Содержание
- Что такое напряжение прикосновения Напряжением прикосновения называется электрическое напряжение, возникающее на теле человека или животного в момент одновременного его контакта с парой точек проводника под напряжением или с парой проводящих частей электрического оборудования, например — с проводом в поврежденной изоляции. Вообще понятие «напряжение прикосновения» относится к двум открытым для контакта проводящим частям либо к открытой проводящей части и месту на поверхности земли или пола, на котором стоит человек или животное. Если даже человек или животное не находятся в данный момент на указанном месте, можно по крайней мере судить об ожидаемом напряжении прикосновения, то есть о его предполагаемой величине. Опасность напряжения прикосновения Если изоляция электрического оборудования, или изоляция питающих проводов, линий, хотя бы частично повреждена, то велика вероятность того, что на корпусах такого оборудования и на конструкциях, с которыми данное оборудование находится в контакте, появится определенное напряжение. К примеру, стоящий на земле человек дотрагивается до каркаса какой-нибудь установки, который (каркас) по какой-то причине оказался под напряжением, хотя и заземлен при этом. В таком случае разность потенциалов между точками на земле, где расположены стопы человека, и корпусом, в том месте где происходит контакт, и будет численным значением напряжения прикосновения. Если данное напряжение безопасно (в пределах 2 вольт переменного напряжения), то нет причин для волнения, но если оно значительно выше (если хотя бы превышает 36 вольт переменного), то это может быть опасно. По мере того, как человек удаляется от места заземления установки, величина напряжения прикосновения для него увеличивается. За пределами зоны растекания тока от установки, напряжение прикосновения будет равно напряжению непосредственно на корпусе оборудования относительно земли. Здесь зона растекания — это та часть земли, за пределами которой потенциал при замыкании частей установки под напряжением на землю принимается равным нулю. Главный путь защиты от поражения электрическим током — надежная изоляция Основные способы защиты людей от попадания под напряжение прикосновения — изоляция токоведщих частей электрооборудования, расположение опасных частей на недосягаемой без специального оснащения высоте, установка ограждений и сигнализации опасного приближения, наличие плакатов и знаков, предупреждающих об опасности, и конечно диэлектрические средства индивидуальной защиты. Между тем ни один из перечисленных способов защиты не является универсальным, поэтому лучше применять сразу несколько. Итак, наличие надежной изоляции токоведущих частей — вот главное условие безопасности при эксплуатации электроустановок. Важнейшая характеристика изоляции — ее сопротивление. Согласно ПУЭ, сопротивление изоляции кабелей, даже тех, которые работают при напряжении ниже 1000 вольт, не должно быть ниже 0,5 МОм для провода каждой из фаз, а для обмоток статоров электродвигателей регламентированное значение доходит до 1 МОм при комнатной температуре! Суть в том, что когда человек касается, к примеру оголенного провода, ток через его тело определяется сопротивлением непосредственно тела и напряжением прикосновения в текущих условиях. Но когда человек касается изолированного провода, то сопротивление изоляции включается в цепь последовательно с телом человека, и падение напряжения, а так же ток через тело, получаются значительно меньше, и человек в данных условиях оказывается более защищен от поражения током. Источник Напряжение прикосновения Напряжение прикосновения Ссылки по теме: Напряжение прикосновения (дополнение) Метрологическая служба СОНЭЛ Напряжение прикосновения — напряжение, появляющееся на теле человека при одновременном прикосновении к двум точкам проводников или проводящих частей, в том числе при повреждении изоляции. Напряжение прикосновения: Напряжение между двумя открытыми проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного, а также напряжение между открытой проводящей частью, к которой прикасается человек или животное, и местом на поверхности локальной земли или проводящего пола, на котором стоит человек или животное. Ожидаемое напряжение прикосновения: То же, что и напряжение прикосновения, но в предположении, что человек или животное отсутствует. Напряжение на корпусах и каркасах оборудования, а также на конструкциях, на которых последнее установлено, появляется в случае полного или частичного повреждения электрической изоляции самого оборудования или в случае повреждения питающих это оборудование кабельных или воздушных линий. Так, например, если человек стоит на грунте и касается заземленного корпуса оказавшегося под напряжением, то напряжение прикосновения численно равно разности потенциалов корпуса и точек почвы, где находятся ноги человека. Напряжение прикосновения увеличивается по мере удаления от места заземления и за пределами зоны растекания тока равно напряжению на корпусе оборудования относительно земли. Под зоной растекания, понимается зона земли, за пределами которой электрический потенциал, возникший из-за замыкания токоведущих частей на землю, может быть условно принят равным нулю. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ. Напряжение прикосновения измеряют в цеховых помещениях технологического оборудования, в животноводческих помещениях с электрообогреваемыми полами и устройствами для выравнивания потенциала. Согласно ПУЭ, ПТЭ и ПТБ устройствами для выравнивания потенциала снабжают установки с большими токами замыкания на землю, а также помещения, имеющие протяженное металлическое и другое токопроводящее технологическое оборудование, на котором из-за пробоя изоляции электроустановок может появиться потенциал. Допускается эксплуатировать животноводческие помещения с протяженным металлическим технологическим оборудованием без устройства выравнивания потенциала при условии, что это оборудование будет изолировано от корпусов электроустановок (помещения ферм, в которых механизированы только процессы доения и поения) или снабжено быстродействующими защитно-отключающими устройствами. Для обеспечения безопасности при проведении измерений выбирают такое испытательное напряжение, при котором на системе зануления оно не превысит 12 В, а на заземлителе контролируемой установки — 36 В. Измерения проводятся в следующем порядке. Нулевой провод питающей сети отсоединяют от силового щита на вводе в помещение прибором MRU-101 измеряют сопротивление заземления электроустановки (Rз) и сопротивление сети зануления (Rн). При снятом напряжении собирают схему измерения (рис. 1). Подают напряжение, контролируемое вольтметром V1. Вольтметром V2 измеряют напряжение Uк между заземлителем электроустановки и металлическим штырем, заглубленным на 20—30 см на расстоянии не менее 25 м от заземлителя. Этим же вольтметром измеряют напряжение между заземлителем и электродом, имитирующим ступню человека — Епр. При включенном выключателе В вольтметром измеряют напряжение прикосновения — U2. Уточняют напряжение прикосновения по формуле: Рис. 1. Схема напряжения прикосновения: 1 — автотрансфорамтор; 2 — зеземлитель электроустановок; 3 — электрод, имитирующий ступню человека (выполнен в виде медной пластины; RT — резистор, имитирующий сопротивление человека (RT = 1000 Ом) Соответствующий алгоритм измерений напряжения прикосновения применён в приборе MZC-310S. MZC-310S Измеритель параметров электробезопасности мощных электроустановок измерение полного, активного и реактивного сопротивления петли короткого замыкания; вычисление ожидаемого тока короткого замыкания; измерение сопротивления петли короткого замыкания на электростанциях и распределительных установках измерительным током до 280 А и максимальным разрешением 0,1 мОм (по 4-х проводной схеме); измерение сопротивления петли короткого замыкания в электроустановках зданий измерительным током до 42 А с максимальным разрешением 0,01 Ом (по 2-х проводной схеме); измерение напряжения прикосновения и поражающего напряжения прикосновения. Рис.2. Измерение напряжения прикосновения Измерение напряжения прикосновения Uв происходит после коммутации