Понятие шагового напряжения и пути его преодоления
Гуляя по пустырю или в лесу, в поле, возле линий электропередач, и даже в городе возле своего дома, увидев кабель лежащий на земле, не спешите радоваться своей находке и возможной выгоде потому что это может быть опасно. Как от камня брошенного в воду, во все стороны от него растекается ток, с каждым сантиметром ослабевая. Электричество не имеет цвета и запаха, и никак себя не проявляет если нет контакта. Невозможно на глаз определить, есть напряжение в проводе или нет.
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:
Наглядное действие дерева на ЛЭП
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 передвигаться рядом с обрывом ЛЭПВ каких случаях опасность уменьшается
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.
Шаговое напряжение (ШН) возникает в результате протекания тока по какой-либо поверхности (открытому грунту или полу). Разница потенциалов между двумя точками токопроводящей плоскости на расстоянии среднего шага человека – это то, что понимается под напряжением шага.
Зона распространения шагового напряжения
Причины возникновения шагового напряжения
Что это такое шаговое напряжение, и как происходит его возникновение? Чтобы ответить на эти вопросы, надо понимать действие электрического поля в зоне заземления источника тока. Заземлитель (упавший провод или кабель) распространяет вокруг себя электрический потенциал в виде конуса, вершина которого уходит вверх к точке соприкосновения проводника с землёй.
На поверхности грунта образуется электрическое поле в виде круга с определённым радиусом, точки которого обладают разной величиной потенциала. По мере увеличения расстояния от заземлителя сила тока падает. Чем больше длина между точками зоны поражения, тем больше разница потенциалов, значит, больше пошаговое напряжение.
Зона опасности шагового напряжения
Что такое измерение сопротивления изоляции и почему это важно
Величина территории поражения электрическим током находится в прямой зависимости от силы протекающего тока, его частоты, сопротивления земли и ширины шага. Через ступни человека в это время может проходить ток, который вызовет непроизвольные судороги мышц.
Самое опасное это то, что при первом ударе человек может упасть, тогда ток начинает проходить сквозь организм. Это может вызвать паралич грудной клетки и сердечной мышцы. Остановка дыхания и сердца приводит к летальному исходу.
Расчёт шагового напряжения
Какое напряжение должно быть на аккумуляторе
Во время возникновения аварийной ситуации, связанной с падением силового кабеля, важно определить площадь поражения. Производят расчёт ШН в опасной для здоровья человека зоне. В аварийных службах энергообеспечения существуют нормативы для определённых участков риска вокруг линий электропередач.
Для определения силы однофазного тока Iкз короткого замыкания в той или иной точке опасного участка принимают во внимание напряжение фазы Uфаз, сопротивление в месте заземления R0 и в точке контакта – Rконт. Расчёт производят по формуле:
Iкз = Uф /R0 + Rконт
После вычисления силы тока приступают непосредственно к расчёту величины напряжения шага. Этому служит формула:
Uш = Iкзρa / 2πL (L + a),
где:
ρ – удельное сопротивление грунта,
L – расстояние от источника тока,
«a» – ширина шага.
На основании расчёта получают определение не только величины пошагового напряжения, но и создают сетку шага. Она позволяет обозначить зону, где наиболее вероятен летальный исход поражения человека.
Условия поражения шаговым напряжением
Обратите внимание! В местах выпаса домашнего рогатого скота животные наиболее чувствительны к воздействию шагового напряжения. Расстояние между передними и задними конечностями в среднем составляет 1,4 м. Следовательно, разница потенциалов будет больше, чем напряжение среднего шага человека.
Правила перемещения в зоне шагового напряжения
Признаны общие положения нахождения людей на территории с ШН. Они очень просты, соблюдать их надо обязательно. Правила состоят из 3 основных пунктов:
Категорически запрещается находиться в опасной зоне без основных и дополнительных средств электрозащиты. К ним относятся сухая обувь на толстой резиновой подошве, резиновые перчатки, диэлектрический стержень (сухая деревянная палка или рейка).
Если визуально виден лежащий провод или кабель, то приближаться к нему нельзя ближе 8-10 метров. Это безопасное расстояние определено специалистами при падении проводника с напряжением 1 тысячи вольт.
Когда человека застало неожиданное возникновение ШН, ему нужно покинуть опасную территорию и передвигаться шаркающим шагом. Пятка одной ноги, не отставая от земли, плотно прилегает к носку другой ступни. Перемещение таким образом является самым безопасным выходом из опасной зоны ШН.
Чем опасен оборванный провод
Оборванный провод или кабель под напряжением опасен тем, что его присутствие никак не ощущается: нет ни запаха, ни звука. Только визуально можно определить наличие опасной ситуации.
По мере приближения к несанкционированному источнику электроэнергии, не видя его, можно ощутить первый признак ШН – лёгкое покалывание в нижних конечностях и небольшой зуд по всему телу. При возникновении этих ощущений нужно развернуться на 1800 и покинуть подозрительное место.
Как освободить человека от воздействия ШН
Высвободить жертву шагового напряжения от воздействия электрического тока можно только с применением средств индивидуальной защиты и дополнительных приспособлений. К ним относятся:
резиновые сапоги или обувь на толстой резиновой подошве;
резиновые электротехнические перчатки;
по возможности одеть прорезиненный комбинезон;
широкая сухая доска или лучше деревянный щит;
длинная палка.
