Шаговое напряжение что это такое: Шаговое напряжение | Полезные статьи

Содержание

Шаговое напряжение, что это такое? Электробезопасность

Здравствуйте, дорогие читатели. В этой статье мы вам расскажем, про шаговое напряжение, а так же рассмотрим правила перемещения в зоне шагового напряжения. И так начнём. Электричество никаких признаков присутствия опасности не проявляет – нет ни запаха, ни видимых причин для беспокойства, ни каких-либо других проявлений, которые могли бы вызвать тревогу или беспокойство. Поэтому человек узнает о том, что попал в зону воздействия электрического тока только тогда, когда уже слишком поздно.

Электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в электрическую цепь прохождения тока. Возможностью прохождения электрического тока через тело человека могут послужить непреднамеренное прикосновение к неизолированному проводу (или с поврежденной изоляцией), корпуса устройства или прибора с неисправной изоляцией и любого металлического предмета, случайно оказавшегося под напряжением, а с другой стороны – прикосновении к заземленным предметам, земли и т.д.

Кроме того существует опасность поражения током при попадании под «шаговое напряжение» — это напряжение возникающее при обрыве и падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше. Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была отключена. Земля является проводником электрического тока и становится как бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей.

   Шаговое напряжение

Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг – тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим током. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Опасность шагового напряжения

Напряжение между двумя точками поверхности земли, от стоящими друг от друга на расстоянии шага (0,7-0,8 м), в зоне растекания токов замыкания в радиусе до 20 м случайно оборванного электрического провода, называется шаговым напряжением. Наибольшую величину шаговое напряжение будет иметь при подходе человека к упавшему проводу, а наименьшее — при нахождении его на расстоянии 20 м и более от него. При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками или прыжками на одной ноге.

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

Рядом с проводом высокого напряжения на поверхности земли в радиусе 8 метров образуется опасная зона, проводящая электрический ток – зона «шагового» напряжения.

Правила перемещения в зоне «шагового» напряжения

НЕЛЬЗЯ

Приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или человеку на земле!

НЕЛЬЗЯ

Отрывать подошвы от поверхности земли и делать широкие шаги!

Передвигаться следует только «гусиным шагом» — пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.

НЕДОПУСТИМО

Прикасаться к пострадавшему или к металическим предметам без предварительного обесточивания!

НЕОБХОДИМО

Как можно быстрее отключить электричество с помощью выключателя, рубильника, вынуть вилку из розетки и т. д.

Способы защиты, электробезопасность

Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему приближаться. Опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает пространство растекания электрического тока).

При ударе молнии в дерево, молниеотвод или опору электропередач электрический ток поступает в землю и растекается в грунте во все стороны до нескольких десятков метров. В таких местах и может быть шаговое напряжение. То же самое происходит и возле упавшего на землю электрического провода, находящегося под напряжением. Представим себе, что разряд молнии пришелся в дерево, вблизи которого в это время стоял человек. Электрический ток молнии, попадая в землю и растекаясь в ней, проходит и под ногами человека. Если ноги расставлены, то ток входит в одну ногу и, пройдя через тело, уходит в землю через другую. Это и есть шаговое напряжение, в этом случае человек находится под шаговым напряжением.

Чтобы человек не подвергался воздействию тока, там где шаговое напряжение, необходимо все устройства защитного заземления размещать там, где нет людей. В частности, молниеотводы в сельской местности следует заземлять не ближе 4 метров от стен домов и обязательно их ограждать.

Во время грозы надо держаться подальше от опор электропередач, нельзя стоять вблизи высоких деревьев, особенно на открытой местности. Это необходимо и потому, что возле любого выделяющегося на поверхности земли предмета (дерево, мачта, опора ЛЭП, молниеотвод) во время грозы создаются условия, при которых молния устремляется именно к этому предмету, где может случиться шаговое напряжение. Как правило, она поражает все, находящееся в радиусе десятков метров.

При поражении молнией человека, там где произошло шаговое напряжение, пострадавшему надо обязательно сделать искусственное дыхание и закрытый массаж сердца. И немедленно доставить в лечебное учреждение или вызвать «скорую помощь».

В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» – он появился не просто так. Каждая строчка этого свода правил безопасности на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю, которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока совершенно неожиданно для себя.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Шаговое напряжение. Виды и работа. Применение и особенности

Шаговое напряжение появляется между двумя точками на поверхности земли, которые находятся друг от друга на расстоянии шага человека. Чаще всего оно возникает рядом с оборвавшимся и касающимся землю высотным кабелем либо проводом. В результате оно растекается по земле и образует потенциал между точками. Человек, который передвигается и делает шаг, попадает под это напряжение, вследствие чего через него начинает течь ток.

Шаговое напряжение находится в непосредственной зависимости от сопротивления земли, а также силы тока, протекающей в ней. Если человек сделает большой шаг (стандартный шаг составляет порядка 0,8 метров), то это может представлять довольно серьезную опасность для него. Вызвано это тем, что чем больше расстояние между точками, то тем больше будет разность потенциалов. В особенности риск увеличивается, если по земле течет ток большой силы. Именно поэтому всем рекомендуется при попадании в такую ситуацию передвигаться маленькими шашками, чтобы исключить протекание тока через тело человека.

Виды

Шаговое напряжение

 бывает нулевым, наименьшим или самым большим показателем:

  1. Нулевой показатель можно наблюдать тогда, когда живое существо, к примеру, человек, находится на линии равноценного потенциала, либо в месте, где нет линий прохождения электротока.
  2. Самый малый показатель данного напряжения можно наблюдать в случае наибольшего удаления от заземляющего материала. Получается это практически за пределами течения электротока, то есть свыше 2-х десятков метров.
  3. Самое большое значение напряжения можно наблюдать в случае, когда одна точка располагается прямо на заземляющем материале, а вторая точка находится на длине шага. Вызвано такое положение вещей тем, что потенциал относительно заземляющего материала движется по вогнутым кривым. В результате образуется большой перепад, в большинстве случаев прямо в начале данной кривой.

При наличии нескольких заземлителей напряжение будет существенно слабее, чем при одном.

Устройство

Шаговое напряжение способно возникать между 2-мя точками контура электротока, которые находятся между ними на длине шага. Оно, прежде всего, зависит от сопротивления земли, по которой движется ток, в том числе силы тока. Также может появляться в месте нахождения заземляющих устройств, в том числе в аварийных местах, где провода под напряжением соприкасаются непосредственно с землей.

Напряжение шага можно определить с помощью расстояния между 2-мя точками. Данный показатель находится в непосредственной зависимости от характера кривой напряжения. Говоря простыми словами оно зависит от типа заземлителя. К примеру, на земле в точке «А» имеется один заземлитель в виде электрода из металла, через который протекает электроток замыкания. Рядом с этим заземлителем образуется определенная область рассеивания электротока в земле. Это земля, за границами которой потенциал условно равняется нулю, что вызывается электротоками защитного заземления.

Главная причина этого явления кроется в том, что количество земли увеличивается по степени ухода от заземляющего устройства. В то же время ток рассеивается по земле на длине в двух десятков метров и больше, от заземляющего устройства. Объем земли в то же время повышается на порядок, в результате чего плотность электротока становится необратимо малой, а само напряжение между указанными точками уже практически не проявляется.

Принцип действия

Шаговое напряжение человек может испытать на себе, при обрыве фазных кабелей и касания их с землей. Если ток аварийными службами не отключается, а сами линии не ремонтируются, то существует большой риск того, что человек попадет именно под это напряжение. Земля отлично проводит электрический ток, в результате чего она является как бы своеобразным проводом, по которому может протекать ток.