в измерителе резистора значением 1 кОм между зажимами U2 и UST/T (UB). Резистор показывает сопротивление человека, а зажим UST/T (UB) соединяется с электродом (зондом), имитирующем ступни человека на основании полов помещения. Измеритель MRP-200 измеряет напряжение прикосновения Uв двумя способами: измерением прироста напряжения на зажиме РЕ во время протекания в цепи установленного номинального дифференциального тока УЗО и измерение по отношению к потенциалу земли. В первом случае происходит оценка ожидаемого напряжения прикосновения. С целью определения действительного значения напряжения прикосновения следует подключить к гнезду прибора заземлитель (добавочный электрод, находящийся в надежном соприкосновении с землей). Прибор автоматически обнаружит подключение к заземлителю, и на дисплее появится символ . Рис. 3. Измерение параметров УЗО, при помощи измерительных проводов с острым зондом или кабеля с сетевой вилкой UNI-SCHUKO (пунктирная линия обозначает добавочный провод, подключенный к потенциалу земли) Новинки СОНЭЛ — приборы из серии индикаторов напряжения P-1, P-2, P-3 позволяют удобно и быстро проконтролировать методом однополюсной индикации наличие напряжения на корпусе электроустановки более 50 В. Источник Особенности напряжения прикосновения Напряжение прикосновения – опасное явление, определение которого должны знать и обыватели, и специалисты. Проводя работу с электроприборами, нельзя исключать риск воздействия электрического тока и поражения им в любой момент. Причиной может стать косвенное или прямое соприкосновение с проводниками под напряжением. Что называется напряжением прикосновения Напряжение прикосновения возникает в момент прямого контакта человека с поврежденной изоляцией или с двумя контактами, проводящими ток. Контакт может быть косвенным или прямым, что напрямую зависит от устройства. Ознакомление с понятием на примере схемы Объекты, обладающие сразу двумя токопроводящими точками, опасны для живых организмов. Для предотвращения подобных проблем существуют приборы, измеряющие напряжение. После ответа на вопрос: «Что называется напряжением прикосновения?», – можно переходить к подробному изучению этого термина. Касание заземленных токоведущих частей Как определить и проверить напряжение прикосновения Для определения напряжения прикосновения можно использовать сварочный трансформатор. Так как измерения могут достигать больших значений, в токовую цепь включают короткозамыкатель (ИТК-1) и проверяют состояние тока при помощи импульсного вольтметра. Схема измерения импульсного тока Основными измерителями НС являются амперметр и вольтметр. Для измерения используют схему, где два электрода представлены в виде металлических пластин. Они располагаются на земле или на полу и имитируют подошвы человека. Промежуток между ними равняется 0,8 м (приблизительная ширина шага). Поверхности должны быть в воде на глубине 3 см. На пластины ставят груз с массой не меньше 50 кг. Напряжение прикосновения определяется по формуле U = (Uпп х Uф)/Uт, где: Uпп – величина показателя между пластинами; Uф – численная характеристика сети по фазам; Uт – напряжение сварочного трансформатора на вторичной обмотке. Схема определения напряжения прикосновения Как измерить напряжение прикосновения Измерение НП проводят при помощи вольтметра и амперметра. Если нет возможности заземления одной точки с вторичной обмоткой, то устанавливают разделительный трансформатор и заземляют этот контакт повторно, то есть создают условия максимальной «опасности». Расчеты проводят квалифицированные специалисты электролаборатории по тестированию установок. Перед измерениями проводники проверяются на постоянство тока, сопротивления и непрерывность проводки. ИНП проводят при температуре не ниже +5 градусов. Электроустановка должна быть полностью смонтирована и подключена к действующей сети. Величина испытательного тока составляет 50% от номинального. При подключении современного измерительного прибора MI 3102H CL к необходимым частям электроустановки, производятся измерения. Важно! При превышении максимальной величины напряжения, проверяют сопротивление заземления. После всех проведенных процедур, результаты измерений оформляют в виде протокола. Как правильно рассчитать напряжение В руководстве К. Е. Белявина, подробно описывается, что это за понятие и как его рассчитывать, к примеру, когда ток проходит через проводник, а именно через ногу человека, которая находится на земле. Утечка происходит от короткого замыкания на расстоянии 20 метров. Если источник погружен в грунт, то опасность маловероятна. Там же рассмотрены вопросы, когда человек берет в руки провод под напряжением, или просто стоит рядом с ним. Именно во втором случае опасность наименьшая. Как оборванный провод может повлиять на человека, на расстоянии Важно! При напряжении соприкосновения нельзя далеко расставлять ноги, иначе можно получить смертельный удар. В случае трагедии, следует покинуть место аварии вприсядку. Определяя напряжение прикосновения, рассматривают 2 схемы расчета сетей с нейтралью: Сила тока, находящаяся в аккумуляторе, сдерживается сопротивлением цепи, способным влиять на человека, вычисляется по формуле: Iч = Uф/(Rч + Rоб + Rп + R0) ≈ Uф / Rч, где: R0 – сопротивление трансформатора. R0 ≤ 10 Ом. Uф – напряжение по фазам. Rч – человеческое сопротивление. Важно! Рабочее место – это площадка, где специалисты (электротехники) проводят измерения и ремонт. Нерабочее – это безопасное место для нахождения людей, которые не связанных с электроустановками. Меры безопасности Существует требование при работе с напряжением прикосновения, оно не должно превышать 65 В, считается безопасным при прикосновении, но не дольше 3 секунд. Порог зависит от того, в каком интервале находится: Во время измерения применять защитную спецодежду; Профилактические работы, проводимые на металлических конструкциях, подразумевают оборудование изолирующими материалами; В случае длительных утечек тока, места прикосновения металлических конструкций (лестницы, трубы, заборы) должны граничить с заземлителем; В случае с трубопроводами, с уверенностью можно сказать, что они находятся под катодной защитой и участок, изолированный от заземлителя, опасен. Граница находится на стыке территории здания или завода. В случае аварии рекомендовано устранить источник тока. Электромонтажник — в процессе работы, в соответствующей спецодежде Зачастую от воздействия тока или дуги люди получают травмы. Поражение организма может быть общим или местным. Степень поражения зависит от пути электрического тока по телу пострадавшего. Всего существует 5 этапов поражения электрическим током: Сокращения мышечной работы; Судороги; Сбои в работе сердца и затрудненное дыхание; Отсутствие сознания; Смерть. Исход поражения током зависит от правильности и своевременности оказания помощи, а также корректного расчета воздействия электричества. Чтобы исключить поражение током людей или животных, следует своевременно проводить изоляцию кабелей, обмотки электромашин и другие необходимые меры безопасности. При понижении сопротивления или возникновении замыканий в электрической сети, ее полностью отключают. Источник
- Напряжение прикосновения
- Напряжение прикосновения
- Особенности напряжения прикосновения
- Что называется напряжением прикосновения
- Как определить и проверить напряжение прикосновения
- Как измерить напряжение прикосновения
- Как правильно рассчитать напряжение
- Меры безопасности
Что такое напряжение прикосновения
Напряжением прикосновения называется электрическое напряжение, возникающее на теле человека или животного в момент одновременного его контакта с парой точек проводника под напряжением или с парой проводящих частей электрического оборудования, например — с проводом в поврежденной изоляции.
Вообще понятие «напряжение прикосновения» относится к двум открытым для контакта проводящим частям либо к открытой проводящей части и месту на поверхности земли или пола, на котором стоит человек или животное. Если даже человек или животное не находятся в данный момент на указанном месте, можно по крайней мере судить об ожидаемом напряжении прикосновения, то есть о его предполагаемой величине.