Инструкция по освобождению человека от воздействия шагового напряжения:
Одевают вышеуказанную обувь и перчатки.
Для подхода к лежащему человеку используют доски или 2 щита.
Один щит спасатель держит в руках, по другому настилу проходит далее.
Затем меняет местами щиты. Таким образом спасатель продвигается к телу поражённого током человека.
Если провод или кабель находится вблизи или на теле поражённого током, то его надо отбросить палкой в противоположную сторону от себя.
Пострадавшего укладывают на щит и постепенно вытягивают настил в безопасное место, не забывая самому перешагивать попеременно на щиты.
После доставки в безопасное место пострадавшему делают искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, не дожидаясь прибытия скорой помощи.
Освобождение пострадавшего от токоведущего проводника
Снижения риска поражения ШН на предприятиях
На каждом промышленном предприятии, где используется мощное электрическое оборудование, предусмотрены мероприятия, ограждающие работников от негативного воздействия шагового напряжения. Во избежание возникновения аварийных ситуаций, связанных с несанкционированной утечкой тока высокого напряжения, систематически проводится обследование состояния защиты энергетических установок.
В соответствии с правилами техники безопасности работник попадает в зону риска только по получении специального допуска. Перед этим электромонтёр проходит специальный инструктаж и получает в своё распоряжение средства индивидуальной защиты от токов высокого напряжения.
Средства защиты
Чтобы избежать аварийных ситуаций, связанных с пробоем высокого напряжения в местах пребывания людей, применяются средства защиты как индивидуального, так и общего назначения. К необходимым индивидуальным предметам, ограждающим от опасного воздействия электроэнергии, относятся:
Защита от шагового напряжения общего характера представляет собой средства аварийной автоматики. Современные системы автоматического контроля мгновенно реагируют на утечку электроэнергии и отключают линию, где это произошло.
Опасное напряжение для животных
В зонах возникновения пошагового напряжения, где человеку находиться более-менее безопасно, пребывание для животных может закончиться смертельным исходом. Расстояние между передними и задними конечностями вместе с массой тела животного представляет гораздо больший риск поражения током в месте шагового напряжения.
Дополнительная информация. Зная о незащищённости животных от ШН, пастухи на выпасе уводят крупный и мелкий скот подальше от линий электропередач. В случае падения кабеля на землю может погибнуть сразу всё стадо коров или овец.
Вовремя принятые меры к спасению людей, попавших в зону ШН, сохранят им жизнь. Не нужно паниковать, а строго придерживаться выполнения требований техники безопасности.
Понятие шагового напряжения — советы электрика — Electro Genius
Гуляя по пустырю или в лесу, в поле, возле линий электропередач, и даже в городе возле своего дома, увидев кабель лежащий на земле, не спешите радоваться своей находке и возможной выгоде потому что это может быть опасно.
Как от камня брошенного в воду, во все стороны от него растекается ток, с каждым сантиметром ослабевая. Электричество не имеет цвета и запаха, и никак себя не проявляет если нет контакта.
Невозможно на глаз определить, есть напряжение в проводе или нет.
Список тестов и экзаменов
Тесты онлайн по различным предметам и дисциплинам.
Большая подборка полезных тестов онлайн включающая экзамен охранника, мигранта, по охране труда, в ГИМС, по русскому языку, литературе, а также для получения лицензии на оружие, психологические тесты и тесты для проведения профессионального отбора (профотбора) поступающих на службу в силовые структуры — такие как вооруженные силы РФ, в том числе в военные училища (проводят военкоматы), органы внутренних дел (полицию), в том числе институты МВД РФ, министерство по чрезвычайным ситуациям (МЧС).
Тесты онлайн разработаны специально для повышения своего уровня знаний, и подходят для людей различных профессий, а также учащихся различных учебных заведений, как средних так и высших. Многие учащиеся школ, СПТУ, колледжей, институтов, академий воспользовались нашими тестами онлайн, для подготовки к успешной сдачи экзаменов. Грамотно и удобно разработанный интерфейс тестов позволяет отлично подготовится и успешно сдать экзамены.
Птичка синичка села на ветку, ветка упала птичка пропала.
Экзамены ГИМС
Билеты ГИМС катер, лодка (МП) Билеты ГИМС катер, лодка (ВВП) Билеты ГИМС катер, лодка (МП, ВВП) Билеты ГИМС катер, лодка (ВП) Билеты ГИМС гидроцикл (МП) Билеты ГИМС гидроцикл (ВП, ВВП) Билеты ГИМС гидроцикл (МП, ВП, ВВП) Экзамен права на лодку (мп) Экзамен права на лодку (вп) Экзамен права на лодку (ввп) Экзамен права на лодку (мп, ввп) Экзамен права на гидроцикл (мп) Экзамен права на гидроцикл (вп. ввп) Экзамен права на гидроцикл (мп, вп, ввп)
Тест на беременность онлайн
Тест на беременность онлайн бесплатно
Тест по математике
(26):
Написать
добрый вечер! Есть ли здесь тесты по оценке личных качеств?
Огромное человеческие спасибо создателю сайта! Отдельное спасибо за пожарку!
М просто И
11.08.2019 21:23
Хороший сайт.
Сайт супер но есть недостаток нет тестов для спасателей, а то немогу нигде найти.
