Что такое шаговое напряжение и напряжение прикосновения

Шаговое напряжение: его опасность и меры защиты

Получить удар током можно не только прикоснувшись к оголённому проводу, заземлённым предметам или корпусу устройства с неисправной электроизоляцией. Существует вероятность попадания под шаговое напряжение, возникающее в том случае, если провод с действующей ЛЭП падает на землю.

Увидев кабель, лежащий на земле, не стоит радоваться нежданной удаче, ведь он может таить в себе опасность. Если ЛЭП не отключена, то электроток продолжает спокойно течь и может оказать негативное влияние на любой объект, будь то человек, животное или автомобиль.

Опасность шагового напряжения имеет тенденцию к снижению, если объект расположен на значительном удалении от оборванного провода.

Что такое шаговое напряжение?

Напряжение прикосновения и шаговое напряжение – это термины-синонимы. И в обоих случаях речь идёт о напряжении, возникающем между двумя точками цепи электротока. Точки располагаются на дистанции в один шаг, а это примерно 80 см, и именно между ними создаётся опасный потенциал. Здесь многое зависит от силы тока и расстояния от человека до точки контакта провода с землёй. Когда возможно возникновение шагового напряжения? Если:

• Оборвался провод ЛЭП или локальный кабель, при помощи которого электричество поставляется конкретному потребителю.
• Произошла авария на электроподстанции.
• Попала молния в опору ЛЭП или молниеотвод.
• Случилось короткое замыкание.
• Имеет место быть иным чрезвычайным происшествиям.

В каком радиусе можно попасть под шаговое напряжение?

Шаговое напряжение зависит от силы тока и удельного сопротивления материала, через который он проходит. Как правило, это грунт, и если он влажный, то это нужно принять во внимание, так как радиус действия увеличивается. Относительно безопасным является расстояние от оборванного провода до объекта в 20 м. Зона действия шагового напряжения зависит от многих факторов, равно как и уровень воздействия на человека:

• Температура окружающей среды.
• Тип обуви, в которую обут человек (если это резиновые сапоги, то вероятность получения электротравмы минимальна).
• Наличие в крови алкоголя.
• Расстояние от источника опасности.
• Тип и влажность грунта.
• Наличие открытых ран на ногах.

Радиус действия шагового напряжения существенно увеличивает влажное основание. И особо опасной является зона, расположенная в радиусе 5-10 метров от источника.

Радиус поражения на воде и земле вычисляется по специальным формулам и на проведение расчётов в критической ситуации не хватает времени.

Для проведения таких расчётов необходимо вычислить сопротивление грунта, который состоит из разных слоёв, а потом умножить эту величину на определённый коэффициент. Это позволяет определить и шаговое напряжение, и безопасное расстояние, и на сколько метров эта зона распространяется.

Чем опасно шаговое напряжение?

Приближение к упавшему проводу, на который подаётся электроток, очень опасно и для животных, и для людей, особенно, если объект находится в радиусе 5-10 м от источника.

При попадании в зону действия шаговых напряжений человек падает на землю из-за того, что его мышцы начинают непроизвольно, судорожно сокращаться.

Именно в этот момент оно перестаёт воздействовать на объект, поскольку электрический ток начинает уже проходить через всё тело, а это уже может стать причиной летального исхода.

Человек может выйти из зоны поражения самостоятельно, если будет знать некоторые простые правила, а вот животное, попавшее в столь опасную зону, запросто может погибнуть, и в группе риска находится крупнорогатый скот, да и вообще – все крупные животные, имеющие солидное расстояние шага. Следует запомнить, что причина возникновения шагового напряжения сокрыта в оборванном проводе, к которому нельзя подходить на расстояние, ближе, чем 8 м. Если это нужно сделать по долгу службы, то следует принять все меры защиты.

Выход из зоны шагового напряжения

Если помощи ждать неоткуда, а человек оказался в опасной зоне, то он должен помочь себе сам. Даже безопасное для жизни шаговое напряжение может оказать негативное влияние на здоровье.

Но чем ближе расстояние к упавшему проводу, тем выше вероятность получения электротравмы. Сначала человек может почувствовать лёгкое покалывание, зуд или жжение, потом спазмы.

Когда он падает на землю, то действие негативное воздействие электротока увеличивается, и потерпевший начинает испытывать резкую боль, и всё может закончиться параличом.

Способы выхода из зоны шагового напряжения зависят от конкретной ситуации. В любом случае, нужно снизить размер шагов.

Если человек находится в относительно адекватном состоянии, то порядок перемещения таков: нужно встать на одну ногу и совершать прыжки, причём, чем меньше будет их размер, тем больше появится шансов на благополучный исход. Способы защиты от шагового напряжения достаточно разнообразны.

Например, если человек почувствовал, что «он попал», нужно быстро сомкнуть обе ноги. Это позволит понизить разность потенциалов в месте соприкосновения ступней с грунтом.

Как необходимо передвигаться в зоне шагового напряжения?

Бежать стремглав из опасного места категорически запрещено. Каждый, кто это сделает, рискует попасть под повторное напряжение. Безопасный выход подразумевает медленное передвижение, мелкими «семенящими» шажками, и такую «походку» принято называть «гусиным шагом». Ноги от земли отрывать запрещено. Если по пути движения имеются сухие доски, то идти нужно по ним, так как сухое дерево является отличным диэлектриком, а вот к кирпичам и железобетонным конструкциям это не относится.

Каким образом следует передвигаться по зоне шагового напряжения? Ещё один способ – это тот, который описан выше: на одной ноге.

Но его задействовать не всегда возможно, так как не все умеют «скакать на одной ножке», а случайное падение может даже стать причиной летального исхода.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения запрещают двигаться по спирали или по направлению к оборванному проводу. По статистике, 80% самостоятельных выходов из опасной зоны не имеют никаких последствий для здоровья.

Правила эвакуации пострадавшего из зоны действия электротока

Если пострадавший лежит в зоне шагового напряжения, то не стоит бежать к нему, особенно, если ноги «спасателя» обуты не в диэлектрические боты, а обычную обувь. В идеале, нужно входить в опасную зону подготовленным, а это значит, что в наличии должны быть диэлектрические перчатки и хотя бы резиновые галоши. При отсутствии подходящей обуви нужно приблизиться к пострадавшему «гусиным шагом», не отрывая подошвы обуви от земли.

Чтобы исключить поражение человека, пришедшего на помощь, электрическим током, он должен браться за пострадавшего только одной рукой, и только в том случае, если его одежда – сухая. Расстояние, на которое придётся оттащить потерпевшего, составляет 8 м, но если инцидент произошёл в помещении, то оно сокращается в два раза. При наличии возможности, следует отключить электричество так быстро, как это возможно.

Освобождение пострадавшего от воздействия шагового напряжения возможно только при использовании средств индивидуальной защиты.

Источник: https://vseotoke.ru/elektrobezopasnost/shagovoe-napryazhenie

Техника безопасности на производстве

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения. Расчет ведут по следующим формулам:

при боковом освещении:

,

при верхнем освещении:

,

где Sо, Sф- площадь окон и фонарей , м2; SП – площадь пола, м2; ен – нормированное значение КЕО; Кз – коэффициент запаса (Кз=1,2-2,0);

hо, hф – световые характеристики окна, фонаря; t — общий коэффициент светопропускания; r1, r2 – коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и противостоящими зданиями; kф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Значения коэффициентов для расчета естественного освещения принимают по таблицам СниП ІІ-4-79.

Шаговое напряжение и напряжение касания

Если человек касается одновременно двух точек, между которыми существует замкнутая цепь, через тело человека проходит ток. Значение этого тока зависит от схемы прикосновения, каких частей электроустановки касается человек, а также от параметров электрической сети.

Различают напряжения прикосновения и шага.

Напряжение прикосновения — это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Во всех случаях контакта с частями, нормально или случайно находящимися под напряжением, это напряжение прикладывается ко всей цепи человека, куда входят сопротивления тела человека, обуви, или грунта, на котором стоит человек. Напряжение прикосновения приложено только к телу человека, а поэтому его можно определить как падение напряжения в теле человека:

Uпр=Ih·Rh

При двухфазном прикосновении к токоведущим частям напряжения прикосновения равно рабочему напряжению электроустановки, а в трехфазной сети – линейному напряжению. При однофазном прикосновении к токоведущим частям напряжение прикосновения определяется фазным напряжением относительно земли.

Напряжение шага – напряжение шага между двумя точками цепи тока, находящимися на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Если человек находится на грунте вблизи заземлителя, с которого стекает ток, то часть этого тока может ответвляться и проходить через ноги человека по нижней петле.

Ток, проходящий через человека, зависит от тока замыкания на землю: Ih=φ(Iз). во всех случаях, кроме двухфазного прикосновения, в цепи тока через человек участвует грунт, одна из точек касания находится на поверхности грунта, при этом ток через человека зависит от тока замыкания на землю.

Чтобы выявить эту зависимость и определить ток через человека, надо провести анализ явлений прохождения тока в грунте.

Основные причины возникновения пожаров на предприятиях и средства пожарной профилактики

Наиболее частые причины возникновения пожаров на промышленных предприятиях – неосторожное обращение с огнем, неисправность производственного оборудования, нарушения технологического процесса, нарушения правил эксплуатации электрооборудования, несоблюдение мер пожарной безопасности при проведении электрогазосварочных работ и некоторых другие.

Пожар на производстве может возникнуть вследствие причин неэлектрического и электрического характера.

Причины неэлектрического характера:

— неправильное устройство и неисправность котельных печей, вентиляционных и отопительных систем, отопительных приборов и технологического оборудования;

— неисправность систем питания и смазки в работающих двигателях механизмов;

— нарушение технологического процесса;

— нарушение требований пожарной безопасности при газосварочных работах, резке металлов, пользовании паяльными лампами;

— халатное и неосторожное обращение с огнем – курение, оставление без присмотра нагревательных приборов, разогрев деталей и сушка;

— самовозгорание или самовоспламенение веществ.

Причины электрического характера:

— короткие замыкания, перегрузки, искрения от нарушения изоляции, что приводит к нагреванию проводников до температуры воспламенения изоляции;

— электрическая дуга, возникающая между контактами коммутационных аппаратов, не предназначенных для отключения больших токов нагрузки, а также придуговой электросварке;

— неудовлетворительные контакты в местах соединения проводов и их сильный нагрев вследствие большого переходного сопротивления при протекании электрического тока;

— аварии с маслонаполненными аппаратами, когда происходит сброс в атмосферу и воспламенение продуктов разложения минерального масла и смеси их с воздухом;

— искрение в электрических аппаратах и машинах, а также искрение в результате электростатических разрядов и ударов молнии;

— неисправность в обмотках электрических машин при отсутствии надлежащей защиты.

Рост единичной мощности агрегатов, интенсификация технологических процессов, т.е. увеличение объемов и скоростей движения подчас пожаро- и взрывоопасных материалов, применение высоких температур и давлений, максимальная механизация и автоматизация выдвигают повышенные требования к надежности и эффективности пожаро- и взрывозащиты.

Как показывает практика, авария даже одного крупного агрегата, сопровождается пожаром и взрывом, а в химической промышленности они часто сопутствуют один другому, может привести к весьма тяжким последствиям не только для самого производства и людей его обслуживающих, но и для окружающей среды. В этой связи чрезвычайно важна правильная оценка уже на стадии проектирования пожаро- и взрывопредупреждения и защиты.

Именно этой цели служат ГОСТ ССБТ, СниП, нормы технологического проектирования, созданные на основе изучения и обобщения науки и практики в области борьбы с пожарами и взрывами на производстве.

Анализ аварий в химической промышленности показывает, что, несмотря на многообразие технологических схем, оборудования и самих процессов, характер их опасности во многом схож.

Для предаварийного состояния характерно образование взрывоопасных газопаровых смесей, накопление и образование взрывоопасных пылевоздушных смесей, жидких и твердых взрывоопасных продуктов в аппаратах и коммуникациях и инициирование воспламенения и взрыва источниками воспламенения; образование взрывоопасного облака в производственных зданиях, а также на территории предприятия и т.д.

Это говорит о том, что, проводя анализ пожаро- и взрывоопасности технологического процесса в целом, необходимо знать пожаро- и взрывоопасные свойства веществ, поступающих и образующихся в производстве, знать их количество, степень пожаро- и взрывоопасности среды внутри аппаратов и оборудования, а также возможные причины выхода горючих веществ в производственное помещение, причины и пути распространения пожара по коммуникациям и производственному зданию. Необходимо также определить возможность появления внутренних и внешних источников воспламенения и инициирования взрыва как в аппарате, так и в производственных зданиях и не территории предприятия и т.д.

Источник: http://www.refbzd.ru/viewreferat-1200-2.html

3.10.2. Напряжение прикосновения. Шаговое напряжение

Напряжениемприкосновения называется напряжение,возникшее в цепи тока замыкания на землюмежду двумя ее точками в моментприкосновения к ним человека.

Напряжениемшага или шаговым напряжением называетсянапряжение, обусловленное током замыканияна землю между точками земли или пола,на которые человек (или животное) можетнаступить одновременно.

Впроцессе эксплуатации электроустановокне исключена возможность прикосновениячеловека к токоведущим частямэлектроустановки, находящимся поднапряжением. В большинстве случаевприкосновение происходит, когда человекстоит на земле или на проводящем основании(пол, площадка); оно может быть однополюснымили двухполюсным. При этом возникаетэлектрическая цепь, одним из участкомкоторой будет тело человека.

Придвухполюсном прикосновении человекоказывается под полным рабочим напряжениемустановки.

Приоднополюсном прикосновении величинатока зависит не только от напряженияустановки, но и от других факторов,например, режима нейтрали, состоянияизоляциисети, состояния пола в помещении, обувичеловека и др.

Рис. 10.8. Однофазное(однополюсное) прикосновение к токоведущимчастям:

а — в сети сизолированной нейтралью; б — в сети сзаземленной нейтралью

Рис.10.9. Прикосновениек корпусу, оказавшемуся под напряжением:

а — при исправном заземлении; б — при отсутствии заземления

Напряжениеприкосновения -напряжение между двумя точками цепитока, которых одновременно касаетсячеловек.

Вовсех случаях контакта человека с частями,нормально или случайно находящимисяпод напряжением, это напряжениеприкла­дывается ко всей цепи человека,куда входят сопротивления тела человека,обуви, пола или грунта, на котором стоитчеловек, и т. п.

Рис.10.10 Напряжениеприкосновения к заземлённым нетоковедущимчастям, оказавшимся под напряжением:

1 – криваяраспределения потенциалов; 11 – криваяраспределения напряжения прикосновения.

Рис.10.11.Напряжение шага. а –общая схема; б –растекание тока

3.11.1. Применение малых напряжений

Еслиноминальное напряжение электроустановкине превышает длительно допустимогонапряжения прикосновения, то дажеодновременный контакт человека стоковедущими частями разных фаз илиполюсов будет безопасен.

Наибольшаястепень безопасности достигается принапряжениях 6-10В, так как при таком напряжении ток черезчеловека не превысит 1-1,5мА. В помещениях с повышенной опасностьюи особо опасных, где сопротивление цепичеловека может быть значительно снижено,ток через человека может в несколькораз превысить это значение.

