Напряжение прикосновения: что это такое, особенности, меры защиты, расчет

Определение и особенности.

Напряжение прикосновения (touch voltage) — это напряжение между проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного (определение согласно СП 437.1325800.2018 [1]).

Примечание к определению: на значение напряжения прикосновения может существенно влиять полное сопротивление тела человека или животного, находящегося в электрическом контакте с этими проводящими частями.

Согласно ГОСТ Р МЭК 61557-1-2005 для рассматриваемого термина установлено следующее краткое обозначение: Ut

Харечко Ю.В., проведя, на мой взгляд, основательный анализ нормативной документации, в своей книге [2] описал особенности понятия «напряжение прикосновения» следующим образом:

« При одновременном прикосновении человека или животного к проводящим частям, находящимся под разными электрическими потенциалами, он попадает под напряжение, которое в нормативной документации называют напряжением прикосновения. В этих условиях через тело человека (животного) будет протекать электрический ток, который может вызвать смертельное поражение электрическим током, привести к серьезной электрической травме или спровоцировать механическую травму. Если человек (животное), имея электрическую связь с землей, прикоснется к какой-либо проводящей части, находящейся под напряжением, то он также окажется под напряжением прикосновения. Через тело человека (животного) также будет протекать электрический ток, величина которого зависит от напряжения прикосновения и полного сопротивления его тела. »

[2]

« Прикосновение человека (животного) к проводящим частям, находящимся под напряжением, обычно происходит в условиях единичного или множественных повреждений. Например, когда из-за повреждения изоляции частей, находящихся под напряжением, они становятся доступными для прикосновения. Однако наиболее вероятным является прикосновение к открытой проводящей части электрооборудования класса 0 или I, которая оказалась под напряжением из-за повреждения основной изоляции какой-то опасной токоведущей части. Возможно, но менее вероятно прикосновение человека к проводящей оболочке электрооборудования класса II, оказавшейся под напряжением при повреждении двойной или усиленной изоляции опасной части, находящейся под напряжением. »

[2]

Меры защиты.

О том какие меры защиты необходимо использовать, для того, чтобы уменьшить напряжение прикосновение в электроустановках зданий, писал Харечко Ю.В. в своем кратком терминологическом словаре [2]:

« С целью уменьшения напряжения прикосновения в электроустановках зданий выполняют защитное уравнивание потенциалов. При его осуществлении посредством защитных проводников соединяют между собой открытые проводящие части электрооборудования класса I, а с помощью защитных проводников уравнивания потенциалов соединяют сторонние проводящие части. В условиях повышенной вероятности поражения электрическим током, когда электрооборудование класса I используют, например, в помещениях здания, имеющих проводящие полы и стены, характеризующихся повышенной влажностью, температурой и другими неблагоприятными условиями, осуществляют дополнительное уравнивание потенциалов. При его выполнении с помощью защитных проводников дополнительного уравнивания потенциалов открытые проводящие части электрооборудования класса I соединяют со сторонними проводящими частями. »

[2]

Защитное уравнивание потенциалов обычно применяют в совокупности с другими мерами предосторожности, например – с автоматическим отключением питания. В этом случае посредством системы защитного уравнивания потенциалов, во-первых, создают искусственный проводящий путь для протекания тока замыкания на землю. Во-вторых, уменьшают напряжение прикосновения до момента срабатывания защитного устройства, которое отключает распределительную или конечную электрическую цепь с аварийным электрооборудованием класса I.

Расчет напряжения прикосновения

Выполняя расчёты, определяют возможное значение тока в случае касания. Для расчётов рассматриваются две схемы электросетей:

• схема с глухозаземлённой нейтралью;
• система с изолированной нейтралью.

Какое напряжение должно быть на аккумуляторе

В первом случае, при влиянии на человека фазного напряжения (220 В), величина тока через него сдерживается сопротивлением цепи: фаза – тело – обувь – пол (грунт). Исходя из этого, формула имеет вид:

Iч = Uф/(Rч + Rоб + Rп + R0) ≈ Uф / Rч,

где:

• R0 – сопротивление защитного проводника нейтрали трансформатора, R0 ≤ 10 Ом;
• Uф – фазное напряжение;
• Rч – сопротивление человека;

Для линейного напряжения ток протекания рассчитывают, применяя формулу:

Iч = Uл/√3*( Rч + Rоб + Rп + R0).