Опасность напряжения прикосновения
Если изоляция электрического оборудования, или изоляция питающих проводов, линий, хотя бы частично повреждена, то велика вероятность того, что на корпусах такого оборудования и на конструкциях, с которыми данное оборудование находится в контакте, появится определенное напряжение.
К примеру, стоящий на земле человек дотрагивается до каркаса какой-нибудь установки, который (каркас) по какой-то причине оказался под напряжением, хотя и заземлен при этом. В таком случае разность потенциалов между точками на земле, где расположены стопы человека, и корпусом, в том месте где происходит контакт, и будет численным значением напряжения прикосновения.
Если данное напряжение безопасно (в пределах 2 вольт переменного напряжения), то нет причин для волнения, но если оно значительно выше (если хотя бы превышает 36 вольт переменного), то это может быть опасно.
По мере того, как человек удаляется от места заземления установки, величина напряжения прикосновения для него увеличивается. За пределами зоны растекания тока от установки, напряжение прикосновения будет равно напряжению непосредственно на корпусе оборудования относительно земли. Здесь зона растекания — это та часть земли, за пределами которой потенциал при замыкании частей установки под напряжением на землю принимается равным нулю.
Главный путь защиты от поражения электрическим током — надежная изоляция
Основные способы защиты людей от попадания под напряжение прикосновения — изоляция токоведщих частей электрооборудования, расположение опасных частей на недосягаемой без специального оснащения высоте, установка ограждений и сигнализации опасного приближения, наличие плакатов и знаков, предупреждающих об опасности, и конечно диэлектрические средства индивидуальной защиты. Между тем ни один из перечисленных способов защиты не является универсальным, поэтому лучше применять сразу несколько.
Итак, наличие надежной изоляции токоведущих частей — вот главное условие безопасности при эксплуатации электроустановок. Важнейшая характеристика изоляции — ее сопротивление.
Согласно ПУЭ, сопротивление изоляции кабелей, даже тех, которые работают при напряжении ниже 1000 вольт, не должно быть ниже 0,5 МОм для провода каждой из фаз, а для обмоток статоров электродвигателей регламентированное значение доходит до 1 МОм при комнатной температуре!
Суть в том, что когда человек касается, к примеру оголенного провода, ток через его тело определяется сопротивлением непосредственно тела и напряжением прикосновения в текущих условиях. Но когда человек касается изолированного провода, то сопротивление изоляции включается в цепь последовательно с телом человека, и падение напряжения, а так же ток через тело, получаются значительно меньше, и человек в данных условиях оказывается более защищен от поражения током.
Источник
Напряжение прикосновения
Напряжение прикосновения
Ссылки по теме:
Напряжение прикосновения (дополнение)
Метрологическая служба СОНЭЛ
Напряжение прикосновения — напряжение, появляющееся на теле человека при одновременном прикосновении к двум точкам проводников или проводящих частей, в том числе при повреждении изоляции.
Напряжение прикосновения: Напряжение между двумя открытыми проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного, а также напряжение между открытой проводящей частью, к которой прикасается человек или животное, и местом на поверхности локальной земли или проводящего пола, на котором стоит человек или животное.
Ожидаемое напряжение прикосновения: То же, что и напряжение прикосновения, но в предположении, что человек или животное отсутствует.
Напряжение на корпусах и каркасах оборудования, а также на конструкциях, на которых последнее установлено, появляется в случае полного или частичного повреждения электрической изоляции самого оборудования или в случае повреждения питающих это оборудование кабельных или воздушных линий.
Так, например, если человек стоит на грунте и касается заземленного корпуса оказавшегося под напряжением, то напряжение прикосновения численно равно разности потенциалов корпуса и точек почвы, где находятся ноги человека.
Напряжение прикосновения увеличивается по мере удаления от места заземления и за пределами зоны растекания тока равно напряжению на корпусе оборудования относительно земли. Под зоной растекания, понимается зона земли, за пределами которой электрический потенциал, возникший из-за замыкания токоведущих частей на землю, может быть условно принят равным нулю.
ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ.
Напряжение прикосновения измеряют в цеховых помещениях технологического оборудования, в животноводческих помещениях с электрообогреваемыми полами и устройствами для выравнивания потенциала. Согласно ПУЭ, ПТЭ и ПТБ устройствами для выравнивания потенциала снабжают установки с большими токами замыкания на землю, а также помещения, имеющие протяженное металлическое и другое токопроводящее технологическое оборудование, на котором из-за пробоя изоляции электроустановок может появиться потенциал. Допускается эксплуатировать животноводческие помещения с протяженным металлическим технологическим оборудованием без устройства выравнивания потенциала при условии, что это оборудование будет изолировано от корпусов электроустановок (помещения ферм, в которых механизированы только процессы доения и поения) или снабжено быстродействующими защитно-отключающими устройствами. Для обеспечения безопасности при проведении измерений выбирают такое испытательное напряжение, при котором на системе зануления оно не превысит 12 В, а на заземлителе контролируемой установки — 36 В. Измерения проводятся в следующем порядке. Нулевой провод питающей сети отсоединяют от силового щита на вводе в помещение прибором MRU-101 измеряют сопротивление заземления электроустановки (Rз) и сопротивление сети зануления (Rн). При снятом напряжении собирают схему измерения (рис. 1). Подают напряжение, контролируемое вольтметром V1. Вольтметром V2 измеряют напряжение Uк между заземлителем электроустановки и металлическим штырем, заглубленным на 20—30 см на расстоянии не менее 25 м от заземлителя. Этим же вольтметром измеряют напряжение между заземлителем и электродом, имитирующим ступню человека — Епр. При включенном выключателе В вольтметром измеряют напряжение прикосновения — U2. Уточняют напряжение прикосновения по формуле:
Рис. 1. Схема напряжения прикосновения:
1 — автотрансфорамтор; 2 — зеземлитель электроустановок; 3 — электрод, имитирующий ступню человека (выполнен в виде медной пластины; RT — резистор, имитирующий сопротивление человека (RT = 1000 Ом)
Соответствующий алгоритм измерений напряжения прикосновения применён в приборе MZC-310S.
MZC-310S Измеритель параметров электробезопасности мощных электроустановок
|
Рис.2. Измерение напряжения прикосновения
Измерение напряжения прикосновения Uв происходит после коммутации в измерителе резистора значением 1 кОм между зажимами U2 и UST/T (UB). Резистор показывает сопротивление человека, а зажим UST/T (UB) соединяется с электродом (зондом), имитирующем ступни человека на основании полов помещения.
Измеритель MRP-200 измеряет напряжение прикосновения Uв двумя способами: измерением прироста напряжения на зажиме РЕ во время протекания в цепи установленного номинального дифференциального тока УЗО и измерение по отношению к потенциалу земли. В первом случае происходит оценка ожидаемого напряжения прикосновения. С целью определения действительного значения напряжения прикосновения следует подключить к гнезду прибора заземлитель (добавочный электрод, находящийся в надежном соприкосновении с землей). Прибор автоматически обнаружит подключение к заземлителю, и на дисплее появится символ 
.
Рис. 3. Измерение параметров УЗО, при помощи измерительных проводов с острым зондом или кабеля с сетевой вилкой UNI-SCHUKO (пунктирная линия обозначает добавочный провод, подключенный к потенциалу земли)
Новинки СОНЭЛ — приборы из серии индикаторов напряжения P-1, P-2, P-3 позволяют удобно и быстро проконтролировать методом однополюсной индикации наличие напряжения на корпусе электроустановки более 50 В.
