Меню

Для снижения напряжения прикосновения

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Уменьшение — напряжение — прикосновение

Уменьшение напряжения прикосновения и шага достигается путем выравнивания потенциалов, при котором осуществляется более плавное изменение потенциальной кривой. В электроустановках выше 1000 В выравнивание потенциалов производится путем устройства специальных заземлителей, соединенных между собой. В качестве примера да рис. 7 приведена картина распределения потенциалов и напряжений прикосновения в электрическом поле. Из сравнения следует, что в поле заземлителя, приведенного на рис. 8, кривые распределения потенциала и напряжений прикосновения более пологи, а величины напряжений прикосновения и шага много меныне. [1]

Снижение тока замыкания на землю приводит не только к уменьшению напряжения прикосновения и шага, но и способствует гашению дуги между токоведу-щими и заземленными частями в случае их соединения и ликвидации повреждения — замыкания на землю. Поэтому компенсирующие катушки иногда называют дугогасящими. [2]

Поэтому на малых площадях / j / S мало) можно добиться уменьшения напряжения прикосновения путем применения относительно длинных вертикальных электродов без учащения сетки. [4]

Целью защитного заземления является уменьшение напряжения на заземленном оборудовании в момент протекания тока замыкания на землю, а также выравнивания напряжения в зоне растекания тока и тем самым уменьшения напряжения прикосновения и шага. [5]

В производственных помещениях напряжения прикосновения еще более уменьшаются за счет выравнивания потенциалов, обусловленного металлоконструкциями цеха, связанными с повторными заземлениями. Это уменьшение напряжения прикосновения учитывается в выражении ( 4 — 58) коэффициентом прикосновения, который как показывают измерения ( табл. 4 — 6), может достигать значений порядка сотых и десятых долей единицы. [7]

Коэффициенты рм и рш, определяемые (30.10) и зависящие от удельного сопротивления верхнего слоя земли, меньше единицы. В тяжелых условиях, когда возможность уменьшения напряжения прикосновения и напряжения шага исчерпана, прибегают к искусственному увеличению удельного сопротивления верхнего слоя земли путем подсыпки слоя щебня или гравия с удельным сопротивлением 5000 — 10000 Ом м по всей площади РУ. Этот слой толщиной 0 15 — 0 20 м практически не участвует в проведении тока в землю, но ограничивает ток, ответвляющийся в человека. При этом коэффициенты Р и рш уменьшаются. [9]

Из диаграммы видно, что — при увеличении числа ячеек свыше шести — восьми критерий подобия и сопротивление заземлителя уменьшаются незначительно. Однако увеличение числа внутренних проводников часто необходимо для уменьшения напряжения прикосновения . [11]

Обычно заземляющее устройство представляет собой сложное соединение отдельных заземлителей ( электродов) и соединительных полос. Это способствует, как бы-ло указано ранее, уменьшению напряжения прикосновения и шага. [12]

Защитное отключение — это система быстродействующей защиты, автоматически отключающая электроустановку при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. В отличие от других видов защит, где электробезопасность обеспечивается снижением величины тока, проходящего через человека, или уменьшением напряжения прикосновения , здесь защита осуществляется снижением времени воздействия электрического тока на человека. Эффективность систем защитного отключения определяется их быстродействием, поскольку при малой длительности воздействия тока на человека его допустимые значения резко возрастают. [13]

Наконец, для уменьшения напряжений прикосновения необходимо строго регламентировать порядок устройства повторных заземлений независимо от характера исполнения распределительных сетей. [14]

Рассмотренный пример характерен для подстанций в мощных системах. Сопротивление искусственного заземлителя относительно велико, так как площадь подстанции мала. В этих условиях целесообразно для уменьшения напряжения прикосновения прибегнуть к подсыпке слоя щебня ( гравия) с большим удельным сопротивлением. [15]

Источник

Напряжение прикосновения. Общие сведения и меры предосторожности.

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.

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.

Читайте также:  Регулятор напряжения 220v 4000 вт

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

  • 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.

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

Источник

Напряжение прикосновения

При работах в электроустановках, с ручным инструментом и даже при пользовании бытовыми электроприборами возникает опасность поражения электричеством. Для этого не обязательно хвататься за оголённый участок провода, находящегося под действием электрического тока. Напряжение прикосновения может нанести вред здоровью и создать прямую угрозу для жизни.