Во втором случае, где нейтраль изолирована, работают с формулами:

• Iч = Uл/ Rч – для момента двухфазного касания;
• Iч = 3Uф/(3Rч + Rиз) – вариант однофазного контактирования, где Rиз – это сопротивление изоляции фазных проводов по отношению к земле.

Обратите внимание! Если заземлитель в единственном числе, то прикосновение к корпусу наиболее удалённого от него прибора будет самым опасным

Определение понятия

Само слово «прикосновение» выражает сущность этого понятия. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками. Оно возникает по причине пробоя изоляции, наведённого статического электричества или аварийной ситуации в технологическом процессе. Напряжение прикосновения – это электричество, которое появляется на человеческом теле в результате его соприкосновения с точками, имеющими разные потенциалы.

Если в каком-то месте создаются условия для одновременного прикосновения к двум токопроводящим элементам, то при появлении там живого организма можно говорить об опасности напряжения прикосновения. Эту электрическую величину можно предварительно измерить, чтобы иметь представление о её предполагаемых максимальных значениях.

Значения шагового напряжения

Из физических предпосылок возникновения такого эффекта становится понятным, что величина шагового напряжения зависит от величины удаления от заземлителя или упавшего провода, расстояния между ступнями ног.

При этом можно выделить следующие основные значения:

• Максимальное — возникает в случаях, когда одна ступня находится на проводе или на грунте над заземлителем, а вторая на расстоянии 80–100 см. Это объясняется крутизной падения кривой графика зависимости потенциала от расстояния до точки заземления. Именно на этом участке разница потенциалов будет максимальной.
• Минимальное значение возможно только при значительном удалении от точки контакта провода с землёй. В этой зоне уже не наблюдается рассеивание электрического тока, поэтому разница потенциалов не возникает при любой величине шага.
• Нулевое значение характерно для тех ситуаций, когда ступни ног находятся на точках, для которых характерны одинаковые потенциалы. Такое становится возможным, если стать на элементы группового заземлителя или держать ступни практически вплотную.

Именно на этих данных и обоснованы правила выхода из зоны шагового напряжения, возникающей при аварийной ситуации. Практика показала, что придерживаться этих рекомендаций следует до тех пор, пока расстояния до центра зоне не превысит значение 20 м.

Также читайте: Как и какими огнетушителями тушить проводку

Типы электротравм

Травмы от электричества наступают по причине действия дуги или тока. Различают местное или общее поражение организма.

При местном воздействии электричества на тело человека могут возникнуть:

• ожоги;
• металлизация кожных покровов;
• электрические знаки;
• ожог роговицы глаз;
• механические травмы кожи и мягких тканей.

Опасности для жизни они не вызывают, требуется лечение локальных поражённых участков тела. Исключение составляют ожоги – если процент повреждения поверхности кожи слишком высокий, возможен летальный исход.

Степень поражения электрическим током зависит от того, по какому пути пройдёт электричество через тело пострадавшего. Различают пять степеней электрического удара током, в результате которого происходят следующие последствия:

• слабое, непроизвольное сокращение мышц – судороги едва ощутимы;
• судороги с сильным болевым синдромом;
• отсутствие сознания без сбоя работы сердца и органов дыхания;
• отсутствие сознания с потерей дыхания и сердечных сокращений;
• клиническая смерть.

Обратите внимание! Исход зависит от того, как быстро человека освободят от воздействия электричества, и как успешно будет оказана медицинская помощь.

Пути прохождения тока через тело человека

Вопрос 7. Что понимается под напряжением прикосновения?

Вопрос 8. Какие плакаты из перечисленных относятся к запрещающим?

Не включать! Работают люди. Правильный ответ Стой! Напряжение.Не влезай! Убьет.Осторожно! Электрическое напряжение. Вопрос 9

К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?

Вопрос 9

К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электрическое напряжение»?