Очень хороший сайт тесты онлайн, готовился на нем по медицинским тестам, понравилось, помог
Хороший сайт, очень полезный, спасибо разработчикам за подготовленные тесты и экзамены, реально помогает в подготовке к экзаменам.
Что понимается под напряжением шага: радиус поражения и правила перемещения — Искра Газ
Мирно прогуливаясь по полю или пустырю неподалёку от линий электрических передач и увидев провод или кабель на земле, не теряйте бдительность и соблюдайте осторожность. Оборванный кабель не повод радоваться находке, так как он может находиться под напряжением и приблизившись к месту падения человек может попасть под шаговое напряжение.
Сразу этого не понять, поскольку электричество, не имеющее цвета и запаха, не проявляет себя при отсутствии контакта. Определить на глаз напряжение в проводе просто так не получится.
Опасность электрического тока ни в коем случае нельзя приуменьшать, поскольку он чрезвычайно опасен для человека. Для получения удара током не обязательно прикасаться к открытому проводу или корпусу устройства, изоляция в котором неисправна. Велика вероятность попасть под шаговое напряжение, возникающее при падении провода с действующей ЛЭП на землю.
Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня разберем термин и его понятие, которое в энергетической отрасли очень часть встречается.
Напряжение шага — опаснейшее явление в мире энергетики. Знать определение и понимать, что собой представляет сие явление, помимо электриков, должны и далёкие от данной сферы люди.
Что понимается под напряжением шага
Если говорить о том, что понимается под напряжением шага, то речь о напряжении неподалёку от провода или кабеля, упавшего на землю или расположенного на рабочей поверхности. Достаточно одного человеческого шага (с расстоянием приблизительно 80 см), чтобы создать опасный потенциал между точками.
Величина этого потенциала зависит от класса напряжения электроустановки и расстояния до места повреждения. Чем ближе человек к оборванному проводу, тем опасность поражения электрическим током будет больше. На один шаг человека может образоваться напряжение от десятков до нескольких тысяч Вольт.
Определение шаговое напряжение в нормативных документах звучит так:
После бурь и ураганов деревья падают на воздушные линии. В результате провода обрываются и ломаются опоры. В результате возможность поражения в зоне возле линий достаточно велика.
Аварийные ситуации такого характера ликвидируются на питающей подстанции. На повреждение реагирует релейная защита и отключает поврежденный участок.
Но необходимо отметить, что в большинстве случаев после отключения защитами, напряжение на линию подается повторно.
Это необходимо в случае самоустранения причины и освобождения линии из веток или лап животных/птиц небольших размеров, случайно перекрывших воздушную изоляцию.
Но гарантии чёткой работы автоматики при возникновении обрыва или провисании провода рядом с раскачивающейся веткой никто дать не может.
При пересечении линии электропередач следует убедиться в отсутствии проводов и кабелей, которые свисают, расположенных на деревьях. Ток протекает также по стволу, создавая предпосылки для опасности.
Какова зона шагового напряжения
Шаговое напряжение напрямую связано с классом (величиной) напряжения и удельным сопротивлением материала. В основном, речь идёт о грунте. Если его влажность повышена, наблюдается увеличение радиуса действия, поскольку пространство растекания тока по мокрой земле увеличивается.
Увидев провод, лежащий на земле, обходите его стороной и подходите не более, чем на 20 м. Влияние на зону действия оказывают многочисленные факторы, наравне с уровнем воздействия на человека.
Наибольшим радиусом поражения шагового напряжения принято считать 8 м, при опасном напряжении в месте обрыва свыше 1000 В и 5 м при значении до 1000 В.
Для быстрого выхода из зоны опасности НЕ НУЖНО бежать и совершать длинные шаги.
В чем опасность оборванного провода
Шаговое и обычное напряжение чрезвычайно опасно для жизни и здоровья человека, поскольку при его воздействии возникает протекание электрического тока.
Если на землю или на поверхность, которая проводит ток, падает расположенный под напряжением провод, по поверхности начинают растекаться токи замыкания.
Воздействие тока наступает в момент касания обеих ног человека земли и двух точек касания, электрический потенциал которых различен. Напряжение шага является разницей потенциалов, вызванных двумя точками соприкосновения ног с землёй. Если ширина шага увеличивается, разность потенциалов также увеличивается, что соответственно приводит большей вероятности поражения электрическим током.
Наибольшее значение шагового напряжения будет рядом с упавшим проводом. По мере удаления от места падения провода значение напряжения пропорционально уменьшается.
Под воздействием электрического тока наступает непроизвольное сокращение мышцы ног с возникновением судорог и падением человека на землю.
После этого шаговое напряжение воздействующее через ноги человека прекращает свое действие, однако ситуация становится ещё более опасной в силу поступления тока от рук к ногам.
Расстояние между потенциально опасными зонами заметно увеличивается, а поражение оказывается смертельным. Для покидания зоны шагового напряжения используются мелкие шаги.
Наибольшая опасность данного явления представляется не для людей, а для животных. В виду того что у крупного рогатого скота длина шага очень большая, соответственно и значение напряжения будет больше.
Освобождения человека от действия электрического тока
В электроустановках до 1000 В (сети бытового использования в которых присутствует три фазы и ноль) оценив ситуацию, подходить к пострадавшему человеку следует мелкими шагами.
Для передвижения следует использовать «гусиный шаг» при приставлении пятки шагающей ноги к носку другой. При этом не следует отрывать ноги от земли.