Источник
Особенности напряжения прикосновения
Напряжение прикосновения – опасное явление, определение которого должны знать и обыватели, и специалисты. Проводя работу с электроприборами, нельзя исключать риск воздействия электрического тока и поражения им в любой момент. Причиной может стать косвенное или прямое соприкосновение с проводниками под напряжением.
Что называется напряжением прикосновения
Напряжение прикосновения возникает в момент прямого контакта человека с поврежденной изоляцией или с двумя контактами, проводящими ток. Контакт может быть косвенным или прямым, что напрямую зависит от устройства.
Ознакомление с понятием на примере схемы
Объекты, обладающие сразу двумя токопроводящими точками, опасны для живых организмов. Для предотвращения подобных проблем существуют приборы, измеряющие напряжение. После ответа на вопрос: «Что называется напряжением прикосновения?», – можно переходить к подробному изучению этого термина.
Касание заземленных токоведущих частей
Как определить и проверить напряжение прикосновения
Для определения напряжения прикосновения можно использовать сварочный трансформатор. Так как измерения могут достигать больших значений, в токовую цепь включают короткозамыкатель (ИТК-1) и проверяют состояние тока при помощи импульсного вольтметра.
Схема измерения импульсного тока
Основными измерителями НС являются амперметр и вольтметр.
Для измерения используют схему, где два электрода представлены в виде металлических пластин. Они располагаются на земле или на полу и имитируют подошвы человека. Промежуток между ними равняется 0,8 м (приблизительная ширина шага). Поверхности должны быть в воде на глубине 3 см. На пластины ставят груз с массой не меньше 50 кг.
Напряжение прикосновения определяется по формуле U = (Uпп х Uф)/Uт, где:
- Uпп – величина показателя между пластинами;
- Uф – численная характеристика сети по фазам;
- Uт – напряжение сварочного трансформатора на вторичной обмотке.
Схема определения напряжения прикосновения
Как измерить напряжение прикосновения
Измерение НП проводят при помощи вольтметра и амперметра. Если нет возможности заземления одной точки с вторичной обмоткой, то устанавливают разделительный трансформатор и заземляют этот контакт повторно, то есть создают условия максимальной «опасности».
Расчеты проводят квалифицированные специалисты электролаборатории по тестированию установок. Перед измерениями проводники проверяются на постоянство тока, сопротивления и непрерывность проводки.
ИНП проводят при температуре не ниже +5 градусов. Электроустановка должна быть полностью смонтирована и подключена к действующей сети. Величина испытательного тока составляет 50% от номинального. При подключении современного измерительного прибора MI 3102H CL к необходимым частям электроустановки, производятся измерения.
Важно! При превышении максимальной величины напряжения, проверяют сопротивление заземления.
После всех проведенных процедур, результаты измерений оформляют в виде протокола.
Как правильно рассчитать напряжение
В руководстве К. Е. Белявина, подробно описывается, что это за понятие и как его рассчитывать, к примеру, когда ток проходит через проводник, а именно через ногу человека, которая находится на земле. Утечка происходит от короткого замыкания на расстоянии 20 метров. Если источник погружен в грунт, то опасность маловероятна.
Там же рассмотрены вопросы, когда человек берет в руки провод под напряжением, или просто стоит рядом с ним. Именно во втором случае опасность наименьшая.
Как оборванный провод может повлиять на человека, на расстоянии
Важно! При напряжении соприкосновения нельзя далеко расставлять ноги, иначе можно получить смертельный удар. В случае трагедии, следует покинуть место аварии вприсядку.
Определяя напряжение прикосновения, рассматривают 2 схемы расчета сетей с нейтралью:
Сила тока, находящаяся в аккумуляторе, сдерживается сопротивлением цепи, способным влиять на человека, вычисляется по формуле: Iч = Uф/(Rч + Rоб + Rп + R0) ≈ Uф / Rч, где:
- R0 – сопротивление трансформатора.
- R0 ≤ 10 Ом.
- Uф – напряжение по фазам.
- Rч – человеческое сопротивление.
Важно! Рабочее место – это площадка, где специалисты (электротехники) проводят измерения и ремонт. Нерабочее – это безопасное место для нахождения людей, которые не связанных с электроустановками.
Меры безопасности
Существует требование при работе с напряжением прикосновения, оно не должно превышать 65 В, считается безопасным при прикосновении, но не дольше 3 секунд. Порог зависит от того, в каком интервале находится:
- Во время измерения применять защитную спецодежду;
- Профилактические работы, проводимые на металлических конструкциях, подразумевают оборудование изолирующими материалами;
- В случае длительных утечек тока, места прикосновения металлических конструкций (лестницы, трубы, заборы) должны граничить с заземлителем;
В случае с трубопроводами, с уверенностью можно сказать, что они находятся под катодной защитой и участок, изолированный от заземлителя, опасен. Граница находится на стыке территории здания или завода. В случае аварии рекомендовано устранить источник тока.
Электромонтажник — в процессе работы, в соответствующей спецодежде
Зачастую от воздействия тока или дуги люди получают травмы. Поражение организма может быть общим или местным. Степень поражения зависит от пути электрического тока по телу пострадавшего. Всего существует 5 этапов поражения электрическим током:
- Сокращения мышечной работы;
- Судороги;
- Сбои в работе сердца и затрудненное дыхание;
- Отсутствие сознания;
- Смерть.
Исход поражения током зависит от правильности и своевременности оказания помощи, а также корректного расчета воздействия электричества.
Чтобы исключить поражение током людей или животных, следует своевременно проводить изоляцию кабелей, обмотки электромашин и другие необходимые меры безопасности. При понижении сопротивления или возникновении замыканий в электрической сети, ее полностью отключают.
Источник
Определение и особенности.
Напряжение прикосновения (touch voltage) — это напряжение между проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного (определение согласно СП 437.1325800.2018 [1]).
Примечание к определению: на значение напряжения прикосновения может существенно влиять полное сопротивление тела человека или животного, находящегося в электрическом контакте с этими проводящими частями.
Согласно ГОСТ Р МЭК 61557-1-2005 для рассматриваемого термина установлено следующее краткое обозначение: Ut
Харечко Ю.В., проведя, на мой взгляд, основательный анализ нормативной документации, в своей книге [2] описал особенности понятия «напряжение прикосновения» следующим образом:
« При одновременном прикосновении человека или животного к проводящим частям, находящимся под разными электрическими потенциалами, он попадает под напряжение, которое в нормативной документации называют напряжением прикосновения. В этих условиях через тело человека (животного) будет протекать электрический ток, который может вызвать смертельное поражение электрическим током, привести к серьезной электрической травме или спровоцировать механическую травму. Если человек (животное), имея электрическую связь с землей, прикоснется к какой-либо проводящей части, находящейся под напряжением, то он также окажется под напряжением прикосновения. Через тело человека (животного) также будет протекать электрический ток, величина которого зависит от напряжения прикосновения и полного сопротивления его тела. »
[2]
« Прикосновение человека (животного) к проводящим частям, находящимся под напряжением, обычно происходит в условиях единичного или множественных повреждений. Например, когда из-за повреждения изоляции частей, находящихся под напряжением, они становятся доступными для прикосновения. Однако наиболее вероятным является прикосновение к открытой проводящей части электрооборудования класса 0 или I, которая оказалась под напряжением из-за повреждения основной изоляции какой-то опасной токоведущей части. Возможно, но менее вероятно прикосновение человека к проводящей оболочке электрооборудования класса II, оказавшейся под напряжением при повреждении двойной или усиленной изоляции опасной части, находящейся под напряжением. »
[2]
Меры защиты.