Вопрос 10. Смертельно опасной величиной электрического переменного тока, протекающего через тело человека, следует считать:

Допущено ошибок:

Результат тестирования :________________________

При проведении тестирования нарушений его порядка не зафиксировано

Ответственный за проведение тестирования

Тестируемый /______________________________/

ЭБ 141.1 Аттестация электротехнического и электротехнологического персонала по электробезопасности (II группа допуска)

_____________________________________________________________________________

(Ф.И.О.Тестируемого)

Дата проведения тестирования: «____»__________ 20_ г.

Допустимое количество ошибок 2

Билет 15

Вопрос 1. Какое напряжение должно применяться для питания переносных (ручных) светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью?

Вопрос 2. Как классифицируются электроинструмент и ручные электрические машины по способу защиты от поражения электрическим током?

Вопрос 3. Кто осуществляет государственный надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках?

Вопрос 4. Сколько существует групп допуска по электробезопасности?

Вопрос 5. На какой срок выдается наряд на производство работ в электроустановках?

Вопрос 6. Кто допускается к выполнению электросварочных работ?

Вопрос 7. Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией?

studlib.info

Пути снижения опасности

ГОСТ 12.1.038-82 (2001) от 01.03 2022 г. является основным нормативным документом, на который ориентируются при принятии необходимых мер. Этот ГОСТ рассматривает нормы максимально возможных значений напряжения прикосновения.

Наведенное напряжение

Чтобы обеспечить электрическую безопасность для людей, применяют следующие шаги:

• монтаж защитных заземляющих устройств;
• зануление рабочего оборудования;
• монтаж систем уравнивания потенциалов (ОСУП);
• ограждение и установка защитных щитов на оборудование, находящееся под напряжением;
• применение в работе пониженного напряжения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных;
• обеспечение персонала предметами коллективной и индивидуальной защиты: изолированным электроинструментом и диэлектрическими средствами;
• использование устройств защитного отключения (УЗО) и сигнализации.

Заземляющие устройства предназначены для защиты от короткого замыкания фазы на корпус. Они монтируются для уменьшения напряжения между землёй и токоведущими частями электроустановок.

Важно! Обязательному заземлению подлежат все металлические части установок, двигателей, щиты, пульты, металлические корпуса электроинструмента и иные доступные прикосновению элементы, способные проводить ток.

Для защиты от постороннего напряжения в местах, где подключение к контуру заземления невозможно, применяется зануление. С помощью отдельного проводника корпус устройства соединяется с заземлённым нулём. При попадании на него фазы через этот проводник срабатывает устройство защиты от КЗ.

В производственных и бытовых помещениях для снижения опасности поражения людей электрическим током оборудуются системы уравнивания потенциалов (СУП). Они бывают основные (ОСУП) и дополнительные (ДОСУП). Основная система является самостоятельной и обеспечивает уравнивание потенциалов на доступных металлических поверхностях оборудования. ДОСУП осуществляет дополнительные меры по снижению уровня разности потенциалов в частных случаях.

Выполнение защитных ограждений и установка щитов защищают человека от случайного контакта с токоведущими частями. В виде дополнительных мер на ограждения вывешиваются предупреждающие плакаты.

В местах с повышенной опасностью и особо опасных работы могут производиться только с электроинструментом, напряжение питания которого не выше 42 В. Для этого используют понижающие трансформаторы.

Информация. К помещениям с повышенной опасностью относятся такие, где присутствуют: химически агрессивная среда, повышенная влажность (более 70%), повышенная температура (выше 500С), доступность контакта с металлическими частями или бетонные полы.

К средствам коллективной и индивидуальной защиты (СИЗ) относятся: диэлектрические коврики и подставки, боты, галоши, перчатки и инструмент с изолирующими рукоятками. Применение подобных защитных комплектов уменьшает опасность напряжения прикосновения.

УЗО – устройства защитного отключения, смонтированные в квартире, позволяют контролировать возникновение утечек тока и опасного вольтажа в местах с повышенной опасностью (кухня, ванная комната). При появлении опасных величин устройство отключает подачу электроэнергии до устранения причины их возникновения.

