Последствия обрыва нуля в трехфазных и однофазных сетях
К домовому электрощиту многоквартирного дома подходит 3- х фазное напряжение 380 В. К подъездному щиту также подводится три фазы, для отдельной сети квартиры используется одна фаза и нейтраль. Такая система электропитания TN-C применялась для старых построек и существует до сих пор.
Двухпроводная сеть частного дома с защитным заземлением
В новых домах используется система питания TN-C-S с третьим, дополнительным защитным проводником. В многоквартирном доме все фазы распределены по квартирам равномерно таким образом, чтобы нагрузки на все три фазы были одинаковыми и перекос фаз был бы минимальным.
Однако при обрыве нулевого провода происходит перераспределение напряжения по фазам и возникает перекос фаз. В результате в одной квартире возможно напряжение поднимется до 380 В, а в другой будет занижена до 170 В. В обоих случаях бытовые электроприборы и техника выходят из строя.
Особенно чувствительны к таким перекосам фаз бытовые приборы, имеющие электродвигатели – это стиральные машины, холодильники, кондиционеры, вентиляторы, пылесосы и т. д. Величина напряжения при перекосе фаз зависит от числа подключенных потребителей электроэнергии на всех фазах и их мощности.
Что происходит при обрыве нуля? Напряжение с другой фазы, через подключенные приборы других квартир, поступает на общий нулевой провод и в квартирах в розетках появляется напряжение не 220 В (фаза – ноль, как должно быть), а напряжение 380 В (фаза – фаза).
В результате, подключенные бытовые приборы выходят из строя из-за перекоса напряжения сети. Хуже еще если в электропроводке старых построек с системой электропитания TN-C в качестве защитного проводника используется нулевой провод, который присоединяется к корпусу бытовых приборов.
Система энергоснабжения TN-C-S с дополнительным проводником заземления PE применяемая в новых постройках
Тогда при прикосновении к корпусу, человек получит опасный удар током. В новых домах система заземления TN-C-S с проводником защитного заземления, на корпусах бытовых приборов опасного напряжения не будет, опасности поражения током нет.
Если обрыв нуля в однофазной сети произошел у вас в квартире, то опасности для бытовых приборов не будет, а вот при касании корпуса прибора вас поразит током (старая электропроводка TN-C) если использовать рабочий ноль в качестве защитного заземления.
Если в дом подведена трехфазная сеть, то при обрыве нулевого провода в трехфазной сети возникнет опасность выхода из строя бытовых приборов, не зависимо где произошел обрыв в магистральной линии или у вас в доме.
Как освободить человека от воздействия ШН
Высвободить жертву шагового напряжения от воздействия электрического тока можно только с применением средств индивидуальной защиты и дополнительных приспособлений. К ним относятся:
- резиновые сапоги или обувь на толстой резиновой подошве;
- резиновые электротехнические перчатки;
- по возможности одеть прорезиненный комбинезон;
- широкая сухая доска или лучше деревянный щит;
- длинная палка.
Инструкция по освобождению человека от воздействия шагового напряжения:
- Одевают вышеуказанную обувь и перчатки.
- Для подхода к лежащему человеку используют доски или 2 щита.
- Один щит спасатель держит в руках, по другому настилу проходит далее.
- Затем меняет местами щиты. Таким образом спасатель продвигается к телу поражённого током человека.
- Если провод или кабель находится вблизи или на теле поражённого током, то его надо отбросить палкой в противоположную сторону от себя.
- Пострадавшего укладывают на щит и постепенно вытягивают настил в безопасное место, не забывая самому перешагивать попеременно на щиты.
- После доставки в безопасное место пострадавшему делают искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, не дожидаясь прибытия скорой помощи.
Освобождение пострадавшего от токоведущего проводника
Шаговое напряжение и выравнивание потенциалов
Многие из нас еще с детства помнят о том, что оголенный оборванный провод, упавший на землю, – это очень опасно. Помнятся различные страсти-мордасти про мокрую погоду и про несчастных жертв, даже не имевших «счастья» прикоснуться к металлу, находящемуся под напряжением и ставшему причиной их травмы. Всего-то их и угораздило пройти в опасной близости от поврежденной линии – и этого оказалось более чем достаточно.
