь сечения фазного проводника находится в диапазоне от 16 до 35 мм2, то площадь сечения защитного проводника равна 16 мм2 и если площадь сечения фазного проводника больше 35 мм2, то площадь защитного проводника выбирается в 2 раза меньше. Также площадь сечения можно рассчитать самостоятельно на основании этого же пункта ПУЭ. Главное условие выбора — обеспечить быстродействие, которое рассчитывается по формуле:
S≥ I*√t/k
В этой формуле отражена прямая зависимость значения площади поперечного сечения защитного проводника (S) от значения тока короткого замыкания, при котором обеспечивается быстродействие защитных аппаратов в соответствии с табл.1.7.1 ПУЭ и 1.7.2 ПУЭ или за время не более 5 с в соответствии с 1.7.79 ПУЭ и значения времени срабатывания защитного аппарата (t). Обратная зависимость от значения коэффициента, который определяется материалом защитного проводника, его изоляции, начальной и конечной температурами проводника. Значение k для защитных проводников в различных условиях даны в табл.1.7.6-1.7.9 ПУЭ.

Схема защитного зануления
Назначение такого устройства обеспечить быстрое отключение неисправного электрооборудования от электропитания, тем самым нейтрализовать поражающее действие электрического тока при касании человеком неисправного прибора.

Схема работы системы зануления в случае пробоя изоляции
Область применения
Защитное зануление применяется в трехфазных сетях переменного тока и однофазных сетях переменного и постоянного тока, уровень напряжения которых до 1000 В.
Если электрическая сеть трехфазная переменного тока и уровень напряжения составляет 660/380В, 380/220В или 220/127В, то заземляется нулевой проводник — сеть типа TN.
Если сеть однофазная переменного тока, то защитное зануление применяется при условии, что заземлен вывод сети.
Если сеть однофазная постоянного тока, то защитное заземление используется, если заземлена средняя точка источника электрической энергии.
Защитное зануление может выполняться как с помощью РЕ проводников, так и с помощью совмещенного РЕN проводника. Применение того или иного вида защитного зануления зависит от того, какая система заземления используется в электроустановке и какой величины площадь сечения питающих кабелей.
Согласно п 1.7.131 ПУЭ, может объединяться функционал нулевого защитного и нулевого рабочего проводников при условии, что они используются в многофазных цепях в системе TN и проложены стационарно. При этом должны соблюдаться требования по обеспечению площади поперечного сечения жил проводников, изготовленных из разных материалов. Жилы медных кабелей должны иметь площадь поперечного сечения не менее 10 мм2, жилы алюминиевых кабелей — не менее 16 мм2.
П.1.7.132 ПУЭ запрещает в цепях однофазного и постоянного тока совмещать функционал нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Для защитного зануления используется отдельный третий проводник — исключением является ответвление от ВЛ напряжением до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.
Назначение
Защитное зануление применяется в качестве защиты от поражения электрическим током при эксплуатации электрооборудования различного назначения — бытового, производственного.

На рисунке выше нулевой защитный проводник системы TN-S обозначен PE. Показана токопроводящая цепь, соединяющая открытые токопроводящие поверхности и глухозаземленную нейтральную точку на источнике питания в трехфазной сети. Данная схема отражает назначение защитного нулевого проводника при заземлении нулевого защитного проводника в системе TN-S, когда применяется отдельный защитный проводник.
Если зануление применяется в системе TN-C, то схема будет выглядеть следующим образом:

В этом случае нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном PEN-проводнике.
А в этой трехфазной сети нулевой защитный проводник РЕ отделен от PEN проводника на вводе в электроустановку:

В системе постоянного тока заземляется средняя точка источника — рисунок ниже:

Применение защитного зануления в сети постоянного тока TN-C: 1 — заземлитель нейтрали (средней точки) в сети постоянного тока; 2 — открытые токопроводящие элементы сети; 3 — источник питания постоянного тока
Во всех рассмотренных случаях защитный нулевой проводник выполняет защитную функцию, а в случае совмещения с рабочим проводником N в системе TN-C и функцию рабочего нулевого проводника.
Видео
В сюжете — что такое зануление и для чего оно нужно

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип действия и назначение защитного зануления. Надеемся, теперь вам понятно как работает данная система и для чего она нужна.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать заземление в ванной комнате

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2020/03/Zashchitnoye-zanuleniye.html

Защитное заземление и защитное зануление

Вопросы электробезопасности

Защитное заземление и зануление, а также другие тех­нические устройства и способы применяют для защиты от поражения электрическим током и обеспечения условий от­ключения при повреждении изоляции электроустановок.

Защитным заземлением называется электрическое соеди­нение металлических частей электроустановки с заземлителем (рис. 19.1).

Заземлителем называют металлические детали, углубляе­мые в землю, изготовляемые, как правило, из низкоуглероди­стой стали различного профиля: уголок, полоса, прут и др. Заземлители в виде штырей, забиваемые в землю, называют электродами. Они могут быть одиночными или групповыми. Групповые электроды электрически соединенные общей поло­сой образуют заземляющий контур.

Заземление снижает до безопасного значения напряжение прикосновения человека, поскольку человек оказывается при повреждении изоляции включенным в электрическую цепь параллельно заземлителю, сопротивление которого по срав­нению с сопротивлением человека значительно меньше. Это существенно снижает величину тока 1ц, протекающего через человека, коснувшегося поврежденной установки.

Различают заземление в системах с изолированной нейтралью (рис. 19.1, а) и с глухозаземленной нейтралью (рис. 19.1, б).

Занулением называется преднамеренное соединение час­тей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, с глухо заземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухо зазем­ленным выводом источника однофазного тока, с глухо за­земленной средней точкой источника постоянного тока. За-

Рис. 19.1. Схемы защитного заземления а) и зануления б) в трехфазной уста­новке

нуление применяется в электроустановках напряжением до 1000 В.

Защитное действие зануления заключается в том, что при повреждении изоляции фазы или фаз установки возникает ток короткого замыкания 1#, который немедленно отключается защитным аппаратом.

Для электроустановок с занулением выполняется повторное заземление, заключающееся в присоединении металлических нетоковедущих частей установки к заземлителю (рис. 19.1, б).

Заземление и зануление следует применять:

1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;

2)  при напряжении выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока — в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Заземление или зануление не требуется при напряжении до 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока во всех случаях.

Заземлению или занулению подлежат:

1) корпуса электрических машин, аппаратов, трансформа­ торов, светильников и т.д.;

2) приводы электрических аппаратов;

3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

4) корпуса щитов, шкафов управления, распределительных щитов, щитков освещения и т.д.;

5) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные муфты, металлические оболочки и

 

броня контрольных и силовых кабелей,  стальные трубы электропроводок и др;

6)  металлические корпуса передвижных и  переносныхэлектроприемников;

7)  металлические оболочки и броня силовых и контрольных кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного и 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических кон­струкциях.

Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках напряжением до 1000 В приведены в табл. 19.4.1.

Таблица 19.4.1

Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках до 1000 В

 

Проводник

Медь, мм

Алюминий, мм

Голые проводники при открытой прокладке

4

б

Изолированные провода

1.5

2,5

Заземляющие и нулевые жилы кабелей и многожиль­ных проводов в общей защитной оболочке с фазными

жилами

1

2,5

Таблица 19.4.2

Наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих

проводников

 

Наименование и форма

В зданиях

В наружных установках

В земле

Круглые, диаметр, мм

5

6

10

Прямоугольные:

сечение, мм толщина, мм

24 3

48 4

48 4

Угловая сталь, толщина полок, мм

2

2,5

4

Газопроводные трубы, толщина стенок, мм

2,5

2,5

3,5

Тонкостенные трубы, толщина стенок, мм

1,5

2,5

Не допус­каются

 

 

Важное значение при устройстве заземлений имеет учет сопротивлений грунтов. Значения удельных сопротивлений грунтов для величин их влажности 10—20 % и воды приведены в табл. 19.4.3.

Таблица 19.4.3

Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды, р,

Ом-м

 

Вид грунта

р, Ом*м

Вид грунта и воды

р, Ом*м

Песок

400-700

Чернозем

9-20

Супесок

200—300

Торф

10-20

Суглинок

40-150

Речная вода (равнинная)

50

Глина

40

Морская вода

0,2

Садовая земля

40

 

 

Сопротивление заземляющего устройства

Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более:

1) в установках выше 1000 В с глухозаземленнои нейтралью 0,5 Ом с учетом естественных заземлителей;

2) в установках выше 1000 В с изолированной нейтралью — 125/I3 Ом для заземляющего устройства, используемого од­новременно для установок до 1000 В, 250/15 Ом — только для установок выше 1000 В, где 13 — расчетный ток замыкания на землю;

3) в установках до 1000 В с глухозаземленнои нейтралью — 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В. При удельном сопротивлении земли р более 10 Ом*м указанные нормы увеличиваются в отношении р/100, но не более десятикратного.

