Что такое пошаговое напряжение: Шаговое напряжение, правила перемещения в зоне шагового напряжения

Шаговое напряжение: определение радиуса, меры защиты

Электрический ток всегда является потенциальной опасностью для жизни человека. Шаговое напряжение – одно из самых опасных явлений в электротехнике, определение которого знать нужно любому электрику.

Определение

Что это такое – шаговое напряжение? Это определенное напряжение, которое возникает между ногами человека, стоящего рядом с заземленным объектом без соприкосновения с ним. Оно равно разности напряжений электричества между объектом и точкой, которая находится на некотором расстоянии от него. Главными факторами, влияющими на него, являются расстояние, удельное сопротивление земли (сетка заземления) и силы тока, протекающего по проводнику.

Фото – Пример шагового вихря напряжения

Опасность шагового напряжения заключается в том, что прикосновения не нужны для поражения током, а после поражения перемещение практически невозможно. За счет того, что земля также имеет определенное удельное напряжение, удар может произойти независимо от действий человека.

Фото – Зависимости размеров шага и напряжения

Причины

Опасное напряжение чаще всего возникает при обрыве электрического локального кабеля, поставляющего электричество к определенному объекту. Опаснее всего в такой момент человеку находиться на болоте, в воде или даже стоять на мокром асфальте, т. к. вода является превосходным проводником электрического тока.

О том, какое напряжение называют шаговым, изучается даже в школах, но, к сожалению, предугадать момент его появления и конкретное поле действия очень сложно. Оно может проявиться из-за перепадов атмосферного давления, возникновения взрыва на электрических подстанциях, при коротком замыкании на проводе в помещении или на улице, и даже от взаимодействия земли с молнией.

Действие

Для того, чтобы предупредить вредное воздействие шагового напряжения, необходимо провести расчет. Он поможет вычислить размер диапазон и его силу.

Фото – Расчет шагового напряжения

Каждый параметр отвечает за определенный показатель, важный при вычислении радиуса. На данной схеме:

• I_З – ток короткого замыкания, измеряется в Амперах;
• ρ – удельное сопротивление грунта, Ом*м;
• a – расчетная длина шага, м
• x – расстояние от места повреждения, измеряется в метрах.

Исходя из графика может быть рассчитана зона шагового напряжения и непосредственно его размер:

U_Ш = (I₃ * ρ * a) / 2 π x (x + a). Измеряется в вольтах.

Конечно, точно определить шаговое предельное напряжение и его радиус очень сложно, т. к. нужно рассчитать примерное сопротивление разных слоев почвы и вывести средний показатель, умноженный на определенный коэффициент. Но такая формула поможет провести прикидочные расчеты и вычислить напряжение, диапазон и прочие параметры.

Благодаря этому расчету можно определить не только пошаговое напряжение, но и шаг сетки, что поможет минимизировать вероятность летального исхода. Считается, что воздействие будет минимальным, если сокращать шаги, но это зависит от частоты полос напряжения. Например, есть схема кривой, которая поможет рассчитать размер шага при аварии.

Фото – Кривая расчета ширины шага

Для того чтобы получить такой график на местности, необходимо измерить вольтаж на разных расстояниях от провода, а после свести данные в одну схему. Обратите внимание на отрезок ОН, на чертеже указано, что его можно разбить на несколько участков, которые по размеру будут соответствовать среднему шагу человека. В таком случае, Вы сможете вывести рабочего из зоны опасности. Если просчитать места образования опасных линий, то при шагах ступни будут находиться в участках разности потенциалов. Также график наглядно демонстрирует, что чем ближе объект (см. человек), находится к эпицентру аварии (оборванному проводу), тем меньшими становятся отрезки и выше напряжение.

Учитывая это, формула будет иметь такой вид:

Uш = Uв – Uг = Uз*B

В данном случае, коэффициент напряжения между человеческими ступнями, также именуемый как коэффициент напряжения шага равняется 1 (по умолчанию). Этот показатель зависит от расстояния до аварии. Например, чем ближе источник напряжения – тем выше коэффициент между ступнями.