Оттягивать пострадавшего из зоны поражения следует, обмотав руки сухой одеждой.
При нахождении пострадавшего в лежачем положении в зоне шагового напряжения не бегите к нему. Если ваши ноги обуты в обычную, а не в диэлектрическую обувь, то особенно.
В зону опасности важен вход в подготовленном состоянии, в диэлектрических перчатках или галошах из резины.
Если надлежащей обуви не имеется, приближайтесь к пострадавшему «гусиным шагом», стараясь не отрывать подошв от поверхности земли.
В электроустановках, выше 1000 В, освобождение шагового напряжения выполняется с использованием защитных средств или после отключения электрической установки. Для ускорения процесса отключения можно создать намеренное короткое замыкание на питающей линии. Для этого на линию электропередачи набрасывают на провода проволоку, палку, ветку и т.п.
Если этого сделать невозможно, для подхода к пострадавшему в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ порядке применять средства защиты – перчатки, изолирующие штанги, диэлектрическая обувь (боты). Понятно, что у обычного прохожего ничего из перечисленного под рукой не окажется.
Поэтому лучшей помощью в такой ситуации будет сообщение в МЧС и соответствующие службы для отключения поврежденного участка с питающей подстанции.
Если у вас на глазах человек получает поражение электрическим током в помещении, не стоит паниковать. Вначале нужно разорвать цепь, выключить рубильник или автомат питания.
При отсутствии данной возможности используйте сухой деревянный предмет, а для обмотки рук — сухую одежду. Следуя правилам безопасности, используйте данный предмет для освобождения пострадавшего.
Откиньте его или расположите между человеком и источником для разрыва цепи.
Для освобождения человека следует оттянуть его в безопасное место, прослушать пульс и отследить, как реагируют зрачки на свет. До приезда врачей скорой помощи начинайте сердечно-лёгочную реанимацию в экстренном порядке, искусственное дыхание с массажем сердца.
Методы снижения шагового напряжения на предприятиях
Наиболее надёжной мерой снизить шаговое напряжение является выравнивание потенциалов. Для участка поверхности грунта с возможным фазным замыканием на землю используется оснащение в виде сетки из заземлённых проводников, с закладкой непосредственно под поверхностью.
Принцип работы очень прост: потенциал проводника одинаков во всех точках, поэтому при нахождении на сетки попадание под напряжение исключено. Потенциалы выравниваются на территории распределительных устройств открытого формата (ОРУ) и в прочих местах с потенциальной опасностью.
Оснащение каждой опоры ЛЭП при помощи сетки выравнивания потенциалов не представляется возможным.
Любому человеку, даже не электрику, следует проявлять особую бдительность, обращая внимание на состояние окружающих электрических передач, особенно, в дождливую погоду.
Важно учитывать ощущения: при «пощипывании» и «потряхивании» в процессе ходьбы можно говорить о воздействии шаговых напряжений.
На этом все друзья, надеюсь, я доходчиво объяснил, что понимается под напряжением шага и почему это явление так опасно для жизни человека.
Пошаговое напряжение электрического тока — Все об электричестве
Мирно прогуливаясь по полю или пустырю неподалёку от линий электрических передач и увидев провод или кабель на земле, не теряйте бдительность и соблюдайте осторожность. Оборванный кабель не повод радоваться находке, так как он может находиться под напряжением и приблизившись к месту падения человек может попасть под шаговое напряжение.
Сразу этого не понять, поскольку электричество, не имеющее цвета и запаха, не проявляет себя при отсутствии контакта. Определить на глаз напряжение в проводе просто так не получится.
Опасность электрического тока ни в коем случае нельзя приуменьшать, поскольку он чрезвычайно опасен для человека. Для получения удара током не обязательно прикасаться к открытому проводу или корпусу устройства, изоляция в котором неисправна. Велика вероятность попасть под шаговое напряжение, возникающее при падении провода с действующей ЛЭП на землю.
Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня разберем термин и его понятие, которое в энергетической отрасли очень часть встречается.
Напряжение шага — опаснейшее явление в мире энергетики. Знать определение и понимать, что собой представляет сие явление, помимо электриков, должны и далёкие от данной сферы люди.
Определение шагового напряжения
Сначала нужно выяснить, что понимается под напряжением шага. В электросетях с изолированной нейтралью при падении провода на землю защитного отключения линии не произойдет, и он будет лежать на земле до того, как электрики найдут место повреждения и обесточат оборудование.
В низковольтных сетях, где нейтраль имеет глухое заземление, защитное отключение линии также не сработает из-за малых токов. При этом в месте падения растекается электрический ток, так как земля хорошо его проводит. Теперь можно определить, что такое шаговое напряжение.
Это разность потенциалов, образующаяся между двумя точками земной поверхности на дистанции человеческого шага.
Важно! Категорически запрещается приближаться к лежащему проводу, зона растекания тока может составить больше 10 метров.
Как воздействует на человека
Когда человек попадает в зону растекания тока, между двумя его ступнями возникает разность потенциалов. Если шаг широкий, напряжение будет выше. Больше его значение и при приближении к источнику распространения тока. Человек чувствует судорожные мышечные сокращения, которые могут вызвать падение.