4) в установках до 1000 В с изолированной нейтралью — 4 Ома. При номинальных мощностях трансформаторов до 100 кВА — не более 10 Ом.

Переносные заземления

Переносные заземления служат для защиты людей, рабо­тающих на отключенных токоведущих частях, от поражения электрическим током от ошибочно поданного или наведенного в цепи напряжения. Технические данные переносных заземлений, используемые для работы в распределительных устрой­ствах на напряжение до 1000 В (РУ) и на воздушных линиях на напряжение до 1000 В (ВЛ), представлены в таблице 16.4.4, а в 16.4.5—16.4.6 — типы переносных заземлений и оператив­ных изолирующих штанг, выпускаемых отечественной промыш­ленностью.

Таблица 19.4.4

Технические данные переносных заземлений

 

Параметры

Для РУ

Дгя ВЛ

Трехсекундный ток термической устойчиво­сти, кА

2,5

2,5

Длина соединительного провода между зажимами, мм

1500

800

Длина заземляющего провода, мм

2000

9000

Общая длина провода, мм

5000

12200

Сечение провода, кв. мм

16

16

Длина штанги с зажимом, мм

1100

420

Масса комплекта, кг

1,82

5,3

Таблица 19.4.5

Типы переносных заземлений для РУ и ЛЭП 0,4—10 кВ

 

Тип заземлителя

ЗПВЛ-1

ПЗРУ-1

ЗПВЛ-10

Напряжение, кВ

1

1

10

Сечение заземляющего провода, кв. мм

16

16

25

Предельный ток короткого замыкания, кА/с

2/2,8

2/2,8

6/1

Количество зажимов

5

3

3

Длина заземляющего спуска, м

9

2

10

Количество штанг

5

3

1

Длина штанги, м

0,2

0,2

1,0

 

 

 

 

 

 

Таблица 19.4.6

Штанги оперативные изолирующие

 

Тип штанги

Рабочее напряжение, кВ

Масса

ШО

ДО 10

1,0

Ш0-15М

до 15

1,2

ШОУ-15

до 15

1,5

ШОУ-35

35

1,7

ШОУ-110

110

2,7

ШОУ-220

220

2,8

Более подробные сведения по материалам, изложенным в главе, читатель найдет в литературе [2, 17, 31, 33, 34, 35, 36, 46, 48].

 



Назначение, принцип действия и расчет зануления

В соответствии с требованиями ГОСТ Р50571.3-94 «Электроустановки зданий» и «Правил устройства электроустановок» в электрических сетях типа TN-C-S для предотвращения электротравматизма при эксплуатации электрооборудования, конструктивные нетоковедущие металлические части которого оказались под напряжением вследствие замыкания тока на корпус, а также при других аварийных режимах сети, применяют зануление (рис.).

Рис. 10.6. Принципиальная схема зануления.

Физическая сущность зануления заключается в возникновении тока короткого замыкания между нулевым проводом и поврежденной фазой. Ток короткого замыкания может достигать сотен ампер -в результате плавкая вставка расплавляется или отключается тепловое реле и система отключается.

Нулевым защитным проводником называют проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока.

Основное требование безопасности к занулению заключается в уменьшении длительности отключения замыкания — оно должно быть не более долей секунды.

Так как время срабатывания плавких вставок предохранителей и тепловых расцепителей автоматов обратно пропорционально силе тока, то малое время срабатывания возможно при большой силе тока. Каждый отключающий аппарат имеет свою заводскую токов-ременную характеристику. Так, предохранитель срабатывает за 0,1 с, если ток короткого замыкания превысит его уставку (значение входной величины тока) в 10 раз и за 0,2 с — если в 3 раза. Время отключения предохранителя резко возрастает до 9 … 10 с при небольшой силе тока короткого замыкания (в 1,3 раза). По условиям безопасности такая система зануления недопустима.

Для надежного и быстрого отключения электроустановки, находящейся в аварийном состоянии, необходимо, чтобы ток короткого замыкания (А) превосходил ток уставки отключающего аппарата.

Коэффициент кратности короткого замыкания в помещении с нормальными условиями окружающей среды при защите предохранителями или автоматами с тепловым расцепителем должен быть следующий: к ≥ 3; для автоматов с электромагнитным расцепителем -к ≥1,4; для прочих автоматов — к  ≥ 1,25.

Во взрывоопасных помещениях в расчете системы зануления принимают значение к  ≥ 4 при защите предохранителями и к  ≥ 6 — при защите автоматами.

Схема зануления требует наличия в сети нулевого защитного проводника РЕ, глухого заземления нейтрали источника тока и повторного заземления нулевого защитного проводника.

Нулевой защитный проводник в схеме обеспечивает необходимое для отключения электроустановки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для него цепи с малым сопротивлением.

Заземление нейтрали в сети до 1000 В снижает напряжение зануленных корпусов электрооборудования и нулевого защитного проводника относительно земли до малого значения при замыкании фазы на землю.

Повторное заземление нулевого защитного проводника практически не влияет на отключающую способность схемы зануления.

Однако при отсутствии повторного заземления нулевого защитного проводника возникает опасность для людей, прикасающихся к зануленному оборудованию в период замыкания фазы на корпус. Кроме того, в случае обрыва нулевого защитного проводника эта опасность повышается, поскольку напряжение относительно земли других подключенных в этот участок сети зануленных корпусов электродвигателей может достигать фазного напряжения. Повторное заземление нулевого защитного проводника значительно уменьшает опасность поражения током, но не может устранить ее полностью.

Защитное заземление

Смысл защитного заземление в сети с глухозаземленной нетралью(система TN).

Поражения и травмы от электрического тока могут произойти под воздействием как высоких, так и низких напряжений. Большинство несчастных случаев происходит при напряжениях 380 и 220 в (вольт), как наиболее распространенных и с которыми часто имеют дело люди, не имеющие специальной подготовки.
Сопротивление человеческого тепа не является величиной определенной и может иметь широкие пределы колебаний от примерно 1 000 (и ниже) до нескольких десяткой тысяч ом. Оно зависит от многих условии, в частности от состояния и сопротивления кожи в месте прикосновения (сухая, влажная, наличие повреждений верхнего рогового слоя), размера поверхности прикосновения и характера его (плотный охват или случайное кратковременное прикосновение), величины приложенного напряжения и других факторов. Эти причины определяют величину тока через тело человека.
Одни из причин поражения электрическим током — повреждение изоляции электроприеммиков. При таком повреждении прикосновение к металлическому корпусу электро-приемника равносильно прикосновению к голым токоведущим частям. Чтобы защитить людей от поражения электрическим током при повреждениих изоляции, корпусы электрических приемников заземляются.

В чем состоит смысл такого заземления, которое называется защитным, и как его нужно устраивать, чтобы обеспечить необходимую безопасность?

Как было указано ранее, в четырехпроводных сетях 380/220 и 220/127 в в соответствии с требованиями «Правил» применяется заземление нейтралей (нулевых точек) трансформаторов или генераторов. Заземление в таких сетях имеет ряд особенностей.
По указанной причине в установках с заземленной нейтралью напряжением 380 и 220 в применяется система заземления, когда все металлические корпуса и конструкции связываются электрически с заземленной нейтралью трансформатора через нулевой провод сети или специальный зануляющий проводник(см. рис). Благодаря этому всякое замыкание на корпус превращается в короткое замыкание, и на аварийном участке питание отключается предохранителем или автоматом. Такая система защитного заземления называется занулением.


Таким образом, обеспечение безопасности при защитном заземлении достигается путем отключения участка сети, в котором произошло замыкание на корпус.


Так же как не всякое заземление обеспечивает безопасность, не всякое зануление пригодно для обеспечения безопасности; зануление должно быть выполнено так, чтобы ток короткого замыкания в аварийном участке достигал значения, достаточного для расплавления плавкой вставки ближайшего предохранителя или отключения автомата. Для этого сопротивление цели короткого замыкания должно быть достаточно малым. Если отключения не произойдет, то ток замыкания будет длительно протекать по цепи и по отношению к земле возникнет напряжение не только на поврежденном корпусе, но и на всех зануленных корпусах (так как они электрически связаны). Это напряжение равно по величине произведению тока замыкания на сопротивление нулевого провода сети и может оказаться значительным по величине и, следовательно, опасным особенно в местах где отсутствует выравнивание потенциалов. Чтобы предупредить подобную опасность, необходимо точно выполнять требования ПУЭ к устройству защитных заземлений.