Но что же это за явление, благодаря которому провод, «невинно» полеживающий в стороне становится смертельной угрозой? Всем известно, что электротравму человеку может нанести только проходящий через его тело электрический ток. А электрическому току нужен свободный путь. Необходимо, как минимум, две точки приложения на теле того, кому не повезло: одна из них – фаза, откуда ток может прийти, а вторая – ноль, куда он может свободно уйти.
Но позвольте, какая «фаза»? Ну, «ноль» – еще понятно, но откуда «фаза», если человек спокойно шагает себе по земле и никаких проводов даже не трогает? Ничего ведь такого, кажется, и нет – просто влажная земля. Тропинка, например. Ну да, фазный оборванный провод лежит неподалеку в кустах. Но он же непосредственно на землю и замкнулся – цепь не включает в себя прогуливающегося пешехода и ток через него идти не должен. Но это только так кажется.
Механизм появления шагового напряжения
Бояться было бы нечего, если бы земля была отличным проводником с сопротивлением, близким к сопротивлению металла. Тогда обрыв провода и падение его на землю завершались бы банальным коротким замыканием. Срабатывала бы максимально-токовая защита, или сгорал бы оборванный провод, но в любом случае долго бы это не продолжалось. А на самом же деле удельное электрическое сопротивление грунта составляет минимум 60 Ом*м, а чаще всего и больше, даже если погода влажная и идет дождь. Поэтому при обрыве повода и замыкании его на землю для электрического тока просто возникает новая цепь: фазный провод – земля – заземленная нейтраль трансформатора.
Из-за не очень-то высокой проводимости земли току приходится изрядно потрудиться, чтобы пройти по этой цепи, но вариантов у него нет. Ток «с удовольствием воспользовался бы» какой-нибудь еще другой, «параллельной дорогой», которая позволила бы ему сократить путь. И такой дорогой может стать тело пешехода.
Говоря по-научному, на единственном существенном сопротивлении цепи провод-земля-нейтраль – влажном грунте – происходит падение напряжения (изменение электрического потенциала) от 220 вольт возле упавшего провода до нуля у нейтрали трансформатора.
Падение это происходит нелинейно, но суть сводится к тому, что чем ближе к проводу – тем стремительнее возрастает потенциал земли. Значит, чем ближе к месту обрыва – тем большая разность потенциалов между двумя точками поверхности, расположенными на определенном расстоянии. А несчастный прохожий может стоять одной ногой на первой из этих точек и другой ногой – на второй из них. При этом он, конечно, воспримет на себя возникшую разность потенциалов, а это может оказаться практически все фазное напряжение, если провод близко.
Разумеется, там, где появилось напряжение, – там и ток не заставит себя ждать. Вот и все. Не успев осознать тяжесть своего положения, прохожий получает удар током, возможно смертельный. Напряжение, возникающее в таких случаях между ступнями человека, называется «шаговым напряжением» или «напряжением шага», и для борьбы с ним есть некоторые меры.
Что такое шаговое напряжение
Почему возникает ШН
Указанное явление обычно появляется при обрыве поставляющего электроэнергию некоторой системе кабеля. Провода часто прокладываются под землей, и энергия начинает «утекать» в нее. Самые опасные ситуации — когда это происходит во влажных местах, например, в водоемах или на болотах. Не менее опасен и мокрый асфальт, ведь вода в любом случае хорошо проводит электричество. Кроме того, ШН способно появляться не только на улице, но и в закрытых помещениях.
ШН возникает и в других случаях:
- при изменениях атмосферного давления;
- после короткого замыкания в электрических цепях;
- после взрывов на электроподстанциях.