Однако дажеесли принять сопротивление тела человекаRh = 1000Ом, ток не превысит значения,длительно допустимого при случайномприкосновении (10 мА).

Напрактике применение таких малыхнапряжений ограничено шахтерскимилампами (2,5В) и некоторыми бытовымиприборами (игрушки, карманные фонари,электробритвы и т.п.). В производственныхпереносных электроприемниках с цельюповышения безопасности применяютсянапряжения 12, 36 и 42В. В помещениях сповышенной опасностью для переносныхэлектроприемников рекомендуетсяноминальное напряжение 36В.

Сопротивлениетела человека при этом напряжении можнопринять 2 кОм, и ток через человека вслучае прикосновения к двум выводамили фазам может быть 18 мА. Такой ток длябольшинства людей является неотпускающим.Следовательно, двухфазное прикосновениепри напряжении 36В опасно. Безопасностьобеспечивается только при однофазномприкосновении.

В особо опасных помещениях,где ручной электроинструмент питаетсяот источника напряжением 36В, а ручныелампы -12В, ток через человека может быть ещёбольше. В таких помещениях сопротивлениетела человека может не превышать 1 кОми ток через человека при напряжении 36В равен 36 мА, при 12 В -12 мА.

Ввиду того что одним применениеммалых напряжений не достигаетсядостаточная степень безопасности,дополнительно принимаются другие мерызащиты -двойная изоляция, защита от случайныхприкосновений, электрозащитные средстваи др.

Однофазное(однополюсное) прикосновение к токоведущимчастям, а также прикосновение коказавшемуся под напряжением корпусу,даже незаземленному, при малом напряжениибезопасно.

Источник: https://studfile.net/preview/5056017/page:27/

Новости Электротехники №3(69) | ДЕН+ЗЁНЕ:

ДЕН+ЗЁНЕ

Открыть в формате PDF

В помощь проектировщикам фирма Dehn+Söhne продолжает публиковать серию статей профессора Э.М. Базеляна по молниезащите.
Оценка опасности прямых ударов молнии, ее термического и механического воздействия, целесообразность молниезащиты, проблемы надежности молниеотводов, особенности защиты офисных зданий – эти темы уже были рассмотрены в материалах предложенного цикла. – в свободном доступе на сайте www.news.elteh.ru.

Эдуард Базелян, д.т.н., профессор, зав. лабораторией молниезащиты ЭНИН им. Г.М. Кржижановского

Практика молниезащиты
напряжения прикосновения и шага при ударе молнии

Напряжения прикосновения и шаговое напряжение – опасные параметры, которые не без оснований упоминаются в практических руководствах по молниезащите любой страны. Действительно, прямой удар молнии в человека – явление исключительно редкое.

Одиночный человек на открытой местности в средней полосе России будет поражен молнией не чаще, чем 1 раз за 3000 лет, а многочисленные случаи гибели группы людей на футбольном поле, пляже или у автобусной остановки – результат действия шаговых напряжений.

Их природа хорошо известна и связана с растеканием в земле тока молнии.

Шаговое напряжение

Нельзя сказать, что грунт – очень хороший проводник. Его удельное сопротивление примерно в 1 000 000 000 раз выше удельного сопротивления стали. Когда ток молнии растекается в грунте, там в полном соответствии с законом Ома создается высокое напряжение. Наибольшим потенциалом обладает место ввода тока молнии. По мере удаления от него потенциал падает, но далеко не так быстро, как хотелось бы.

Диаграмма (рис. 1) демонстрирует, как это происходит в рядовом подмосковном суглинке с удельным сопротивлением 100 Ом·м при ударе молнии с током 100 кА. Даже на расстоянии 20 м от места удара потенциал поднялся до 100 кВ. Человек, который там находится, касается ногами земли в точках с разными потенциалами. В результате на длине шага возникает напряжение Uшаг, равное разности потенциалов между точками касания. Через тело протекает ток, который может быть опасным для жизни.

Рис.1. Растекание тока молнии в грунте (ρ = 100 Ом·м)

График зависимости величины шагового напряжения от расстояния до точки удара молнии (рис. 2) показывает, что значение Uшаг снижается не слишком сильно. Во всяком случае молния все еще опасна на расстоянии 20–30 м, где Uшаг измеряется десятками киловольт. Теперь становится понятным массовое поражение игроков на футбольном поле или пассажиров на автобусной остановке.

Рис. 2. Зависимость Uшаг от расстояния до точки удара молнии

Напряжение прикосновения

К опасному воздействию высокого напряжения может привести любой контакт человека с точками разного потенциала. Например, можно стоять на земле и прикоснуться к какой-либо металлоконструкции здания, когда в него ударила молния.

Чаще всего речь идет о токоотводе, который отводит к заземляющему устройству ток молнии. Здесь к разности потенциалов в грунте добавляется еще ЭДС магнитной индукции, наводящаяся в контуре из токоотвода, тела человека, его руки и поверхности земли.

Величина этой ЭДС прямо пропорциональна площади контура (обычно s ~ 1 м2) и скорости роста тока молнии в токоотводе.

По существующим нормам приходится ориентироваться на максимальную скорость AI = 2 · 109 А/с и учитывать, что токоотводов должно быть как минимум два, а потому в каждом течет только половина тока. Для оценки в случае двух токоотводов пригодна формула:

,

где lр – расстояние от человека до токоотвода (фактически – длина прикоснувшейся к нему руки), rт – радиус токоотвода.

Если, например, lр = 0,7 м, а rт = 0,01 м, вычисления дают 130 000 В = 130 кВ. Хотя время действия такого напряжения вряд ли превысит микросекунду, сотня киловольт представляется вполне значимой величиной, к которой нужно отнестись с должным уважением.

Формула позволяет провести оценку и при большем числе токоотводов. Для этого их фактическое число надо подставить в знаменатель формулы вместо двойки. Сразу видно, что увеличение числа токоотводов – эффективное средство снижения напряжения прикосновения. Этим широко пользуются проектировщики.

Проектировщики также стараются разместить токоотводы в труднодоступных местах, что на практике далеко не всегда удается. В этом случае безопаснее применять изолированные токоотводы. Например, фирма Dehn+Söhne предлагает токоотводы с изоляцией на 100 кВ при импульсе 1,2/50 мкс. Такой токоотвод в каталоге компании называется CUI-проводник и представлен в двух исполнениях – длиной 3,5 и 5 метров (артикулы 830208 и 830218 соответственно).

CUI-проводник (фото 1) представляет собой медный проводник сечением 50 мм2, покрытый изоляцией из сетчатого полиэтилена (PEX) толщиной примерно 6 мм. Сверху дополнительно нанесен тонкий слой полиэтилена (PE) для защиты от воздействия окружающей среды.

Фото 1. CUI-проводник фирмы Dehn+Söhne

CUI-проводник подключается при помощи клеммы к спускающемуся токоотводу и вертикально по кратчайшему расстоянию соединяется с системой заземления (фото 2).

Фото 2. Установка CUI-проводника

Положив руку на изолированный токоотвод, человек мало чем рискует непосредственно. Полимерная изоляция надежно защищает его от контакта с внутренним металлическим проводником. ЭДС магнитной индукции не в состоянии ее пробить.

Тем не менее опасность существует. Ее создает скользящий разряд по наружной поверхности изоляции. Он не требует большого напряжения для своего развития и может протянуться на метры от точки подключения к неизолированному токоотводу до кисти руки человека, коснувшейся изоляции.

Особенно сильно этот эффект проявляется при дожде, когда вся поверхность изоляции мокрая. Специальный дополнительный экран в  верхней части изолированного токоотвода эффективно устраняет такую возможность, обеспечивая сухую зону (фото 3).