Общий вид питающей четырехпроводной электросети с глухозаземленной нейтралью.

Заземляющие устройства электосети должены иметь сопротивление, по возможности малое и во всяком случае не выше максимально допустимой величины указанной в правилах.


Для обеспечения безопасности заземляющее устройство, ДЛЯ ВСЕХ СИСТЕМ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, должно быть выполнено и подключено в соответствие с ПУЭ(Глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности»).

Установку контура защитного заземления должен производить квалифицированный персонал с замером сопротивления, вне зазвисимости от назначения объекта.
На сегодня, монтаж заземлителей значительно облегчают заводские комлекты заземления(например для газового котла).


Архивы перспективных рисунков — Картины маслом Терезы Бернар

Пространство, используемое в искусстве, относится к расстоянию или области между, вокруг, сверху, снизу или внутри фигур и форм, встречающихся в композиции. В этом обсуждении мы более подробно рассмотрим несколько различных способов использования пространства в искусстве. Это:

    • Положительное пространство
    • Негативное пространство
    • Двухмерное пространство
    • Трехмерное пространство

Положительное и отрицательное пространство

В искусстве есть два типа пространства: положительное и отрицательное.И положительное, и отрицательное пространство являются важными факторами, которые следует учитывать в каждой хорошей композиции. Они встречаются как в двухмерном, так и в трехмерном искусстве и дополняют друг друга. Одно воздействует и влияет на прочтение другого.

Положительное пространство

«Занятые» области в произведении искусства, заполненные линиями, цветами и формами, называются «позитивным пространством». Другими словами, основной предмет картины; животные, растения, здания, горы, вазы, люди и т. д., которые составляют вашу область интересов. Обычно он доминирует над глазом и является фокусом в композиции.

В примере положительное пространство (область черного цвета) — это сама форма, т. е. ваза, отдельные буквы или слова «положительное пространство».

Негативное пространство

С другой стороны, «негативное пространство» — это незанятые области, окружающие объект съемки. Он более пассивен и определяется границами окружающего его положительного пространства. Негативное пространство помогает придать смысл композиции.

В примере это «пустое пространство» (область черного цвета) или незанятые области, которые лежат между объектами, фигурами и формами в композиции, а также пространство на заднем плане, которое сначала не заметно. Он идет во всех направлениях и продолжается вечно. Он течет внутри, вокруг и между формами и объектами.

Вы видите фигуры в негативном пространстве? Негативное пространство имеет вес и массу и играет жизненно важную роль в определении вашего объекта. Это не просто отсутствие чего-то.

Негативное пространство наиболее очевидно, когда пространство вокруг предмета, а не сама форма, образует интересную или художественно уместную форму. В этом случае негативное пространство является очень важным элементом художественной композиции. В приведенном выше примере негативное пространство образует фигуру двух мужчин, стоящих лицом к лицу.

Кроме того, отрицательное пространство жизненно важно в композиции, потому что оно уравновешивает положительное пространство, давая глазам место для отдыха, особенно когда композиция очень загружена.

Двух- и трехмерное пространство

Двумерное (2D) пространство находится на плоской поверхности, такой как холст или бумага. У него нет глубины, только длина и ширина. Он состоит из прямых или изогнутых линий или из того и другого и может иметь любое количество сторон.

В этом примере двухмерное изображение кажется плоским, потому что все объекты и формы лежат в одной плоскости. Нет ощущения глубины. Однако одно и то же двумерное пространство можно сделать трехмерным, если придать ему ощущение глубины.

Трехмерное (3D) пространство имеет ширину, высоту и глубину. Когда мы смотрим на плоский холст и чувствуем, что смотрим на пространства и объекты, которые кажутся объемными, мы получаем и верим группе визуальных сигналов, работающих на создание иллюзии трехмерных форм и областей. Это происходит, когда визуально создается ощущение пространства, которое кажется имеющим высоту, ширину и глубину, как это было сделано с вазой в показанном примере.

Эти трехмерные сигналы настолько распространены в природе, что мы почти не осознаем их.Тем не менее, в руках опытного художника эти 3D-подсказки можно использовать для создания иллюзии трехмерности на плоской поверхности холста.

Создание трехмерного пространства на плоской поверхности

Инструменты, необходимые для создания иллюзии трехмерного пространства :

    • Перекрывающиеся объекты
    • Изменение размера и размещения связанных объектов
    • Линейная перспектива
    • Относительный оттенок и значение
    • Атмосферная перспектива

Перекрывающиеся объекты в вашей композиции — самый простой инструмент, который вы можете использовать для создания трехмерного пространства в своей картине или рисунке.Эффект достигается за счет того, что контур одной формы прерывается контуром другой формы, так что создается впечатление, что одна форма физически сидит перед другой.

Еще одним простым инструментом для создания иллюзии трехмерного пространства является изменение размера и размещения связанных объектов. Например, когда две фигуры одинакового размера расположены в одной плоскости, изображение выглядит относительно плоским и не имеет большой глубины. Однако, просто изменяя размер и размещение фигур, создается более сильное ощущение глубины.

Как правило, более крупные объекты кажутся ближе к зрителю, а более мелкие — удаляются на задний план. Кроме того, объекты, расположенные ниже на холсте, кажутся ближе на расстоянии, чем те, которые расположены выше.

Линейная перспектива (также известная как сходящиеся линии) — это графическая система, используемая художниками для создания иллюзии глубины и объема на плоской поверхности. Когда объекты удаляются от зрителя, кажется, что они становятся меньше и сходятся к точке схода на линии горизонта.Эффективное использование линейной перспективы создает эту иллюзию уменьшения размера, рассматривая края как сходящиеся параллельные линии. Точка схода может быть в любом направлении взгляда зрителя, в том числе вверх, а также может быть видимой (на холсте) или воображаемой (где-то за пределами холста).

Использование относительного оттенка и значения для создания 3D-пространства на плоской поверхности холста является важными подсказками, которые сообщают нам, находится ли объект близко или далеко. Как правило, теплые цвета или оттенки кажутся ближе, тогда как холодные оттенки удаляются от зрителя.Точно так же близкие объекты, как правило, демонстрируют более яркие, насыщенные оттенки и более контрастные значения, включая крайности темного и светлого. Однако удаленные объекты имеют тенденцию быть либо похожими, либо нейтральными по значению и иметь более серые оттенки. Так, близкие по значению цвета воспринимаются как находящиеся на одной или близкой плоскости, а цвета с сильным контрастом по значению появляются на разных плоскостях.

Атмосферная перспектива объединяет несколько уже описанных выше инструментов. Этот важный инструмент работает, когда объекты, находящиеся далеко, не имеют контраста, детализации и текстуры.По мере того, как объекты удаляются, атмосферная перспектива показывает, что цвет постепенно выцветает до голубовато-серого, а детали размываются, имитируя то, как удаленные объекты кажутся человеческому глазу.

Как правило, при использовании этого инструмента помните, что цвета имеют тенденцию бледнеть и исчезать по мере удаления вдаль, а объекты становятся менее четкими и теряют детализацию.

Глубокий космос в искусстве

При эффективном использовании все инструменты, необходимые для создания иллюзии трехмерного пространства, создадут ощущение «глубокого пространства» в вашей картине.В глубоком космосе для описания глубины используются три термина:

    • Передний план — это область картины, которая визуально кажется ближайшей к зрителю. Он часто располагается на нижней плоскости или дне полотна.
    • Средний план — это пространство, которое составляет расстояние между передним планом и фоном картины. Не существует конкретного измерения того, каковы пределы. Обычно он располагается где-то на средней плоскости полотна.
    • Фон — это область на картине, которая визуально видна далеко вдали на горизонте или рядом с ним. Обычно он располагается на более высокой плоскости полотна.

Резюме

Поскольку плоская поверхность, такая как холст, содержит только двухмерное пространство, художник может создать трехмерную иллюзию. Когда художник начинает резать, делить и перестраивать поверхностное пространство плоской поверхности, может появиться иллюзия глубины.Даже малейшие манипуляции с линией, значением или цветом создадут иллюзию трехмерного пространства.