Известны случаи его возникновения даже после ударов молнии в землю.
https://youtube.com/watch?v=kMAHu1smgkM
https://youtube.com/watch?v=kMAHu1smgkM
https://youtube.com/watch?v=hSMuq7zsVm4
Действие электрического тока на организм человека
Не рекомендуется подходить к месту аварии ближе 4-5 метров при напряжении 1000 вольт. В прочих случаях опасно приближаться на 8-10 метров. Шаговое напряжение представляет некоторую опасность. Относительно безвредным считается, если разность потенциалов не превышает между стопами 40 вольт. Помимо очевидного влияния на нервную систему, как следствие, судорожных сокращений мышц (биологическое действие) электрический ток вызывает ряд специфических травм:
Термическое действие сопровождается усиленным разогревом тканей. Электрические ожоги подразделяют на:
- Токовые, вызываются непосредственным контактом проводника цепи, находящейся под напряжением до 2 кВ, и кожи. Работает закон Джоуля-Ленца, согласно которому выделенное тепло пропорционально произведению квадрата действующего значения тока на электрическое сопротивление (человеческого тела). Ожоги обычно I или II степени. Не очень сильные. Опасен случай, когда путь протекания тока проходит через тело (избегайте контакта противоположной руки, ног, туловища с заземленными предметами). На локальном участке останется покраснение – электрические знаки (выраженные метки разнообразной формации кожи).
- Дуговые. Температура дуги высока (не менее 3500 градусов Цельсия). Фактически воздух, превращенный в плазму. Сварочная дуга, образуется меж высоковольтным проводом и кожей. Результат без ужаса сложно представить. Наверняка ожог III-IV степени. Подобно сварочному электроду, проводник расплавляется, металлизирует кожу, растекаясь. Разумеется, вызывает одновременно ожог.
Электролитические действие тока не описывается подробно литературой по очевидным причинам. В ходе деструктивного процесс разлагаются на составляющие жидкости человеческого тела. Включая кровь. Интересующихся отошлем к «войне токов», шедшей в Америке между корпорацией Эдисона и союзниками Николы Тесла. Жаждущие доказать превосходство люди шли на многое. Появился первый электрический стул (см. Катушка Тесла).
Путь протекания тока (справа), вызванного шаговым напряжением при нарушении правила “гусиного шага” (слева)
Биологическим действием тока вызваны разнообразные травмы скелетных мышц, костей, связок. Сокращения миофибрилл достигают большой силы. Поэтому двигательно-опорный аппарат находится под большой угрозой.
Помимо травм выделяет медицина, как отдельную категорию, удары током. Не нужно относиться легкомысленно, ссылаясь на данную группу, только от того, что видимых повреждений тела не наблюдается. Электрические удары делят на IV степени тяжести. Причем последняя характеризуется состоянием клинической смерти (отсутствие пульса на артериях, дыхания). Соответственно, от окружающих требует досконального знания правил поведения.
Если человек упал в зоне действия шагового напряжения, по телу наверняка идет ток. Любой, непосредственно прикоснувшийся к пострадавшему, сильно рискует. Нужно правильно рассчитать вектор градиента разницы потенциалов, на практике сделать непросто (не все понимают сказанные слова). Иначе говоря, нужно браться за точки тела, меж которыми падение напряжения равно нулю. Оценить (правильно исполнить) сможет меньше людей, нежели поняли сказанное. Посему действовать на практике придется иначе.
Вырубить источник питания возможно далеко не всегда. Не факт, что на подстанции заметили утечку, реакторы позволят автоматике отреагировать правильно редко. Устранить опасность не представляется возможным, следует оценить эпицентр (место контакта фазы, почвы), зацепить пострадавшего (багром), начинать потихоньку выволакивать за пределы досягаемости шагового напряжения (20 метров от эпицентра). Двигаться «гусиным» шагом.