Степень воздействия шагового напряжения зависит от:
состояния грунта (влияет его плотность, увлажненность, тип);
дистанции от источника распространения;
класса рабочего напряжения оборудования;
температуры воздуха;
физического состояния человека (раны на теле, алкогольное опьянение);
использования индивидуальных защитных средств (диэлектрические боты, галоши).
Расчет шагового напряжения
Напряжение шага меняется по гиперболе с максимальным значением в центре зоны и дальнейшим уменьшением по ее радиусу до нуля. Зная определение шагового напряжения, что это такое, можно воспользоваться формулой, учитывающей все факторы: ток замыкания на землю, длину шага, которая принимается равной 80 см, расстояние от точки замыкания, удельное сопротивление земли. В свою очередь, ток замыкания на землю можно найти, поделив фазное напряжение на сопротивление заземлителя.
Формула расчета шагового напряжения
Шаговое напряжение учитывают при расчете заземляющего контура и отдельных заземлителей. Сложным моментом является определение удельного сопротивления почвы. Расчеты ведут для нескольких почвенных слоев, и выводится усредненное значение. Исходя из полученных результатов, определяется количество заземляющих устройств и форма контура.
Правильные действия по выходу из зоны
Существуют правила перемещения в зоне шагового напряжения. При ощущении неприятных симптомов в ногах (пощипывания, судорог, боли) необходимо покинуть опасный участок, учитывая величину пошаговой разности потенциалов. Передвигаться в зоне можно только особым образом:
прыжками на одной ноге или на двух сомкнутых;
«гусиным» шагом, приставляя одну ступню к другой.
Важно! При «гусином» шаге отрывать ступни от земли нельзя. Следует выбирать участки с минимумом воды, не наступать по возможности на кирпичные и бетонные конструкции.
Выход из зоны шагового напряжения
Специалисты запрещают первый вариант. При прыжках всегда есть риск потери равновесия и падения, в результате попадания под большую разность потенциалов.
В инструкциях по технике безопасности для персонала энергопредприятий регламентируются нормы, каков радиус поражения шаговым потенциалом, за границы которого необходимо выбраться:
для открытых участков – 8 метров, при сильно увлажненной земле – 10 м;
для помещений – 4 метра.
Важно! Это минимальные требования, ближе к центру зоны поражения находиться смертельно опасно.
Действия при освобождении пострадавшего
Если человек видит, что кто-то находится в зоне поражения и не может сам передвигаться, ему необходимо оказать помощь. Помогающий должен принять меры, чтобы самому не попасть под шаговый потенциал:
Спокойно оценить все существующие риски и принять единственно верное решение;
Если есть возможность быстро обесточить опасный участок, отключить коммутационной аппарат;
Когда этой возможности нет, приближаться к пострадавшему надо с использованием средств индивидуальной защиты: надеть диэлектрические боты, перчатки, взять диэлектрическую штангу для снятия провода с тела. Если этих средств не имеется, подложить под него сухую доску, обмотать руки сухой одеждой, так как голыми руками прикасаться к пострадавшему нельзя. Снять провод можно сухой деревянной палкой.
Освобождение пострадавшего
Важно! Первую помощь оказывают только при нахождении пострадавшего вне радиуса поражения током шагового напряжения.
Первая помощь
До приезда скорой помощи выполняются следующие мероприятия:
Оценивается общее физиологическое состояние пораженного электрическим током, прощупывается пульс, выясняется, сужаются ли зрачки на свет, присутствует ли дыхание;
При наличии всех жизненных признаков, его переворачивают на бок, обеспечивают покой;
Если нет пульса, дыхания, выполняется непрямой массаж сердечной мышцы, искусственное дыхание. Зачастую пострадавшего можно вернуть к жизни.
Меры по защите от шагового напряжения
Молнии также могут привести к поражению электрическим током, поэтому все работы на токоведущих частях запрещаются во время гроз. Прохожим надо проявлять внимание к проходящим ЛЭП и не приближаться к ним, когда идет гроза, особенно при сопровождении ее ураганными ветрами.
Напряжение шага при попадании молнии
Возрастает риск поражения в помещениях с неблагоприятными условиями. Главным опасным фактором является высокая влажность, большое количество мелкой пыли, пол, хорошо проводящий ток.
Чтобы не попасть под напряжение шага и прикосновения, в промышленных электроустановках и в быту применяются превентивные меры:
Постоянное слежение за состоянием изоляции, которая при эксплуатации повреждается от различных причин;
Защитное заземление или зануление. В сети с глухозаземленной нейтралью применяется зануление, с изолированной – заземление. Заземляются все металлоконструкции и металлические кожухи электрооборудования;
Использование УЗО. Устройство защитного отключения отстраивается от тока утечки через изоляцию кабелей и проводов. При его превышении происходит мгновенное отключение;
Двойная изоляция. Обеспечивает улучшенную защиту, но не гарантирует защиту от пробоев изоляции;
Использование низковольтных светильников и электроинструмента в особо рискованных условиях работы;
Обязательное использование средств индивидуальной защиты, своевременно испытанных в лаборатории и не имеющих видимых изъянов.