О том какие меры защиты необходимо использовать, для того, чтобы уменьшить напряжение прикосновение в электроустановках зданий, писал Харечко Ю.В. в своем кратком терминологическом словаре [2]:
« С целью уменьшения напряжения прикосновения в электроустановках зданий выполняют защитное уравнивание потенциалов. При его осуществлении посредством защитных проводников соединяют между собой открытые проводящие части электрооборудования класса I, а с помощью защитных проводников уравнивания потенциалов соединяют сторонние проводящие части. В условиях повышенной вероятности поражения электрическим током, когда электрооборудование класса I используют, например, в помещениях здания, имеющих проводящие полы и стены, характеризующихся повышенной влажностью, температурой и другими неблагоприятными условиями, осуществляют дополнительное уравнивание потенциалов. При его выполнении с помощью защитных проводников дополнительного уравнивания потенциалов открытые проводящие части электрооборудования класса I соединяют со сторонними проводящими частями. »
[2]
Защитное уравнивание потенциалов обычно применяют в совокупности с другими мерами предосторожности, например – с автоматическим отключением питания. В этом случае посредством системы защитного уравнивания потенциалов, во-первых, создают искусственный проводящий путь для протекания тока замыкания на землю. Во-вторых, уменьшают напряжение прикосновения до момента срабатывания защитного устройства, которое отключает распределительную или конечную электрическую цепь с аварийным электрооборудованием класса I.
Ожидаемое напряжение прикосновения
Ожидаемое напряжение прикосновения (prospective touch voltage) — это напряжение между одновременно доступными проводящими частями, когда человек или домашний скот их не касается (определение согласно ГОСТ Р 58698-2019).
Ожидаемым напряжением прикосновения является напряжение между проводящими частями, доступными одновременному прикосновению, когда этих частей не касается ни человек, ни животное. Термин «ожидаемое напряжение прикосновения» характеризует максимальное значение напряжения между указанными проводящими частями. В случае прикосновения человека (животного) к этим проводящим частям величина напряжения прикосновения может уменьшиться по сравнению со значением ожидаемого напряжения прикосновения.
Для уменьшения ожидаемого напряжения прикосновения в электроустановках зданий выполняют защитное уравнивание потенциалов, а в помещениях здания, характеризующихся повышенной вероятностью поражения электрическим током, например в ванных комнатах, осуществляют также дополнительное уравнивание потенциалов.
Напряжение между открытой проводящей частью, оказавшейся под напряжением из-за повреждения основной изоляции опасной токоведущей части, и землей или проводящей поверхностью, на которой может находиться человек, также является ожидаемым напряжением прикосновения. Его значение зависит от типа заземления системы, которому соответствует электроустановка здания.
Расчет
Оценим значения ожидаемых напряжений прикосновения для наиболее распространенной системы распределения электроэнергии, которая представляет собой электроустановку здания, подключенную к низковольтной распределительной электрической сети, состоящей из понижающей трансформаторной подстанции и воздушной или кабельной линии электропередачи.
Если произошло повреждение основной изоляции какой-либо опасной токоведущей части электрооборудования класса I и возникло ее замыкание на открытую проводящую часть, то в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TT, ток замыкания на землю из токоведущей части протекает в открытую проводящую часть. Далее из открытой проводящей части по защитному проводнику, главной заземляющей шине, заземляющим проводникам и заземлителю электрический ток протекает в локальную землю. Через землю ток замыкания на землю протекает к заземлителю заземляющего устройства нейтрали трансформатора, установленного в трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ. (см. рис. 1 статьи «Ток замыкания на землю»).
Рассмотрим упрощенную схему замещения системы TT, представленную на рис. 1. Ток замыкания на землю протекает в
замкнутом контуре, образованном полными сопротивлениями фазного проводника линии электропередачи, фазных и защитных проводников электрических цепей электроустановки здания, заземляющих устройств источника питания и электроустановки здания, а также источником питания.
На рисунке 1 обозначено:
- ZL ЛЭП – полное сопротивление фазного проводника линии электропередачи от низковольтного распределительного устройства трансформаторной подстанции до вводных зажимов электроустановки здания;
- ZL ЭЗ – полное сопротивление фазных проводников распределительных и конечных электрических цепей от вводных зажимов электроустановки здания до места замыкания на землю;
- ZPE ЭЗ – полное сопротивление защитных проводников распределительных и конечных электрических цепей от главной заземляющей шины заземляющего устройства электроустановки здания до места замыкания на землю;
- ZЗУ ИП – полное сопротивление заземляющего устройства источника питания;
- ZЗУ ЭЗ – полное сопротивление заземляющего устройства электроустановки здания;
- IEF – ток замыкания на землю;
- UTp ЭЗ – ожидаемое напряжение прикосновения в электроустановке здания;
- UTp E – ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли;
- 1 – открытая проводящая часть аварийного электрооборудования класса I;
- 2 – земля;
- 3 – главная заземляющая шина заземляющего устройства электроустановки здания.
Значение ожидаемого напряжения прикосновения в электроустановке здания UTp ЭЗ равно падению напряжения на защитных проводниках электрических цепей ZPE ЭЗ от места замыкания на землю 1, расположенного в открытой проводящей части аварийного электрооборудования класса I, до главной заземляющей шины 3:
UTp ЭЗ = ZPE ЭЗ × IEF,
где IEF – ток замыкания на землю, А.
Ожидаемое напряжение прикосновения в электроустановке здания будет небольшим по двум причинам:
- Во-первых, полное сопротивление защитных проводников электроустановки здания обычно менее 1 Ом.
- Во-вторых, ток замыкания на землю в системе TT, как правило, не превышает нескольких ампер.
Значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли UTp E равно сумме падения напряжения на защитных проводниках электрических цепей электроустановки здания ZPE ЭЗ и падения напряжения на заземляющем устройстве электроустановки здания ZЗУ ЭЗ от главной заземляющей шины 3 до земли 2:
UTp E = (ZPE ЭЗ + ZЗУ ЭЗ) × IEF.
Поскольку сумма полных сопротивлений фазного проводника линии электропередачи, фазных и защитных проводников электрических цепей электроустановки здания существенно меньше суммы полных сопротивлений заземляющего устройства источника питания и электроустановки здания, ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли можно приблизительно определить так:
UTp E ≈ ZЗУ ЭЗ × IEF ≈ Uo × ZЗУ ЭЗ / (ZЗУ ИП + ZЗУ ЭЗ ),
где Uo – номинальное напряжение фазного проводника относительно земли, В.
Например, если номинальное напряжение электроустановки здания равно 230/400 В, полное сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора трансформаторной подстанции равно 4 Ом, а полное сопротивление заземляющего устройства электроустановки здания – 10 Ом, то значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли будет приблизительно равно:
UTp E ≈ 230 В × 10 Ом / (4+10) Ом ≈ 164 В,
где 230 В – номинальное фазное напряжение.
Значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли зависит от соотношения полных сопротивлений заземляющих устройств источника питания и электроустановки здания. При уменьшении полного сопротивления заземляющего устройства источника питания, а также при увеличении полного сопротивления заземляющего устройства электроустановки здания ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли возрастает.
Согласно требованиям ГОСТ Р 50571.3-2009 в электроустановках зданий, имеющих тип заземления системы TT, в качестве защитного устройства в составе автоматического отключения питания обычно применяют устройства дифференциального тока. Поэтому полное сопротивление заземляющего устройства электроустановки здания может быть больше 100 Ом. Если полное сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора равно 4 Ом, а полное сопротивление заземляющего устройства электроустановки здания – 100 Ом, то значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли будет приблизительно равно фазному напряжению:
UTp E ≈ 230 В × 100 Ом / (4+100) Ом ≈ 221 В.