Каждая точка земли, в которой имеется некоторый потенциал, будет уменьшаться по мере увеличение расстояния от точки касания проводом с землей. Но электроток начнет действовать на человека лишь в момент, когда его ноги соприкасаются с землей в двух точках, которые имеют разные потенциалы.

Применение

Шаговое напряжение может представлять существенную опасность для здоровья и жизни людей. Поэтому для его нивелирования применяются различные средства. Одним из эффективных средств уменьшения данного напряжения является использование поверхностных заземлителей. На практике места, где возможны аварии с замыканием фаз на землю, используют выравнивание потенциалов. Для этого поверхность земли оборудуется сеткой из заземленных кабелей, их закладывают непосредственно в верхнем грунте.

Функционирует данная система довольно-таки просто: во всех точках этой системы потенциал проводника имеет одинаковый показатель. В результате, если человек находится на данной сетке, то он просто не сможет попасть под напряжение. К примеру, ремонтник сможет спокойно подойти к месту обрыва, чтобы выполнить ремонт или починить провод.

Подобные системы очень действенны, однако не каждый столб с проводом может быть оборудован подобной системой. Поэтому людям необходимо знать способ, как можно безопасно выбраться из ситуации, когда они попадают в зону напряжение шага. Здесь нет ничего сложного, нужно запомнить только одну вещь: если Вы попали под шаговое напряжение, то нужно сохранять хладнокровие. Не нужно сразу же бежать из этого места, ведь чем больше шаг, тем сильнее будет напряжение и сила тока, с которой Вас может ударить.

Наоборот действовать нужно медленно: следует постараться выйти из зоны поражения простым гусиным шагом. Для этого нужно переставлять пятку ноги к носку ноги и маленькими шагами медленно идти. В результате ноги будут располагаться почти в одной точке, которая будет иметь один электрический потенциал. Это значит, что напряжения между ногами не будет. Также можно прыгать на одной ноге, но делать это нужно с крайней осторожностью. А лучше не делать этого вовсе. Если Вы упадете, то можете попасть под напряжение и уже самостоятельно из данной области не сможете выбраться.

Понять, что Вы располагайтесь в области возможного действия напряжения шага можно благодаря своим ощущениям. Если Вас «пощипывает», то стоит остановиться и приглядеться к ближайшим столбам, в особенности во время дождя. Как только Вы выйдете из области поражения, стоит связаться с ремонтниками, чтобы они быстрее отремонтировали данный участок.

Лошадиная авария

В 1928 году произошел курьезный случай. На мосту растрескался изолятор, вследствие чего мост попал под напряжение. Людей, которые шли через мост «потряхивало», а лошадь убило. Автомат в течение двух секунд разъединил цепь. Но чтобы проверить причину, дежурный вновь подал ток. В результате появилось напряжение шага, которое убило еще пару лошадей. Объяснение было простое – ноги лошадей были на расстоянии 1,5 метров и имели железные подковы.

Похожие темы:

Шаговое напряжение: воздействие и опасность

Шаговое напряжение – разница потенциалов меж двумя точками грунта, находящимися на расстоянии шага. Источники по-разному трактуют дистанцию для расчета. Как правило,  0,7 – 1 метр (некоторые авторы рекомендуют брать 0,8 метра человеку, 1 метр – животным). Выходить из опасного района следует по возможности короткими (гусиными) шагами.

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:
  1. 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).
  2. 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.

Опасность шагового напряжения

Шаговое напряжение обнаружите на грунте при замыкании фазы силовой линии на землю, либо вследствие заноса потенциала токопроводящим предметом (рельс железнодорожного полотна, неисправный, сломанный контур заземления, неправильно обустроенный, недостаточно глубоко вбитый металлический кол громоотвода). Ситуация усугубляется: при поражении человек падает на землю, ток будет течь через тело. Пострадают внутренние органы. Поскольку общепринятая частота сети (50 Гц) не защищает человека от внутренних повреждений. Предупреждал Никола Тесла, указывая нижний лимит безопасности 700 Гц.

Схема формирования шагового напряжения

Схема формирования шагового напряжения показана рисунком. Видно: на расстоянии 20 метров от источника опасность сводится к нулю. Высока разность потенциала эпицентра, где техника безопасности рекомендует двигаться исключительно «гусиным» шагом. Приставляя носок одной ноги к пятке другой. Разница потенциалов снижается до нуля. Инструкции безопасности запрещают приближаться к месту дислокации утечки электричества ближе 8 метров. Помимо указанного способа отхода из опасной зоны выдуманы два:

  1. Прыжки на одной ноге сводят вероятность поражения электрическим током к нулю. Каждое перемещение по отдельности не должно быть слишком большим. Некоторые источники не совсем логично запрещают порядок действий. Следует опасаться падения: шанс уцелеть зависит от случайных факторов. Высока вероятность летального исхода, иных неприятных последствий.
  2. Если почва ровная, обувь удобная, попробуйте прыгать на двух ногах. Стопы ставятся вместе, не должны отрываться друг от друга. Опасность прежняя – упасть на землю. Простое прикосновение руки (неловкое движение) к почве способно вызвать пагубные последствия. Прыжки, как в предыдущем случае, по возможности короткие.

Правила поведения для избежания поражения шаговым напряжением приводятся памятками. Категорически избегайте руководствоваться сетевыми обзорами. Полистайте учебник по технике безопасности. Некоторые приведенные выше способы маркируются опасными, недопустимыми. По причине элементарного незнания авторами (не портала ВашТехник) простейших законов физики.

Из опасной зоны выходим, ступая по сухим, не проводящим ток предметам. Доскам. Опасно наступать на кирпичи, железобетонные конструкции, землю (избегайте луж). Покрытия, согласно ПУЭ, считаются небезопасными, проводят электричество. Аккуратно следует перемещаться по песку. Опасным окажется подлежащий влажный слой. Меньше сопротивление грунта, меньше опасность. При условии, что стопа не проваливается. Рассмотрим, почему происходит.

Возникновение шагового напряжения

Почему существует шаговое напряжение. При контакте фазного провода с грунтом начинает течь ток. Согласно справочникам, почва имеет некое определенное сопротивление. Постоянным параметр считать нельзя, многое зависит от влажности. Очевидно, с ростом глубины почва более мокрая, лучше проводит электричество. По указанной причине (никакой другой) стальные колья контура громоотвода вкапываются на некоторое минимальное, заранее высчитанное расстояние.

Меж эпицентром (точкой контакта фазы и почвы), окраиной круга радиусом 20 метров образуется резистивный делитель. Рисунок показывает: напряжение падает нелинейно. Эквипотенциальная поверхность утечки тока близка формой эллипсоиду вращения. Заряды распространяются по трем направлениям. Привыкли видеть на уроках физики иной расклад (вспомним резистивный делитель электрической цепи).

Там ток двигается вдоль провода. Путь одномерный. Отношение потенциалов пропорционально сопротивлениям взятых резисторов. В случае шагового напряжения ток движется в прямоугольных координатах поверхности грунта, уходя одновременно вглубь. Этим объясняется нелинейность зависимости, представленной рисунком: опасность резко падает по мере удаления от центра аварии.

Закономерности свойственны обычной физике: выше сопротивления, меньше ток. Хорошо для поставщиков энергии, авария обходится дешевле. Почувствовавшим опасность важно соотношение сопротивления участка грунта и тела человека. Во влажной почве токи велики, малая часть ответвляется нанести удар. Образуется резистивный делитель, чем человек лучше сопротивляется электричеству, тем меньшим будет урон.

Становится понятно, почему электрики носят специальную обувь с изолирующей подошвой. От переменного тока это неидеальная защита. Напряжение в десятки киловольт пробивает подошвы насквозь, даже если человек стоит на сухом грунте. Разница потенциалов растет, следуя ширине шага. Руководства по технике безопасности единогласно рекомендуют выходить за пределы опасной зоны «гусиной» походкой.