Определение понятия

Само слово «прикосновение» выражает сущность этого понятия. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками. Оно возникает по причине пробоя изоляции, наведённого статического электричества или аварийной ситуации в технологическом процессе. Напряжение прикосновения – это электричество, которое появляется на человеческом теле в результате его соприкосновения с точками, имеющими разные потенциалы.

Если в каком-то месте создаются условия для одновременного прикосновения к двум токопроводящим элементам, то при появлении там живого организма можно говорить об опасности напряжения прикосновения. Эту электрическую величину можно предварительно измерить, чтобы иметь представление о её предполагаемых максимальных значениях.

Безопасно ли напряжение прикосновения

Разность потенциалов, образовавшаяся в результате различных причин, достигает порой нескольких сотен вольт. В пояснение можно привести пример, когда человек дотрагивается до заземлённой части оборудования, по каким-то причинам вдруг оказавшейся под напряжением. Один из потенциалов (ϕ1) прикладывается к ногам, второй (ϕ2) – в месте прикасания к оборудованию. Значение напряжения прикосновения будет равно:

Читайте также:  Электроустановки под каким напряжением допускается отключать личным составом подразделений

При малых полученных значениях вреда для здоровья не будет. Однако при удалении от места заземления оборудования в этом случае значение U будет расти и достигнет максимума там, где область растекания электричества от этой точки заземления закончится.

Присутствие в области растекания тока при касании проводом земли опасно поражением человека шаговым напряжением. В случае неприятных ощущений при попытке шагнуть необходимо уменьшить расстояние шага до минимума. Выбраться из опасной зоны можно либо, прыгая на одной ноге, либо идти, не отрывая подошв от поверхности земли и ставить ступни ног как можно ближе одна к другой.

Внимание! Напряжение прикосновения выше 42 В переменного тока опасно для жизни и здоровья человека. Если постоянное электричество достигает величины 120 В и более, прикосновение к нему также представляет существенную угрозу здоровью.

Нарушение изоляции кабелей или проводов, находящихся под напряжением, и одновременное касание тела человека заземлённых металлических конструкций и участка с повреждённой изоляцией приведут к электротравме.

Пути снижения опасности

ГОСТ 12.1.038-82 (2001) от 01.03 2018 г. является основным нормативным документом, на который ориентируются при принятии необходимых мер. Этот ГОСТ рассматривает нормы максимально возможных значений напряжения прикосновения.

Чтобы обеспечить электрическую безопасность для людей, применяют следующие шаги:

  • монтаж защитных заземляющих устройств;
  • зануление рабочего оборудования;
  • монтаж систем уравнивания потенциалов (ОСУП);
  • ограждение и установка защитных щитов на оборудование, находящееся под напряжением;
  • применение в работе пониженного напряжения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных;
  • обеспечение персонала предметами коллективной и индивидуальной защиты: изолированным электроинструментом и диэлектрическими средствами;
  • использование устройств защитного отключения (УЗО) и сигнализации.

Заземляющие устройства предназначены для защиты от короткого замыкания фазы на корпус. Они монтируются для уменьшения напряжения между землёй и токоведущими частями электроустановок.

Важно! Обязательному заземлению подлежат все металлические части установок, двигателей, щиты, пульты, металлические корпуса электроинструмента и иные доступные прикосновению элементы, способные проводить ток.

Для защиты от постороннего напряжения в местах, где подключение к контуру заземления невозможно, применяется зануление. С помощью отдельного проводника корпус устройства соединяется с заземлённым нулём. При попадании на него фазы через этот проводник срабатывает устройство защиты от КЗ.

В производственных и бытовых помещениях для снижения опасности поражения людей электрическим током оборудуются системы уравнивания потенциалов (СУП). Они бывают основные (ОСУП) и дополнительные (ДОСУП). Основная система является самостоятельной и обеспечивает уравнивание потенциалов на доступных металлических поверхностях оборудования. ДОСУП осуществляет дополнительные меры по снижению уровня разности потенциалов в частных случаях.

Выполнение защитных ограждений и установка щитов защищают человека от случайного контакта с токоведущими частями. В виде дополнительных мер на ограждения вывешиваются предупреждающие плакаты.

