Напруга дотику: норми, заходи захисту, умови виникнення

Електричний струм здійснює багато корисної роботи і життя сучасної людини без нього неможлива, однак крім користі він може принести і шкоду. Удар струмом може призвести до больових відчуттів, опіків і навіть до летального іхсоду. Електробезпека – дуже велика тема, яка розглядається далеко не однією публікацією. У цій статті ми розповімо, про те що таке напруга дотику і що під ним розуміється.

визначення поняття

Коли людина або тварина стосується своїм тілом оголених струмоведучих частин, корпусу приладу, який чомусь опинився під потенціалом, кабелю з пошкодженою ізоляцією і т.п, а сам, при цьому стоїть на землі – то різниця потенціалів між точкою дотику і землею називається напругою дотику.

Інакше кажучи, це те напруга, під яким знаходяться дві оголені проводять здебільшого не з’єднані між собою.

Умови виникнення такі – корпусу електроприладів зазвичай заземлені, але пошкодження ізоляції електрообладнання всередині цих корпусів викликає поява напруги дотику, коли ви візьметеся рукою за металеву частину корпусу і пов’язаних з ним металевих частин.

Чи безпечно напруга дотику

Почнемо з того, що саме небезпечне? Напруга саме по собі не представляє особливої ​​небезпеки. Руйнують і небезпечні впливу надає електричний струм. Однак від величини напруги залежить ймовірність отримати удар струмом. Безпечним вважається напруга змінного струму 42 Вольта, раніше вважали 36 В. Воно застосовується для облаштування переносних світильників і для живлення електроінструменту, при роботі в труднодоступних місцях, в гаражах, підвалах, вологих приміщеннях, а також в місцях тимчасових робіт. Але напруга дотик і безпечна напруга для людини це трохи різні речі.

Дія електричного струму на людину згубно, він може викликати фібріляціонное скорочення серця і смерть, тому величини допустимих напруг і струмів прописані в нормативних документах. Згідно з нормами, описаним в ГОСТ 12.1.038-82 напруга дотику в нормальних умовах (без аварій) не повинно бути більше:

  • при змінному струмі з частотою 50 Гц – 2 В (струм – 0,3 мА);
  • при змінному струмі з частотою 400 Гц – 3 В (струм – 0,4 мА);
  • при постійному струмі – 8 В (струм – 1 мА);

Це гранично допустимі значення при впливі до 10 хвилин на добу. Варто зазначити, що для людей, які працюють при температурах більше ніж 25 ° С і відносній вологості більше 75% цих значень зменшують в 3 рази.

Так як напруга дотику вимірюється між місцем положення людини на землі (його контакту з проводить поверхнею) і місцем торкання електрообладнання – з цього випливає, що воно залежить від місця розташування в приміщенні, точніше щодо точки заземлення. Чим далі ви стоїте в момент, коли торкнулися небезпечного приладу, на чиєму корпусі виявився потенціал (від точки заземлення), тим більше величина напруги дотику.

Варто відзначити ще кілька визначень:

  1. Зона розтікання. Така площа на землі, за межами якої потенціал, що виник, при протіканні струму замикання на землю, дорівнює нулю. За межами зони розтікання напруга дотику чисельно дорівнює величині потенціалу на поверхні, якої торкаєтеся.
  2. Крокові напругу. Ця напруга між двома точками на землі (грунті) навколо місця замикання струмоведучих частини на землю. Сенс полягає в тому, що якщо біля вас впав високовольтний кабель, рухатися від нього потрібно дрібними приставними кроками, не відриваючи ноги одна від одної і від землі, таким чином зменшуючи відстані між кроками. Потенціал від точки замикання на землю убуває по експоненті. Це означає, що в місці замикання на землю – він дорівнює потенціалу замикає провідника, а за межами зони розтікання нулю. Тоді напруга між цими двома точками дорівнює напрузі замкнутого кабелю.

Ви повинні були помітити, що напруга дотику, зона розтікання і крокові напругу пов’язані між собою.

Шляхи зниження небезпеки

Давайте розберемося, як захиститися від напруги дотику. Щоб знизити небезпеку виникнення потенціалу на корпусах електроприладів потрібно, по-перше, забезпечити надійне заземлення. Причому опір перехідного контакту заземлення (металозв’язку) не повинно перевищувати 0,01 Ома. Місце з’єднання повинно бути надійно закріплене болтом або зварюванням, його потрібно регулярно перевіряти.