Физика и физиология
Шаговое напряжение — это разность потенциалов между двумя участками почвы. При ударе молнии ток «растекается» в почве, создавая зону с высоким потенциалом. При наличии поблизости проводников, может формироваться цепь. Таким проводником может стать человек: ток входит через одну ногу, а выходит через другую, превращая тело в «нагрузку». Ситуация эта крайне опасная, поскольку высокое напряжение вызывает паралич мышц, как от электрошокера. В результате человек может упасть на руки, и, при многокомпонентных молниях, ток последующих разрядов пойдет через сердце, повышая риск его остановки. Если же земли коснется голова, резко увеличивается риск необратимых повреждений центральной нервной системы.
Будет интересно Как устроен однополупериодный выпрямитель и где применяется
В правой части рисунка схематично изображено воздействие шагового напряжения, которое создает нагрузку через ноги (красная стрелка) — поэтому оно и получило название шагового. Обычная молния может нести десятки тысяч ампер тока (I1-2), в результате чего разность потенциалов (V1-V2) может превысить десятки тысяч вольт. Поскольку существует разность напряжений между двумя точками (ногами), то человеческое тело представляет собой комплексное электрическое сопротивление и выступает в роли нагрузки. Величина тока (Ib), проходящего через тело, в этом случае зависит от сопротивления стопы (Rf) и тела (Rb).
Опасность шагового напряжения
Проблема в том, что воздействие импульсного тока молнии на живые организмы изучено плохо. Возможность рассчитать ориентировочную величину тока и напряжения шага есть, а вот результат их взаимодействия с организмом человека менее предсказуем. Удары молний, в том числе шаговым напряжением, имеют уникальные «физиологические особенности». Прежде всего, это связано с тем, что молнии хоть и несут огромное количество энергии, но выделяется она в очень короткий промежуток времени: 1/10000—1/1000 секунды. Такие удары редко вызывают сильные ожоги и повреждения внутренних органов, как в случае ударов током от обычного электрооборудования. Но молния способна воздействовать на сердце и нервную систему, в том числе периферические нервы.
Поэтому последствия удара шаговым напряжением могут быть неожиданно значительными и очень разнообразными: от катаракты, паралича конечностей и хронических болей до нарушений сна и умственной деятельности, потери слуха, памяти и т. д. Наиболее частая причина смерти — остановка сердца.
В своих вебинарах для проектировщиков систем молниезащиты доктор технических наук, профессор Эдуард Меерович Базелян неоднократно отмечал отсутствие четкого определения опасной величины шагового напряжения. Так, известно, что импульсное воздействие молнии 6 кВ может вызвать фибрилляцию сердца и возможную остановку сердцебиения. Но физиология организма людей сложна, и даже меньшее воздействие способно вызвать тяжелые травмы и привести к смерти. В случае с кардиостимуляторами и другими каналами прямого доступа тока к сердечной мышце, иногда достаточно кратковременного воздействия 1 мА для фибрилляции.
При этом и высокое сопротивление сухой кожи не является надежной защитой. С шаговым напряжением все еще сложнее, так как ток обычно течет через конечности, а суставы имеют более высокое сопротивление, чем сосуды и мышцы. Из-за этого ткани вблизи суставов могут получить очень сильные повреждения, что приведет к инвалидности. Яркой иллюстрацией грозной силы шагового напряжения стал случай массовой гибели оленей в Норвегии во время грозы. Удар молнии убил 323 диких оленей на участке примерно в 50 метров.
Вопрос 7. Что понимается под напряжением прикосновения?
| Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного | Правильный ответ |
| Напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека | |
| Напряжение, возникающее при протекании тока по проводнику между двумя точками | |
| Напряжение между двумя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека | |
| Напряжение между двумя точками электрической цепи с разным потенциалом |
Вопрос 8. Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим?
Не включать! Работают люди.
Правильный ответ
Стой! Напряжение.Не влезай! Убьет.Осторожно! Электрическое напряжение. Вопрос 9
К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?