В местах с повышенной опасностью и особо опасных работы могут производиться только с электроинструментом, напряжение питания которого не выше 42 В. Для этого используют понижающие трансформаторы.

Информация. К помещениям с повышенной опасностью относятся такие, где присутствуют: химически агрессивная среда, повышенная влажность (более 70%), повышенная температура (выше 500С), доступность контакта с металлическими частями или бетонные полы.

К средствам коллективной и индивидуальной защиты (СИЗ) относятся: диэлектрические коврики и подставки, боты, галоши, перчатки и инструмент с изолирующими рукоятками. Применение подобных защитных комплектов уменьшает опасность напряжения прикосновения.

УЗО – устройства защитного отключения, смонтированные в квартире, позволяют контролировать возникновение утечек тока и опасного вольтажа в местах с повышенной опасностью (кухня, ванная комната). При появлении опасных величин устройство отключает подачу электроэнергии до устранения причины их возникновения.

Расчет напряжения прикосновения

Выполняя расчёты, определяют возможное значение тока в случае касания. Для расчётов рассматриваются две схемы электросетей:

  • схема с глухозаземлённой нейтралью;
  • система с изолированной нейтралью.

В первом случае, при влиянии на человека фазного напряжения (220 В), величина тока через него сдерживается сопротивлением цепи: фаза – тело – обувь – пол (грунт). Исходя из этого, формула имеет вид:

Iч = Uф/(Rч + Rоб + Rп + R0) ≈ Uф / Rч,

  • R0 – сопротивление защитного проводника нейтрали трансформатора, R0 ≤ 10 Ом;
  • Uф – фазное напряжение;
  • Rч – сопротивление человека;

Для линейного напряжения ток протекания рассчитывают, применяя формулу:

Во втором случае, где нейтраль изолирована, работают с формулами:

  • Iч = Uл/ Rч – для момента двухфазного касания;
  • Iч = 3Uф/(3Rч + Rиз) – вариант однофазного контактирования, где Rиз – это сопротивление изоляции фазных проводов по отношению к земле.

Обратите внимание! Если заземлитель в единственном числе, то прикосновение к корпусу наиболее удалённого от него прибора будет самым опасным.

Способы измерения

Измерения производятся выездной бригадой специальной лаборатории, имеющей лицензию на выполнение подобных замеров. Измеряются рабочие и нерабочие места. Измерения проводятся при температуре окружающей среды 5-400С и влажности воздуха 35-80%.

Внимание! Рабочим местом называется зона действия оперативного персонала в рамках штатного рабочего процесса. Нерабочим местом называется зона, где могут находиться люди, не выполняющие служебные обязанности по работам в электроустановках.

Перед производством измерений отсоединяют от щита нулевой проводник для предварительного замера сопротивления заземляющего контура. Далее при сборке схемы измерения один выход прибора присоединяют к шине защитного заземления, второй – к токовому электроду. Выдерживая расстояние более 25 м от заземлителя, забивают штырь в грунт и устанавливают пластину, на которую укладывают нагрузку 50 кг. Это имитация ноги человека. Грунт под пластиной увлажняется. Вольтметр V контролирует напряжение прикосновения, сопротивление R = 1 кОм является эквивалентом сопротивления человеческого тела.

Читайте также:  Что же ты не сказал что оно под напряжением

Выполняя измерения на нерабочих местах, вывод прибора Т2 необходимо подключать к точке заземления корпуса оборудования, расположенного поблизости.

Размещение токового электрода должно быть выполнено так, чтобы искусственное воспроизведение цепи замыкания на землю фазного напряжения было как можно точнее.

Ещё один способ измерения – схема с использованием вольтметра и амперметра.

Первый тестирует напряжение касания, второй показывает величину тока, протекающую через заземлитель. Источником питания измерительной цепи является трансформатор с выходным напряжением 500 В и номинальной мощностью от 100 кВа.

Одиночное заземление

Это простейший вид заземления оборудования, при котором не нужно сооружать специальный контур. Тем не менее, очень эффективный защитный компонент, позволяющий обеспечить срабатывание защитного отключения и «зашунтировать» попавшего под напряжение человека.