Для каждого отдельного человека нельзя заранее предсказать результат действия шагового напряжения. В конечном итоге, определено индивидуальными физиологическими особенностями (сопротивление тела). Стоит, однако, знать некоторые общие закономерности:

  1. Сопротивление кожи в несколько раз выше внутренних органов. Если эпидермис нездоров, повреждены нижележащие слои, исход столкновения с электричеством неблагоприятный.
  2. Физиологи выделяют следующие наиболее фатальные пути прохождения электрического тока по организму (нужно заметить, сюда входят почти все возможные траектории движения заряда): рука — рука (худший вариант), любая рука — ноги, обе руки — ноги. В этих случаях (по убыванию) значительная часть тока проходит через сердце, чревато летальным исходом. Становится понятно, почему нельзя падать на землю (чтобы руки находились под разным потенциалом).

При отрицательных температурах опасность ниже. Для суглинистых почв, влажности грунта 15 – 20% безопасное расстояние составляет 4 метра. По этой причине вдоль кабельных трасс зимой почву запрещено прогревать. Устанавливаются в каждом случае и другие нормативы. Например: конный транспорт не должен работать ближе 20 метров от огороженной области электроотогрева грунта. Цифра знакомая, фигурировала выше.

Шаговое напряжение что это такое

Опасность напряжения шага

Электрический ток не выявляет никаких внешних знаков опасного присутствия — не существует ни запахов, никаких признаков, вызывающих тревогу. По этой причине пострадавший выясняет, что угодил в зону шагового напряжения тогда, когда уже становится поздно. Электричество наносит поражение неожиданно, после того, как пострадавший начинает движение и становится подключенным к электроцепи.

Что называется шаговым напряжением

Такое напряжение образуется во время обрыва электролинии свыше 0.4 кВ на почву. Земля хорошо проводит электроток и способствует дальнейшему его движению. Каждая точка на почве, в области растекания, обретает конкретный электропотенциал, уменьшаемый по степени отдаления от места касания линии с землей. Электроток поражает в одно мгновение, в ту секунду, когда ноги пострадавшего дотрагиваются 2-х точек, которые имеют различные электропотенциалы.

В связи с этим определение шагового напряжения (ШН) звучит таким образом — это разность потенциалов образованная 2-мя точками касания с грунтом. Чем такой шаг больше, тем значительнее разность и тем реальнее возникновение удара электротоком. Величина ШН зависима от удельного сопротивления почвы и размера тока проходящего сквозь землю.

Какая опасность напряжения шага

Максимальное значение ШН определяется при наибольшем приближении человека к лежащему на земле проводу, а минимальное — при удалении его на дистанцию 20 м и дальше. При поражении шаговым напряжением начинаются судороги ножных мускул ног, из-за чего пострадавший падает на почву.

В это мгновение кончается действие шагового напряжения и появляется еще одна, наиболее страшная опасность: взамен нижней петли в теле пострадавшего создается другой, наиболее угрожающий путь электротока, как правило — от рук к ногам, через все жизненно важные органы, тем самым появляется угроза поражения электротоком со смертельным исходом.

Важно! Не менее опасным шаговое напряжение является для крупных домашних животных, поскольку размер хода у них большой и, следовательно, создается громадный размер разности потенциалов, воздействующих на них.

Максимальный радиус

Чрезвычайно значимым показателем при перемещении по зоне токовой утечки считается определение радиуса действия. На уровень поражения человека электротоком оказывают действие следующие факты:

  • на какой дистанции от точки падения он находится;
  • на каких точках потенциала расположены ноги человека.

Самая опасная зона проявляется, обычно, в радиусе 20 м от места падения провода, находящегося под напряжением. Необходимо не забывать, что сырая земля усиливает эффект воздействия и увеличивает радиус. Наиболее серьезным будет ШН от 5 до 8 м от места пробоя, при напряжении в сети более 1000 В. Когда напряжение в точке падения не превосходит 1000 В, то жизненно опасный радиус воздействия напряжения шага сокращается до 5 м.

Обратите внимание! Наибольший ущерб жизни человека будет причинен в той ситуации, если одной ногой пострадавший станет стоять на заземлителе, а второй — на шаговом расстоянии от точки заземления. Считается, что средний шаг зрелого мужчины равен примерно 0.80 м.

Какая зона шагового напряжения

Шаговое напряжение находится в зависимости от силы тока и характеристики удельного сопротивления почвы или материала покрытия грунта, сквозь который протекает ток. Сравнительно безопасным считается дистанция от упавшей линии до человека — 20 м.

Зона воздействия ШН находится в зависимости от различных причин, так же как и степень влияния на человека:

  • Температура наружного воздуха.
  • Материал обуви человека, например, в случае резиновой обуви — возможность нанесения электрического удара минимальна.
  • Присутствие в крови человека спиртосодержащих.
  • Дистанция от точки падения провода.
  • Характеристика и влагосодержание в грунте.
  • Факт наличия открытых царапин на ногах.

Радиус воздействия ШН сильно усиливает влага в атмосфере и на почве. Наиболее небезопасным считается район, в радиусе от 5 до 10 м от места падения линии. Радиус воздействия на водной и почвенной среде рассчитывается по особенным формулам для определения сопротивления среды. Такой расчет дает возможность установить и шаговое напряжение, и неопасную дистанцию.

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.

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.

Выход из зоны шагового напряжения

Поражение человека шаговым напряжением наступает с ног. В зависимости от силы тока пострадавший способен почувствовать небольшое покалывание, сокращения мышц, внезапную боль. В особенных ситуациях ШН вызывает паралич одной или двух ног.

Перед тем, как выходить из зоны шагового напряжения, нужно выполнить следующие рекомендации:

  1. Если рядом нет никого, кто в силах предоставить помощь, освобождение из опасного участка нужно осуществлять без промедления.
  2. Если имеется возможность, рекомендуется обратиться в МЧС и известить о районе пребывания.
  3. Уходить из зоны ШН прыжками решительно запрещено. В результате падения человека существует опасность поражения электротоком.
  4. После завершения выхода из зоны ШН, необходимо попробовать пометить опасную границу, проинформировать МЧС либо дежурный электроперсонал РЭС о существовании небезопасного участка.

По информации ВОЗ, в 80% самостоятельное освобождение из зоны ШН не несет в себе серьезных последствий для здоровья пострадавших. У 20% выбравшихся из зоны имеются повреждения органов дыхания и затруднения с сердцем.

Меры защиты от шагового напряжения

Существуют всеобщие правила электробезопасности и меры по защите от воздействия электротоком, позволяющие избежать опасных ситуаций для жизнедеятельности человека. Как правило, поражению ШН подвержены электротехнический персонал электрических сетей, которые должны принимать меры защиты от шагового напряжения во время устранения аварийной ситуации в сетях.

Выполняя работы в опасной зоне они должны быть одеты в специальную защитную одежду, диэлектрические перчатки и диэлектрические боты. По требованиям ПУЭ, ручки всех без исключения электроинструментов должны быть оснащены изоляционной защитой.

Если, невзирая на все старания, все-таки не получилось избежать удара электротоком, пострадавшему необходимо в самые кратчайшие сроки предоставить первую медпомощь:

  1. Различными допустимыми способами останавливают отрицательное воздействие тока.
  2. Вызывают скорую помощь.
  3. В случае необходимости производится процедура искусственного дыхания и массаж сердца.
  4. Электрический ожог прикрывается обеззараженной повязкой.
  5. Потерпевшему необходимо предоставить покой и направить в медучреждение, вне зависимости от его самочувствия.