Диэлектрические перчатки и боты
Персональная безопасность
Каждый человек, особенно часто работающий с электричеством, должен знать и соблюдать элементарные правила, обеспечивающие его безопасность:
Когда предстоит работа с электрическим инструментом, проверяется состояние его изоляции, целостность заземлителей, вилки и розетки для его подсоединения;
Не рекомендуется использовать бытовые электроприборы (особенно большой мощности: обогреватели, чайники, плиты), находящиеся в ненадлежащем техническом состоянии, а также изготовленные кустарным способом;
При работе с электроаппаратами, изоляция которых повреждена, необходимо помнить, что если одновременно коснуться другой рукой заземленных конструкций, проводящих ток, образуется электрическая цепь через человеческое тело.
Не всегда можно предотвратить попадание в опасную зону шагового напряжения. Однако обладая необходимыми знаниями о его возникновении, характеристиках, способах передвижения на пораженном участке и мерах защиты, уменьшается риск неблагоприятного исхода.
Мирно прогуливаясь по полю или пустырю неподалёку от линий электрических передач и увидев провод или кабель на земле, не теряйте бдительность и соблюдайте осторожность. Оборванный кабель не повод радоваться находке, так как он может находиться под напряжением и приблизившись к месту падения человек может попасть под шаговое напряжение.
Сразу этого не понять, поскольку электричество, не имеющее цвета и запаха, не проявляет себя при отсутствии контакта. Определить на глаз напряжение в проводе просто так не получится.
Опасность электрического тока ни в коем случае нельзя приуменьшать, поскольку он чрезвычайно опасен для человека. Для получения удара током не обязательно прикасаться к открытому проводу или корпусу устройства, изоляция в котором неисправна. Велика вероятность попасть под шаговое напряжение, возникающее при падении провода с действующей ЛЭП на землю.
Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня разберем термин и его понятие, которое в энергетической отрасли очень часть встречается.
Напряжение шага — опаснейшее явление в мире энергетики. Знать определение и понимать, что собой представляет сие явление, помимо электриков, должны и далёкие от данной сферы люди.
Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях
Анализ опасности поражения практически сводится к определению значения тока, протекающего через тело человека в различных условиях, в которых он может оказаться при эксплуатации электроустановок, или напряжения прикосновения. Опасность поражения зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, емкости токоведущих частей относительно земли и т. п.
Каковы схемы включения человека в электрическую цепь?
Наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами электрической сети, между одной фазой и землей. Кроме того, возможно прикосновение к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением, а также включение человека под шаговое напряжение.
Что называется нейтралью трансформатора (генератора) и каковы режимы ее работы?
Точка соединения обмоток питающего трансформатора (генератора) называется нейтральной точкой, или нейтралью. Нейтраль источника питания может быть изолированная и заземленная.
Заземленной называется нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Изолированной называется нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление (приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы).
Что положено в основу выбора режима нейтрали?
Выбор схемы сети, а следовательно, и режима нейтрали источника тока производят исходя из технологических требований и условий безопасности.
При напряжении до 1000 В широкое распространение получили обе схемы трехфазных сетей: трехпроводная с изолированной нейтралью и четырехпроводная с заземленной нейтралью.
По технологическим требованиям предпочтение часто отдается четырехпроводной сети, она использует два рабочих напряжения — линейное и фазное.
Так, от четырехпроводной сети 380 В можно питать как силовую нагрузку — трехфазную, включая ее между фазными проводами на линейное напряжение 380 В, так и осветительную, включая ее между фазным и нулевым проводами, т. е. на фазное напряжение 220 В.
При этом становится значительно дешевле электроустановка за счет применения меньшего числа трансформаторов, меньшего сечения проводов и т. п.
По условиям безопасности выбирают одну из двух сетей исходя из положения: по условиям прикосновения к фазному проводу в период нормального режима работы сети более безопасной является сеть с изолированной нейтралью, а в аварийный период — сеть с заземленной нейтралью.
Поэтому сети с изолированной нейтралью целесообразно применять, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции сети и когда емкость сети относительно земли незначительна. Это могут быть мало разветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором квалифицированного персонала.
Примером могут служить сети небольших предприятий, передвижные установки.
Сети с заземленной нейтралью применяют там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию электроустановок (из-за высокой влажности, агрессивной среды и пр.) или нельзя быстро отыскать и устранить повреждение изоляции, когда емкостные токи сети вследствие значительной ее разветвленности достигают больших значений, опасных для жизни человека. К таким сетям относятся сети крупных промышленных предприятий, городские распределительные и пр.
Существующее мнение о более высокой степени надежности сетей с изолированной нейтралью недостаточно обоснованно.
Статистические данные указывают, что по условиям надежности работы обе сети практически одинаковы.
При напряжении выше 1000 В вплоть до 35 кВ сети по технологическим причинам имеют изолированную нейтраль, а выше 35 кВ — заземленную.
Поскольку такие сети имеют большую емкость проводов относительно земли, для человека одинаково опасно прикосновение к проводу сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. Поэтому режим нейтрали сети выше 1000 В по условиям безопасности не выбирается.
Какова опасность двухфазного прикосновения?
Под двухфазным прикосновением понимается одновременное прикосновение к двум фазам электроустановки, находящейся под напряжением (рис. 1).
Рис. 1. Схема двухфазного прикосновения человека к сети переменного тока
Двухфазное прикосновение более опасно. При двухфазном прикосновении ток, проходящий через тело человека по одному из самых опасных для организма путей (рука—рука), будет зависеть от прикладываемого к телу человека напряжения, равного линейному напряжению сети, а также от сопротивления тела человека:
где
Uл — линейное напряжение, т. е. напряжение между фазными проводами сети;
Rчел — сопротивление тела человека.