На графике 2 демонстрируется, как именно изменяются данные при движении тела в зоне опасности. Особенно высоко влияние тока в грозу или на мокром асфальте. В подобных случаях без специальной экипировки запрещается приближаться к эпицентру ближе, чем на десять метров.

При этом нужно учитывать сторонние факторы, влияющие на проводимость человеческого тела и сопротивление между ступнями. Так, если рабочий в момент падения провода будет в мокрой одежде, обуви или просто вспотеет, то для смертельного удара будет достаточно даже нескольких десятков Вольт, в отличие от значащихся в технике безопасности 220.

Со временем может произойти самостоятельное выравнивание электрического тока, если будет отключен источник. В такой случае, вся энергия просто уйдет в землю, не требуя дополнительных процессов.

Видео: расчет шагового напряжения

Действия при аварийной ситуации

Пройдя понятие о шаговом напряжении, становится понятно, что для осуществления каких-либо спасательных операций, понадобятся специальные меры защиты. Это костюм, выполненный из неприводимого материала и определенные знания оказания первой помощи.

Поражение начинается с нижних частей ног, в зависимости от напряжения, ощущения могут быть разными:

1. Покалывание, зуд;
2. Спазмы;
3. Резкая боль;
4. Паралич.

Правила выхода из опасной ситуации гласят, что если помощи нет, то нужно стараться выбраться из зоны действия тока. Электробезопасность рекомендует уменьшать размер шагов, например, двигаться прыжками на одной ноге, размером менее 40 см. Способы зависят от конкретной ситуации.

Фото – памятка БЖД по спасению человека в зоне шагового напряжения

Когда вошли в безопасный участок, сразу нужно определить возможные симптомы поражения шаговым напряжением:

1. Дрожь и онемение конечностей;
2. Бессвязность речи;
3. Головокружения, потеря сознания, тошнота;
4. Боль в мышцах;
5. Любые виды нарушения дыхания, начиная от першения в горле и заканчивая спазмами;
6. Фибрилляция.

В сводах БЖД сказано, что в 80 % случаев самостоятельный выход из зоны, где действует шаговое напряжение, практически не имеет последствий. Но у 20 % освобождение из ловушки может оставить след на всю жизнь в виде проблем с сердцем или легкими.

ЧТО ТАКОЕ ШАГОВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!

Гуляя по лесному массиву в поисках грибов или направляясь на охоту или рыбалку, зачастую мы проходим под действующими линиями электропередач. И порой можно увидеть, что один из проводов ЛЭП лежит на земле. Так вот, не приближайтесь к нему. Возможно, он до сих пор находится под напряжением, а приблизившись к нему, вы можете попасть под шаговое напряжение.

Шаговым называют напряжение, которое обусловлено электрическим током, протекающим по земле или токопроводящему полу. Данное напряжение равно разности потенциалов между двумя точками поверхности, расположенных друг от друга на расстоянии одного шага.

Не думайте, что если провод лежит на земле, то линия обязательно отключена. Существуют режимы когда «земля» (обрыв провода и касание его земли) не является обязательным условием срабатывания защитной автоматики. Поэтому увидев провод, лучше не приближаться к нему близко. Безопасным считается расстояние в 8 метров от места касания провода поверхности.

Как правильно покинуть опасную зону:
Если вы слишком поздно обнаружили провод и приблизились к нему ближе чем на 8 метров, то первым делом остановитесь и, не отрывая ноги от земли, сведите их вместе.
После этого так называемым гусиным шагом, не отрывая пятки от земли, покиньте восьмиметровую зону.
Не пытайтесь прыгать на одной ноге, ведь вы можете оступиться, и тогда ток может пойти по пути рука-нога, что гораздо опаснее, чем путь нога-нога.

После этого запомните место повреждения провода и сообщите в местные городские сети.

Освобождение человека от воздействия шагового напряжения:
Если во время прогулки вы обнаружили, что человек лежит без сознания, а рядом с ним находится оборванный провод, то не стоит опрометчиво к нему бежать, вы так же можете попасть под напряжение.
Первым делом найдите как можно более длинную сухую палку.
Приблизьтесь к проводу гусиным шаркающим шагом и с помощью палки как можно дальше отбросьте провод. После этого оттащите пострадавшего подальше от линии, проверьте наличие пульса и дыхания.
Вызовите скорую и если необходимо производите непрямой массаж сердца и вентиляцию легких до прибытия скорой помощи.

Конечно, в реальности далеко не каждый умеет делать непрямой массаж сердца и искусственную вентиляцию легких, но правильно отбросить провод, оттащить человека и вызвать скорую вы просто обязаны.

Шаговое напряжение — очень опасное явление и знать элементарные меры безопасности должен знать и стар и млад. Поэтому, увидев оборванный провод, вообще не приближайтесь к нему, не пускайте туда других и как можно быстрее сообщите в городские сети.
Запомните ваша безопасность и здоровье в ваших руках. Берегите себя!

При возникновении чрезвычайных ситуаций необходимо звонить по телефонам: 112, 101, 102, 103, 104; 8 (84676) 2-10-12, 2-11-28, 8-927-001-84-02 (Единая дежурно-диспетчерская служба м. р. Безенчукский).

По материалам сайта: admpriboy.ru

Ступенчатое напряжение Определение | Law Insider

• означает классификацию электрического компонента или цепи, если их рабочее напряжение составляет > 60 В и ≤ 1500 В постоянного тока или > 30 В и ≤ 1000 В переменного тока среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение).

• означает набор уровней номинального напряжения, которые используются для распределения электроэнергии и верхним пределом которых обычно считается напряжение переменного тока. напряжением 1000В (или постоянным напряжением 1500В). [SANS 1019]

• означает электрическую цепь, включая соединительную систему для зарядки ПЭАС, работающую от высокого напряжения.

• означает среднеквадратичное значение электрического потенциала между двумя проводниками.

• — совокупность уровней номинального напряжения, лежащих выше низкого напряжения и ниже высокого напряжения в диапазоне 1 кВ < Un  44 кВ. [SABS 1019]

• означает наибольшее значение среднеквадратичного значения напряжения электрической цепи (среднеквадратичное значение), указанное изготовителем, которое может возникнуть между любыми токопроводящими частями в условиях разомкнутой цепи или при нормальных условиях эксплуатации. Если электрическая цепь разделена гальванической развязкой, рабочее напряжение определяется для каждой разделенной цепи соответственно.

• означает наибольший размер вишни, измеренный под прямым углом к ​​линии, проходящей от конца стебля до конца цветка.

• означает расчетное напряжение изготовителя, при котором система передачи предназначена для работы, или такое более низкое напряжение, при котором заряжается линия, в настоящее время по согласованию с долгосрочными потребителями передачи;

• означает номинальную мощность агрегатов в МВт, которая должна быть равна 33 процентам от максимальной расчетной тепловой мощности парогенератора, рассчитанной в соответствии с Приложением D к 40 CFR Часть 72 с поправками, внесенными до 23 марта. , 1993.

• означает минимальную температуру, при которой жидкость выделяет достаточно паров для образования воспламеняющейся смеси с воздухом вблизи поверхности жидкости или внутри испытательного сосуда.

• означает устройство, которое преобразует электрическую энергию из потенциала, подаваемого рентгеновским контролем, в рабочий потенциал трубки. Устройство может также включать средства для преобразования переменного тока в постоянный, накальные трансформаторы для рентгеновской трубки (трубок), высоковольтные переключатели, электрические защитные устройства и другие соответствующие элементы.

• означает резервуар с гидравлической жидкостью для механической системы с замкнутым контуром, использующей сжатый воздух или гидравлическую жидкость для приведения в действие подъемников, лифтов и других подобных устройств.