Важно! Категорически запрещено закапывать потерпевшего в почву, так как вес усложняет респирацию и нарушает функцию сердечной мышцы. Также запрещается делать окатывание водой, чтобы не допустить переохлаждения организма. Ожоговую рану содержат в чистоте, иначе появляется возможность развития гангрены и столбняка.

Никто не застрахован от воздействия электрического тока. Теперь известно, как правильно перемещаться в зоне шагового напряжения и как оказать первую помощь пострадавшему.

Что такое шаговое напряжение

Шаговым напряжением (напряжением шага) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Шаговое напряжение – это напряжение между двумя точками на земле на расстоянии шага, возникающее вокруг точки замыкания на землю токоведущей линии. Наибольшая величина этого напряжения наблюдается на расстоянии 80 – 100 см от точки касания провода с землей, затем оно бистро понижается и на расстоянии 20 м практически становится равным нулю.

В области защитных устройств от поражения током — заземления, зануления и др. — интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли (или иного основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя.

Очень часто путают напряжения прикосновения и напряжение шага. Напряжение прикосновения – это разность потенциалов двух точек электрической цели, которых одновременно касается человек, а напряжение шага есть напряжение между двумя точками поверхности земли в зоне растекания тока, отстоящими друг от друга на расстоянии одною шага.

Шаговое напряжение при одиночном заземлителе

Шаговое напряжение определяется отрезком, длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Допустим, что в земле в точке О размещен один заземлитель (электрод) и через этот заземлитель проходит ток замыкания на землю. Вокруг заземлителя образуется зона растекания тока по земле, т. е. зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами заземления на землю, может быть условно принят равным нулю.

Причина этого явления заключается в том, что объем земли, через который проходит ток замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя увеличивается, при этом происходит растекание тока в земле. На расстоянии 20 м и более от заземлителя объем земли настолько возрастает, что плотность тока становится весьма малой, напряжение между точками земли и точками еще более удаленными не обнаруживается сколько нибудь ощутимо.

Распределение напряжения на различных расстояниях от заземлителя: 1 — потенциальная кривая 2 — кривая характеризующая изменение шагового напряжения

Если измерить напряжение Uз между точками, находящимися на разных расстояниях в любом направлении от заземлителя, а затем построить график зависимости этих напряжений от расстояния до заземлителя, то получится потенциальная кривая ) Если разбить линию ОН на участки длиной 0,8 м, что соответствует длине шага человека, то ноги его могут оказаться в точках разного потенциала Чем ближе к заземлителю, тем напряжение между этими точками на земле будет больше (U a б > U бв; U бв > U вг)

Шаговое напряжение для точек В и Г определяется как разность потенциалов между этими точками

U ш = U в – U г = U з B

где B —коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой 1 . Наибольшие значения напряжения шага и коэффициента B будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другая нога на расстоянии шага.

Кривая 2 характеризует изменение шагового напряжения.

Опасное шаговое напряжение может, например, возникнуть вблизи упавшего на землю и находящегося под напряжением провода. В этом случае запрещается приближаться к проводу, лежащему на земле, на расстояние ближе 8 – 10 м.

Шаговое напряжение отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока.

Максимальные значения шагового напряжения будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него. Объясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, следовательно, наибольший перепад оказывается, как правило, в начале кривой.

Наименьшие значения шагового напряжения будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20 м. Напряжение шага будет отсутствовать, когда человек стоит в зоне малых (близких к кулевому) потенциалов, на линии равного потенциала или на одной ноге (поэтому выходить из зоны растекания тока рекомендуется, перемещаясь прыжками на одной ноге и располагая ступню вдоль линии равного потенциала).

Шаговое напряжение при групповом заземлителе

В пределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, шаговое напряжение меньше, чем при использовании одиночного заземлителя. Шаговое напряжение также изменяется от некоторого максимального значения до нуля — при удалении от электродов.

Максимальное шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, в начале потенциальной кривой, т.е. когда человек одной ногой стоит непосредственно на электроде (или на участке земли, под которым зарыт электрод), а другой — на расстоянии шага от электрода.

Минимальное шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с одинаковыми потенциалами.

Опасность шагового напряжения

При обнаружении замыкания на землю до отключения поврежденного участка запрещается приближаться к месту повреждения на расстояние менее 4 – 5 м в закрытых распределительных устройствах и 8 – 10 м на открытых подстанциях. В случае необходимости (например, в целях ликвидации аварии, оказания подойди пострадавшему) можно приблизится к месту повреждения на меньшее расстояние, но при этом необходимо использовать защитные средства: боты, галоши, коврики, деревянные лестницы их т. п.

При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками (“гусиным шагом”).

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

Понятие шагового напряжения и пути его преодоления

Определение опасности

Что такое шаговое напряжение — это напряжение, которое может возникнуть вблизи от упавшего рабочего провода или кабеля, растекаясь по поверхности земли и создавая опасный потенциал между двумя точками, на расстоянии одного шага человека (обычный шаг взрослого мужчины около 80 см). В зависимости от напряжения и расстояния до точки контакта провода и нахождении человека эта величина может достигать от десяти до нескольких тысяч вольт на один шаг.

Часто, после бури упавшие деревья ложатся на воздушные линии, обрывая провода или ломая опоры кидают ВЛ на землю, создавая таким образом причину данного явления, и опасность возникновения потенциала в зоне возможного поражения. Во время таких аварий отключение на подстанции происходит в несколько этапов. Сначала автоматически подается повторно напряжение, проверяя устранилась ли причина. Это нужно в том случае, если возможно причина самоустранилась, освободив линию из своих ветвей или лап в случае мелких животных или птиц, которые по неосторожности перекрыли воздушный изолятор. Нет гарантии что автоматика отработает четко, определив обрыв или провисание провода с качающейся веткой и обесточив линию.

Пересекая линии электропередач убедитесь в отсутствии на вашем пути свисающих проводов и лежащих на деревьях кабелей. По стволу также расходится ток, создавая потенциал вокруг него.

Пример опасной ситуации вы можете просмотреть на видео:

Безопасный выход из зоны поражения

Безопасным считается расстояние более 20 метров от источника высокого потенциала. Несмотря на это, считается, что максимальный радиус поражения шагового напряжения составляет 8 метров, если в месте обрыва опасное напряжение составляет выше 1000 вольт и 5 метров, если значение не превышает 1000 вольт.

В то же время начиная с 380 В и выше, напряжение считается опасным, т.к. способно вызвать такой шаговый потенциал. Чтобы покинуть опасную зону, безопасно выйти, не нужно быстро бежать, делая длинные шаги. Шаговое напряжение увеличивается при увеличении длины шага, и наоборот. Пока ноги рядом угрозы для жизни не возникнет. Выходить из зоны высокого электрического потенциала нужно, переступая с ноги на ногу, делая небольшой шаг в пределах размера ступни (такое перемещение еще называют гусиным шагом). Ни в коем случае не пробуйте выпрыгнуть из зоны поражения на одной ноге. Такой способ выхода конечно действенный, но если вы упадете на руки либо локти, возникнет шаговое напряжение более высокой величины, что может сразу же привести к летальному исходу.

Эффективными средствами защиты при такой опасности считаются галоши и перчатки из диэлектрической резины. Если вдруг под рукой у вас оказались такие средства, обязательно нужно передвигаться в них.

С условиями безопасного выхода из зоны растекания электрического тока вы можете также ознакомиться, просмотрев видеоуроки:

Как освободить человека?

Если вы были не одни и ваш спутник впереди внезапно упал, попав в зону растекания шагового напряжения, потому что электроток вызвал непроизвольное сокращение мышц ног, не стоит бросаться к нему бегом. Нужно оценить ситуацию и подходить к нему мелкими шагами, обмотав руки сухой одеждой, оттянув пострадавшего из зоны поражения.