Вопрос 9
К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?
| К запрещающим | |
| К предупреждающим | Правильный ответ |
| К предписывающим | |
| К указательным |
Вопрос 10. Смертельно опасной величиной электрического переменного тока, протекающего через тело человека, следует считать:
| 20 мА | |
| 40 мА | |
| 60 мА | |
| 100 мА | Правильный ответ |
Допущено ошибок:
Результат тестирования :________________________
При проведении тестирования нарушений его порядка не зафиксировано
Ответственный за проведение тестирования
Тестируемый /______________________________/
ЭБ 141.1 Аттестация электротехнического и электротехнологического персонала по электробезопасности (II группа допуска)
_____________________________________________________________________________
(Ф.И.О.Тестируемого)
Дата проведения тестирования: «____»__________ 20_ г.
Допустимое количество ошибок 2
Билет 15
Вопрос 1. Какое напряжение должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью?
| Не выше 12 В | |
| Не выше 42 В | |
| Не выше 50 В | Правильный ответ |
| Не выше 127 В |
Вопрос 2. Как классифицируются электроинструмент и ручные электрические машины по способу защиты от поражения электрическим током?
| Делятся на 4 класса — нулевой, первый, второй и третий | Правильный ответ |
| Делятся на 3 класса — первый, второй и третий | |
| Делятся на 4 класса — первый, второй, третий и четвертый | |
| Делятся на 3 класса — нулевой, первый и второй |
Вопрос 3. Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках?
| МЧС | |
| Ростехнадзор | Правильный ответ |
| Главгосэнергонадзор | |
| Роспотребнадзор |
Вопрос 4. Сколько существует групп допуска по электробезопасности?
| Три | |
| Четыре | |
| Пять | Правильный ответ |
| Шесть |
Вопрос 5. На какой срок выдается наряд на производство работ в электроустановках?
| Не более 5 календарных дней со дня начала работы | |
| Не более 10 календарных дней со дня начала работы | |
| Не более 15 календарных дней со дня начала работы | Правильный ответ |
| Не более 20 календарных дней со дня начала работы | |
| На все время проведения работ |
Вопрос 6. Кто допускается к выполнению электросварочных работ?
| Работники, прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний, имеющие соответствующие удостоверения и группу по электробезопасности не ниже II | Правильный ответ |
| Работники, прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний, имеющие соответствующие удостоверения и группу по электробезопасности не ниже III | |
| Работники, прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний, имеющие соответствующие удостоверения и группу по электробезопасности III или IV | |
| Работники, прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний безопасности выполнения работ |
Вопрос 7. Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией?
studlib.info
Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Глава 1.7 Заземление и защитные меры электробезопасности (Издание седьмое), от 08 июля 2002 года
Глава1.7 Правил устройства электроустановок шестого издания с 1января 2003 г. утрачивает силу.
«Правила устройстваэлектроустановок» (ПУЭ) 7-го издания в связи с длительным срокомпереработки выпускались и вводились в действие отдельнымиразделами и главами по мере завершения работ по их пересмотру,согласованию и утверждению.
Требования ПУЭобязательны для всех организаций независимо от форм собственности иорганизационно-правовых форм, а также для физических лиц, занятыхпредпринимательской деятельностью без образования юридическоголица.
Область применения. Термины и определения
1.7.1. Настоящая главаПравил распространяется на все электроустановки переменного ипостоянного тока напряжением до 1 кВ и выше и содержит общиетребования к их заземлению и защите людей и животных от пораженияэлектрическим током как в нормальном режиме работыэлектроустановки, так и при повреждении изоляции.
Дополнительные требованияприведены в соответствующих главах ПУЭ.
1.7.2. Электроустановки вотношении мер электробезопасности разделяются на:
электроустановкинапряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективнозаземленной нейтралью (см. 1.2.16);
электроустановкинапряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной черездугогасящий реактор или резистор нейтралью;
электроустановкинапряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью;
электроустановкинапряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.