В отличие от системы TT в системе TN-C-S ток замыкания на землю в основном протекает не в земле, а по PEN-проводнику линии электропередачи (см. рис. 2 статьи «Ток замыкания на землю»).
То есть преобладающая часть тока замыкания на землю протекает в замкнутом контуре, образованном полными сопротивлениями фазного проводника и PEN-проводника линии электропередачи, фазных и защитных проводников электрических цепей электроустановки здания, а также источником питания (рис. 2). Сумма полных сопротивлений заземляющих устройств источника питания и электроустановки здания многократно превышает полное сопротивление PEN-проводника линии электропередачи, параллельно которому они включены. Поэтому через эти два сопротивления протекает незначительная часть тока замыкания на землю.
Фазный проводник и PEN-проводник линии электропередачи от трансформаторной подстанции до электроустановки здания обычно имеют одинаковые протяженности и сечения. Протяженности и сечения фазных и защитных проводников распределительных и конечных электрических цепей от вводных зажимов электроустановки здания до места замыкания на землю также, как правило, равны. Следовательно, равны между собой полные сопротивления фазного проводника и PEN-проводника линии электропередачи, а также фазных и защитных проводников электроустановки здания. Поэтому при замыкании на землю падение напряжения на полных сопротивлениях PEN-проводника линии электропередачи и защитных проводников электроустановки здания будет приблизительно равно половине фазного напряжения – 115 В.
На рисунке 2 обозначено:
- ZL ЛЭП – полное сопротивление фазного проводника линии электропередачи от низковольтного распределительного устройства трансформаторной подстанции до вводных зажимов электроустановки здания;
- ZL ЭЗ – полное сопротивление фазных проводников распределительных и конечных электрических цепей от вводных зажимов электроустановки здания до места замыкания на землю;
- ZPEN ЛЭП – полное сопротивление PEN-проводника линии электропередачи от низковольтного распределительного устройства трансформаторной подстанции до вводных зажимов электроустановки здания;
- ZPE ЭЗ – полное сопротивление защитных проводников распределительных и конечных электрических цепей от вводных зажимов электроустановки здания до места замыкания на землю;
- ZЗУ ИП – полное сопротивление заземляющего устройства источника питания;
- ZЗУ ЭЗ – полное сопротивление заземляющего устройства электроустановки здания;
- IEF – ток замыкания на землю;
- UTp ЭЗ – ожидаемое напряжение прикосновения в электроустановке здания;
- UTp E – ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли;
- 1 – открытая проводящая часть аварийного электрооборудования класса I;
- 2 – земля;
- 3 – вводной зажим электроустановки здания, на котором выполняют разделение PEN-проводника линии электропередачи на защитный и нейтральный проводники электроустановки здания фазного проводника и PEN-проводника линии электропередачи, а также фазных и защитных проводников электроустановки здания.
Значение ожидаемого напряжения прикосновения в электроустановке здания, соответствующей типу заземления системы TN‑C‑S, равно падению напряжения на защитных проводниках распределительных и конечных электрических цепей от места замыкания на землю 1, расположенного в открытой проводящей части аварийного электрооборудования класса I, до вводного зажима 3, на котором выполняют разделение PEN-проводника линии электропередачи на защитный и нейтральный проводники электроустановки здания:
UTp ЭЗ = ZPE ЭЗ × IEF.
Значение ожидаемого напряжения прикосновения в электроустановке здания зависит от соотношения полных сопротивлений PEN-проводника линии электропередачи и защитных проводников электрических цепей электроустановки здания. При равенстве этих сопротивлений значение ожидаемого напряжения прикосновения в электроустановке здания приблизительно составляет одну четвертую часть фазного напряжения:
UTp ЭЗ ≈ Uo × 0.5 × 0.5 ≈ 230 × 0.25 ≈ 57,6 В.
Если полное сопротивление PEN-проводника линии электропередачи в 2 раза меньше полного сопротивления защитных проводников электроустановки здания, значение ожидаемого напряжения прикосновения в электроустановке здания будет приблизительно равно двум шестым частям фазного напряжения:
UTp ЭЗ ≈ Uo × 1/2 × 2/3 ≈ 230 × 2/6 ≈ 76,7 В.
В пределе оно может достигнуть половины фазного напряжения – 115 В, если полное сопротивление PEN-проводника линии электропередачи равно нулю, например, когда электроустановка здания подключена непосредственно к трансформаторной подстанции, встроенной в здание:
UTp ЭЗ ≈ Uo × 1/2 × 1 ≈ 230 × 1/2 ≈ 115 В.
Ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли равно сумме падения напряжения на защитных проводниках электрических цепей электроустановки здания и падения напряжения на заземляющем устройстве электроустановки здания от главной заземляющей шины до земли 2. Последнее зависит от падения напряжения на PEN-проводнике линии электропередачи и соотношения полных сопротивлений заземляющих устройств источника питания и электроустановки здания. Ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли можно определить так:
UTp E = (ZPEN ЛЭП × ZЗУ ЭЗ / (ZЗУ ИП + ZЗУ ЭЗ) + ZPE ЭЗ) × IEF.
Значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли, с одной стороны, зависит от соотношения полных сопротивлений PEN-проводника линии электропередачи и защитных проводников электроустановки здания. С другой стороны, оно зависит от соотношения полных сопротивлений заземляющих устройств источника питания и электроустановки здания. При равенстве полных сопротивлений PEN-проводника линии электропередачи и защитных проводников электроустановки здания, с одной стороны, и полных сопротивлений заземляющих устройств источника питания и электроустановки здания, с другой стороны, ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли будет приблизительно равно трем восьмым частям фазного напряжения:
UTp E ≈ Uo × 1/2 × (1/2 ×1/2 +1/2) ≈ 230 × 3/8 ≈ 86,3 В.
Если полное сопротивление PEN-проводника линии электропередачи равно половине полного сопротивления защитных проводников электроустановки здания, а полное сопротивление заземляющего устройства источника питания также равно половине полного сопротивления заземляющего устройства электроустановки здания, ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли будет больше:
UTp E ≈ Uo × 1/2 × (1/3 × 2/3 + 2/3) ≈ 230 × 8/18 ≈ 102,2 В.
Максимальное значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли равно половине фазного напряжения – 115 В, если электроустановка здания подключена непосредственно к трансформаторной подстанции, которая встроена в здание. В этом случае ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли равно ожидаемому напряжению прикосновения в электроустановке здания. Такое же значение ожидаемого напряжения прикосновения относительно земли будет в том случае, когда произошло замыкание на землю на вводе в электроустановку здания. Ожидаемое напряжение прикосновения в электроустановке здания при этом равно нулю. Ожидаемое напряжение прикосновения относительно земли может достигнуть половины фазного напряжения также, если в электроустановке здания нет заземляющего устройства.
Условный предел напряжения прикосновения
Условный предел напряжения прикосновения (conventional touch voltage limit) — это максимальное значение ожидаемого напряжения прикосновения, продолжительность воздействия которого не ограничивается при определенных внешних условиях. Это определение на основе ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005. В этом стандарте данный термин назван иначе — «допустимое напряжение прикосновения». Обозначается как UL .
