Co je to dotykové napětí a co určuje jeho velikost

Definice pojmu

Když se osoba nebo zvíře dotkne holých exponovaných částí pod napětím, tělo zařízení, které je z nějakého důvodu pod potenciálem, kabel s poškozenou izolací atd., Když stojí na zemi, potenciální rozdíl mezi bodem kontaktu a zemí se nazývá napětí dotknout se.

Jinými slovy, toto je napětí, pod kterým jsou dvě holé vodivé části, které nejsou vzájemně spojeny.

Podmínky výskytu jsou následující - pouzdra elektrických spotřebičů jsou obvykle uzemněna, ale poškození izolace elektrického zařízení uvnitř těchto pouzder způsobuje vznik dotykového napětí, když uchopíte kovovou část pouzdra a kovové části s ním spojené.

Je dotykové napětí bezpečné?

Co je vlastně nebezpečné? Samotné napětí není zvlášť nebezpečné. Destruktivní a nebezpečné účinky jsou způsobeny elektrickým proudem. Pravděpodobnost zásahu elektrickým proudem však závisí na velikosti napětí. Střídavé napětí 42 voltů je považováno za bezpečné, dříve považováno za 36 V. Používá se k vybavení přenosných lamp a napájení elektrického nářadí při práci na těžko přístupných místech, v garážích, suterénech, ve vlhkých místnostech i na místech dočasných prací. Ale stres a bezpečný stres pro člověka jsou trochu odlišné věci.

Vliv elektrického proudu na člověka je fatální, může způsobit fibrilaci srdce a smrt, proto jsou hodnoty přípustných napětí a proudů předepsány v regulačních dokumentech. Podle norem popsaných v GOST 12.1.038-82 by dotykové napětí za normálních podmínek (bez nehod) nemělo být více:

• při střídavém proudu s frekvencí 50 Hz - 2 V (proud - 0,3 mA);
• při střídavém proudu s frekvencí 400 Hz - 3 V (proud - 0,4 mA);
• při stejnosměrném proudu - 8 V ​​(proud - 1 mA);

Toto jsou maximální přípustné hodnoty, jsou-li vystaveny až 10 minutám denně. Je třeba poznamenat, že u lidí, kteří pracují při teplotách vyšších než 25 ° C a relativní vlhkosti více než 75%, se tyto hodnoty snižují třikrát.

Protože dotykové napětí je měřeno mezi polohou osoby na zemi (jeho kontakt s vodivým povrchem) a místem kontaktu elektrického zařízení, znamená to, že to závisí na umístění v místnosti, přesněji vzhledem k zemnímu bodu.Čím dále stojíte v okamžiku, kdy se dotknete nebezpečného zařízení, v jehož případě je potenciál (od zemního bodu), tím větší je velikost dotykového napětí.

Za zmínku stojí i několik dalších definic:

1. Rozpínací zóna. Taková oblast na zemi, za níž je potenciál, který vznikl, když proud zemní poruchy proudí, nulový. Mimo rozprostřenou zónu se dotykové napětí numericky rovná potenciálu na dotykové ploše.
2. Krokové napětí. Toto je napětí mezi dvěma body na zemi (země) kolem bodu, kde se živá část uzavře k zemi. Jde o to, že pokud se vysokonapěťový kabel přiblíží k vám, musíte se od něj pohybovat malými připojenými schody bez zvedání nohou od sebe a ze země, čímž se zmenší vzdálenost mezi schody. Potenciál z bodu zemního spojení exponenciálně klesá. To znamená, že v bodě zemního spojení je roven potenciálu uzavíratelného vodiče a nulové mimo rozprostřenou zónu. Napětí mezi těmito dvěma body se pak rovná napětí uzavřeného kabelu.

Měli jste si všimnout, že dotykové napětí, rozprostřená zóna a krokové napětí jsou vzájemně propojeny.

Způsoby, jak snížit riziko

Uvidíme, jak se chránit před dotykovým stresem. Aby se snížilo riziko potenciálu na pláštích elektrických spotřebičů, je třeba nejprve zajistit spolehlivé uzemnění. Navíc přechodový odpor zemnící spínač (kovové připojení) by neměl překročit 0,01 Ohmu. Spoj by měl být bezpečně přišroubován nebo svařen, měl by být pravidelně kontrolován.