Есть несколько способов создать иллюзию расстояния или глубины на плоской поверхности. Вот некоторые из этих способов:

  1. Предметы, которые находятся дальше, кажутся меньше, чем те, что находятся ближе. Те же самые объекты также будут становиться менее различимыми по мере их удаления. Их цвета исчезнут и смешаются с цветами фона.
  2. Объекты, расположенные выше на плоскости, создают ощущение глубины или расстояния.Таким образом, зритель чувствует, что он стоит в стороне от объектов и что на переднем плане большое пространство.
  3. Перекрывающиеся формы создают ощущение глубины.
  4. Световое оформление. Когда свет контрастирует с тьмой, возникает ощущение глубины.
  5. Сходящиеся линии. Когда они удаляются вдаль, кажется, что параллельные линии сближаются, образуя точку схода, которую можно увидеть или не увидеть. Отличным примером этого является дорога или тропинка.
  6. цветов. Теплые и яркие цвета кажутся ближе, тогда как холодные или тусклые цвета имеют тенденцию отдаляться.

Щелкните для получения дополнительной информации о перспективе в чертеже.

Примеры эффективного использования Космоса

Положительное и отрицательное пространство

Плоские задние тени и фон на картине слева представляют собой отличный пример эффективного использования положительного и отрицательного пространства в этой двухмерной картине.

Картина справа демонстрирует положительное и отрицательное пространство в трехмерной картине. Видите ли вы здесь положительное и отрицательное? Рыба занимает положительное пространство, а вода представляет собой отрицательное пространство вокруг рыбы.

Перекрывающиеся объекты

Перекрывающиеся объекты — полезный инструмент для создания иллюзии 3D. В зависимости от того, как он применяется, может создать ощущение глубокого или мелкого пространства в композиции.

Например, Статуя Свободы перекрывает реку и горизонт, что помогает создать большее ощущение глубины, чем другая картина.На картине со статуей мы получаем ощущение глубокого пространства, а на другой картине пространство неглубокое.

Изменение размера и размещения

Изменение размера и размещения объектов на этих двух картинах помогает придать картине большую глубину. Например, изменение размера индейцев заставляет их казаться далеко на картине с ковбоем. Точно так же размещение балерин на более высокой плоскости, чем те, что впереди, отодвигает их дальше на задний план.

Линейная перспектива

Вы видите, как перспектива придает картинам ощущение глубины? Три картины выше имеют мощную одно- или двухточечную перспективу, которая помогает создать иллюзию трехмерности.

На первой картине перспектива дает ощущение, что поезд удаляется, но на следующей картине она тянет вас по коридору.

Перспектива также может сделать объекты трехмерными, как на картине со зданием.Художник использовал двухточечную перспективу, чтобы создать объект, который кажется объемным. Без двухточечной перспективы этому зданию не хватало бы глубины, и оно казалось бы плоским.

Оттенок и значение

Теплые цвета привлекают внимание. Холодные цвета уходят вдаль. Пейзажная живопись является хорошим примером использования этого инструмента.

На второй картине свет движется к вам, а тьма уходит на задний план.

Атмосферная перспектива

Когда объекты удаляются вдаль, они становятся менее детализированными и серыми.Например, обратите внимание на горизонт и гору на этих двух картинах.

Для получения дополнительной информации об атмосферной перспективе см. Создание глубины ваших картин с помощью атмосферной перспективы .

Глубокий космос

При эффективном использовании все инструменты (перекрытие, перспектива, атмосфера, оттенок и значение) могут создать ощущение глубокого космоса.

вопросов

  1. Каково определение пространства применительно к искусству?
  2.  Как используется пространство в искусстве?

Ваш следующий урок рисования

Если вам понравился этот урок, обязательно ознакомьтесь с другим из этой серии.

Принцип хорошего дизайна: введение

Принцип хорошего дизайна: Баланс

Принцип хорошего дизайна: Контраст

Принцип хорошего дизайна: Акцент

Принцип хорошего дизайна: Механизм

Принцип хорошего дизайна: Пропорция

Принцип хорошего дизайна: Космос — Вы здесь

Принцип хорошего дизайна: Визуальная экономия

Принцип хорошего дизайна: Единство

Дополнительные уроки искусства

Основные элементы искусства,

Базовый элемент искусства — цвет, часть 1

Основной элемент искусства — цвет, часть 2

Базовый художественный элемент — линия

Базовый элемент искусства — Космос

Базовый элемент искусства — Текстура

Базовый элемент искусства — Стоимость

Есть вопрос?

Если у вас есть вопросы об этой картине, свяжитесь с нами, и мы будем рады ответить на любые ваши вопросы.

Спасибо, что прочитали этот урок рисования!

Не стесняйтесь поделиться этим с друзьями.


ОБНОВЛЕНО: 24 июля 2021 г.

Нравится эта страница? Пожалуйста, поделитесь им. Спасибо!

Куртка 25 — Томас Финк рецензирует «Исчезающие точки сходства» Тома Беккета

Том Беккет, языковой поэт в первом поколении, появлявшийся в различных крупных антологиях, таких как В американском дереве , был известен как редактор журнала Трудности и как отличный интервьюер у других поэтов.В наши дни молодые поэты и читатели могут знать его как блоггера, но пришло время привлечь внимание к его собственному поэтическому произведению.

В беседе Ричарда Лопеса под названием «Незащищенный текст» в Жакете 25 Беккет описывает «Точки сходства» , которые начинались как попытка с его стороны написать роман, как «гибридный текст, сочетающий элементы художественная литература, автобиография, философия, поэзия и проза». Три отрывка в книге четко составлены как стихи, присутствуют многочисленные абзацы, и часто есть абзацы из одной строки или одного предложения, которые напоминают пронумерованные афоризмы Витгенштейна в Философские исследования .Однако можно сказать, что философский дрейф в тексте Беккета является неотъемлемой частью всех других перечисленных им модусов.

В то время как Беккет говорит Лопесу, что он «пытался показать настоящую наготу» и «снять наручники с кавычки с «я», он утверждает, что текст «по-прежнему «об» ошибочной идентификации». часто трудно сказать, где уходит «автобиография» и где главенствует «беллетристика», но «нагота» может включать в себя рассказ наполненных тревогой историй о том, как «ошибочная идентичность» формирует большую часть реального существования и делает проблематичной «подлинную» самоидентификацию.

Исчезающие точки сходства начинается с абзаца, состоящего из одного предложения: «Определяющие моменты жизни связаны со случайностью, случайностью и выбором». один из тех людей, которые похожи на миллион других людей и которых часто принимают за кого-то другого». Неоднократное неузнавание другими людьми побудило писателя «изменить [свою] жизнь так, как это может потребоваться…»

Ближе к концу В книге Беккет рассказывает о другом несчастном случае, автомобильной аварии в детстве, из-за которой он стал «крайне несогласованным», кем-то не «типичным», а «другим», и на самом деле он говорит о другом «несчастном случае» — стать «смехотворно высоким» (6 футов 7 дюймов).(В беседе с Лопесом, хотя авиакатастрофа не упоминается, остальные подробности цитируются как автобиографическая правда.)

Даже если кого-то настолько выше среднего роста можно принять за другого человека, дизъюнкция между кажущейся анонимностью и преувеличенно индивидуалистический бросается в глаза; он заставляет восприятие «сходства» между «я» и репрезентацией столкнуться с «точкой» нестабильности, в которой оно может «исчезнуть». Далее, чья-то физическая неуклюжесть может отвлечь внимание от лингвистической ловкости.Промежутки создаются наблюдателем и наблюдаемым: «Субъект осторожно ступает через окружение, полное дыр. Это дыры, созданные Субъектом и другими. Отверстия усиливают циркуляцию воздуха».

Беккет соглашается с «этими вездесущими агентами по недвижимости… что местоположение — это все» в том смысле, что «отношения, которые человек устанавливает со своим окружением (которые устанавливает его окружение), определяют, кем он является. — чем можно быть.» Слова в скобках тревожно исправляют предшествующие, так же как понятие возможности после тире исправляет предыдущее понятие фиксированной идентичности.

Такая «случайность» или «случайность» имеет большую детерминистическую силу, и иронично названное «Уравновешивание», одно из трех стихотворений в тексте Беккета, драматизирует это коротким кошмаром, в котором инвалидизирующие вещества (и «тьма») вторгаются Физические отверстия «субъекта»: «Голова, наполненная ватой//Уши, наполненные статикой//Глаза, наполненные тьмой//Рот, наполненный гвоздями///Руки, наполненные водой//Грудь, наполненная крапивой//Петух, наполненный иголками/ / Жопа наполнена стеклом.Несмотря на очень небольшую разницу в звучании, «крапива» и «игла» имеют схожую жалящую функцию, но, как ни странно, жалят изнутри. В этой лирике сюрреалистической простоты «уравновешенность» является одновременно состоянием «наполнения» и сбалансированным использованием восьми строк из четырех слов.