Условный предел напряжения прикосновения устанавливает значение максимального ожидаемого напряжения прикосновения, которое может иметь место в электроустановке здания в течение неограниченного промежутка времени. Значение этого напряжения, как правило, не должно превышать верхней границы сверхнизкого напряжения, равной 50 В переменного тока и 120 В постоянного тока. Однако, если электрооборудование применяют в условиях, характеризующихся повышенной опасностью поражения электрическим током, указанные максимальные значения ожидаемого напряжения прикосновения обычно уменьшают, чтобы уменьшить вероятность поражения электрическим током.
Список использованной литературы
- СП 437.1325800.2018
- Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 3// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2013. – № 4. – 160 c.;
Пользу электроэнергии трудно переоценить – это источник «жизни» практически всего, что нас окружает, начиная от элементарного освещения и заканчивая работой мощного технологического оборудования. Тем не менее, электричество несет серьезную угрозу человеку, ведь удары электрического тока способны принести:
- болевые ощущения;
- ожоги тела;
- смерть человека.
Вопросами ограничения общения человека с электричеством, точнее с его опасными последствиями занимается электробезопасность, среди ее терминологии можно встретить такое понятие, как напряжение прикосновения – попробуем разобраться, что это такое.
По сути, под этим термином принято считать напряжение, характеризующееся разностью потенциалов между двумя точками, доступными при одновременном прикосновении человеком и образующими электрическую цепь. В нашем случае это участок земли под ногами и часть корпуса электрооборудования (электрической установки) с которым происходит соприкосновение.
Понятие напряжения прикосновения необходимо рассматривать с учетом:
- шаговых напряжений;
- зоны растекания токов.
Эти определения позволяют делать вывод, что наибольшее значение величины напряжения прикосновения (величины тока поражения) будет соответствовать максимальному возможному расстоянию при случайном прикосновении.
Государственным стандартом ГОСТ 12.1.038-82 регламентированы величины допустимого напряжения прикосновения при условии их суммарного суточного воздействия на человека не более 10 минут:
- 2 В для переменного тока 50 Гц;
- 3 В для переменного тока 400 Гц;
- 8 В для постоянного тока.
На фото видно показания измерительного прибора, 121 вольт, между заземленной розеткой и корпусом холодильника, который включен в незаземленную розетку.
Более высокие падения напряжения принято считать вредными.
Основной защитой от поражений электрическим током является надежная электрическая изоляция проводов. При случайном прикосновении человека к токоведущим частям через его тело протечет наибольший электрический ток, равный частному от деления напряжения на сопротивление тела. При исправной изоляции ее сопротивление составляет не менее 1 мОм (для цепей до 1000 В) и 0.5 мОм (220/380 В).
Учитывая, что величина сопротивления изоляции, включенной последовательно с сопротивлением человека несоизмеримо выше, она ограничивает токи, протекаемые через тело человека безопасными, практически равными нулю величинами. Изоляция токоведущих частей должна регулярно проверяться на соответствие нормам, измерения величины сопротивления производятся мегаомметром.
Эффективным средством является защитное заземление, с сопротивлением переходных контактов не превышающим 0.01 Ом. Контакт присоединения электроустановки переменного тока к заземлению должен обеспечиваться сварным или болтовым соединением.
Для систем заземления TN-C-S или TN-S эффективной мерой защиты является применение устройств защитного отключения или дифференциальных автоматов.
Другими способами защиты от напряжения прикосновения можно считать:
- расположение опасного оборудования на недосягаемой высоте;
- установка защитных ограждений опасных зон;
- оснащение предупреждающей сигнализацией;
- использование плакатов и знаков.
Важным моментом считается обязательное применение средств индивидуальной защиты.
Что такое напряжение прикосновения
Напряжение прикосновения, это электрическое напряжение, возникающее на теле человека в момент одновременного его контакта с парой точек проводника под напряжением или с парой проводящих частей электрического оборудования, например — проводом с поврежденной изоляции.
Вообще понятие напряжение прикосновения относится к двум открытым для контакта проводящим частям либо к открытой проводящей части и месту на поверхности земли или пола, на котором стоит человек. Если даже человек не находятся в данный момент на указанном месте, можно по крайней мере судить об ожидаемом напряжении прикосновения, то есть о его предполагаемой величине.
Опасность напряжения прикосновения
Если изоляция электрического оборудования, или изоляция питающих проводов, линий, хотя бы частично повреждена, то велика вероятность того, что на корпусах такого оборудования и на конструкциях, с которыми данное оборудование находится в контакте, появится определенное напряжение.
К примеру, стоящий на земле человек дотрагивается до каркаса какой-нибудь установки, который (каркас) по какой-то причине оказался под напряжением, хотя и заземлен при этом. В таком случае разность потенциалов между точками на земле, где расположены стопы человека, и корпусом, в том месте где происходит контакт, и будет численным значением напряжения прикосновения.
Если данное напряжение безопасно (в пределах 2 вольт переменного напряжения), то нет причин для волнения, но если оно значительно выше (если хотя бы превышает 36 вольт переменного), то это может быть опасно.
По мере того, как человек удаляется от места заземления установки, величина напряжения прикосновения для него увеличивается. За пределами зоны растекания тока от установки, напряжение прикосновения будет равно напряжению непосредственно на корпусе оборудования относительно земли. Здесь зона растекания — это та часть земли, за пределами которой потенциал при замыкании частей установки под напряжением на землю принимается равным нулю.
Защита от электрического тока — это не только надежная изоляция
Основные способы защиты людей от попадания под напряжение прикосновения:
- изоляция токоведщих частей электрооборудования
- расположение опасных частей на недосягаемой без специального оснащения высоте
- установка ограждений и сигнализации опасного приближения
- наличие плакатов и знаков, предупреждающих об опасности
- диэлектрические средства индивидуальной защиты
Между тем ни один из перечисленных способов защиты не является универсальным, поэтому лучше применять сразу несколько.
Наличие надежной изоляции токоведущих частей — вот одно из главных условий безопасности при эксплуатации электроустановок. Важнейшая характеристика изоляции — ее сопротивление.
Согласно ПУЭ, сопротивление изоляции кабелей, даже тех, которые работают при напряжении ниже 1000 вольт, не должно быть ниже 0,5 МОм для провода каждой из фаз. А для обмоток статоров электродвигателей регламентированное значение доходит до 1 МОм при комнатной температуре!
Суть в том, что когда человек касается, к примеру оголенного провода, ток через его тело определяется сопротивлением непосредственно тела и напряжением прикосновения в текущих условиях. Но когда человек касается изолированного провода, то сопротивление изоляции включается в цепь последовательно с телом человека, и падение напряжения, а так же ток через тело, получаются значительно меньше. Человек в данных условиях оказывается более защищен от поражения током.
Напряжение прикосновения в электробезопасности
Насколько тяжело будет травмирован человек электрическим током, попав под напряжение? Это зависит от многих факторов, таких как:
- род тока в сети
- путь прохождения тока в теле пострадавшего
- электрическое сопротивление тела
- напряжение прикосновения
Одно время мне доводилось слушать лекции по электробезопасности от профессора кафедры местного техникума.
Ведь как известно, знания тех-персонала проверяются ежегодно, и после успешной сдачи экзамена, присваивается группа. Поэтому из года в год всей аудиторие приходилось видеть, как этот профессор исполняет один и тот же трюк.
Трюк заключался в следующем: профессор, уважаемый человек преклонных лет, откровенно хулиганил, сгибая металлическую скрепку для бумаг и засовывая ее голыми руками поочередно в оба разъема электрической розетки 220 вольт. При этом последствий для здоровья профессора не наступало, током его не било. Так он иллюстрировал понятие напряжения прикосновения.