Под шаговое напряжение можно попасть и дома, прикоснувшись к включенному в сеть неисправному электроприбору, образовав таким образом электрическую цепь. Для избежания таких несчастных случаев в квартирном щитке необходимо установить УЗО либо организовывать систему заземления вместе с системой уравнивания потенциалов.

Что делать если на ваших глазах человек попал под действие электротока в помещении? Не паниковать, первым делом нужно разорвать цепь, выключив рубильник или автомат питания. Если нет такой возможности, сухим деревянным предметом, обмотав руки сухой одеждой, помня о своей безопасности, попытаться освободить пострадавшего этим предметом, откинув его или поместив между человеком и источником, чтобы разорвать цепь. На картинках ниже показаны меры, которые нужно предпринять для освобождения пострадавшего, в том числе после поражения шаговым напряжением:

Освободив человека, оттяните его в безопасное место, прощупайте пульс и посмотрите на реакцию зрачков на свет. Вызовите скорую и начинайте экстренную сердечно-легочную реанимацию, искусственное дыхание и массаж сердца, до приезда бригады скорой помощи.

Если пострадавший пришел в сознание положите его набок, чтобы внезапный рвотный рефлекс не попал в дыхательные пути. Более наглядные пошаговые действия вы можете узнать в нашей статье — как оказать помощь при поражении электрическим током. Помните что каждый пункт в правилах, это жизнь или горький опыт пострадавшего.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, что такое шаговое напряжение, какая причина его возникновения и что самое главное — как определить опасность и покинуть эту зону. Берегите себя и напоминаем еще раз — обходите стороной оборванные провода, минимум за 8 метров, т.к. на таком расстоянии опасный потенциал снижается до нуля.

{SOURCE}

что это такое и чем оно опасно

Шаговое напряжение — физический термин, значение которого известно далеко не всем. При этом важно понимать, что это такое и чем опасно для человека.

Содержание статьи

Определение шагового напряжения

Шаговое напряжение — явление, образующееся в цепи тока. Возникает между двумя точками, расположенными на расстоянии шага под стоящим на них человеком. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Максимальные значения шагового напряжения будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него

Опасное напряжение может возникнуть во время аварийного замыкания или, например, при падении провода. В этом случае запрещается приближаться к проводу, лежащему на земле, на расстояние ближе 8–10 м.

Шаговое напряжение отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока.

В чём опасность для человека

Человек, попав под напряжение, начинает испытывать судорожные сокращения мышц. Этот процесс запускается в результате прохождения тока через тело. Из-за начавшихся судорог человек может упасть на землю. Тогда ток начинает распределяться на новых площадях, и судороги постепенно охватывают всё тело. Если пострадавший не успевает вовремя покинуть опасное место, смертельный исход неизбежен. По этой причине при первых же признаках попадания в зону напряжения необходимо предпринимать определённые действия.

Меры предосторожности

Наименьшие значения шагового напряжения будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т. е. дальше 20 м

Основные положения техники безопасности:

  • не следует приближаться к оборванным проводам. Считается, что максимальный радиус действия напряжения — 8 м от источника;
  • попав в шаговое напряжение, необходимо постараться удержаться на ногах и не упасть на землю;
  • выходить из зоны напряжения необходимо мелкими шагами. Размер шага должен соответствовать длине ступни и не более. Иначе это называют «гусиной походкой»;
  • ни в коем случае нельзя совершать резких рывков, быстрых шагов, прыжков. Увеличение длины шага автоматически приводит к усилению напряжения;
  • заметив человека, попавшего в опасную ситуацию, не стоит приближаться к нему быстрыми шагами. Необходимо прикрыть тело сухой одеждой и продвигаться медленными шагами к пострадавшему. Достигнув его, следует также медленно вытащить его из зоны напряжения.

Шаговое напряжение — физическое явление, которое может привести к смерти человека. Попав в опасную ситуацию, необходимо соблюдать меры предосторожности.

Что такое шаговое напряжение

Шаговым напряжением (напряжением шага) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Шаговое напряжение — это напряжение между двумя точками на земле на расстоянии шага, возникающее вокруг точки замыкания на землю токоведущей линии. Наибольшая величина этого напряжения наблюдается на расстоянии 80 — 100 см от точки касания провода с землей, затем оно быстро понижается и на расстоянии 20 м практически становится равным нулю.

В области защитных устройств от поражения током — заземления, зануления и др. — интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли (или иного основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя.

Очень часто путают напряжения прикосновения и напряжение шага. Напряжение прикосновения — это разность потенциалов двух точек электрической цели, которых одновременно касается человек, а напряжение шага есть напряжение между двумя точками поверхности земли в зоне растекания тока, отстоящими друг от друга на расстоянии одною шага.

Шаговое напряжение при одиночном заземлителе

Шаговое напряжение определяется отрезком, длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Допустим, что в земле в точке О размещен один заземлитель (электрод) и через этот заземлитель проходит ток замыкания на землю. Вокруг заземлителя образуется зона растекания тока по земле, т. е. зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами заземления на землю, может быть условно принят равным нулю.

Причина этого явления заключается в том, что объем земли, через который проходит ток замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя увеличивается, при этом происходит растекание тока в земле. На расстоянии 20 м и более от заземлителя объем земли настолько возрастает, что плотность тока становится весьма малой, напряжение между точками земли и точками еще более удаленными не обнаруживается сколько нибудь ощутимо.

Распределение напряжения на различных расстояниях от заземлителя: 1 — потенциальная кривая 2 — кривая характеризующая изменение шагового напряжения

Если измерить напряжение Uз между точками, находящимися на разных расстояниях в любом направлении от заземлителя, а затем построить график зависимости этих напряжений от расстояния до заземлителя, то получится потенциальная кривая ) Если разбить линию ОН на участки длиной 0,8 м, что соответствует длине шага человека, то ноги его могут оказаться в точках разного потенциала Чем ближе к заземлителю, тем напряжение между этими точками на земле будет больше (Uaб > Uбв; Uбв >Uвг)

Шаговое напряжение для точек В и Г определяется как разность потенциалов между этими точками

Uш = Uв — Uг = UзB

где B —коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой 1. Наибольшие значения напряжения шага и коэффициента B будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другая нога на расстоянии шага.

Кривая 2 характеризует изменение шагового напряжения.

Опасное шаговое напряжение может, например, возникнуть вблизи упавшего на землю и находящегося под напряжением провода. В этом случае запрещается приближаться к проводу, лежащему на земле, на расстояние ближе 8 — 10 м.

Шаговое напряжение отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока.

Максимальные значения шагового напряжения будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него. Объясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, следовательно, наибольший перепад оказывается, как правило, в начале кривой.

Наименьшие значения шагового напряжения будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20 м. Напряжение шага будет отсутствовать, когда человек стоит в зоне малых (близких к кулевому) потенциалов, на линии равного потенциала или на одной ноге (поэтому выходить из зоны растекания тока рекомендуется, перемещаясь прыжками на одной ноге и располагая ступню вдоль линии равного потенциала).

Шаговое напряжение при групповом заземлителе

В пределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, шаговое напряжение меньше, чем при использовании одиночного заземлителя. Шаговое напряжение также изменяется от некоторого максимального значения до нуля — при удалении от электродов.

Максимальное шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, в начале потенциальной кривой, т.е. когда человек одной ногой стоит непосредственно на электроде (или на участке земли, под которым зарыт электрод), а другой — на расстоянии шага от электрода.

Минимальное шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с одинаковыми потенциалами.

Опасность шагового напряжения

При обнаружении замыкания на землю до отключения поврежденного участка запрещается приближаться к месту повреждения на расстояние менее 4 — 5 м в закрытых распределительных устройствах и 8 — 10 м на открытых подстанциях. В случае необходимости (например, в целях ликвидации аварии, оказания подойди пострадавшему) можно приблизится к месту повреждения на меньшее расстояние, но при этом необходимо использовать защитные средства: боты, галоши, коврики, деревянные лестницы их т. п.