Как «поэт», Беккет мыслит «фрагментами». Таким образом, он предполагает, что его процесс памяти зависит от случайности: он склонен «запоминать объекты», «части тела (груди в веснушках, задницу с ямочками)». и «отрывки из книг», но не «люди».Однако эта пруфроковская раздробленность превращается в нечто более полное, когда он наталкивается «на фразу речи, на тон голоса, идиосинкразический для данного лица». подсказка — может вызвать «наводнение» «воспоминаний» об этом человеке.

Если движение метонимии относится к восприятию и памяти в целом, то оно, безусловно, относится к попыткам «субъекта» саморепрезентации, которые включают прослеживание саморазделения: «Я тот парень, который всегда стоит вне себя». как тень.Стенограмма сна пародирует «местоположение, место, местонахождение» агента по недвижимости с йетсовским удвоением смерти в жизни и жизни в смерти: «Однажды мне приснилось, что я смотрю на себя, стоящую отдельно от себя, умирая в зеркале. . Постепенно я понял, что я действительно мертв и что меня больше никто не увидит. Я переехал в небольшой дом на ранчо, где все окна были закрыты и занавешены, а кондиционер работал на полную мощность, чтобы приглушить запах моей разлагающейся плоти». , оказывать положительное противодействие, когда негативное влияние «случайности» и «случайности» часто столь сильно, когда «субъект» так рутинно «колонизируется или/ Раскрашивается, глазам/ Или окрашивается»? Выражение разочарования в ограничениях является ощутимой альтернативой пассивному подчинению «судьбе», и достижением является воплощение «признания дихотомии» и демонстративное «идти туда, где [человек] знает, что [он/он] не находится». Добро пожаловать.

Поэт может назвать двусмысленность относительной свободой от однонаправленного неузнавания: «Субъект может испытывать конвульсии, или оргазм, или танцевать, или находиться в предсмертной агонии. Кто может сказать разницу? Иногда это невозможно узнать». Это напоминает мне о прочтении Лаканом и другими статуи святой Терезы Бернини. В неопределенном царстве двусмысленности, даже во власти непредвиденных обстоятельств и случайностей, множество возможностей могут намекать на удовлетворение: «Одна из них, / Я не знаю, / Голограмма или дверь, / Печальная или грамматическая, // Проблема / Других умов. .

«Голограмма» — это своего рода призрак, который излучает интригующий свет, но отказывается от полезного контакта, тогда как «дверь» — это метоним возможностей для такого контакта. Может ли «грамматика» организовать самоформирование таким образом, чтобы «долор» стал излишним? Возможно, это маловероятно, но идентификация «других умов» как «проблемы» — это не то же самое, что называть ее постоянным тупиком; проблемы созрели для исследования и взаимодействия: «Тело редактирует пространство, в котором оно обитает (даже когда оно редактируется этим пространством): взаимность бытия (t) здесь.«Тело» гибридного текста Беккета продолжает «редактировать» и добиваться от читателя «взаимности».

Рисунок в трехточечной перспективе

В этой статье мы более подробно рассмотрим трехточечную перспективу. Этот метод рисования пространственных иллюстраций* также называется перспективой с тремя точками схода.

Особенность трехточечной перспективы заключается в том, что таким образом вы можете представлять пространственные размеры объектов по высоте или глубине.Этот эффект может быть достигнут с помощью третьей точки схода, поэтому он также известен как перспектива с тремя точками схода. Используйте следующий пример, чтобы научиться рисовать с трехточечной перспективой.

Рисование с трехточечной перспективой

Как уже писалось, трехточечная перспектива создает впечатление, что зритель смотрит то в высоту, то в глубину. Вот простой пример, показывающий, как эффект может выглядеть на рисунке.


Пример для трехточечной перспективы

Подобно рисунку, вы также можете увидеть это искажение перспективы в реальности. Вот очень типичный пример с небоскребом:


Небоскреб, сфотографированный снизу (Sears Tower в Чикаго)

Поэтапный рисунок в трехточечной перспективе

Теперь я хотел бы показать вам, как нарисовать простой объект в трехточечной перспективе. Объект представляет собой прямоугольный параллелепипед, так как его очень легко отобразить.
Начнем с основания прямоугольного параллелепипеда, нарисованного в диагональной перспективе с двумя точками схода.


База в двухточечной перспективе

Теперь мы рисуем важную третью точку схода посередине между двумя другими точками схода. Позиция должна быть, как на рисунке ниже, немного выше горизонта.


Нарисуйте третью точку схода

Начиная с третьей точки схода FP3, линии схода проходят к углам базовой области.Эти исчезающие линии представляют края прямоугольного параллелепипеда.


Линии схода третьей точки схода

Теперь можно нарисовать вершину прямоугольного параллелепипеда. Высота, на которой расположена эта поверхность, может быть определена произвольно. Углы поверхности определяются линиями схода точек схода FP1, FP2 и FP3.
На этом этапе рисунок трехточечной перспективы снова несколько отличается от других иллюстраций в перспективе, поскольку включены линии схода третьей точки схода.


Верхняя поверхность прямоугольного параллелепипеда

Рисунок в перспективе почти закончен. Нужно только четко нарисовать карандашом настоящие ребра прямоугольного параллелепипеда и стереть лишние линии построения.


Четко обведите линии краев прямоугольного параллелепипеда

Нарисуйте вид сверху в трехточечной перспективе

Вот еще один пример перспективы с тремя точками отхода, которым вы можете воспользоваться для тренировки.
В этом примере виден прямоугольный параллелепипед — аналогично предыдущему примеру. На этой иллюстрации, однако, взгляд сверху вниз на прямоугольный параллелепипед. Чтобы иметь возможность нарисовать эту пространственную ситуацию, третья точка схода перемещается вниз. Таким образом, он больше не выше, а ниже основания кубоида.


Перспектива с тремя точками выхода на виде сверху

Дальнейшая процедура рисования трехточечной перспективы на виде сверху в принципе такая же, как и на виде сверху.
Попробуйте сами оба метода. Практикуя, вы просто учитесь лучшему. Как только вы справитесь с этой первой задачей, вы можете рискнуть создать новые собственные рисунки. Возможности рисования с трехточечной перспективой разнообразны, но не всегда просты.

Оценка всех точек схода по одному изображению

  • Барнард, С.Т.: Интерпретация перспективных изображений. Искусственный интеллект 21(4), 435–462 (1983)

    CrossRef Google ученый

  • Латтон, Э., Маэ, Х., Лопес-Краэ, Дж.: Вклад в определение точек схода с использованием преобразования Хафа. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 16(4), 430–438 (1994)

    CrossRef Google ученый

  • Матесси, А., Ломбарди, Л.: Обнаружение точки схода в пространстве преобразования Хафа. В: Аместой, П.Р., Бергер, П., Дайде, М., Дафф, И.С., Фрайссе, В., Жиро, Л., Руис, Д. (ред.) Euro-Par 1999. LNCS, vol.1685, стр. 987–994. Springer, Heidelberg (1999)

    CrossRef Google ученый

  • Маги, М.Дж., Аггарвал, Дж.К.: Определение точек схода по перспективным изображениям. ЦВГИП 26, 256–267 (1984)

    Google ученый

  • Альманса, А., Десольне, А., Вамек, С.: Обнаружение точки схода без какой-либо априорной информации. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 25(4), 502–507 (2003)

    CrossRef Google ученый

  • Коган Х., Маурер Р., Кешет Р.: Оценка точек схода по самоподобию. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 32(9), 755–761 (2009 г.)

    Google ученый

  • Агилера, Д.Г., Лахоз, Дж.Г., Кодс, Дж.Ф.: Новый метод обнаружения точек схода в трехмерной реконструкции с одного вида. В: Proceedings of the ISPRS Commission V (2005)

    Google ученый

  • Видаль, Р., Ма, Ю., Састри, С.: Обобщенный анализ главных компонентов (GPCA). IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 27(12), 1945–1959 (2005)

    CrossRef Google ученый

  • Зулиани, М., Кенни, К.С., Манджунат, Б.С.: Алгоритм мультиранзака и его применение для обнаружения плоских гомографий. Международная конференция по обработке изображений (2005 г.)