• означает немедленное снижение выработки или мощности или вывод из эксплуатации, полностью или частично, генерирующей установки по причине аварийной ситуации или угрозы аварийной ситуации, непредвиденного отказа или по другой причине, не зависящей от владельца или оператора объекта, как указано в соответствующих разделах руководств PJM. Сокращение мощности или вывод из эксплуатации генерирующей установки в ответ на изменение рыночных условий не является вынужденным остановом генератора.

• означает вес осадка сточных вод в сухих тоннах США, включая примеси, такие как известковые материалы или наполнители. Частота мониторинга параметров осадка сточных вод основана на зарегистрированном весе осадка, образовавшегося за календарный год (используйте данные за самый последний календарный год, когда разрешение NPDES подлежит продлению).

• означает общий вес всех материалов, вводимых в любую операцию с источником. Загруженное твердое топливо будет учитываться как часть технологического веса, а жидкое и газообразное топливо и воздух для горения – нет.

• означает наивысший уровень выхода генерирующего ресурса при нормальных условиях эксплуатации.

• означает, что отбор проб должен быть сделан в сентябре месяце, если иное не указано в таблице ограничений и требований к мониторингу сточных вод.

• означает, что отбор проб должен быть сделан в сентябре месяце, если иное не указано в таблице ограничений и требований к мониторингу сточных вод.

• означает узел, состоящий из двух отдельных, независимо действующих обратных клапанов, включая плотно закрывающиеся запорные клапаны, расположенные на каждом конце узла, и подходящие соединения для проверки водонепроницаемости каждого обратного клапана.

• означает любую точку в источнике, предназначенном для выброса твердых, жидких или газообразных веществ в воздух, включая трубы или воздуховоды, но не включая факелы.

• означает любые гидрофторуглероды для конкретного конечного использования, для которых программа EPA по важным новым альтернативам (SNAP) определила другие приемлемые альтернативы с более низким потенциалом глобального потепления. Список альтернатив SNAP можно найти в 40 CFR, часть 82, подраздел G, а дополнительные таблицы альтернатив доступны по адресу (http://www. epa.gov/snap/).

• Если жалоба не была разрешена удовлетворительным образом на Шаге 2, пострадавший сотрудник и/или Ассоциация могут обжаловать жалобу, отправив копию жалобы по форме жалобы, содержащейся в Приложении «B», Администратору округа или назначенному лицу в течение десяти (10) календарных дней после получения ответа директора департамента или его срока. Администратор округа или назначенное им лицо должны письменно ответить работнику и передать копию в Ассоциацию в течение четырнадцати (14) календарных дней.

• означает разрешенное количество жилых единиц на

• означает устройство, используемое для регулирования расхода воды в оросительной системе.

• означает самый низкий уровень выхода генерирующего ресурса при нормальных условиях эксплуатации.

• означает разницу между потенциалами линии без нагрузки и нагрузки, выраженную в процентах от потенциала линии нагрузки. Он рассчитывается по следующему уравнению:

Шаг и прикосновение

Например, человек может вытянуть обе руки и одновременно коснуться двух объектов, таких как ножка башни и металлический шкаф. Иногда инженеры будут использовать трехметровое расстояние, чтобы быть особенно осторожными, поскольку они предполагают, что кто-то может использовать электроинструмент с кабелем питания длиной 3 метра.

Выбор места для размещения контрольных точек, используемых в расчетах потенциала прикосновения или напряжения прикосновения, имеет решающее значение для точного понимания уровня опасности на данном участке. Фактический расчет потенциалов касания использует указанный объект (например, опору башни) в качестве первой контрольной точки. Это означает, что чем дальше от башни находится другая точка отсчета, тем больше разница потенциалов. Если вы можете представить себе человека с невероятно длинными руками, касающегося опоры башни и при этом стоящего на расстоянии многих десятков футов, вы получите огромную разницу в потенциале между его ногами и башней. Очевидно, что этот пример невозможен: вот почему так важно установить, где и как далеко находятся контрольные точки, используемые при расчете касания, и почему было установлено правило одного метра.