В сети с линейным напряжением Uл = 380 В при сопротивлении тела человека Rчел = 1000 Ом ток, проходящий через тело человека, будет равен:
Этот ток для человека смертельно опасен. При двухфазном прикосновении ток, проходящий через тело человека, практически не зависит от режима нейтрали сети. Следовательно, двухфазное прикосновение одинаково опасно как в сети с изолированной, так и с заземленной нейтралью (при условии равенства линейных напряжений этих сетей).
Случаи прикосновения человека к двум фазам происходят сравнительно редко.
Чем характеризуется однофазное прикосновение?
Однофазным прикосновением называется прикосновение к одной фазе электроустановки, находящейся под напряжением.
Оно происходит во много раз чаще, чем двухфазное прикосновение, но менее опасно, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного. Соответственно меньше оказывается и ток, проходящий через тело человека. Кроме того, на этот ток большое влияние оказывают режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции проводов сети относительно земли, сопротивление пола (или основания), на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.
Какова опасность однофазного прикосновения в сети с заземленной нейтралью?
Рис. 2. Схема прикосновения человека к одной фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью
В сети с заземленной нейтралью (рис. 2) цепь тока, проходящего через тело человека, включает в себя сопротивления тела человека, его обуви, пола (или основания), на котором стоит человек, а также сопротивление заземления нейтрали источника тока. С учетом указанных сопротивлений ток, проходящий через тело человека, определяется из следующего выражения:
где
Uф — фазное напряжение сети, В;
Rчел — сопротивление тела человека, Ом;
Rоб — сопротивление обуви человека, Ом;
Rп — сопротивление пола (основания), на котором человек стоит, Ом;
Ro — сопротивление заземления нейтрали источника тока, Ом.
При наиболее неблагоприятных условиях (человек, прикоснувшийся к фазе, имеет на ногах токопроводящую обувь — сырую или подбитую металлическими гвоздями, стоит на сырой земле или на проводящем основании — металлическом полу, на заземленной металлоконструкции), т. е. когда Rоб = 0 и Rп = 0, уравнение принимает вид:
Поскольку сопротивление нейтрали Ro обычно во много раз меньше сопротивления тела человека, то им можно пренебречь. Тогда
Однако при этих условиях и однофазное прикосновение, несмотря на меньший ток, весьма опасно. Так, в сети с фазным напряжением Uф = 220 В при Rчел = 1000 Ом ток, проходя через тело человека, будет иметь значение:
Такой ток смертельно опасен для человека.
Если человек имеет на ногах непроводящую обувь (например, резиновые галоши) и стоит на изолирующем основании (например, на деревянном полу), то
где
45 000 — сопротивление обуви человека, Ом;
100 000 — сопротивление пола, Ом.
Ток такой силы не опасен для человека.
Из приведенных данных видно, что для безопасности работающих в электроустановках большое значение имеют изолирующие полы и непроводящая ток обувь.
Каковы особенности однофазного прикосновения в сети с изолированной нейтралью?
В сети с изолированной нейтралью (рис. 3) ток, проходящий через тело человека в землю, возвращается к источнику тока через изоляцию проводов сети, которая в исправном состоянии обладает большим сопротивлением.
С учетом сопротивлений обуви Rоб и пола или основания Rп, на котором стоит человек, включенных последовательно сопротивлению тела человека Rчел, ток, проходящий через тело человека, определяется уравнением:
где Rиз — сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли, Ом.
Рис. 3. Схема прикосновения человека к одной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью
При наиболее неблагоприятном случае, когда человек имеет проводящую ток обувь и стоит на токопроводящем полу, т. е. при Rоб = 0 и Rп = 0, уравнение значительно упростится:
Для этого случая в сети с фазным напряжением Uф = 220 В и сопротивлением изоляции фазы Rиз = 90 000 Ом при Rчел = 1000 Ом ток, проходящий через человека, будет равен:
Этот ток значительно меньше тока (220 мА), вычисленного нами для случая однофазного прикосновения при аналогичных условиях, но в сети с заземленной нейтралью. Он определяется в основном сопротивлением изоляции проводов относительно земли.
Какая сеть является более безопасной — с изолированной или заземленной нейтралью?
При прочих равных условиях прикосновение человека к одной фазе сети с изолированной нейтралью менее опасно, чем в сети с заземленной нейтралью. Однако этот вывод справедлив лишь для нормальных (безаварийных) условий работы сетей, при наличии незначительной емкости относительно земли.
В случае же аварии, когда одна из фаз замкнута на землю, сеть с изолированной нейтралью может оказаться более опасной. Объясняется это тем, что при такой аварии в сети с изолированной нейтралью напряжение неповрежденной фазы относительно земли может возрасти с фазного до линейного, в то время как в сети с заземленной нейтралью повышение напряжения окажется незначительным.
Однако современные электрические сети ввиду их разветвленности и значительной протяженности создают большую емкостную проводимость между фазой и землей. В этом случае опасность прикосновения человека к одной и двум фазам практически одинакова. Каждое из этих прикосновений весьма опасно, так как ток, проходящий через тело человека, достигает очень больших значений.
Что такое напряжение шага?
Под напряжением шага понимается напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Величина шага обычно принимается равной 0,8 м.