1.7.3. Дляэлектроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующиеобозначения:
система — система, в которой нейтраль источникапитания глухо заземлена, а открытые проводящие частиэлектроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источникапосредством нулевых защитных проводников;
система — система , в которой нулевой защитный и нулевойрабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем еепротяжении (рис.1.7.1);
Рис.1.7.1. Система переменного () и постоянного () тока. Нулевой защитный и нулевой рабочийпроводники совмещены в одном проводнике: 1 — заземлительнейтрали (средней точки) источника питания; 2 — открытыепроводящие части; 3 — источник питания постоянноготока
система — система , в которой нулевой защитный и нулевойрабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис.1.7.2);
Рис.1.7.2. Система переменного () и постоянного () тока. Нулевой защитный и нулевой рабочийпроводники разделены:
1 — заземлитель нейтрали источника переменноготока; 1-1 — заземлитель вывода источника постоянного тока;1-2 — заземлитель средней точки источника постоянного тока;2 — открытые проводящие части; 3 — источникпитания
система — система , в которой функции нулевого защитного инулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике вкакой-то ее части, начиная от источника питания (рис.1.7.3);
Рис.1.7.3. Система переменного () и постоянного () тока.
система — система, в которой нейтраль источникапитания изолирована от земли или заземлена через приборы илиустройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящиечасти электроустановки заземлены (рис.1.7.4);
Рис.1.7.4. Система переменного () и постоянного () тока.Открытые проводящие части электроустановки заземлены. Нейтральисточника питания изолирована от земли или заземлена через большоесопротивление: 1 — сопротивление заземления нейтралиисточника питания (если имеется); 2 — заземлитель; 3— открытые проводящие части; 4 — заземляющее устройствоэлектроустановки; 5 — источник питания
система — система, в которой нейтраль источникапитания глухо заземлена, а открытые проводящие частиэлектроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства,электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника(рис.1.7.5).
Как правильно перемещаться и выйти из зоны
Чтобы не стать жертвой электроудара поблизости оторванного провода ЛЭП, необходимо знать, как правильно передвигаться в зоне шагового напряжения. В первую очередь покидают область угрозы, удаляясь на неопасную дистанцию, как минимум 8 м. Во время перемещения в опасных участках токового влияния применяют «гусиный шаг».
Важно! Прикасаться к объектам и людям в области растекания тока — запрещено. Правильное перемещение
Правильное перемещение
Для возможности покинуть зону ШН, не подвергаясь опасности, нужно соблюдать правила электрической безопасности:
- Перемещаться по участку напряжения, применяя «гусиный шаг».
- В период передвижения, пятка идущей ноги ставится к носку опорной.
- Запрещено отделять подошву от грунта либо другого покрытия земли.
- Размах шажков нужно уменьшать до максимальной степени.
- Запрещено перемещаться по месту бегом или прыжками.
- Запрещено двигаться в направление к лежащему кабелю.
- Запрещено двигаться спирально.
Дополнительная информация! Для безопасного движения в зоне ШН, в частности для высвобождения человека, необходимо применять специальные электрозащитные средства — диэлектрические боты.
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.
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.
Безопасно ли напряжение прикосновения
Начнем с того, что именно опасно? Напряжение само по себе не представляет особой опасности. Разрушающие и опасные воздействия оказывает электрический ток. Однако от величины напряжения зависит вероятность получить удар током. Безопасным считается напряжение переменного тока 42 Вольта, ранее считали 36 В. Оно применяется для обустройства переносных светильников и для питания электроинструмента, при работе в труднодоступных местах, в гаражах, подвалах, влажных помещениях, а также в местах временных работ. Но напряжение прикосновение и безопасное напряжение для человека это немного разные вещи.
Действие электрического тока на человека губительно, он может вызвать фибриляционное сокращение сердца и смерть, поэтому величины допустимых напряжений и токов прописаны в нормативных документах. Согласно нормам, описанным в ГОСТ 12.1.038-82 напряжение прикосновения в нормальных условиях (без аварий) не должно быть больше:
- при переменном токе с частотой 50 Гц – 2 В (ток – 0,3 мА);
- при переменном токе с частотой 400 Гц – 3 В (ток – 0,4 мА);
- при постоянном токе – 8 В (ток – 1 мА);
Это предельно допустимые значения при воздействии до 10 минут в сутки. Стоит отметить, что для людей, которые работают при температурах больше чем 25°С и относительной влажности более 75% эти значения уменьшают в 3 раза.