Это подтверждено испытаниями при воздействии капель дождя в соответствии с МЭК 60060-1 (фото 4).

Фото 3. Дополнительный экран токоотвода

Фото 4. Испытания токоотвода

Нормы и решения

Жаль, что поверхность земли нельзя покрыть столь же прочной изоляционной пленкой, как и токоотвод. Тогда проблема шаговых напряжений была бы решена кардинально.

Отечественный норматив СО-153-34.21.122-2003 рекомендует прокладывать заземлитель по внешнему периметру здания на глубине около 0,5 м. Компьютерный расчет позволяет проследить, как меняется величина шагового напряжения по мере удаления от дома с размерами в плане, скажем, 30 на 30 метров. Удельное сопротивление грунта принято равным 500 Ом·м (песок); расчетный ток 100 кА соответствует III уровню молниезащиты.

В этом случае непосредственно у стены человек рискует попасть под напряжение почти 70 кВ. Дальше от дома напряжение меньше, но даже на расстоянии 20 м оно все еще превышает 5 кВ.

Действующий норматив РД 34.21.122-87 для защиты от шаговых напряжений рекомендует укладывать асфальтовое покрытие в местах частого нахождения людей. Толстый слой асфальта выполнит ту же роль, что и изоляция токоотвода. Такое решение возможно у общественных зданий, но вряд ли найдется хозяин, готовый устроить асфальтовую пустыню у своего коттеджа.

Не согласится он и на превращение практически всего приусадебного участка в контур заземления. Контур придется монтировать на глубине до 1 м, прокладывая горизонтальные металлические полосы с шагом до 2 м. Только тогда для рассматриваемого случая с контуром 30×30 м2 шаговое напряжение упадет до 1,5 кВ, причем только в его центральной части. Ситуация на границе окажется значительно опаснее.

Здесь возникает закономерный вопрос о предельно допустимой величине напряжения. На него до сих пор нет четкого ответа.

Из самых общих соображений ясно, что опасность электротравмы при прочих равных условиях нарастает со временем действия напряжения. В руководстве по технике безопасности предельно допустимым считается 50 В при времени воздействия 1 с, 100 В при 0,5 с и 650 В при 0,01 с.

Грозовое перенапряжение короче на 2 порядка величины, а потому допустимое значение напряжения должно быть еще выше.

Но насколько? Медики и физиологи официально не предлагают конкретных значений, а без серьезных физиологических исследований электрики не в состоянии принимать обоснованные регламентные требования.

Проблема явно зашла в тупик и нуждается в неотложном решении, потому что конструкция заземляющих устройств в молниезащите должна обеспечивать не только допустимое значение сопротивления заземления при растекании токов молнии, но и безопасные напряжения прикосновения и шага. На практике это далеко не одно и то же и требует совершенно разных затрат металла на заземляющие электроды.

DEHN + SÖHNE
Представительство в России

Источник: http://www.news.elteh.ru/arh/2011/69/26.php

Каковы правила перемещения в зоне шагового напряжения?

В местах с шаговым напряжением следует быть предельно внимательным Опасность электричества заключается в том, что оно не имеет привычных для человека признаков, сигнализирующих об опасности.

Так, мы можем услышать звук от приближающейся машины, увидеть огонь и почувствовать запах дыма. Понять, что перед вами находится потенциально опасная зона под напряжением бывает сложно. Зачастую, человек осознает опасность только после попадания в радиус напряжения шага.

Как обезопасить себя, передвигаясь по зоне, и как выйти за территорию шагового напряжения – читайте ниже.

Что такое напряжение шага и каковы могут быть последствия попадания человека в его радиус? Правильный ответ будет следующим: “шаговым (или напряжением прикосновения) называется такое напряжение, которое возникает между несколькими точками цепи электрического тока, расположенными на дистанции в шаг, на которых человек стоит одновременно”.

Опасность для человека может нести напряжение между точками, расположенными на поверхности земли или любого другого основания в зоне растекания тока с токопроводящего заземляющего элемента.

Так, в зависимости от напряжения на электролинии и расстояния от контакта до человека, шаговое напряжение может составлять от 10 до нескольких тысяч вольт на шаг. При этом, безопасным для человека считается напряжение переменного тока до 50 В, шагового – до 40 В.

Возникновение шагового напряжения возможно при:

• Обрыве провода линии электропередачи;
• Обрыве локального кабеля, поставляемого электричество к отдельному потребителю (объекту);
• Перепадах атмосферного давления;
• Авариях на электрических подстанциях;
• Попадании молнии в молниеотвод или опору электропередач;
• Коротких замыканиях токопроводящих проводов на улице или в помещении.

В зоне, где есть шаговое напряжение, должны работать люди с соответствующим оборудованием и специализацией

Особо опасно, при этом, находиться на влажном асфальте, в болотистой местности. Ведь вода является отличной средой для проведения электрического тока. Поэтому шаговое напряжение обусловливается удельным электрическим сопротивлением земли, силой тока, протекающего сквозь нее.

Максимальный радиус шагового напряжения

Особо важным, при передвижении по зоне растекания токов шагового напряжения, является определение ее радиуса. Так, на тяжесть поражения человека электричеством влияет то, на каком расстоянии от места пробоя он находится. Немаловажным является и то, на каких точках потенциала расположены ноги человека.

Так, зона опасная растекания токов при пробоях образуется, обычно, в радиусе 20 метров от места пробоя.

При этом, следует помнить, что влажное основание увеличивает радиус растекания тока. Самым опасным является напряжение в радиусе 5-8 метров от места пробоя, если напряжение в месте пробоя равняется 1000 и более Вольт. Если величина тока в месте пробоя не превышает 1000 Вольт, то опасный радиус действия напряжения шага может быть сокращен до 5 метров.

Максимальный ущерб здоровью будет нанесен в том случае, если одной ногой человек будет стоять на заземлителе, а второй – на шаговом расстоянии от заземлителя. При этом, следует учитывать, что длина шага взрослого мужчины, будет около 82 см.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Избежать попадания в шаговую зону можно, будучи особо внимательным. Так, пересекая линии электропередач, необходимо убедиться в отсутствие касающихся земли силовых кабелей. Кроме того, опасность могут составить и провода, обматывающие стволы деревьев, металлические конструкции.

Электрический ток способен проходить через металлические, деревянные и бетонные проводники, создавая вокруг них потенциал.

Особенно сильным будет токовое воздействие на влажные проводники. Для того, чтобы безопасно покинуть зону напряжения прикосновения, необходимо придерживаться правил электробезопасности.

Так, правила перемещения в радиусе напряжения шага гласят:

• Передвигаться по зоне напряжения необходимо, используя “гусиный шаг”;
• Во время движения пятка шагающей ноги должна приставляться к носку опорной;
• Запрещается отрывать подошвы от земли или любого другого основания;
• Размер шагов необходимо максимально уменьшать;
• Запрещается передвигаться по зоне бегом;
• Запрещается двигаться по направлению к лежащему кабелю;
• Запрещается двигаться “по спирали”.

Чтобы правильно себя вести в зоне шагового напряжения, нужно тщательно изучить теорию

Передвижение ремонтного персонала в радиусе поражения шаговым напряжением должно выполняться после проведения расчета предельного шагового напряжения и его радиуса. При этом, согласно правилам, которые регламентирует “Охрана труда”, рабочие должны соблюдать меры защиты: передвигаться по зоне в диэлектрических ботах, иметь при себе диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, измерители напряжения, слесарно-монтажные инструменты с изолирующими рукоятками.

Расчет шагового напряжения

Под шаговым напряжением понимается разность электростатических потенциалов двух точек, соприкасающихся с землей и расположенных на расстоянии в шаг. Нередко понятие шагового напряжения используется и для обозначения поражений человека током в бытовых условиях при касании плохо заземленных электроприборов.