Снижение потенциальной опасности, связанной с шагом и прикосновением, обычно достигается с помощью одного или нескольких из следующих трех (3) основных методов:

1. Снижение сопротивления заземления системы заземления.
2. Правильное размещение заземляющих проводов.
3. Добавление резистивных поверхностных слоев.

Понимание правильного применения этих методов является ключом к уменьшению и устранению любых опасностей потенциального подъема грунта. Только с помощью высокотехнологичного программного обеспечения для трехмерного электрического моделирования, которое может моделировать структуры почвы с несколькими слоями и конечными объемами различных материалов, инженер может точно смоделировать и спроектировать систему заземления, которая будет безопасно справляться с высоковольтными электрическими замыканиями.

Уменьшение сопротивления заземления

Уменьшение сопротивления заземления (РТГ) на объекте часто является лучшим способом уменьшить негативные последствия любого события повышения потенциала заземления, если это целесообразно. Повышение потенциала заземления является произведением тока повреждения, протекающего в систему заземления, на сопротивление заземления системы заземления. Таким образом, снижение нарастания потенциала заземления уменьшит нарастание потенциала на землю в той степени, в какой ток замыкания, протекающий в систему заземления, действительно увеличивается в ответ на уменьшение нарастания потенциала на землю. Например, если ток короткого замыкания для высоковольтной опоры составляет 5000 ампер, а сопротивление системы заземления относительно земли составляет 10 Ом, повышение потенциала заземления составит 50 000 вольт. Если мы уменьшим сопротивление системы заземления относительно земли до 5 Ом и в результате ток короткого замыкания возрастет до 7000 ампер, то повышение потенциала заземления составит 35 000 вольт.

Как видно из приведенного выше примера, уменьшение сопротивления на землю может иметь эффект, позволяющий большему току протекать в землю в месте повреждения, но всегда будет приводить к более низким значениям нарастания потенциала земли и ступенчатому напряжению и напряжению прикосновения при место неисправности. С другой стороны, дальше от места повреждения, на соседних объектах, не подключенных к поврежденному сооружению, увеличение тока в землю приведет к большему протеканию тока вблизи этих соседних объектов и, следовательно, к увеличению повышения потенциала земли. напряжения и шаговые напряжения на этих объектах. Конечно, если они изначально низкие, увеличение может не представлять проблемы, но есть случаи, в которых может существовать проблема. Уменьшение сопротивления относительно земли может быть достигнуто любым количеством способов, которые обсуждались ранее в этой главе.

Надлежащее размещение заземляющих проводов

Типичным требованием к заземляющим проводам на высоковольтных опорах или подстанциях является установка контура заземления вокруг всех металлических объектов, соединенных с этими объектами; имейте в виду, что может потребоваться изменить глубину и/или расстояние, на котором заземляющие контуры заглубляются от конструкции, чтобы обеспечить необходимую защиту. Обычно для этих контуров заземления требуется оголенный медный проводник сечением не менее 2/0 AWG, закопанный в прямой контакт с землей и на расстоянии 3 фута от периметра объекта, на 18 дюймов ниже уровня земли. Цель контура — минимизировать напряжение между объектом и поверхностью земли, на которой может стоять человек, касаясь объекта, т. е. минимизировать сенсорные потенциалы.

Важно, чтобы все металлические объекты в среде георадара были соединены с системой заземления, чтобы устранить любую разницу потенциалов. Также важно учитывать удельное сопротивление грунта в зависимости от глубины при расчете напряжения прикосновения и шагового напряжения, а также при определении глубины размещения проводников. Например, в грунте с сухим высокоомным поверхностным слоем проводники в этом слое будут малоэффективны; слой с низким удельным сопротивлением под ним был бы лучшим местом для заземляющих проводников. С другой стороны, если ниже находится еще один слой с высоким удельным сопротивлением, длинные заземляющие стержни или глубокие скважины, проходящие в этот слой, будут неэффективными.