Так как напряжение прикосновения измеряется между местом положения человека на земле (его контакта с проводящей поверхностью) и местом касания электрооборудования – из этого следует, что оно зависит от места расположения в помещении, точнее относительно точки заземления. Чем дальше вы стоите в момент, когда коснулись опасного прибора, на чьем корпусе оказался потенциал (от точки заземления), тем больше величина напряжения прикосновения.
Стоит отметить еще несколько определений:
- Зона растекания. Такая площадь на земле, за пределами которой потенциал, возникший, при протекании тока замыкания на землю, равен нулю. За пределами зоны растекания напряжение прикосновения численно равняется величине потенциала на поверхности, которой касаетесь.
- Шаговое напряжение. Это напряжение между двумя точками на земле (грунте) вокруг места замыкания токоведущей части на землю. Смысл состоит в том, что если возле вас упал высоковольтный кабель, двигаться от него нужно мелкими приставными шагами, не отрывая ноги друг от друга и от земли, таким образом уменьшая расстояния между шагами. Потенциал от точки замыкания на землю убывает по экспоненте. Это значит, что в месте замыкания на землю – он равен потенциалу замыкаемого проводника, а за пределами зоны растекания нулю. Тогда напряжение между этими двумя точками равняется напряжению замкнутого кабеля.
Вы должны были заметить, что напряжение прикосновения, зона растекания и шаговое напряжение связаны между собой.
Расчёт шагового напряжения
Во время возникновения аварийной ситуации, связанной с падением силового кабеля, важно определить площадь поражения. Производят расчёт ШН в опасной для здоровья человека зоне
В аварийных службах энергообеспечения существуют нормативы для определённых участков риска вокруг линий электропередач.
Для определения силы однофазного тока Iкз короткого замыкания в той или иной точке опасного участка принимают во внимание напряжение фазы Uфаз, сопротивление в месте заземления R0 и в точке контакта – Rконт. Расчёт производят по формуле:. Iкз = Uф /R0 + Rконт
Iкз = Uф /R0 + Rконт
После вычисления силы тока приступают непосредственно к расчёту величины напряжения шага. Этому служит формула:
Uш = Iкзρa / 2πL (L + a),
где:
- ρ – удельное сопротивление грунта,
- L – расстояние от источника тока,
- «a» – ширина шага.
На основании расчёта получают определение не только величины пошагового напряжения, но и создают сетку шага. Она позволяет обозначить зону, где наиболее вероятен летальный исход поражения человека.
Условия поражения шаговым напряжением
Обратите внимание! В местах выпаса домашнего рогатого скота животные наиболее чувствительны к воздействию шагового напряжения. Расстояние между передними и задними конечностями в среднем составляет 1,4 м
Следовательно, разница потенциалов будет больше, чем напряжение среднего шага человека.
Симптомы поражения
Оказывая помощь находящемуся в зоне поражения, вытаскивая его оттуда, нужно подумать о собственной защите – специальной токонепроводимой (диэлектрической) одежде и обуви, знаниях о том, что и как делать, чтобы самому не пострадать.
В первую очередь страдают ноги. Ощущения могут быть различной степени интенсивности:
- Паралич;
- Зудение, свербение, покалывание;
- Неконтролируемое спазматическое сокращение мышц;
- Возникновение резкой боли.
Важно определиться с полученным ущербом для здоровья, получить при необходимости первую медицинскую помощь. В большинстве случаев (этот показатель близок к 100%) серьезные последствия для здоровья не наблюдаются
У тех, кому не повезло – могут остаться проблемы с сердцем и легкими на всю оставшуюся жизнь.
Шаговое напряжение
Поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, после чего цепь тока замыкается на теле через жизненно важные органы. Кроме того, рост человека обусловливает большую разность потенциалов, приложенных к его телу.