При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками («гусиным шагом»).

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

 

Вызвать электрика в Ростове на Дону можно по телефонам 89081775067 и 241 92 67

http://rostovelectric.ru/ 
http://vk.com/elektrik89381019528 
http://ok.ru/group/51833654542481 
http://vk.com/stroikarus 
http://elektrik-rostov-do.wix.com/220-380 
http://vk.com/gruzoperevozki_rostov_61 
http://vk.com/parket_rostov_89064173503 
https://vk.com/moto_rostov_na_donu 
https://www.instagram.com/motoelektrik_rnd/ 
https://vk.com/skuter_rostov 
https://ok.ru/group/54561223475345 
https://yandex.ru/uslugi/profile/AlexSergeev-204022 
https://vk.com/motovel 
http://89081775067.tt34.ru/ 
http://wikimapia.org/39762599/ru/

257

Ступенчатое напряжение и напряжение прикосновения и повышение потенциала заземления (IEEE и IEC): Книга по науке и технике Глава

Резюме

В этой главе содержатся критерии безопасности в соответствии со стандартами IEEE, критерии ступенчатого напряжения и напряжения прикосновения, коэффициент уменьшения, упрощенные уравнения для сетки и ступенчатого напряжения , применение ступенчатого и сетчатого потенциала при проектировании системы безопасного заземления, критерии безопасности, стандарт IEC 479-1 STD, допустимое напряжение прикосновения и ступенчатое напряжение в соответствии с IEC 479-1, оптимальный коэффициент сжатия (OCR), испытание и проверка, приблизительный анализ для расчета напряжения профиль с использованием кажущегося удельного сопротивления грунта, масштабного коэффициента, протестировать и проверить приближенный метод — повышение потенциала земли (GPR) неисправных подстанций, имеющих равные и неравные расстояния между проводниками заземляющих решеток.В этой главе также обращается внимание на следующие моменты: Выражения потенциала бесконечной серии (I.S.M.) в трех измерениях и расчеты повышения потенциала в трех измерениях. Top

Введение

С первых дней существования электроэнергетики безопасность персонала на электроэнергетических установках и рядом с ними была главной заботой.

За годы и после многих исследований воздействия электрического тока на человека были установлены безопасные пределы и разработаны стандарты, которые обеспечивают допустимые значения токов тела во избежание поражения электрическим током.Двумя такими стандартами являются IEEE 80 (1961 г.) и IEC60 479-1 (1984 г.). Целью обоих стандартов является установление безопасных (допустимых) токов тела.

После публикации Стандарта IEEE 80 в 1961 г. «Руководство по безопасности при заземлении подстанций переменного тока» было благосклонно воспринято отраслью и получило широкое признание во всем мире, в этой главе представлены улучшения в более широком контексте разработки Руководства на сегодняшний день.

Эта глава организована следующим образом: сначала подробно описаны критерии безопасности, изложенные в двух документах, стандартах IEEE (2000 г.) и IEC 60479-1 (1984 г.), а также эволюция стандарта IEEE.Общая основа для сравнения разработана с точки зрения допустимого напряжения прикосновения и шагового напряжения.

Проведен детальный анализ потенциального профиля на поверхности над находящейся под напряжением неравномерно расположенной заземляющей сеткой для многослойных грунтов. Точные и приближенные алгоритмы используются для получения профиля напряжения, а затем для расчета шагового напряжения и напряжения прикосновения.

Потенциал шага вокруг линий электропередач

Чтобы понять потенциал шага и касания, нам сначала нужно понять, как энергия рассеивается на проводящих объектах.В условиях сломанного столба или обрыва провода существуют действительно хорошие проводники, которые обеспечивают путь к земле, включая металлические заборы, влажную почву и лужи. Существуют и другие проводники, которые могут быть не такими хорошими, но все же позволяют току проходить через землю, например, деревья, деревянные заборы и столбы электропередач. Древесина обычно считается изолятором, но влажная древесина проводит электрический ток.

Когда проводник под напряжением падает на проволочное ограждение или прямо на землю, объект и прилегающая территория оказываются под напряжением, создавая зону высокого напряжения по отношению к земле.Фактическое напряжение зависит от источника, сопротивления объекта и условий грунта, к которым относятся материал и влажность. Рассеивание напряжения от заземленного проводника или от заземленного конца заземленного объекта, находящегося под напряжением, называется градиентом потенциала земли . Падения напряжения, связанные с этим рассеянием напряжения, называются потенциалами земли. Напряжение быстро уменьшается с увеличением расстояния от заземленного конца.

Еще один способ описать это — пример с камнем, брошенным в пруд.Камень создает рябь, которая постепенно исчезает по мере движения от центра. Напряжение максимально у источника и затухает по мере того, как энергия перемещается по земле.

 

Сенсорный потенциал

Потенциал прикосновения — это напряжение между любыми двумя точками на теле человека — рука к руке, плечо к спине, локоть к бедру, рука к ноге и так далее. Например, если воздушный провод упадет на автомобиль, и человек коснется автомобиля, ток может пройти от автомобиля под напряжением через человека на землю.

 

Безопасность прежде всего

Прежде всего, всегда считайте, что все оборудование, линии и проводники находятся под напряжением. Будьте осторожны, и если вы заметите оборванные провода или поврежденное электрооборудование, свяжитесь с соответствующими работниками коммунальных служб. Помните, что цепи не всегда отключаются, когда линия электропередач падает на дерево или на землю. Даже если они не искрят и не гудят, упавшие линии электропередач могут убить вас, если вы коснетесь их или даже земли поблизости.

 

Что делать при дорожно-транспортных происшествиях с участием линий электропередач

Инстинкты могут помочь нам избежать опасности, но в некоторых ситуациях наши естественные склонности могут привести к трагическим результатам.Если ваш автомобиль врезается в опору или иным образом обрывает линию электропередач, выходить из машины, за некоторыми исключениями, неправильно до тех пор, пока линия не будет обесточена. Знайте правильные шаги, чтобы спасти свою жизнь:

  • Почти всегда лучше оставаться в машине, особенно если трос соприкасается с автомобилем.
  • Позвоните или подайте сигнал о помощи. Пользоваться мобильным телефоном безопасно.
  • Предупредите других, кто может находиться поблизости, чтобы они держались подальше, и подождите, пока не прибудет электроэнергетическая компания, чтобы убедиться, что питание линии отключено.
  • Если линия электропередач все еще находится под напряжением, а вы выходите на улицу, ваше тело становится путем к земле для электричества, и трагическим результатом становится поражение электрическим током. Подождите, пока не прибудет энергетик и не отключит электричество.
  • Единственным исключением может быть пожар или другая опасность, например, запах бензина. В этом случае правильным действием будет прыжок, а не шаг, с одновременным касанием земли обеими ногами. Прыгай четко. Не позволяйте какой-либо части вашего тела одновременно касаться автомобиля и земли.Прыгните в безопасное место, держа обе ноги вместе, когда покидаете зону. Подобно ряби в пруду или озере, напряжение уменьшается по мере удаления от источника. Переход от одного уровня напряжения к другому позволяет телу стать путем для электричества.
  • Даже если линия электропередач упала на землю, все еще существует вероятность того, что область рядом с вашим автомобилем окажется под напряжением. Оставайтесь внутри автомобиля, если нет пожара или неминуемой опасности возгорания.
  • Те же правила применяются к ситуациям, когда сельскохозяйственное оборудование и строительная техника соприкасаются с воздушными линиями.Те, кто работает с крупногабаритным оборудованием, должны оставаться внутри автомобиля, если удлинители оборудования соприкасаются с линиями электропередач.