Способ снижения угрозы поражения электричеством

Основные и дополнительные средства защиты от электрического тока

Изоляция основных защитных средств может выдерживать рабочее напряжение и ими можно касаться токоведущих частей. Изоляция дополнительных защитных средств не рассчитана на рабочее напряжение и используется как дополнительная мера защиты к основному защитному средству.

Кроме вышеописанных существуют ограждающие и предохранительные защитные средства. Ограждающие: щиты, изолирующие накладки, переносные заземления и предупреждающие плакаты.

Предохранительные: каски, очки, рукавицы, противогазы, когти, страховочные канаты, монтерские пояса. А для защиты от электрического поля сверхвысокого напряжения (дуги) используют переносные экранирующие устройства — экраны.

Диэлектрические перчатки

в установках до 1кВ применяются как основное защитное средство, а в установках выше 1кВ — как дополнительное. Следует следить за отсутствием надрывов в перчатке, например, надув её и смотря, выходит ли воздух. Также они естественно должны быть испытаны как и другие СИЗ и иметь печать.

Диэлектрические ковры и галоши

защищают от шагового напряжения и являются дополнительным СИЗ.

Изолирующие подставки

служат не только основным средством доступа невысоких релейщиков в релейные отсеки ячеек в РУ-6кВ, но и дополнительным средством защиты от поражения электрическим током.

Изолирующие штанги

в зависимости от класса напряжения имеют различную длину. Они состоят из трех частей: ручка, рабочая часть и изолированная часть.

Переносные заземления

устанавливаются при работах на отключенном оборудовании для защиты персонала от последствий возможного включения оборудования.

А вот и собственно сами заземления:

Клещи изолирующие и электроизмерительные

созданы для разных целей.

Изолирующими извлекают предохранители, например под нагрузкой.

Электроизмерительными измеряют различные величины, например токовыми клещами — величину тока. И измерения силы тока производят без разрыва проводов прямо на работающем оборудовании.

Ну и плакаты. Они бывают разные: запрещающие, разрешающие — почти как в ПДД.

Последние статьи

Самое популярное

Защита от косвенного прикосновения

Основная задача защиты от косвенного прикосновения это выполнения основного правила зашиты от поражений элеткротоком, вовремя отключить питание опасной цепи, чтобы избежать поражения.

По нормативам ПУЭ изд.7 (раздел1 ,глава 1.7.) и МЭК 60 364_4_41(раздел 413), защитой от косвенного прикосновения являются следующие меры:

1.устройств защитного отключения 2.3.4.

Важная мера защиты

6.Схемы заземления

TN (TN-C, TN-S, TN-C-S) – питание от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлителями присоединенными к нейтрали.

Данные системы заземления исторически наиболее применяемые в России и СНГ. Более подробно обсудим их в следующих статьях. Здесь кратко, система TN предполагает, что электропитание осуществляется от трансформатора, общая точка обмоток которого заземлена. Заземление частей самой электроустановки (дома, подъезда, квартиры, производства) осуществляется подсоединением провода заземления к нейтрали трансформатора. В зависимости от фактической точки подсоединения к нейтрали разделяют схемы TN-C, TN-S, TN-C-S.

TT – питание от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлителями не присоединенными к нейтрали;

Данная система не характерна для нашей страны. Однако, находит применение в загородном строительстве индивидуального домостроения.

IT – система заземления питание от источника с изолированной нейтралью.

Данная система заземления, по своей автономности, стоит рядом с системой TT. Во всех документах они так и описываются в паре, отдельно от системы TN.

Стоит отметить, что системы TT и IT более широко распространены на западе, именно по этому, им больше внимание уделяется в МЭК, чем в ПУЭ

• pue_7
• pue_6
• pue_6_7

Ehto.ru

Профилактика

Своевременно, не реже 2 раз в год, нужно производить измерения защитного заземления и петли «фаза – нуль» на рабочих местах.

Исключить следующие причины возникновения электротравм:

• несоблюдение техники безопасности;
• нахождение рядом с оборвавшимся проводом;
• контакт с оголёнными частями электроустановок, находящихся под питанием;
• касание частей оборудования, внезапно попавших под напряжение;
• задевание элементов электроприборов с поврежденной изоляцией.

На рабочих местах необходимо проводить обучающие мероприятия по электробезопасности.