    Google ученый

  • Тольдо Р., Fusiello, A.: Надежная оценка множественных структур с помощью J-связи. В: Forsyth, D., Torr, P., Zisserman, A. (eds.) ECCV 2008, Part I. LNCS, vol. 5302, стр. 537–547. Springer, Heidelberg (2008)

    CrossRef Google ученый

  • Точка исчезновения (1971) — Краткое изложение сюжета

    Барри Ньюман играет водителя по доставке автомобилей по имени Ковальски, который работает в службе доставки автомобилей Арго в Денвере, штат Колорадо, и ему поручено доставить белый Dodge Challenger 1970 года в Сан-Франциско.Воспоминания, которые появляются на протяжении всего фильма, намекают на то, что он либо потерял все, что когда-либо хотел, и был вынужден устроиться на работу водителем по доставке автомобилей в качестве последнего средства, либо он (как это называется сегодня) адреналиновый наркоман. Он ветеран Вьетнама, удостоенный Почетной медали, бывший сотрудник правоохранительных органов, бывший автогонщик и бывший мотогонщик. Он потерял работу полицейского, очевидно, после того, как его обвинили в наркоторговле, возможно, в отместку за то, что он помешал своему партнеру изнасиловать молодую девушку.Похоже, он отказался от своей автомобильной и мотоциклетной карьеры после двух аварий со смертельным исходом. Он возвращается к девушке, сначала в заснеженном пейзаже, а затем на калифорнийском берегу. Вера предлагает Ковальски марихуану и комментирует его боевое ранение. Вера кажется большой любовью Ковальски, и ее смерть во время серфинга, по-видимому, является основным фактором отчуждения Ковальски и его смирения со смертью в фильме.

    В начале фильма Ковальски приближается к завершению погони Калифорнийского дорожного патруля, где устанавливаются два бульдозера и грузовик CBS News.Увидев бульдозеры, он оборачивается, но дальше по дороге сталкивается с тремя патрульными машинами. Затем он съезжает с дороги, чтобы подумать, затем снова садится в машину и продолжает ехать обратно к блокпосту. Когда белый Challenger проезжает мимо черного Chrysler Imperial, фильм останавливается, и Challenger исчезает в воскресенье в 10:02.

    Империал продолжается, а затем фильм возвращается в Денвер, штат Колорадо, двумя днями ранее в пятницу в 23:30, где началось путешествие Ковальски.Он только что прибыл в Денвер на черном Chrysler Imperial, который доставил из Сан-Франциско. Его начальник требует, чтобы он немного отдохнул, но Ковальски настаивает на том, чтобы той же ночью забрать посылку обратно в Сан-Франциско. Ковальски поручают доставить белый Челленджер. Он останавливается в байкерском баре, чтобы купить таблетки бензедрина, и говорит своему дилеру Джейку (Ли Уивер), что он должен добраться до Сан-Франциско к 3 часам следующего дня (хотя доставка должна быть не раньше понедельника). Они делают небольшую ставку (стоимость скорости), и Ковальски на большой скорости вылетает из Денвера.

    Позднее в субботу утром недалеко от Гленвуд-Спрингс, штат Колорадо, двое полицейских на мотоциклах появляются в зеркале заднего вида Ковальски и пытаются заставить его остановиться за превышение скорости. Он сбивает одного с дороги, и, остановившись и увидев, что офицер не ранен, Ковальски снова взлетает и встряхивает другого офицера, перепрыгивая через траншею. Ковальски преследуют по штатам Колорадо, Юта и Невада и в Калифорнии, но полиция не может его поймать. Всю дорогу радио Ковальского настроено на станцию ​​KOW, которая вещает из Голдфилда, штат Невада.Слепой афроамериканский ди-джей в KOW, известный как Super Soul, слушает полицейскую радиочастоту и призывает Ковальски уклоняться от полиции. Super Soul, кажется, понимает Ковальски и, благодаря писательскому тщеславию, кажется, видит и слышит реакцию Ковальски.

    В какой-то момент Ковальски останавливается заправиться на отдаленной заправке и, увидев молодую женщину у бензоколонки, вспоминает сцену из своей полицейской карьеры, в которой пожилой полицейский домогается сзади молодой женщины похожей внешности. полицейской машины в попытке получить информацию о торговле наркотиками.Ковальски вмешивается, чтобы спасти девушку. В наши дни остается несколько неясным, та же ли это женщина или кто-то, кто напоминает ее Ковальски.

    С помощью Super Soul, который называет Ковальски «последним американским героем» в своем радиошоу, Ковальски начинает привлекать внимание контркультуры и средств массовой информации. Байкеры и хиппи стекаются на радио KOW в Голдфилде, чтобы предложить поддержку. Во время полицейской погони в Неваде Ковальски оказывается в окружении полиции и убегает в пустыню.Там у него лопнуло левое переднее колесо. После замены он встречает гремучей змеи и ловца змей позади своей машины, когда кладет оригинальную шину в багажник. Ковальски помогает старик, который ловит змей в пустыне, сбежать от полицейского вертолета, который сейчас ищет его в пустыне. Старик приводит его в пятидесятническую секту, которая неохотно дает ему топливо. Затем старик перенаправляет Ковальски обратно на шоссе. Там он подбирает двух автостопщиков-геев, застрявших по пути в Сан-Франциско с табличкой «Молодожены» на заднем стекле.Они становятся воинственными и пытаются удержать его под прицелом, но Ковальски выбрасывает их из машины.

    Во второй половине дня в субботу полицейский и неизвестные головорезы, выкрикивая расистские эпитеты, совершают набег на студию KOW и физически нападают на Супер Соула и его инженера. Рядом с границей штата Калифорния Ковальски помогают байкер-хиппи и его обнаженная девушка, которая следила за полицейской карьерой Ковальски и сделала коллаж из статей о его истории. Создается впечатление, что она была увлечена Ковальски, но не может договорить то, что хотела сказать, и уезжает на своем мотоцикле.Они обнаруживают, что полиция теперь направляет поддержку Супер Души, чтобы заманить Ковальски в ловушку; они дают ему больше таблеток бензедрина и помогают ему пройти через блокпост, привязав мотоцикл с красным светом и сиреной воздушной тревоги к вершине Челленджера, обманом заставив полицию расчистить блокпост, чтобы он мог проехать быстрее, посадив его в Калифорния в субботу в 19:12. Это означает, что в субботу в 15:00 первоначальный гол Ковальского прошел без комментариев. Ковальски звонит по телефону-автомату дилеру Джейку, который прочитал о погоне в газете.Ковальски заверяет его, что с ним все в порядке, и он все еще намерен доставить машину в понедельник. Тем не менее, полиция Калифорнии установила датчики на проселочных дорогах, которые позволяют им отслеживать Ковальски, когда он едет ночью.

    В британском прокате фильма Ковальски подбирает таинственного автостопщицу (которую играет Шарлотта Рэмплинг). Ковальски принимает от нее марихуану, несмотря на то, что в прошлом несколько раз показывали отказ от наркотиков (кроме спида). Он останавливает машину, когда начинает чувствовать себя обдолбанным.Она говорит, что «ждала его везде и всегда». Когда он просыпается на следующее утро, она исчезла без следа. Согласно интервью с Барри Ньюманом и комментариям режиссера, автостопщик был олицетворением смерти, наконец настигнувшей Ковальски.

    Все еще раннее воскресное утро, когда Ковальски добирается до Сиско, Калифорния (пустой скотоводческий городок в предгорьях Сьерра-Невады к востоку от Сан-Франциско, но на самом деле снятый в отдаленной деревне Сиско, штат Юта, заброшенной сегодня).Там, преследуемый Калифорнийским дорожным патрулем, Ковальски догоняет начало фильма и врезается в два бульдозера, установленных полицией в качестве блокпоста, создавая роковой огненный шар своей смерти.