Расчет шагового напряжения можно выполнить по специальной формуле

Для того, чтобы определить степень воздействия шагового напряжения на организм, необходимо провести расчет его силы.

Замер напряжения шага производится в месте пробоя заземления с помощью мультиметра. Кроме того, рассчитать величину напряжения можно по формуле. Так, сила шагового напряжения будет равняться разности потенциалов между точками, которые находятся на пути растекания токов.

Кроме того, вычислить напряжение прикосновения можно, разделив произведение тока короткого замыкания, удельного электрического сопротивления грунта и расчетной длины шага на произведение 2П с расстоянием от места повреждения и суммы расчетной длины шага и расстояния до места аварии.

Опасное напряжение для животных

В радиус действия напряжения прикосновения могут попасть и животные. Особенно опасным попадание в зону напряжения шага может быть для крупных диких животных, рогатого скота, копытных. Так, сопротивление тела у таких животных ниже, чем у человека. Кроме того, крупные особи отличаются большой длиной шага. В соответствии с этим и напряжение, влияющее на них, будет большим, нежели влияющее на человека. Какое напряжение может быть опасным для животных?

Влияние шагового напряжения на тело животного зависит от величины тока на отрезке:

• Полностью безопасное для животного считается напряжение переменного тока, не превышающее 2 В (при длительном воздействии);
• Напряжение, превышающее отметку в 4 В, считается вредным, и может нанести ущерб здоровью животного;
• Смертельно опасным для животного, при длительном воздействии (более 3-4 секунд), считается напряжение, превышающее 16 В.

  Правила заполнения личной карточки учета выдачи СИЗ

Опасность может подстерегать животное и во время питья из мест скопления воды, расположенных в зоне напряжения шага. Ток, в этом случае, через тонкую кожу языка и губ, будет проходить по всему телу, поражая органы, расположенные в черепе и грудной клетке.

Шаговое напряжение (видео)

Шаговое напряжение – это опасное для жизни и здоровья человека и крупных животных явление, которое может возникать в результате обрывов линий электропередач, аварий на электростанциях, различных погодных явлениях. Для того, чтобы минимизировать негативное воздействие напряжения шага на организм, необходимо придерживаться правил передвижения и выхода из опасной зоны. Помните, правильный выход из зоны растекания токов – залог вашего здоровья и безопасности!

Источник: https://ohdveri.com/kakovy-pravila-peremescheniya-v-zone-shagovogo-napryazheniya/

Напряжение прикосновения и шаговое напряжение – 37. Напряжение прикосновения и шаговое напряжение

Потенциалы на поверхности грунта при замыкании тока на корпус любого потребителя распределяются по гиперболической кривой. Напряжение прикосновения равно разности потенциалов корпуса электрооборудования и точек почвы, на которых находятся ноги человека.

Чем дальше электродвигатель находится от заземлителя, тем под большее напряжение прикосновения человек попадает, и наоборот, чем ближе к заземлителю, тем меньше напряжение прикосновения U .

За пределами зоны растекания тока напряжение прикосновения равно напряжению на корпусе оборудования относительно земли.

I-распределение потенциала на поверхности грунта в момент замыкания фазы на корпус; II — напряжение прикосновения U при изменении расстояния от заземлителя; 1,2,3 — корпуса электродвигателей

Напряжение прикосновения и величина тока, протекающего через организм человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановки переменного тока частотой 50 Гц, не должны превышать соответственно 2 В и 0,3 мА.

Снизить напряжение прикосновения и силу тока можно за счет малого сопротивления системы защитного заземления или увеличения потенциала поверхности в зоне растекания тока на землю.

При наличии токопроводящих полов или грунта человек, находящийся недалеко от корпуса электрооборудования, на которое произошло замыкание тока, может оказаться под напряжением шага U Напряжение шага возникает вокруг места перехода тока от поврежденной электроустановки в землю.

Напряжение шага — напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

Характер распределения потенциалов на земной поверхности подчиняется гиперболическому закону.

На расстоянии 1 м от места стекания тока на землю потенциал снижается на 68%, на расстоянии 10 м снижение достигает 92%, а на расстоянии 20 м потенциал точек земли практически равен нулю.

Такое распределение потенциалов объясняется тем, что вблизи заземлителя площадь проводника-земли малая, поэтому здесь земля оказывает большое сопротивление прохождению тока.

По мере удаления от заземлителя сечение проводника-земли увеличивается, сопротивление его уменьшается, следовательно, и падение напряжения уменьшается. На расстоянии более 20 м от места замыкания тока земля практически не оказывает сопротивления прохождению тока.

Человек, находясь в зоне растекания тока, даже не прикасаясь к поврежденному оборудованию, может попасть под высокое напряжение.

Это происходит потому, что различные точки земли, которых касаются ноги человека, имеют различные потенциалы.

Из равенства следует, что напряжение шага зависит от тока замыкания, ширины шага, расстояния от человека до места замыкания тока на землю, а также от удельного сопротивления грунта. По мере удаления от места замыкания напряжение шага становится меньше.

Максимальное значение будет, когда человек одной ногой стоит на участке земли в точке замыкания тока на землю, а другой — на расстоянии шага от этой точки. Минимальное значение соответствует случаю, когда человек стоит на точках с одинаковыми потенциалами, тесно сомкнув ноги. В этом случае = 0.

Напряжение шага является причиной частой гибели людей и крупных животных (коров, лошадей). При обнаружении соединения с землей какой-либо токоведущей части установки запрещается приближение к месту повреждения на расстояние ближе 4 м в помещениях и ближе 10 м — на открытых площадках.

Следует отметить, что характер зависимости напряжения шага от расстояния между человеком и заземлителем противоположен той же зависимости напряжения прикосновения, которое увеличивается с увеличением расстояния.

Без учета дополнительных сопротивлений в электрической цепи человека максимальное напряжение шага меньше напряжения прикосновения. Однако поражение людей при воздействии напряжения шага объясняется тем, что под действием тока в ногах возникают судороги и человек падает, после чего цепь тока замыкается вдоль его тела через дыхательные органы — легкие и сердце, что приводит к параличу их деятельности.

Оказавшись в зоне напряжения шага, выходить из нее следует небольшими шагами (гусиными скользящими шагами) в сторону, противоположную месту предполагаемого замыкания на землю и, в частности, лежащего на земле провода.

znaytovar.ru

Шаговое напряжение и напряжение прикосновения

При повреждении изоляции и пробое фазы на заземленный корпус электрооборудования, при падении на землю провода под напряжением может происходить замыкание одной из фаз на землю.

На рис. 4 показана схема зоны растекания тока в земле через заземлитель при коротком замыкании одной из фаз на землю и появления шагового напряжения.

Рис. 5. Схема возникновения шагового напряжения.

Человек может оказаться под напряжением, попав в зону растекания тока в земле при обрыве провода, повреждении изоляции проводов, при ударе молнии и стекании электрического заряда в землю и т. д. Шаговым напряжением (напряжением шага) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8 м) и на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12.1.009).

Из рис. 4 видно, что наибольшее напряжение Uз возникает в точке замыкания на землю, по мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается, так как сечение проводника (почвы) увеличивается пропорционально квадрату радиуса, на расстоянии 1 м оно составляет 0,5–0,7 от полного, а в точках В1 и В2 на расстоянии примерно равном 20 м, может быть принято равным нулю.

Очевидно, чем шире шаг, тем шаговое напряжение будет выше и может достигнуть опасной величины. Кроме того, поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, тем самым, увеличивая величину шагового напряжения за счет своего роста и замыкания цепи тока на теле через жизненно важные органы. Поэтому выходить из зоны растекания тока необходимо короткими шагами.