Другой иллюстрацией к этой же теме от того же профессора был рассказ о том, как он подрабатывал цеховским электриком и проверял, не греются ли контактные соединения в сборных щитах и распределительных устройствах. Метод проверки им был избран далеко не косвенный. Он просто щупал голыми руками зажимные болты и кабельные наконечники, находящиеся под напряжением, повергая в ужас всех работников цеха и даже главного энергетика предприятия.
Конечно, за этим поведением профессора чувствуется неприкрытая бравада и желание эпатировать публику. Но почему же его действительно не било током? Да потому что напряжение его прикосновения к токоведущим частям было близким к нулю.
Напряжение прикосновения
Если немного знать электротехнику, то ответ очевиден. Ведь в соответствии с законом Ома каждый элемент цепи «берет на себя» часть напряжения, прямо пропорциональную его электрическому сопротивлению. Цепь в случае фокуса со скрепкой создается примерно такая: Фазный провод – скрепка – рука профессора – его нога – подошва его ботинка – линолеум на полу – доски пола – бетонная стяжка пола – заземленные металлоконструкции здания.
Как видите, между телом профессора и надежным «Нулём» есть масса элементов цепи, сопротивление которых исчисляется, как минимум, Кило-Омами. Эти-то линолеум и доски и брали на себя все опасные 220 В. Поэтому ежегодная «скрепочная миниатюра» от профессора производила неизгладимое впечатление лишь на уборщиц и завхозов, аттестующихся на первую группу по электробезопасности. Остальная аудитория была знакома с законом Ома достаточно хорошо.
Но, несмотря на то, что профессор много раз проводил такие эксперименты, повторять его подвиги не следует. И не только потому, что нормами электробезопасности не рекомендуется прикасаться к токоведущим частям электроустановок, находящимся под напряжением. Просто, определяя напряжение прикосновения на глаз, очень легко можно ошибиться с параметрами цепи. А такая ошибка может стать фатальной.
К примеру, профессор, щупая контакт в цеховой электроустановке, мог не заметить, что из его ботинка предательски вылез гвоздь, и что неизвестный доброжелатель щедро оросил соляным раствором пол вокруг этой самой установки. Да еще и руки у профессора могли некстати оказаться потными. И чем бы тогда кончилась эта рядовая проверка?
Поэтому не следует надеяться, что напряжение прикосновения будет малым. Нужно помнить, что оно может принять и номинальную для электроустановки величину. Лучше проявить излишнюю бдительность, чем пострадать от собственной беспечности.
Класс электробезопасности оборудования
Смотрите также по теме:
Шаговое напряжение, что это такое? Электробезопасность.
Электробезопасность, ликбез для начинающих электриков.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Напряжение прикосновения (Uпр) – это
напряжение, прикладываемое к телу
человека между двумя точками касания
(чаще всего напряжение «рука-ноги» или
«рука-рука»). 12 Прямое прикосновение –
электрический контакт людей или животных
с токоведущими частями, находящимися
под напряжением. Косвенное прикосновение
– электрический контакт людей или
животных с открытыми проводящими
частями, оказавшимися под напряжением
при повреждении изоляции. Различают
напряжение прямого прикосновения и
напряжение косвенного прикосновения.
Это различие необходимо при классификации
и выборе мер защиты от поражения
электротоком. Рассмотрим напряжение
прикосновения на примерах (рис. 1.3, 1.4).
Из рисунка видно, что Uр-р постоянно и
не зависит от х. В случае нескольких
электроустановок (1,2,3), присоединенных
к одному полусферическому заземлителю
напряжение прикосновения Uпр. непостоянно
и увеличивается по мере удаления от
заземлителя (рис. 1.4). На рисунке приведены
следующие обозначения: 1,2,3 –
электроустановки;
Rз – сопротивление одиночного
полусферического заземлителя; хз –
радиус заземлителя;
Rз.п.- сопротивление заземляющего
проводника; Iз – ток замыкания на землю;
Uк – напряжение на корпусах электроустановок
относительно земли; Uз – напряжение на
заземлителе; φр – потенциал рук человека;
φн – потенциал ног человека; х –
расстояние от заземлителя.
Напряжение прикосновения в эксплуатационных
условиях определяется по методу
амперметра-вольтметра. Напряжение
прикосновения по этому метолу измеряется
как разность потенциалов между доступными
прикосновению заземленными металлическими
частями оборудования или конструкций
и потенциальным электродом, представляющим
собой металлическую квадратную пластину
размером 25*25 см2, имитирующую
подошвы человека, стоящего в контрольной
точке на земле или на полу.
Сопротивление тела человека имитируется
эквивалентным сопротивлением параллельно
включенных вольтметра U и резистора R.
В качестве источника питания схемы
обычно используют трансформатор
собственных нужд, включаемый через
электронный короткозамыкатель (ЭКЗ)
(рис. 2, а). При отсутствии ЭКЗ используют
метод амперметра-вольтметра с длительным
приложением напряжения к испытываемому
заземлителю. Значение напряжения при
этом выбирают доходя из длительно
допускаемого тока, проходящего по
токовой цепи.
В случаях, если вторичная обмотка
трансформатора собственных нужд имеет
изолированную от земли нейтраль или
соединение по схеме треугольник применяют
разделяющий трансформатор со вторичным
напряжением — до 500 В (рис. 2, б).
Рис. 1. Схема измерения напряжения
прикосновения по методу амперметра —
вольтметра: Rз —
заземляющее устройство; ЗО заземленное
оборудование; R — резистор, имитирующий
сопротивление тела человека; Rп
-потенциальный электрод (зонд); Rв —
вспомогательный электрод
Рис. 2. Схемы токовых цепей при измерениях
напряжений прикосновения по методу
амперметра-вольтметра: а с
непосредственным использованием
трансформатора собственных нужд (ТСН);
б с использованием трансформатора
собственных нужд (ТСН), включенного
через разделяющий трансформатор
Измеренные значения напряжений
прикосновения должны быть приведены к
расчетному току замыкания на землю и к
сезонным условиям, при которых напряжения
прикосновения имеют наибольшее значение.
Uп = (Uизм
х Iз)(1000 + Rп)/Iизм(1000
+Rп2),
где Uизм — измеренное значение напряжения
прикосновения при токе в измерительной
цепи, равном Iизм; 1%
расчетный для заземляющего устройства, Iз
— ток замыкания на землю (стекающий с
испытуемого заземлителя в землю); Rп
сопротивление потенциального электрода,
измеренное по схеме, приведенной на
рис. 3, и условиях, в которых проводилось
измерение Uп (сухой грунт увлажнялся
под электродом Rп на
глубину 2 — 3 см); Rп2 минимальное
значение сопротивление потенциального
электрода, полученное путем измерения
по той же схеме, но при искусственно
увлажненном грунте на глубину 20 — 30 см
(если во время измерений грунт увлажнен
на глубину 30 — 40 см, то вместо поправочного
коэффициента 1000 + Rп /1000 + Rп2 (применяют
коэффициент, равный 1,5).
Рис. 3. Схема измерения сопротивления
потенциального электрода
При определении напряжения прикосновения
в схемах с использованием трансформатора
собственных нужд ток измерения может
достигать слишком больших значений.
Поэтому измерения в токовой цепи
необходимо выполнять в так называемом
повторно-кратковременном режиме. Для
этой цели в токовую цепь включают
электронный короткозамыкатель, например
ИТК-1, а в качестве измерителя напряжения
применяют импульсный вольтметр (см.
рис. 2).
Кроме метода амперметра-вольтметра
напряжение при косновення может быть
измерено специальными приборами — т. н.
«измерителями напряжения прикосновения».