Шаговое напряжение и напряжение прикосновения

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

На рисунке 14.1 показана схема зоны растекания тока в земле через заземлитель при коротком замыкании одной из фаз на землю и появления шагового напряжения.

Рисунок 14.1 – Схема возникновения шагового напряжения.

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

Из рисунка 14.1 видно, что наибольшее напряжение U_max возникает в точке замыкания на землю, по мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается, так как сечение проводника (почвы) увеличивается пропорционально квадрату радиуса, на расстоянии 1 м оно составляет 0,5–0,7 от полного, а в точках на расстоянии r ≈ 20 м, может быть принято равным нулю.

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

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

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

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

Рис. 6.4. Схема формирования напряжения прикосновения

На рис. 6.4 показана схема возникновения напряжения прикосно­вения, возникающего между рукой человека, прикоснувшегося к корпусу электроустановки, находящейся под напряжением, и его ногами. На­пряжение прикосновения

U_пр = φ_р - φ_н,

где U_пр — напряжение прикосновения, В;

φ_р - φ_н — разность потенциалов, под которыми находятся рука и нога человека, В.

Потенциал руки φ_р равен потенциалу корпуса установки, а потенциал ноги φ_н равен потенциалу земли, который зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю. Если корпус установки, оказавшейся под напряжением, изолирован от земли или человек находится на расстоянии более 20 м от точки стекания тока с корпуса в землю, то потенциал земли нулевой и напряжение прикосновения фактически равно потенциалу корпуса.

Если человек находится в зоне растекания тока, то чем дальше человек находится от точки стекания тока в землю, тем меньше потенциал земли и, следовательно, больше напряжение прикосновения, под которым находится человек.

Если человек стоит рядом с точкой стекания тока, потенциал земли (потенциал ног) практически равен потенциалу корпуса (потенциалу руки), и напряжение равно нулю, т.е. человек находится в безопасности.

Предельно допустимые напряжения прикосновения и токи для человека определены ГОСТ 12.1.038.

Классификация электроустановок и помещений по электробезопасности

Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного обо­рудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии, называется электроустановками. Основные требования к устройству электроустановок изложены в действующих «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ).

С точки зрения мер, принимаемых для обеспечения электробезопас­ности, электроустановки разделяются на:

· электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

· электроустановки напряжением выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

· электроустановки напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью;

· электроустановки напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью.

Нейтралью называется точка соединения обмоток генератора или трансформатора не присоединенная к заземляющему устройству либо присоединенная к нему.

Заземленной нейтралью называется нейтраль генератора или транс­форматора, присоединенная к заземляющему устройству непосредствен­но или через малое сопротивление.

Изолированная нейтраль – нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные устройства, имеющие большое сопротивление.

На вероятность поражения электрическим током и тяжесть исхода влияет окружающая среда, в которой эксплуатируют электроустановки. Агрессивные газы, пары, жидкости разрушают изоляцию электроустановок, снижают сопротивление изоляции, создают угрозу перехода напряжения на нетоковедущие части. Этому способствуют высокая температура и влажность воздуха, токоведущая пыль, которые также снижают сопротивление тела человека.

В зависимости от условий, повышающих или понижающих опасность поражения человека электрическим током, все помещения под­разделяются на:

• помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность: сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%); высокой температуры (температура воздуха длительно превышает 35°С); токопроводящей пыли (угольной, металлической и т. п.); токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.), возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлическим элементам технологического оборудования или металлоконструкциям здания и металлическим корпусам электрооборудования;

• особо опасные помещения, характеризующиеся наличием высокой относительной влажности воздуха (близкой к 100%) или химически активной среды, разрушающе действующей на изоляцию электрооборудования, или одновременным наличием двух или более условий, соответствующих помещениям с повышенной опасностью;

• помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют все указанные выше условия.

Опасность поражения электрическим током существует всюду, где используются электроустановки, поэтому помещения без повышенной опасности нельзя назвать безопасными.

Территории размещения наружных элкектроустановок по степени опасности поражения людей электрическим током приравниваются к особо опасным помещениям.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: