Какие виды напряжения прикосновения

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

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; R_T — резистор, имитирующий сопротивление человека (R_T = 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

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:

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.

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