При попадании под шаговое напряжение, не теряя времени, выходите изданного места, прыгая па одной ноге или па обоих ногах, не отрывая их от земли и друг от друга.
При попадании под опасное шаговое напряжение необходимо выходить из зоны растекания токов замыкания шагами ( в пределах 25 — 30 см) или прыжками на одной ноге.
Для предотвращения влияния шагового напряжения целесообразно электроды рХ — метра соединять с измерительным преобразователем посредством центральных жил коаксиальных ( экранированных) кабелей, а экранирующие оплетки этих кабелей заземлить в месте расположения электродов и соединить их с клеммой земля измерительного преобразователя. При этом электрическая схема преобразователя или не должна иметь контакта с его металлическим корпусом или должна быть обеспечена электрическая изоляция металлического корпуса от окружающих предметов. Кроме того, электрическая изоляция кабелей должна быть надежной на всем расстоянии от датчика до электронного преобразователя.
Наибольшая опасность от шаговых напряжений возникает при обрыве и падении на землю проводов воздушной сети, особенно высоковольтных. Считается, что нельзя приближаться к такому проводу ближе чем на 4 — 5 м, если линия имеет напряжение до 1000В и ближе 8 — 10 м для линий с напряжением свыше 1000 В.
Основным способом уменьшения шагового напряжения при всех прочих неизменных условиях является заложение проводников и параллельная их укладка друг около друга, но на разных глубинах. Для выравнивания потенциалов в отдельных местах эффективна также укладка козырьков за пределами основного заземляющего контура.
Наибольшая опасность от шаговых напряжений возникает при обрыве проводов воздушных линий и непосредственном контакте оборвавшегося провода с землей. В связи с этим действующие Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей запрещают приближение к проводу, лежащему на земле, на расстояние менее 5 м для закрытых РУ и менее 8 м для открытых РУ.
Профилактика электротравм от шаговых напряжений может быть достигнута устройством надлежащей защиты воздушных линий и сетей, обеспечивающей автоматическое отключение их в случае обрыва провода и контакта его с землей.
Наибольшая опасность от шаговых напряжений возникает при обрыве проводов воздушной сети, упавших на землю, особенно высоковольтных.
Основным способом уменьшения шагового напряжения при всех прочих неизменных условиях является заложение проводников и параллельная их укладка друг около друга, но на разных глубинах. Для выравнивания потенциалов в отдельных местах эффективна также укладка козырьков за пределами основного заземляющего контура.
Для определения величины шаговых напряжений вблизи электродов в процессе прогрева грунта были произведены измерения их в различных условиях. Для суглинков, увлажненных на 15 — 20 %, при температурах от — 2 до — 10 С измерения шаговых напряжений показали, что на расстоянии свыше 4 м от электродов шаговые напряжения малы и ке представляют опасности для людей.
Для снижения опасности шаговых напряжений рекомендуется применять углубленные и рассредоточенные заземлители в виде лучей и колец. При ширине зданий и сооружений более 100 м необходимо выполнять мероприятия по выравниванию потенциала внутри здания. При устройстве молниезащиты зданий и сооружений любой категории следует учитывать возможность экранирования их зонами защиты молниеотводов других близко расположенных зданий и сооружений.
Обеспечение безопасности от шаговых напряжений и напряжений прикосновения должно быть осуществлено приме: е-нием разветвленных типов систем заземлителей в форме колеи, контуров и др. с большим периметром охватываемой ими площади земли.
К некоторому снижению шаговых напряжений приводит применение стержневых заземлителей, забиваемых вдоль периметра сетки.
Наибольшая опасность от шаговых напряжений возникает при обрыве проводов воздушной сети, упавших на землю, особенно высоковольтных.
Что называется нейтралью трансформатора (генератора) и каковы режимы ее работы?
Точка соединения обмоток питающего трансформатора (генератора) называется нейтральной точкой, или нейтралью. Нейтраль источника питания может быть изолированная и заземленная.
Заземленной называется нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Изолированной называется нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление (приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы).