Одиночное защитное заземление включает в себя:

  • заземляющий электрод длиной 2500 мм – угловую сталь 50*50*0,5 мм или трубу диаметром не менее 4 мм;
  • заземляющий проводник – стальная проволока «катанка» диаметром не менее 0,8 мм на улице и 0,6 внутри помещения или стальная полоса шириной 25 мм и толщиной 0,5 мм;
  • место подключения заземляющего проводника – болт для присоединения на корпусе электроустановки.

В качестве заземляющего проводника внутри помещения допустимо использовать гибкий многожильный медный провод жёлто-зелёной окраски, сечением не менее 2,5 мм. Все соединения выполняются при помощи электросварки. Швы имеют длину не менее 10-15 мм. Места сварки и металлические части заземления (кроме вбитого в землю электрода) окрашиваются чёрной краской для защиты от коррозии.

Важно! Минимальное сопротивление заземления для сети 220 В должно быть не более 8 Ом, для трёхфазной линии на 380 В минимальное значение R ≤ 4 Ом.

Заземлитель забивается или закапывается в грунт так, чтобы его верхняя часть была ниже уровня земли на 0,4-0,5 м.

Групповое заземление

Из одиночных заземлителей формируют заземляющий контур. Их располагают в один ряд или в виде геометрической фигуры для уменьшения общего сопротивления конструкции. Предварительно делаются расчеты, в результате которых выявляют необходимое количество элементов в контуре.

Информация. Расстояние между соседними электродами в контуре выдерживают равным длине электрода. Это обусловлено тем, что максимальная эффективность одиночного заземлителя (90%) достигается зоной его действия. В зону входят все равноудалённые от него точки на расстоянии его длины. Зоны действия ближайших заземлителей не должны пересекаться.

Меры защиты

Защита от напряжений прикосновения – это целый комплекс мер, согласно которому можно снизить не только разность потенциалов, но и обезопасить человека от их высоких значений. Правильная конструкция заземления, пользование СИЗ и знание способов выхода из зоны шагового напряжения –всё это сохранит жизнь и здоровье работников.

Типы электротравм

Травмы от электричества наступают по причине действия дуги или тока. Различают местное или общее поражение организма.

При местном воздействии электричества на тело человека могут возникнуть:

  • ожоги;
  • металлизация кожных покровов;
  • электрические знаки;
  • ожог роговицы глаз;
  • механические травмы кожи и мягких тканей.

Опасности для жизни они не вызывают, требуется лечение локальных поражённых участков тела. Исключение составляют ожоги – если процент повреждения поверхности кожи слишком высокий, возможен летальный исход.

Степень поражения электрическим током зависит от того, по какому пути пройдёт электричество через тело пострадавшего. Различают пять степеней электрического удара током, в результате которого происходят следующие последствия:

  • слабое, непроизвольное сокращение мышц – судороги едва ощутимы;
  • судороги с сильным болевым синдромом;
  • отсутствие сознания без сбоя работы сердца и органов дыхания;
  • отсутствие сознания с потерей дыхания и сердечных сокращений;
  • клиническая смерть.

Обратите внимание! Исход зависит от того, как быстро человека освободят от воздействия электричества, и как успешно будет оказана медицинская помощь.

Профилактика

Своевременно, не реже 2 раз в год, нужно производить измерения защитного заземления и петли «фаза – нуль» на рабочих местах.

Исключить следующие причины возникновения электротравм:

  • несоблюдение техники безопасности;
  • нахождение рядом с оборвавшимся проводом;
  • контакт с оголёнными частями электроустановок, находящихся под питанием;
  • касание частей оборудования, внезапно попавших под напряжение;
  • задевание элементов электроприборов с поврежденной изоляцией.

На рабочих местах необходимо проводить обучающие мероприятия по электробезопасности.

Погодные и внешние условия

Заземления тестируют зимой в период наибольшего промерзания почвы и летом в момент наибольшего пересыхания грунта в местах расположения защитных контуров. От состояния почвы зависит величина сопротивления заземляющего устройства, значит, его эффективность. Если учесть, что разность потенциалов от статического электричества в момент грозы может достигать величины выше тысячи вольт, то система уравнивания потенциалов (ОСУП) должна выдерживать такие нагрузки.

Полного исключения разности потенциалов добиться невозможно. Всегда существует опасность воздействия напряжения прикосновения. Соблюдение мер предосторожности и комплекс защитных мероприятий помогут свести риск поражения электротоком к минимуму.

Видео

Источник

Adblock
detector