 

Разница между потенциалом шага и касания, почему она возникает

Привет, ребята, добро пожаловать обратно в мой блог. В этой статье я расскажу о разнице между шаговым и сенсорным потенциалом, почему это происходит, что такое шаговый потенциал, что такое сенсорный потенциал и т. д.

Если у вас есть какие-либо сомнения, связанные с электрикой, электроникой и информатикой, задайте вопрос.Вы также можете поймать меня в Instagram — Четан Шидлинг.

Также читайте:

Разница между шагом и потенциалом касания

Шаговый и сенсорный потенциалы считаются опасными во многих ситуациях при использовании источников питания. Они широко известны как шаговое напряжение и напряжение прикосновения. Эти напряжения опасны, так как линии электропередачи всегда находятся под напряжением из-за электромагнитной связи, что может повлиять на ежедневных рабочих на линии.Номинальные напряжения очень высоки, поэтому в зависимости от ситуации принимаются меры предосторожности, такие как инструкции по тревоге при передаче высокого напряжения. Напряжения могут присутствовать как на земле, так и на воздушных линиях, поэтому это считается угрозой безопасности для работников линий электропередачи, чтобы защитить себя от опасности.

Ступенчатый потенциал

На шаге потенциальное электричество распространяется в виде ряби или колец по поверхности земли вдали от точки контакта, каждое кольцо несет разное напряжение, если вы войдете в одно кольцо, в то время как ваши ноги находятся в другом, электричество компенсирует разницу в напряжении. через ваше тело.Напряжение может передаваться через грунт, когда между линией и землей возникает короткое замыкание. Мощность будет передаваться на виток там уровень напряжения в земле повышается и из-за избыточного напряжения он начинает искать низкоомный путь через грунт, если это возможно то напряжение будет пропускать через землю.

Эта утечка электричества может привести к смерти рабочих линии электропередачи в рабочее время. Комплект СНТ-02 будет использоваться для сигнализации и других видов инструкций при передаче опасного напряжения.Это поможет линейным рабочим безопасно работать вблизи высоковольтных линий электропередач.

Сенсорный потенциал

При потенциале прикосновения, если кто-то на земле коснется того, что находится в контакте с линией электропередач, электричество пройдет через тело этого человека, чтобы пройти сквозь землю. Его легко описать как физический контакт между человеком и заряженным объектом. Потенциалы прикосновения могут возникать и в обесточенном состоянии. Обесточенная линия попадает в электромагнитную индукцию из-за параллельной линии, проходящей рядом с находящейся под напряжением.

Это вызывает протекание тока в обесточенной линии, и рабочий, ремонтирующий линию, получит удар высокого напряжения из-за индуктивного эффекта. Эти типы неисправностей в основном возникают в местах скопления линий электропередач и крупных ветряных электростанций, расположенных далеко. Линейные рабочие должны принять некоторые меры безопасности при работе с переполненными линиями электропередач из-за потенциальной опасности прикосновения.

Комплект СНТ-02 также используется при работе с сенсорным потенциалом. Они подадут сигнал тревоги, когда напряжение в обесточенном кабеле будет высоким, это заставит работников линии защитить себя от этого вида опасного напряжения.

Разница между шагом и потенциалом касания

Основное различие между потенциалом шага и потенциалом прикосновения заключается в том, что напряжение, вызванное заземлением между ногами человека, называется потенциалом шага, а напряжение, вызванное физическим контактом с электрическим элементом, называется потенциалом прикосновения. Они похожи друг на друга, так как оба произошли из-за ошибок. Разница лишь в том, как они вызывают в разных ситуациях.

Потенциалы шага и прикосновения объединены, и для этой защиты также предусмотрен единый комплект.Питание не имеет значения для этих типов потенциалов, так как в основных условиях эти опасные напряжения возникают на обесточенном оборудовании. Потенциалы шага и прикосновения возникают на опорах электропередач, поскольку они несут высокое напряжение, а замыкания на землю в основном возникают на линиях электропередачи, и вероятность этих типов напряжения выше в переполненных линиях электропередач.

Давайте возьмем в качестве примера, что потенциал в точке касания из-за неисправности составляет 10 киловольт, поэтому другие круги будут равны 9 кВ, 8 кВ, 7 кВ и так далее, пока мы не выберемся из поврежденной области, что примерно равно 10 или более метров от центра разлома, теперь, если кто-то попытается переместиться в зону разлома, он окажется в очень серьезной ситуации. электроны пройдут через его тело, и он будет подвергнут удару электрическим током.

Теперь предположим, что произошло разрушение изоляции силовых трансформаторов, корпус соприкасается с фазами, теперь корпус трансформатора будет находиться под напряжением, прикосновение к корпусу трансформатора вызовет разность потенциалов между рукой и ногой, которая вызовет ток путешествовать по телу, это явление называется сенсорным потенциалом. Речь идет о шаговом и сенсорном потенциалах.

Я надеюсь, что эта статья поможет вам всем. Спасибо, что прочитали эту статью.

Также читайте:

  • 10 советов по уходу за аккумулятором на долгий срок службы, уход за аккумулятором
  • 10 советов, как сэкономить на счетах за электроэнергию и сэкономить деньги за счет экономии электроэнергии
  • 1000+ тестов по системе управления, Top MCQ по системе управления
  • Викторина по 1000+ электрических машин, лучшие вопросы MCQ по электрическим машинам
  • RC-цепь 1-го порядка и эквивалентная RC-схема 2-го порядка, оценка SoC
  • 50 советов по экономии электроэнергии дома, в магазине, на производстве, в офисе
  • 50+ вопросов и ответов по подстанции, электрический вопрос
  • 500+ Matlab Simulink Projects Ideas For Engineers, MTech, Diploma

Нарастание потенциала заземления, шаг и потенциал прикосновения – возмущение напряжения

Повышение потенциала земли [GPR]

Повышение потенциала земли (GPR) в соответствии со стандартом IEEE Std 80 определяется как » Максимальный электрический потенциал, которого может достичь заземляющая сетка подстанции относительно удаленной точки заземления , предполагаемой при потенциале удаленной земли.Это напряжение, известное как GPR, равно максимальному току сети, умноженному на сопротивление сети» .

Рисунок 1: Пример графика повышения потенциала земли

В нормальных условиях потенциал заземленного объекта будет таким же, как и потенциал удаленной земли (0 В). Когда ток короткого замыкания течет в землю или течет от земли к объекту, локальный потенциал земли повышается. Это связано с тем, что местная земля (или земля) имеет конечное сопротивление. Поток тока заземления в это сопротивление создает повышение потенциала относительно удаленной точки на земле .График имитации повышения потенциала земли показан на рисунке 1. В этом примере видно, что локальный потенциал земли повышается до 75 В относительно удаленной земли.

Георадарные исследования

часто проводятся для определения градиентов потенциала напряжения вокруг пострадавшего оборудования. Этим оборудованием могут быть вышки сотовой связи, электрические подстанции, опоры ЛЭП и т. д. Во время неисправности энергосистемы, связанной с заземлением, локальный потенциал земли относительно удаленной земли может значительно возрасти (тысячи вольт).Все заземленное оборудование в этом месте (металлические объекты, площадки связи и т. д.) также будет повышено до этого высокого напряжения. Кабель связи, который проходит от этой точки к удаленному местоположению (при 0 В), может испытывать значительный ток из-за этой разности потенциалов и часто повреждается, если не будут приняты меры предосторожности.

Рассмотрим случай заземляющего электрода (заземляющего стержня), вбитого в землю на глубину 10 футов с удельным сопротивлением грунта 25,25 Ом·м.