    Исчезающая точка немецкой истории: очерк перспективы

    История и память 17.1/2 (2005) 269-295 Когда дело доходит до истории, кажется, что каждый студент понимает, что, в конце концов, то, у кого есть пистолет Гатлинга, а у кого нет, определяет, кто и как будет рассказывать последующую историю.Тем не менее, существует более богатый способ взглянуть на историческую перспективу; оно происходит от перспективы в живописи, а точнее, от пересечения современного исторического мышления и открытия линейной проекции. В своем посвящении «Принца» Лоренцо Медичи Никколо Макиавелли намекнул на это пересечение. «Подобно тому, как люди, рисующие пейзаж, опускались на равнину, чтобы изучить природу гор и нагорья, а для изучения низменной земли они поднимались высоко в горы, так, — писал Макиавелли в 1513 году, — «Чтобы полностью понять природу народа, нужно быть государем, а чтобы полностью понять природу князей, нужно быть простым гражданином.Макиавелли подразумевает, что перспектива наблюдателя вне наблюдаемой вещи является предпосылкой для понимания. Для Макиавелли перспектива имела особое, живописное значение. Примерно столетием ранее Филиппо Брунеллески провел свои знаменитые эксперименты, приведшие к открытию линейных перспективу, которую Леон Баттиста Альберти затем систематизировал для использования своими коллегами-художниками в своем знаменитом трактате «О живописи», опубликованном в 1436 году. Существенным открытием является то, что с точки зрения смотрящего глаза линии трехмерного изображения на плоской плоскости сходятся в том, что Альберти назвал «центральной точкой».В английском языке в течение восемнадцатого века этот «знак», как его также называл Альберти, стал известен как «точка схода». С математической точностью он определял относительный размер всех других объектов на холсте. Точка схода хороша для размышлений, даже если жесткая конструкция Альберти — не единственный способ, которым художники передают перспективу. Тем не менее, точка схода предполагает, что перспектива порождает, а также ограничивает знания. Он спрашивает, какая точка на холсте является решающей для структурирования целого, и предполагает, что эта точка структурирует в сильном смысле.И он считает этот момент и композицию полотна «такими же устроенными для зрителя, как когда-то думали, что вселенная устроена для Бога». Суть проблемы не в святости каждой эпохи, а в постоянной борьбе между материалом и попыткой историка зафиксировать его, сделать видимым, понятным и устойчивым. Линейная перспектива — это, конечно, метафора, использование одного вида вещей для лучшего понимания другого. Как любовь — это не красная-красная роза, так и история — это не ренессансное полотно с точкой схода.Но для историописания живописная метафора старая, и если не просто клише, то она нам кое-что говорит. Когда Вольтер, например, сравнивал свои главы об эпохе Людовика XIV с «фресками великих событий того времени», он показательно добавлял: «главные фигуры на переднем плане, толпа на заднем плане. подробности!» И наоборот, когда социальные историки 1960-х и 1970-х годов говорили о расширении холста, выдвижении на первый план толпы и эмпатическом воспроизведении деталей повседневной жизни, критики старой школы задавались вопросом, где теперь должен быть центр.Они не ошиблись, спросив. При серьезном рассмотрении живописная метафора помогает нам рассмотреть место важных фактов в более широком образе; это позволяет нам видеть, что находится на переднем плане, а что находится вне поля зрения. Это также предписывает нам рассматривать эти вещи с аналитической позиции, которая не обязательно отдает предпочтение нашей нынешней точке зрения или сводит ее к предполагаемой политической идеологии. Вместо этого метафора предполагает, что, хотя мы теперь видим определенные исторические силы с большей ясностью, цена этой ясности — необходимая слепота в других сферах.Вышеизложенное может показаться самоочевидным, но стоит напомнить, что в настоящий момент…

    Точка схода — обзор

    2 Восстановление 3D-формы и 3D-сцены

    Матрица камеры определяет геометрию камеры — она ​​задает как проецировать 3D-точку на плоскость 2D-изображения. Для трехмерной точки ее изображение определяется однозначно. Следовательно, создание 2D-изображения из 3D-сцены представляет собой простую «прямую задачу» (Pizlo, 2001; Poggio, Torre, & Koch, 1985). Однако «обратная задача» восстановления 3D-сцены из ее 2D-изображения сложна, поскольку решение не является единственным, т.е.т. е. для любой заданной точки 2D-изображения существует бесконечно много точек 3D, которые могут создать одну и ту же точку 2D-изображения. Обратные задачи почти всегда сложны, потому что они «некорректно поставлены» и «плохо обусловлены». Говоря простым языком, обратные задачи «неразрешимы». Единственный способ решить обратную задачу — наложить априорных ограничений на семейство возможных интерпретаций, а затем объединить эти ограничения с имеющимися данными, чтобы найти наиболее разумное решение. В идеале это будет правильная, верная интерпретация условий физического мира.На рис. 4 показана блок-схема, иллюстрирующая, как восстановить 3D-сцену из одного 2D-изображения на основе априорных ограничений , а именно по направлению силы тяжести, симметрии и планарности (псевдокод приведен в Приложении C). Модель подробно описана чуть ниже.

    Рис. 4. Блок-схема модели восстановления 3D-сцены из одного 2D-изображения.

    Рис. 5. Красная линия над изображением 3D-сцены показывает горизонт в этой сцене. Красная точка под изображением показывает точку схода, соответствующую трехмерным вертикальным линиям.Главная точка отмечена белой точкой рядом с центром изображения. Геометрический центр изображения отмечен зеленой точкой. (Для интерпретации ссылок на цвет в легенде к этому рисунку читатель отсылается к веб-версии этой статьи.)

    Симметрия трехмерной формы является сильным априорным ограничением. Учитывая двумерное перспективное изображение симметричной трехмерной формы, его симметричная трехмерная интерпретация уникальна, за исключением размера и положения.Следующие уравнения показывают, как использовать матрицу камеры (P) для восстановления пары трехмерных симметричных точек (X1 и X2) из ​​их двумерного изображения (x1 и x2), если задана точка схода v для линии, соединяющей X1 и X2. 3

    Из уравнения. (4), матрица камеры P может быть выражена следующим образом:

    (7)P=(M3X3p4)

    , где M3X3=KR и p4=-KRC. Пусть x1 и x2 выражаются через евклидовы координаты, а x1∗ и x2∗ — их однородные координаты с третьим элементом, равным 1.Тогда множество всех трехмерных точек, образ которых равен x1 (или x2), можно выразить следующим образом (уравнение (6.14) в Hartley & Zisserman, 2003):

    (8)Xi=M−1(kixi∗−p4) i=1,2

    ki — свободные параметры. Чтобы решения X1 и X2 были симметричными, k1 и k2 должны удовлетворять следующему уравнению (вывод см. в Приложении A):

    (9)(v*TM-TM-1×1*v*TM-TM-1×2* |x1−v|−|x2−v|)(k1k2)=(2v∗TM−TM−1p4−2d0).

    Для восстановленных пар симметричных трехмерных точек нормаль плоскости симметрии определяется точкой схода v и равна M−1v∗.Положение плоскости симметрии определяется параметром d. d является свободным параметром и может быть любым вещественным числом, определяющим размер (или положение) восстановленного 3D-объекта. На рис. 7(а) показаны пять объектов, восстановленных из одного и того же 2D-изображения с камеры. Их плоскости симметрии имеют одинаковую ориентацию, но разное положение. Восстановленный объект мал, когда он находится близко к камере (голубой прямоугольник на рис. 7(а)). Восстановленный объект большой, когда он находится далеко от камеры.

    Хотя уравнение.(9) выглядит сложным, его можно упростить в приложениях, сделав некоторые предположения о параметрах камеры. Например, если перекос s равен 0, αx и αy одинаковы, а начало изображения совпадает с главной точкой, то K — диагональная матрица (K=diag(αx,αx,1)). Кроме того, если мировая система координат совпадает с системой координат камеры, то R — единичная матрица, а p4 — нулевой вектор. Отсюда следует, что М=К.

    Экв. (9) предполагает, что для восстановления симметричной трехмерной формы зрительная система должна: (1) знать, где находится точка схода, и (2) установить, какие точки в двухмерном изображении являются изображениями пар трехмерных симметричных точек. .Чтобы выполнить эти две вещи, потребуются два дополнительных априорных ограничений, а именно направление силы тяжести и линия, изображающая горизонт. 4

    Вычисление точки схода и идентификация симметричных пар

    Гравитация является одним из наиболее важных ограничений, действующих в нашей среде. Гравитация не только отвечает за стабильность в нашей среде; он также, скорее всего, отвечает за симметрию тел почти всех животных и дизайн симметричных объектов.Если плоскость земли горизонтальна, она ортогональна направлению силы тяжести. Объект будет устойчивым, если его тело симметрично относительно плоскости, параллельной направлению силы тяжести. Например, симметричное животное не упадет на бок, когда стоит. Из этого следует, что для симметричной трехмерной формы, стоящей на горизонтальной поверхности, отрезки, соединяющие симметричные точки, параллельны и ортогональны силе тяжести. Для всех параллельных линий, ортогональных гравитации, их точки схода падают на горизонт.Если плоскость земли не горизонтальна, сегменты линии симметрии симметричных объектов, стоящих на земле, параллельны земле, но не ортогональны направлению силы тяжести. Соответствующая исчезающая линия затем определяется фактической плоскостью земли, а не плоскостью, ортогональной направлению силы тяжести.