Напряжение шага считается допустимым, если оно не превышает 40 В. В случае падения провода на землю, не допускается приближение к нему в радиусе 6-8 м от места замыкания на землю.

Напряжение прикосновения может возникнуть в том случае, если человек будет находиться на земле и касаться при этом корпуса заземленного оборудования, случайно оказавшегося под напряжением. Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009).

Опасность такого поражения оценивается значением тока, проходящего через тело человека (напряжением прикосновения), и зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжения сети, схемы самой сети, степени изоляции токоведущих частей от земли и т. п.

Защитное заземление и зануление

Для обеспечения защиты людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут по каким-либо причинам оказаться под напряжением, применяют защитное заземление и зануление.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедуших частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус и по другим причинам. Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования.

Задача защитного заземления – устранение опасности поражения током при пробое на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Если корпус электрооборудования не заземлен и оказался в контакте с фазой, то прикосновение к такому корпусу равносильно прикосновению к фазе. В этом случае ток, проходящий через человека может достигать опасных значений.

Если же корпус заземлен, то величина тока, проходящего через человека, безопасна для него. В этом назначение заземления, и поэтому оно называется защитным.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Задача зануления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус. Решается эта задача быстрым отключением поврежденной электроустановки от сети.

При занулении, если оно надежно выполнено, всякое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазами и нулевым проводом). При этом возникает ток такой силы, при которой обеспечивается срабатывание защиты (предохранителя или автомата) и автоматическое отключение поврежденной установки от сети.

Источник: https://day24h.ru/raznoe-2/napryazhenie-prikosnoveniya-i-shagovoe-napryazhenie-37-napryazhenie-prikosnoveniya-i-shagovoe-napryazhenie.html

Напряжение прикосновения

24.05.2019

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17

1. Цель работы

Познакомитьстудентов с причинами, вызывающимипоявление напряже­нияприкосновения и напряжения шага, а такжес условиями, влияющими на величину

этих напряжений.

2. Напряжение прикосновения

Напряжениеприкосновения – это напряжение междудвумя точками цепи тока,которых одновременно касается человек.Одной из этих точек чаще все­го бываеткорпус электроустановки, на которыйможет произойти замыкание одного изфазных проводов сети. Второй – земля(токопроводящий пол), на которой

стоит человек.

В случае,когда электроустановка питается отсети с глухозаземленной нейтралью,на корпусах зануленных электроустановокможет появиться на­пряжение и при

замыкании фазы на землю [1].

Величина напряжения прикосновения
зависит:

• от наличия связи между корпусом и землей, например, через железобетонный фундамент или заземляющее устройство;
• от места расположения заземлителя относительно корпуса электроустановки;
• от режима нейтрали источника питания;
• от вида заземления.

Снизить величину напряжения прикосновения
можно, заземлив корпус электроустановки.

Защитное заземление является основнойзащитной мерой в электроуста­новкахнапряжением до 1000 В с изолированнойнейтралью и в электроуста­новках выше

1000 В с любым режимом нейтрали.

Если в трехфазной трехпроводной сетис изолированной нейтралью про­изошелпробой изоляции фазного провода накорпус заземленного электропо­требителя,то человек, стоящий на грунте и касающийсякорпуса окажется под действием напряженияприкосновения, определяемого следующим

образом:

UПР=,

или

UПР=,

где –потенциал заземлителя, определяющийпотенциал корпусаэлект­ропотребителя; –потенциал поверхности грунта в томместе, где стоит че­ловек; –коэффициент, называемый коэффициентомнапряжения прикосно­вения,

учитывающий форму потенциальной кривой:

.

На рис. 1 показаны три электропотребителя,корпуса которых подсоеди­нены к

одиночному заземлителю RЗ.

Потенциалы на поверхности грунта призамыкании на корпус любого по­требителяраспределяются по кривой 1. Так каккорпуса электрически связаны междусобой заземляющим проводом, то их

потенциалы одинаковы и равны ф3.

Для человека, стоящего над заземлителем,напряжение прикосновения равно нулю.По мере удаления от заземлителя (точкаX2) напряжение прикос­новения возрастаети в точке XЗ на удалении 20 м и болеенапряжение прикос­новения равно

потенциалу заземлителя .

Следовательно, напряжение прикосновениязависит от закона изменения потенциалана поверхности грунта и расстояниямежду человеком и заземлителем. Общаязакономерность следующая: чем дальшеот заземлителя нахо­дитсяэлектропотребитель, тем больше UПР и

наоборот (рис. 1).

Выражение для напряжения прикосновениясправедливо лишь при усло­вии, чтоконтакт человека с корпусом электроустановкии землей (полом) иде­альный, т.е.

отсутствуют контактные сопротивления.

Рис.
1 . Напряжение
прикосновения при одиночном заземлителе:

1– распределение потенциалов на поверхности

грунта;

2– изменение напряжения прикосновенияв зависимости от

расстояния до заземлителя

Однакоконтактное сопротивление тела человекас землей (или сопротив­ление растеканиютока у основания ног Rос,как его часто называют) в ряде случаевимеет достаточно большое значение, и

им, как правило, пренебрегать нельзя.

Следовательно,разность потенциалов равная оказываетсяприложенной не только к сопротивлениютела человека Rh,но и к последова­тельно соединенномус ним сопротивлению основания Rос,на котором стоит человек

(рис. 2).

.

Так как
Ih
=UПР/
Rh,
топодставив значение тока в вышеприведенноевыра­жение

получим

(UПР/
Rh)(
),

откудаопределим напряжение прикосновения сучетом падения напряжения в

сопротивлении растеканию основания.

Uпр=

или

Uпр=

где –коэффициент напряжения прикосновения,учитываю­щийпадение напряжения на сопротивлениирастеканию основания, на кото­ром

стоит человек.

Рис.
2. Расчетнаясхема для определения напряжения

прикосновения

Сопротивление растеканию основания,на котором стоит человек, можно определить

следующим образом.

Сопротивлениерастеканию основания, т.е. сопротивлениерастеканию обоих

ног человека, будет равно:

Подставив
это значение в выражение для получим:

Источник: https://chipstock.ru/drugoe/napryazhenie-prikosnoveniya.html

Шаговое напряжение, что это такое? Электробезопасность

Здравствуйте, дорогие читатели. В этой статье мы вам расскажем, про шаговое напряжение, а так же рассмотрим правила перемещения в зоне шагового напряжения. И так начнём.

Электричество никаких признаков присутствия опасности не проявляет – нет ни запаха, ни видимых причин для беспокойства, ни каких-либо других проявлений, которые могли бы вызвать тревогу или беспокойство.

 Поэтому человек узнает о том, что попал в зону воздействия электрического тока только тогда, когда уже слишком поздно.

Электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в электрическую цепь прохождения тока. Возможностью прохождения электрического тока через тело человека могут послужить непреднамеренное прикосновение к неизолированному проводу (или с поврежденной изоляцией), корпуса устройства или прибора с неисправной изоляцией и любого металлического предмета, случайно оказавшегося под напряжением, а с другой стороны – прикосновении к заземленным предметам, земли и т.д.

Кроме того существует опасность поражения током при попадании под «шаговое напряжение» — это напряжение возникающее при обрыве и падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше. Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была отключена.

Земля является проводником электрического тока и становится как бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей.

   Шаговое напряжение

Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг – тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим током. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Опасность шагового напряжения

Напряжение между двумя точками поверхности земли, от стоящими друг от друга на расстоянии шага (0,7-0,8 м), в зоне растекания токов замыкания в радиусе до 20 м случайно оборванного электрического провода, называется шаговым напряжением. Наибольшую величину шаговое напряжение будет иметь при подходе человека к упавшему проводу, а наименьшее — при нахождении его на расстоянии 20 м и более от него.