Для некоторых животных (лошади, коровы) величина напряжения шага больше, чем для людей, и путь тока захватывает грудную клетку. По этим причинам они более подвержены поражениям шаговым напряжением.
Шаговое напряжение возникает вокруг места перехода тока от поврежденной электроустановки в землю. Наибольшая величина будет около места перехода, а наименьшая — на расстоянии более 20 м, т. е. за пределами, ограничивающими поле растекания тока в грунте.
На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения составляет 68% полного напряжения, на расстоянии 10 м — 92%, на расстоянии 20 м потенциалы точек настолько малы, что практически могут быть равны нулю.
Такие точки поверхности почвы считаются находящимися вне зоны растекания тока и называются «землей».
Опасность напряжения шага увеличивается, если человек, подвергшийся его воздействию, падает. И тогда напряженйе шага возрастает, так как путь тока проходит уже не через ноги, а через все тело.
Случаи поражения людей из-за воздействия напряжения шага относительно редки. Они могут произойти, например, вблизи упавшего на землю провода (в такие моменты до отключения линии нельзя допускать людей и животных на близкое расстояние к месту падения провода). Наиболее опасны напряжения шага при ударе молнии.
Оказавшись в зоне шагового напряжения, выходить из нее следует небольшими шагами в сторону, противоположную месту предполагаемого замыкания на землю, и в частности лежащего на земле провода.
8.2. Что понимается под напряжением смещения нуля операционных усилителей?
Поднапряжением смещения нуля понимаетсянапряжение на выходе ОУ при нулевомвходном сигнале. Количественная оценка,проводимая в технических условиях, дастзначение Uсмпри единичном коэффициенте усиленияОУ. Uсм. 0-это потенциал на выходе усилителяпри нулевом входном сигнале ,которыйподелен на коэф-т усиления усилителя.Uсм 0 показыв.какое U необходимо приложитько входу ОУ для того,чтобы получить навыходе Uвых=0
8.3. Для чего используются усилители постоянного тока типа мдм и чем они отличаются от усилителей с непосредственными связями?
УПТМДМ используются в случаях, когдатребуется получить наименьшее значениедрейфа нуля выходного напряжения. Отусилителей с непосредственными связямиони отличаются тем, что в них входнойпостоянный сигнал преобразуется впеременный с помощью модулятора, которыйусиливается усилителем переменноготока, а затем с помощью демодуляторапреобразуется в постоянный сигнал.Пульсации выходного сигнала сглаживаютсяс помощью фильтра низких частот.
УсилителиМДМ типа реализ.преобр-е медленноменяющегосяUвх в переменное U,которое затем усил-сяи снова преобр-ся в медленноменяющеесянапряжение с пом. фазочувствит.модулятора.
Отличиесостоит в том ,что в ОУ с непосредственнымисвязями между каскадами имеетсятемпературный и временной дрейф 0 Uвых,что затрудняет создание высокоточныхУПТ,поэтому исп-ся МДМ-усилители, имеющиеминим. погрешности,связанные с дрейфом0.
Усилители постоянного тока типа МДМ(Модулятор — Демодулятор) включают всебя амплитудный модулятор, усилительпеременного тока, демодулятор, общийдля модулятора и демодулятора генераторвысокой частоты, выходной ФНЧ. Усилителитипа МДМ используются для минимизациинапряжения смещения (в идеале Uсмещсводится к нулю).
8._.Назватьосновную техническую характеристикувходного каскада на ОУ, обеспечивающимсогласование с сопр., указанным в ТЗ.Предложите схему (СогласованыRвых,волновое сопр кабеля, Rвх)?(диф.каскад.)
Характеристика,обеспечивающая согласование датчикас усилителем – входное сопротивлениеусилителя. Чем оно больше, тем меньшеевлияние оказывает усилитель на датчик.
8.4. Какая из широко распространенных микросхем оу имеет структуру мдм?
МикросхемаК140УД13 представляет собой прецизионныйпредварительный усилитель постоянноготока с дифференциальными входами,построенный по схеме модулятор-демодулятор(МДМ).
8.5. Каким образом входное сопротивление усилителя можно существенно увеличить?
Входноесопротивление усилителя можно повыситьс помощью отрицательной обратной связи,сигнал которой вводится во входную цепьпоследовательно.
8.6. Как получить стабильный коэффициент усиления усилителя при температурных и временных изменениях параметров входящих в него микросхем?
Отрицательнаяобратная связь повышает стабильностькоэффициента усиления усилителя. Такимобразом, для улучшения стабильностикоэффициента усиления усилителя общаяотрицательная ОС дает более высокиерезультаты, чем местные отрицательныеОС в каждом каскаде. Однако в некоторыхслучаях, особенно для усилителей винтегральном исполнении, бывает удобнееприменять отрицательную ОС в отдельныхкаскадах.
В связи с этим возникаетвопрос, как должна распределятьсяместная отрицательная ОС между каскадами.Это зависит от того, что являетсяопределяющим для усилителя: стабильностьили линейность АХ. Если предпочтениеотдается линейности АХ, то более глубокуюместную отрицательную ОС следуетиспользовать в тех каскадах усилителя,где может быть наибольший диапазонизменения усиливаемых напряжения итока, так как именно в этих каскадахсамая большая относительная нелинейность.
Если же необходимо иметь стабильныйкоэффициент усиления, то следуетстабилизировать ОС каждый каскад.