    Предположим, что нормаль к первому этажу равна Nh в мировой системе координат, тогда горизонт (то есть линия схода, соответствующая горизонтальной плоскости земли) выражается следующим образом (Результат 8.16 в Hartley & Zisserman, 2003):

    (10)lh∗=M−TNh.

    Для откалиброванной камеры горизонт известен за до того, как будет сделан снимок, что означает, что эта информация действительно априорно . Существующие данные свидетельствуют о том, что то же самое верно и для человеческого зрения. На восприятие горизонтального направления влияют как зрительные, так и вестибулярные сигналы (Matin & Fox, 1989). Как только горизонт известен, мы можем искать точку схода, которая является пересечением сегментов линии 2D-симметрии данного объекта.Поскольку точка схода должна быть на горизонте, поиск определяется только одним свободным параметром. Без горизонта есть два неизвестных параметра, определяющих положение точки схода, и точка не может быть надежно оценена (в частности, ее расстояние от изображения объекта на изображении 2D-камеры). Горизонт обеспечивает очень сильное ограничение для этого менее надежного параметра. уравнение (10) показывает, что горизонт равен произведению направления силы тяжести и обратной величины транспонированного М.Поскольку M (произведение внутренней матрицы K и матрицы вращения R) не связано с положением камеры (C), перемещение камеры в трехмерном пространстве оставляет горизонт и все точки схода на изображении неизменными. Эти инвариантные функции, вероятно, будут полезны в навигации роботов.

    Точка схода на горизонте получается путем вычисления пересечения линий симметрии (зеленые линии на рис. 6(b)) и горизонта (синяя линия). Зеленые линии (контуры на изображении) не всегда идеально прямые.Следовательно, первым шагом в вычислении точки схода является аппроксимация (с помощью метода наименьших квадратов) линий симметрии прямыми линиями.

    Рис. 6. (а) Плоскость симметрии трехмерного объекта, покоящегося на земле, вертикальна. (b) Сегменты линии симметрии обозначены зеленым цветом. (c) Пары симметричных контуров отмечены синим цветом. (Для интерпретации ссылок на цвет в легенде к этому рисунку читатель отсылается к веб-версии этой статьи.)

    Рис. 7. (a) Восстановление размера и положения трехмерного объекта.Маленький зеленый куб представляет собой трехмерное положение камеры робота. (b) Изображение восстановленной 3D-сцены (для онлайн-демонстрации перейдите по адресу: http://web.ics.purdue.edu/~li135/SceneRecover.html). (Для интерпретации ссылок на цвет в легенде к этому рисунку читатель отсылается к веб-версии этой статьи.)

    Пусть xi∗ представляет двумерные точки на линии симметрии. Пусть Akx3=(x1∗x2∗⋯xk∗)T. Тогда аппроксимирующая прямая l∗ параллельна собственному вектору (ATA)3×3, соответствующее собственное значение которого наименьшее. 5  Как только каждая линия симметрии аппроксимируется прямой линией, мы можем оценить точку схода для этих линий симметрии. Предположим, что для одного объекта l1∗,l2∗,…,ln∗ — это n линий симметрии. Из-за шума пересечения линий симметрии с горизонтом не идентичны. Поэтому мы оцениваем точку схода как точку, которая имеет наименьшее квадратное расстояние до всех линий симметрии.

    Пусть горизонт lh∗=((lh∗)x(lh∗)y(lh∗)w), тогда mh∗=(−(lh∗)y(lh∗)x0) представляет направление lh∗ .Предположим, что v0∗ — одна точка на горизонте такая, что (v0∗)Tlh∗=0, тогда точка схода оценивается как: )TBTBv0∗(mh∗)TBTBmh∗ и B=(l1∗l2∗⋯lk∗)T. Вывод приведен в Приложении B.

    После оценки точки схода пары точек на 2D-изображении, которые являются изображениями симметричных точек объекта, могут быть установлены как пересечения пар соответствующих контуров и линий, исходящих из от точки схода.На рис. 6(c) показано, как определить симметричную пару кривых. Эти кривые нарисованы синим цветом. Симметричные пары точек на соответствующих кривых коллинеарны точке схода. Трехмерная симметричная форма затем может быть восстановлена ​​путем восстановления всех пар симметричных точек в соответствии с уравнением. (8).

    Восстановление скрытой части

    Мы только что показали, как восстановить пары симметричных трехмерных точек с помощью уравнения. (8). Обратите внимание, однако, что для восстановления трехмерной точки необходимо знать как изображение этой точки, так и ее симметричного аналога.Другими словами, симметричные пары в 2D-изображении должны быть видны. Например, спинка, сиденье и передние ножки стула на рис. 6(b) могут быть восстановлены на основе ограничения симметрии, поскольку видны их соответствующие симметричные контуры. Однако две задние ноги нельзя восстановить, используя только симметрию, потому что одна из ног скрыта. В этом случае мы начинаем с использования ограничения плоскостности, чтобы восстановить видимую точку стула. Контуры, изображающие правую сторону стула, показанного на рис.6(b) компланарны (приблизительно), и мы можем оценить плоскость, содержащую эти контуры, по точкам и контурам, которые были восстановлены с помощью уравнения. (8) (их можно было восстановить, поскольку обе симметричные пары были видны). Как только это будет сделано, пересечение этой плоскости и плоскости, определяемой изображением видимой правой задней ноги и центром проекции камеры, представляет собой трехмерную линию, содержащую восстановленную правую заднюю ногу. Его невидимый симметричный аналог получается путем отражения восстановленной правой задней ноги относительно плоскости симметрии (см., 2009 г., подробнее).

    Восстановление формы и масштаба естественной 3D-сцены

    Мы указывали (выше), что для восстановленных 3D-форм их размеры и положение не определены, но «размещение» их на земле позволит однозначно определять относительные положения, размеры и попарные расстояния между всеми трехмерными объектами. Когда форма 3D-объекта восстановлена, объект может быть либо маленьким и близким к камере, либо большим и далеким от камеры (см.7(а)). Когда высота камеры над полом известна, существует только один размер и только одно соответствующее расстояние, на котором данный объект будет лежать на полу. На меньших расстояниях восстановленный объект будет парить в воздухе, а на больших расстояниях объект будет ниже пола. Таким образом, вне зависимости от количества объектов в сцене их размеры, положения и расстояния определяются только одним параметром, а именно высотой камеры. Неоднозначность остается только для объектов, чье относительное положение по отношению к полу неизвестно: это происходит всякий раз, когда нижняя часть объекта закрыта.Всякий раз, когда это происходит, размер и расстояние до объекта будут неопределенными. Но поскольку реальные объекты не могут занимать одно и то же физическое пространство, эту неопределенность можно уменьшить, используя информацию, полученную от близлежащих объектов. Весьма вероятно, что априорных ограничений, используемых в нашей модели, также используются зрительной системой человека. Суждения субъекта об относительных расстояниях и углах очень точны, когда они сделаны со структурированными сценами, подобными тем, что на рис. 1 (Квон, 2012), но они очень неточны, когда условия просмотра и стимулы обеднены.Например, бинокулярные наблюдатели допускают большие систематические ошибки в оценке расстояний, когда в полной темноте видны лишь несколько точек света (Foley, 1972), и они неправильно оценивают углы, образованные сферическими объектами, подвешенными на веревках к потолку (Doumen, Kappers, & Koenderink, 2006, 2007, 2008).

    На рис. 7(b) показана восстановленная 3D-сцена для изображения на рис. 5. В онлайн-демонстрации по адресу http://web.ics.purdue.edu/~li135/SceneRecover.html показана анимация этого восстановления. Ширина и высота детских стульев были около 30 см.Точность нашего восстановления размера и расстояния можно оценить, сравнив их расстояния и размеры с 20 см. широкая шкала единичных квадратов показана на полу. Положение и ориентация камеры робота, используемой для создания этого изображения, обозначены голубым прямоугольником. Эти результаты показывают, что наш алгоритм не только точно восстановил размер и расстояние до трехмерных объектов, но и восстановил все объекты целиком, включая их невидимые задние контуры!

    Мы предоставили читателю демонстрацию для иллюстрации методов, описанных в этом разделе.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.