При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током.

При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками или прыжками на одной ноге.

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

Рядом с проводом высокого напряжения на поверхности земли в радиусе 8 метров образуется опасная зона, проводящая электрический ток – зона «шагового» напряжения.

Нельзя

Приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или человеку на земле!

Недопустимо

Прикасаться к пострадавшему или к металическим предметам без предварительного обесточивания!

Необходимо

Как можно быстрее отключить электричество с помощью выключателя, рубильника, вынуть вилку из розетки и т. д.

Способы защиты, электробезопасность

Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему приближаться. Опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает пространство растекания электрического тока).

При ударе молнии в дерево, молниеотвод или опору электропередач электрический ток поступает в землю и растекается в грунте во все стороны до нескольких десятков метров. В таких местах и может быть шаговое напряжение. То же самое происходит и возле упавшего на землю электрического провода, находящегося под напряжением.

 Представим себе, что разряд молнии пришелся в дерево, вблизи которого в это время стоял человек. Электрический ток молнии, попадая в землю и растекаясь в ней, проходит и под ногами человека. Если ноги расставлены, то ток входит в одну ногу и, пройдя через тело, уходит в землю через другую.

Это и есть шаговое напряжение, в этом случае человек находится под шаговым напряжением.

Чтобы человек не подвергался воздействию тока, там где шаговое напряжение, необходимо все устройства защитного заземления размещать там, где нет людей. В частности, молниеотводы в сельской местности следует заземлять не ближе 4 метров от стен домов и обязательно их ограждать.

Во время грозы надо держаться подальше от опор электропередач, нельзя стоять вблизи высоких деревьев, особенно на открытой местности. Это необходимо и потому, что возле любого выделяющегося на поверхности земли предмета (дерево, мачта, опора ЛЭП, молниеотвод) во время грозы создаются условия, при которых молния устремляется именно к этому предмету, где может случиться шаговое напряжение. Как правило, она поражает все, находящееся в радиусе десятков метров.

При поражении молнией человека, там где произошло шаговое напряжение, пострадавшему надо обязательно сделать искусственное дыхание и закрытый массаж сердца. И немедленно доставить в лечебное учреждение или вызвать «скорую помощь».

В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» – он появился не просто так. Каждая строчка этого свода правил безопасности на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю, которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока совершенно неожиданно для себя.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Источник: https://powercoup.by/tehnika-bezopasnosti/shagovoe-napryazhenie

Шаговое напряжение

> Теория > Шаговое напряжение

Коварство электрического тока проявляется в его невидимости, но чрезвычайной опасности для жизни человека. Если каждый знает, что прикасаться к проводам недопустимо, то под напряжение шага можно попасть без непосредственного контакта с токоведущими частями.

Определение шагового напряжения

Сначала нужно выяснить, что понимается под напряжением шага. В электросетях с изолированной нейтралью при падении провода на землю защитного отключения линии не произойдет, и он будет лежать на земле до того, как электрики найдут место повреждения и обесточат оборудование.

В низковольтных сетях, где нейтраль имеет глухое заземление, защитное отключение линии также не сработает из-за малых токов. При этом в месте падения растекается электрический ток, так как земля хорошо его проводит. Теперь можно определить, что такое шаговое напряжение.

Это разность потенциалов, образующаяся между двумя точками земной поверхности на дистанции человеческого шага.

Важно! Категорически запрещается приближаться к лежащему проводу, зона растекания тока может составить больше 10 метров.

Как воздействует на человека

Когда человек попадает в зону растекания тока, между двумя его ступнями возникает разность потенциалов. Если шаг широкий, напряжение будет выше. Больше его значение и при приближении к источнику распространения тока. Человек чувствует судорожные мышечные сокращения, которые могут вызвать падение.

Степень воздействия шагового напряжения зависит от:

• состояния грунта (влияет его плотность, увлажненность, тип);
• дистанции от источника распространения;
• класса рабочего напряжения оборудования;
• температуры воздуха;
• физического состояния человека (раны на теле, алкогольное опьянение);
• использования индивидуальных защитных средств (диэлектрические боты, галоши).

Правильные действия по выходу из зоны

Существуют правила перемещения в зоне шагового напряжения. При ощущении неприятных симптомов в ногах (пощипывания, судорог, боли) необходимо покинуть опасный участок, учитывая величину пошаговой разности потенциалов. Передвигаться в зоне можно только особым образом:

• прыжками на одной ноге или на двух сомкнутых;
• «гусиным» шагом, приставляя одну ступню к другой.

Важно! При «гусином» шаге отрывать ступни от земли нельзя. Следует выбирать участки с минимумом воды, не наступать по возможности на кирпичные и бетонные конструкции.

Выход из зоны шагового напряжения

Специалисты запрещают первый вариант. При прыжках всегда есть риск потери равновесия и падения, в результате попадания под большую разность потенциалов.

В инструкциях по технике безопасности для персонала энергопредприятий регламентируются нормы, каков радиус поражения шаговым потенциалом, за границы которого необходимо выбраться:

• для открытых участков – 8 метров, при сильно увлажненной земле – 10 м;
• для помещений – 4 метра.

Важно! Это минимальные требования, ближе к центру зоны поражения находиться смертельно опасно.

Действия при освобождении пострадавшего

Если человек видит, что кто-то находится в зоне поражения и не может сам передвигаться, ему необходимо оказать помощь. Помогающий должен принять меры, чтобы самому не попасть под шаговый потенциал:

1. Спокойно оценить все существующие риски и принять единственно верное решение;
2. Если есть возможность быстро обесточить опасный участок, отключить коммутационной аппарат;
3. Когда этой возможности нет, приближаться к пострадавшему надо с использованием средств индивидуальной защиты: надеть диэлектрические боты, перчатки, взять диэлектрическую штангу для снятия провода с тела. Если этих средств не имеется, подложить под него сухую доску, обмотать руки сухой одеждой, так как голыми руками прикасаться к пострадавшему нельзя. Снять провод можно сухой деревянной палкой.

Освобождение пострадавшего

Важно! Первую помощь оказывают только при нахождении пострадавшего вне радиуса поражения током шагового напряжения.

Первая помощь

До приезда скорой помощи выполняются следующие мероприятия:

1. Оценивается общее физиологическое состояние пораженного электрическим током, прощупывается пульс, выясняется, сужаются ли зрачки на свет, присутствует ли дыхание;
2. При наличии всех жизненных признаков, его переворачивают на бок, обеспечивают покой;
3. Если нет пульса, дыхания, выполняется непрямой массаж сердечной мышцы, искусственное дыхание. Зачастую пострадавшего можно вернуть к жизни.

Меры по защите от шагового напряжения

Молнии также могут привести к поражению электрическим током, поэтому все работы на токоведущих частях запрещаются во время гроз. Прохожим надо проявлять внимание к проходящим ЛЭП и не приближаться к ним, когда идет гроза, особенно при сопровождении ее ураганными ветрами.

Напряжение шага при попадании молнии

Возрастает риск поражения в помещениях с неблагоприятными условиями. Главным опасным фактором является высокая влажность, большое количество мелкой пыли, пол, хорошо проводящий ток.