По-друге – перш ніж включати прилади після довгого простою і взагалі старі (понад 10 років) потрібно перевірити якість ізоляції проводів і кабелів, для цього використовують мегаомметр. Орієнтовно – опір ізоляції має бути на рівні 1 МОм (мегаом) на 1 кВ. Для електромережі 220-380 Вольт досить і 0,5 МОм.

Для зниження можливості ураження електричним струмом необхідно встановлювати УЗО або діфавтомат. Їх призначення – захист людей від ураження струмом. Але тут потрібна система заземлення TN-C-S або TN-S, тобто в мережі повинні бути присутніми окремі дроти PE і N, але ніяк не суміщений нульовий провід. Необхідно виконувати вимоги захисту, інакше ПЗВ не буде коректно виконувати свої завдання.

Розрахунок напруги дотику

У мережах з ізольованою нейтраллю напруга дотику розраховується за формулою:

Uприк= Фземлі-Фкорпусу

Потенціал землі зменшується з віддаленням від точки заземлення, це проілюстровано на малюнку вище. У разі, коли заземлювач один – найнебезпечніше дотик буде корпусу того приладу, який розташований від заземлювача найдалі. Тому заземлюючих контур повинен об’єднувати всю площу приміщення і забезпечувати рівномірне зрівнювання потенціалів.

Повністю формула, що враховує всі опору (торкання, зони розтікання), виглядає наступним чином:

U = Фзa1a2,

де a1 – коефіцієнт U дотику, на нього впливає форма кривої падіння потенціалу, a2 – коефіцієнт дотику, враховує опір розтікання по площі, на якій стоїть людина, взуття, ізоляції фази від землі.

У мережах з глухозаземленою нейтраллю, коли людина опиняється під дією напруги нижче ніж лінійне (при лінійному 380В, фазное одно 220В) струм, що протікає через тіло людини, обмежується опором взуття, статі (землі) і тіла.

способи вимірювання

При введенні і планові перевірки стану електроустановок проводять вимірювання напруги дотику, давайте дізнаємося про порядок вимірювання. Спочатку відключають нульовий провід від електрощита. Потім вимірюють опір міліомметром або вимірником заземлюючих контурів, типу MRU-101. Потім збирають схему, де на відстані не менше 25 м від заземлювача (на малюнку цифра 2) встановлюють штир на глибину 25-30 см і електрод, аналогічний ступні людини (на малюнку позначено цифрою 3). Між заземлителем і штирем подають напругу V1. Вольтметр V2 – напруга дотику. Паралельно йому встановлено резистор на 1000 Ом (імітація опору тіла людини) і роз’єднувач (коли він замкнутий вимірює).

Так виглядає електрод, який імітує ступню людини:

Де 1 – прокладка з сукна (волога), 2 – провідна пластина з міді, 3 – діелектрик, 4 – рукоятка, 5 – підключається до вимірника провід.

Інший спосіб називають «метод вольтметра-амперметра». На малюнку R2 – опір тіла:

Вольтметр вимірює напругу дотику, амперметр – струм через заземлювач. Як джерело напруги можна використовувати трансформатор з характеристиками:

  • U вих = 500 В;
  • Pном = 100 кВа;

Альтернативи: автономний генератор, трансформатор власних потреб. Нуль вторинної обмотки – заземлити.

На відео нижче наочно демонструється спеціальний прилад для вимірювання напруги дотику:

Чим небезпечне напруга дотику? Вас може вдарити струмом, адже на поверхні приладу знаходиться потенціал електроживлення мережі. Побутові прилади з живленням 220, наприклад електроплита, небезпечні, а промислові мережі 380 вольт і важкі умови роботи тільки посилюють вплив напруги дотику на людину. Для того, щоб уникнути поразки, крім профілактичних заходів в електромережі потрібно мати мінімальний набір засобів індивідуального захисту, наприклад діелектричні рукавички і черевики при роботі в електроустановках і дотримуватися всіх заходів захисту, прописані в нормативних документах і регламентом підприємства.

Ссылка на основную публикацию