Рисунок 2: Заземляющий электрод

Используя Калькулятор сопротивления заземления, мы можем рассчитать, что ожидаемое сопротивление заземления для этой установки равно 8.16 Ом. Предположим, что ток силой 100 А подается на землю через заземляющий электрод. Ожидаемый GPR в этом случае будет 100A*8.16Ω=816V.

Калькулятор сопротивления заземления

Рисунок 3: Повышение потенциала земли

На рисунке выше пунктирная красная линия указывает профиль георадара от заземляющего электрода до удаленной «удаленной земли», которая, как предполагается, находится при нулевом напряжении. Обратите внимание, что профиль георадара очень крутой вблизи электрода и постепенно «выравнивается» по мере того, как он достигает удаленной земли.

Два термина, связанные с георадаром, — это шаговой потенциал и сенсорный потенциал. Обратите внимание, что и шаговый потенциал, и потенциал прикосновения являются прямым результатом повышения потенциала земли .

Ступенчатый потенциал

Ступенчатый потенциал определяется как « Разность поверхностных потенциалов, испытываемая человеком, преодолевающим расстояние в 1 м ногами без контакта с каким-либо заземленным объектом » в соответствии со стандартом IEEE-Std 80 .

Рисунок 4: Ступенчатый градиент потенциала

Обратите внимание на две воображаемые точки, обозначенные на рис. 3 выше как P1 и P2.Напряжение P1 относительно удаленной земли равно V1, а напряжение P2 равно V2. Если расстояние между P1 и P2 составляет 1 м, и человек ставит одну ногу на P1, а другую на P2, то он испытает шаговое напряжение (V2-V1).

В качестве примера заземляющего электрода (заземляющего стержня), вбитого в землю на 10 футов с удельным сопротивлением почвы 25,25 Ом·м, можно построить ступенчатый потенциал, как показано на рис. 4. Обратите внимание, что, когда человек переходит из одной зоны в другую, он испытывает разность потенциалов и, следовательно, удар. Ступенчатый потенциал приведет к переходу тока от опоры к опоре . В центре рисунка находится заземляющий электрод. Видно, что шаговое напряжение не является постоянным и будет меняться в зависимости от расстояния от центра электрода. Чем ближе человек к электроду, тем круче или хуже ступенчатый потенциал будет .

Рисунок 5: Гранитный камень № 57

Ступенчатые потенциалы необходимо контролировать на подстанции для обеспечения безопасности персонала. Как правило, это делается путем проведения инженерного анализа грунта.Обычная практика заключается в том, чтобы «заставить» ток заземления течь под поверхностью либо путем закапывания глубоких заземляющих проводников, либо путем нанесения на поверхность слоя щебня с высоким удельным сопротивлением класса подстанции (гранит № 57 или аналогичный).

Прочтите: Роль щебня в заземлении подстанции

Сенсорный потенциал

Потенциал прикосновения определяется как » Разность потенциалов между повышением потенциала земли [GPR] и потенциалом поверхности в точке, где человек стоит, в то же время имея руку в контакте с заземленной конструкцией .” согласно IEEE-Std 80 .

При возникновении неисправности на подстанции и протекании тока заземления в заглубленную заземляющую сеть, потенциал заземляющей сети на подстанции повышается до значения, равного GPR. Поскольку все металлические объекты на подстанции подключены к одной и той же заземляющей сети, все металлические объекты (стальные балки, корпуса трансформаторов и т. д.) также получают напряжение георадара. Теперь поверхностный потенциал (потенциал там, где стоит человек) может иметь другой потенциал в зависимости от профиля георадара (форма кривой георадара от точки разлома до удаленного участка земли).В зависимости от профиля георадара может быть разница в потенциале (напряжении) между металлическим объектом, к которому прикасается человек, и потенциалом поверхности, на которой он стоит. Эта разница напряжений известна как потенциал прикосновения или напряжение прикосновения.

Рисунок 6: Иллюстрированный потенциал шага и касания

Потенциал прикосновения приведет к переходу тока от руки к ноге . Необходимо свести к минимуму потенциал прикосновения на подстанции для безопасности персонала. Это достигается за счет того, что поверхностные потенциалы внутри подстанции остаются одинаковыми.Было показано, что добавление слоя измельченной породы с высоким удельным сопротивлением минимизирует потенциалы прикосновения.

Как уменьшить величину повышения потенциала грунта (GPR)?

GPR можно минимизировать, управляя следующими переменными:

* Уменьшение сопротивления заземляющей сетки : Наиболее эффективным способом уменьшения сопротивления заземляющей сетки является увеличение площади сетки, введение глубоких заземляющих стержней, химическая обработка или любые другие подходящие методы.

* Путь управления током короткого замыкания : Если значительное количество тока короткого замыкания может быть отведено от затронутого заземляющего стержня, то можно управлять GPR.Примером этого может служить многозаземленная распределительная система, в которой нейтраль заземлена на каждом отдельном полюсе. Таким образом, GPR любого отдельного полюса уменьшается, поскольку ток короткого замыкания может иметь несколько параллельных путей.

* Управление величиной тока неисправности : Контролируя величину тока неисправности, GPR можно удерживать ниже требуемых пределов. Примером этого может быть вставка сопротивления или реактивного сопротивления в соединение нейтрали с землей распределительных трансформаторов.Ток замыкания на землю обычно ограничивается менее 400 А (обычно), что сводит к минимуму GPR на распределительных участках для замыкания фазы на землю.

Сведение к минимуму повреждения оборудования из-за повышения потенциала грунта (GPR)

Ниже приведены некоторые идеи по предотвращению повреждения дорогостоящего оборудования связи на подстанции из-за георадара:

*Используйте оптический изолятор или преобразователь меди в оптоволокно, чтобы разорвать заземляющее соединение между точкой A и точкой B.

*Используйте оптоволоконный канал связи, когда требуется канал связи от подстанции до удаленного места, которое может иметь другой потенциал земли.

*Выясните, подходит ли изолятор контура заземления для вашего приложения.

*Разработайте системы наземной сети таким образом, чтобы все интересующие вас места имели одинаковый потенциал.

*В пределах подстанции все металлические предметы, силовые и коммуникационные площадки должны быть соединены с общей заземляющей сетью. Заземлять (заземлять) их раздельно (как и заземление связи, заземление питания) не рекомендуется .

Комплексная модель трехфазного ступенчатого регулятора напряжения с эффективной реализацией в Z-Bus Power Flow

Это В статье представлена ​​комплексная модель эквивалентной схемы с тремя шинами. трехфазные ступенчатые регуляторы напряжения.Предлагаемая модель может быть эффективно интегрируется в метод потока мощности Z-bus и может точно имитировать любой настройка ступенчатых регуляторов напряжения. В отличие от обычного шага модели регуляторов напряжения, которые включают переменные отвода внутри Y BUS матрицы сети, предлагаемая модель моделирует их в виде текущих источники, не входящие в матрицу Y BUS . В результате рефакторизация матрицы Y BUS избегают после каждого переключения РПН значительно увеличивает вычислительную нагрузку потока мощности.Кроме того, возможно проблемы сходимости, вызванные низким импедансом ступенчатых регуляторов напряжения, решается путем введения фиктивных импедансов, не влияя, однако, на точность модели. Результаты предлагаемой модели ступенчатого регулятора напряжения сравниваются с известными коммерческими программами, такими как Simulink и OpenDSS с использованием сети IEEE 4-Bus и 8-Bus. Согласно симуляции, предлагаемая модель выдает почти идентичные результаты с Simulink и OpenDSS, подтверждающие его высокую точность.Кроме того, предлагаемый 3-х шинный эквивалентная модель сравнивается с недавно опубликованным стандартным шагом модель регулятора напряжения в испытательном фидере IEEE 8500-Node.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.