Чтобы не попасть под напряжение шага и прикосновения, в промышленных электроустановках и в быту применяются превентивные меры:

1. Постоянное слежение за состоянием изоляции, которая при эксплуатации повреждается от различных причин;
2. Защитное заземление или зануление. В сети с глухозаземленной нейтралью применяется зануление, с изолированной – заземление. Заземляются все металлоконструкции и металлические кожухи электрооборудования;
3. Использование УЗО. Устройство защитного отключения отстраивается от тока утечки через изоляцию кабелей и проводов. При его превышении происходит мгновенное отключение;
4. Двойная изоляция. Обеспечивает улучшенную защиту, но не гарантирует защиту от пробоев изоляции;
5. Использование низковольтных светильников и электроинструмента в особо рискованных условиях работы;
6. Обязательное использование средств индивидуальной защиты, своевременно испытанных в лаборатории и не имеющих видимых изъянов.

Диэлектрические перчатки и боты

Персональная безопасность

Каждый человек, особенно часто работающий с электричеством, должен знать и соблюдать элементарные правила, обеспечивающие его безопасность:

1. Когда предстоит работа с электрическим инструментом, проверяется состояние его изоляции, целостность заземлителей, вилки и розетки для его подсоединения;
2. Не рекомендуется использовать бытовые электроприборы (особенно большой мощности: обогреватели, чайники, плиты), находящиеся в ненадлежащем техническом состоянии, а также изготовленные кустарным способом;
3. При работе с электроаппаратами, изоляция которых повреждена, необходимо помнить, что если одновременно коснуться другой рукой заземленных конструкций, проводящих ток, образуется электрическая цепь через человеческое тело.

Не всегда можно предотвратить попадание в опасную зону шагового напряжения. Однако обладая необходимыми знаниями о его возникновении, характеристиках, способах передвижения на пораженном участке и мерах защиты, уменьшается риск неблагоприятного исхода.

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/shagovoe-napryazhenie.html

Шаговое напряжение: определение радиуса, меры защиты

Электрический ток всегда является потенциальной опасностью для жизни человека. Шаговое напряжение – одно из самых опасных явлений в электротехнике, определение которого знать нужно любому электрику.

Определение

Что это такое – шаговое напряжение? Это определенное напряжение, которое возникает между ногами человека, стоящего рядом с заземленным объектом без соприкосновения с ним. Оно равно разности напряжений электричества между объектом и точкой, которая находится на некотором расстоянии от него. Главными факторами, влияющими на него, являются расстояние, удельное сопротивление земли (сетка заземления) и силы тока, протекающего по проводнику.

Фото — Пример шагового вихря напряжения

Опасность шагового напряжения заключается в том, что прикосновения не нужны для поражения током, а после поражения перемещение практически невозможно. За счет того, что земля также имеет определенное удельное напряжение, удар может произойти независимо от действий человека.

Фото — Зависимости размеров шага и напряжения

Причины

Опасное напряжение чаще всего возникает при обрыве электрического локального кабеля, поставляющего электричество к определенному объекту. Опаснее всего в такой момент человеку находиться на болоте, в воде или даже стоять на мокром асфальте, т. к. вода является превосходным проводником электрического тока.

О том, какое напряжение называют шаговым, изучается даже в школах, но, к сожалению, предугадать момент его появления и конкретное поле действия очень сложно. Оно может проявиться из-за перепадов атмосферного давления, возникновения взрыва на электрических подстанциях, при коротком замыкании на проводе в помещении или на улице, и даже от взаимодействия земли с молнией.

Действие

Для того, чтобы предупредить вредное воздействие шагового напряжения, необходимо провести расчет. Он поможет вычислить размер диапазон и его силу.

Фото — Расчет шагового напряжения

Каждый параметр отвечает за определенный показатель, важный при вычислении радиуса. На данной схеме:

• IЗ – ток короткого замыкания, измеряется в Амперах;
• ρ – удельное сопротивление грунта, Ом*м;
• a – расчетная длина шага, м
• x – расстояние от места повреждения, измеряется в метрах.

Исходя из графика может быть рассчитана зона шагового напряжения и непосредственно его размер:

UШ = (I3 * ρ * a) / 2 π x (x + a). Измеряется в вольтах.

Конечно, точно определить шаговое предельное напряжение и его радиус очень сложно, т. к. нужно рассчитать примерное сопротивление разных слоев почвы и вывести средний показатель, умноженный на определенный коэффициент. Но такая формула поможет провести прикидочные расчеты и вычислить напряжение, диапазон и прочие параметры.

Благодаря этому расчету можно определить не только пошаговое напряжение, но и шаг сетки, что поможет минимизировать вероятность летального исхода. Считается, что воздействие будет минимальным, если сокращать шаги, но это зависит от частоты полос напряжения. Например, есть схема кривой, которая поможет рассчитать размер шага при аварии.

Фото — Кривая расчета ширины шага

Для того чтобы получить такой график на местности, необходимо измерить вольтаж на разных расстояниях от провода, а после свести данные в одну схему. Обратите внимание на отрезок ОН, на чертеже указано, что его можно разбить на несколько участков, которые по размеру будут соответствовать среднему шагу человека.

В таком случае, Вы сможете вывести рабочего из зоны опасности. Если просчитать места образования опасных линий, то при шагах ступни будут находиться в участках разности потенциалов. Также график наглядно демонстрирует, что чем ближе объект (см.

человек), находится к эпицентру аварии (оборванному проводу), тем меньшими становятся отрезки и выше напряжение.

Учитывая это, формула будет иметь такой вид:

Uш = Uв — Uг = Uз*B

В данном случае, коэффициент напряжения между человеческими ступнями, также именуемый как коэффициент напряжения шага равняется 1 (по умолчанию). Этот показатель зависит от расстояния до аварии. Например, чем ближе источник напряжения – тем выше коэффициент между ступнями.

На графике 2 демонстрируется, как именно изменяются данные при движении тела в зоне опасности. Особенно высоко влияние тока в грозу или на мокром асфальте. В подобных случаях без специальной экипировки запрещается приближаться к эпицентру ближе, чем на десять метров.

При этом нужно учитывать сторонние факторы, влияющие на проводимость человеческого тела и сопротивление между ступнями. Так, если рабочий в момент падения провода будет в мокрой одежде, обуви или просто вспотеет, то для смертельного удара будет достаточно даже нескольких десятков Вольт, в отличие от значащихся в технике безопасности 220.

Со временем может произойти самостоятельное выравнивание электрического тока, если будет отключен источник. В такой случае, вся энергия просто уйдет в землю, не требуя дополнительных процессов.

расчет шагового напряжения

Действия при аварийной ситуации

Пройдя понятие о шаговом напряжении, становится понятно, что для осуществления каких-либо спасательных операций, понадобятся специальные меры защиты. Это костюм, выполненный из неприводимого материала и определенные знания оказания первой помощи.

Поражение начинается с нижних частей ног, в зависимости от напряжения, ощущения могут быть разными:

1. Покалывание, зуд;
2. Спазмы;
3. Резкая боль;
4. Паралич.

Правила выхода из опасной ситуации гласят, что если помощи нет, то нужно стараться выбраться из зоны действия тока. Электробезопасность рекомендует уменьшать размер шагов, например, двигаться прыжками на одной ноге, размером менее 40 см. Способы зависят от конкретной ситуации.

Фото — памятка БЖД по спасению человека в зоне шагового напряжения

Когда вошли в безопасный участок, сразу нужно определить возможные симптомы поражения шаговым напряжением:

1. Дрожь и онемение конечностей;
2. Бессвязность речи;
3. Головокружения, потеря сознания, тошнота;
4. Боль в мышцах;
5. Любые виды нарушения дыхания, начиная от першения в горле и заканчивая спазмами;
6. Фибрилляция.

В сводах БЖД сказано, что в 80 % случаев самостоятельный выход из зоны, где действует шаговое напряжение, практически не имеет последствий. Но у 20 % освобождение из ловушки может оставить след на всю жизнь в виде проблем с сердцем или легкими.

Источник: https://www.asutpp.ru/shagovoe-napryazhenie.html