Цепи переменного и постоянного тока

В цепях постоянного и переменного тока U обладает различными свойствами и производит иные влияния на проводники. Для постоянного напряжения существуют законы по вычислению его характеристик, но для переменного способы вычисления показателей заметно отличаются. Разберем более подробно все различия и сходства.

Расчет и анализ цепей выполняется при помощи закона Ома сила тока полной цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и источника питания.

Запись закона Ома, из которого следует формула напряжения, тока и сопротивления: I = U / (Rц + Rвн), где I — сила тока, U — ЭДС, Rц — сопротивление цепи, Rвн — внутреннее сопротивление источника питания.

Формула силы тока через сопротивление и напряжение: I = U / Rц.

Формула напряжения электрического тока: U = I * Rц.

Для расчета мощности необходимо U умножить на I: P = U * I = U * U / R, где P — мощность.

Одиночное заземление

Это простейший вид заземления оборудования, при котором не нужно сооружать специальный контур. Тем не менее, очень эффективный защитный компонент, позволяющий обеспечить срабатывание защитного отключения и «зашунтировать» попавшего под напряжение человека.

Одиночное защитное заземление включает в себя:

• заземляющий электрод длиной 2500 мм – угловую сталь 50*50*0,5 мм или трубу диаметром не менее 4 мм;
• заземляющий проводник – стальная проволока «катанка» диаметром не менее 0,8 мм на улице и 0,6 внутри помещения или стальная полоса шириной 25 мм и толщиной 0,5 мм;
• место подключения заземляющего проводника – болт для присоединения на корпусе электроустановки.

В качестве заземляющего проводника внутри помещения допустимо использовать гибкий многожильный медный провод жёлто-зелёной окраски, сечением не менее 2,5 мм. Все соединения выполняются при помощи электросварки. Швы имеют длину не менее 10-15 мм. Места сварки и металлические части заземления (кроме вбитого в землю электрода) окрашиваются чёрной краской для защиты от коррозии.

Важно! Минимальное сопротивление заземления для сети 220 В должно быть не более 8 Ом, для трёхфазной линии на 380 В минимальное значение R ≤ 4 Ом. Заземлитель забивается или закапывается в грунт так, чтобы его верхняя часть была ниже уровня земли на 0,4-0,5 м

Заземлитель забивается или закапывается в грунт так, чтобы его верхняя часть была ниже уровня земли на 0,4-0,5 м.

Способы измерения

Измерения производятся выездной бригадой специальной лаборатории, имеющей лицензию на выполнение подобных замеров. Измеряются рабочие и нерабочие места. Измерения проводятся при температуре окружающей среды 5-400С и влажности воздуха 35-80%.

Измерительная схема на рабочем месте

Внимание! Рабочим местом называется зона действия оперативного персонала в рамках штатного рабочего процесса. Нерабочим местом называется зона, где могут находиться люди, не выполняющие служебные обязанности по работам в электроустановках.

Перед производством измерений отсоединяют от щита нулевой проводник для предварительного замера сопротивления заземляющего контура. Далее при сборке схемы измерения один выход прибора присоединяют к шине защитного заземления, второй – к токовому электроду. Выдерживая расстояние более 25 м от заземлителя, забивают штырь в грунт и устанавливают пластину, на которую укладывают нагрузку 50 кг. Это имитация ноги человека. Грунт под пластиной увлажняется. Вольтметр V контролирует напряжение прикосновения, сопротивление R = 1 кОм является эквивалентом сопротивления человеческого тела.

Выполняя измерения на нерабочих местах, вывод прибора Т2 необходимо подключать к точке заземления корпуса оборудования, расположенного поблизости.

Размещение токового электрода должно быть выполнено так, чтобы искусственное воспроизведение цепи замыкания на землю фазного напряжения было как можно точнее.

Ещё один способ измерения – схема с использованием вольтметра и амперметра.

Первый тестирует напряжение касания, второй показывает величину тока, протекающую через заземлитель. Источником питания измерительной цепи является трансформатор с выходным напряжением 500 В и номинальной мощностью от 100 кВа.

Тестирование при помощи амперметра и вольтметра