Иногда считается, что размещение горизонтальных проводников контура заземления очень близко к поверхности приводит к наибольшему снижению потенциала прикосновения. Это не обязательно так, поскольку проводники, расположенные близко к поверхности, скорее всего, находятся в более сухой почве с более высоким удельным сопротивлением, что снижает эффективность этих проводников. Кроме того, в то время как потенциалы прикосновения непосредственно над петлей могут быть уменьшены, потенциалы прикосновения на небольшом расстоянии могут фактически увеличиться из-за уменьшенной зоны влияния этих проводников. Наконец, ступенчатые потенциалы, вероятно, будут увеличиваться в этих местах: действительно, ступенчатые потенциалы могут быть проблемой вблизи проводников, расположенных близко к поверхности, особенно по периметру системы заземления. Обычно можно увидеть проводники по периметру вокруг небольших систем заземления, зарытых на глубину 3 фута ниже уровня земли, чтобы решить эту проблему.

Снижение потенциальной опасности шага и прикосновения

Одним из самых простых способов снижения потенциальной опасности шага и прикосновения является ношение электрообуви. В сухом состоянии правильно оцененная электрическая обувь имеет сопротивление подошвы в миллионы Ом и является отличным инструментом для обеспечения безопасности персонала. С другой стороны, когда эти сапоги мокрые и грязные, ток может обходить подошвы ботинок в пленке материала, скопившейся на боках ботинка. Мокрый кожаный ботинок может иметь сопротивление порядка 100 Ом. Кроме того, нельзя предполагать, что широкая общественность, которая может иметь доступ к внешнему периметру некоторых объектов, будет носить такое защитное снаряжение.

Другим методом, используемым для снижения потенциальной опасности шага и прикосновения, является добавление более резистивных поверхностных слоев. Часто к башне или подстанции добавляется слой щебня, чтобы обеспечить слой изоляции между персоналом и землей. Этот слой уменьшает количество тока, который может протекать через данного человека в землю. Еще одним важным фактором является борьба с сорняками, так как при неисправности растения попадают под напряжение и могут проводить опасное напряжение в человека. Асфальт является отличной альтернативой, так как он гораздо более устойчив, чем щебень, и рост сорняков не представляет проблемы. Добавление резистивных поверхностных слоев всегда повышает безопасность персонала во время работы георадара.
.

Телекоммуникации в средах с высоким напряжением

Когда линии связи необходимы на объекте с высоким напряжением, требуются специальные меры предосторожности для защиты коммутационных станций от нежелательных напряжений. Прокладка любого медного провода на подстанцию ​​или опору может подвергнуть другой конец провода опасному напряжению, и требуются определенные меры предосторожности.

Отраслевые стандарты, касающиеся этих мер предосторожности и защитных требований, описаны в стандартах IEEE Standard 387, IEEE Standard 487 и IEEE Standard 159.0. Эти стандарты требуют, чтобы было проведено исследование повышения потенциала земли, чтобы можно было правильно рассчитать пиковую линию 300 вольт.

Для обеспечения надлежащего заземления узла сотовой связи и заземления телекоммуникационной башни телекоммуникационные стандарты требуют использования оптоволоконных кабелей вместо медных проводов в пиковой линии 300 вольт. Коробка преобразования медь-оптоволокно должна быть расположена за пределами зоны проведения георадара на расстоянии, превышающем пиковое напряжение 300 В или среднеквадратичное значение линии 212 В. В отрасли это известно как «300-вольтовая линия». Это означает, что по результатам расчета медный провод от телекоммуникационной компании не может проходить ближе, чем пиковое расстояние 300 вольт. Это расстояние, на котором медный провод должен быть преобразован в оптоволоконный кабель. Это может помочь предотвратить попадание любых нежелательных напряжений в телекоммуникационную сеть телефонных компаний.

Текущие формулы для расчета 300-вольтовой линии, указанные в стандартах, привели к неправильному толкованию и расхождению во мнениях, что привело к вариациям на порядок расчетных расстояний для практически идентичных исходных проектных данных. Кроме того, опыт эксплуатации показал, что строгое применение теории приводит к излишне большим расстояниям. Это привело к множеству компромиссов в телекоммуникационной отрасли.