Za druhé - před zapnutím zařízení po dlouhé době nečinnosti a obecně starých (více než 10 let) je nutné zkontrolovat kvalitu izolace vodičů a kabelů, proto používají megohmmetr. Izolační odpor by měl být prozatím na úrovni 1 megaohm (megaohm) na 1 kV. Pro napájení 220 - 380 V stačí 0,5 megohmů.

Aby se snížila možnost úrazu elektrickým proudem, je nutné jej nainstalovat RCD nebo difavtomat. Jejich účelem je chránit lidi před úrazem elektrickým proudem. Ale tady potřebujete uzemňovací systém TN-C-S nebo TN-S, to znamená, že síť musí mít samostatné vodiče PE a N, ale ne kombinovaný nulový vodič. Je nutné splnit požadavky na ochranu, jinak nebude RCD správně vykonávat své úkoly.

Výpočet dotykového napětí

V sítích s izolovaným neutrálem se dotykové napětí vypočítá podle vzorce:

U_prik= F_země-F_sbor

Potenciál Země se zmenšuje se vzdáleností od uzemňovacího bodu, jak je znázorněno na obrázku výše. V případě, že je uzemňovací elektroda jedna, nejnebezpečnějším dotykem bude zařízení, které je umístěno nejdále od uzemňovací elektrody. Zemnicí obvod by proto měl kombinovat celou plochu místnosti a zajistit rovnoměrné vyrovnání potenciálů.

Celý vzorec, který bere v úvahu veškerý odpor (dotyk, rozprostřená zóna), je následující:

U = f_sa₁a₂,

Kde a_{1 –} součinitel U dotyku, je ovlivněn tvarem potenciální kapky, a₂ - koeficient dotyku, bere v úvahu odolnost proti šíření po oblasti, na které osoba stojí, boty, izolace fáze od země.

V sítích s uzemněným neutrálem, když je osoba vystavena napětí nižšímu než lineární (s lineárním 380V, fáze rovnající se 220V) proudu protékající lidským tělem, je omezeno odporem boty, podlahy (země) a těla.

Metody měření

Se zavedením a plánovanými kontrolami stavu elektrických instalací se měří napětí dotyku, pojďme zjistit o postupu měření. Nejprve odpojte nulový vodič od elektrického panelu. Poté změřte odpor pomocí milimetru nebo uzemňovacího typu, typ MRU-101.Poté se sestaví obvod, ve kterém je ve vzdálenosti nejméně 25 m od zemnící elektrody (obrázek 2 na obrázku) nainstalován kolík do hloubky 25-30 cm a elektroda podobná noze osoby (na obrázku je označena číslem 3). Mezi uzemňovací elektrodu a kolík je přivedeno napětí V1. Voltmetr V2 - dotykové napětí. Současně je nainstalován odpor 1000 Ohm (simulující odpor lidského těla) a odpojovač (když je uzavřen, provádí se měření).

Takto vypadá elektroda, která napodobuje chodidlo osoby:

Kde 1 je tkaninové těsnění (mokré), 2 je měděná vodivá deska, 3 je dielektrikum, 4 je držadlo, 5 je vodič připojený k měřiči.

Jiná metoda se nazývá „metoda voltmetr-ampérmetr“. Na obrázku R2 - odpor těla:

Voltmetr měří dotykové napětí, ampérmetr měří proud zemnící elektrodou. Jako zdroj napětí můžete použít transformátor s charakteristikami:

• Uout = 500 V;
• Pnom = 100 kVA;

Alternativy: samostatný generátor, pomocný transformátor. Nulová hodnota sekundárního vinutí.

Video níže ukazuje speciální zařízení pro měření dotykového napětí:

Co je to nebezpečné napětí? Můžete být šokováni, protože potenciál napájecí sítě je na povrchu zařízení. Domácí spotřebiče napájené 220, jako je elektrický sporák, jsou nebezpečné a průmyslové sítě o napětí 380 V a obtížné pracovní podmínky pouze zvyšují vliv dotykového napětí na osobu. Aby se předešlo poškození, musíte kromě preventivních opatření v elektrické síti mít i minimální sadu osobních ochranných prostředků, například dielektrické rukavice a boty při práci v elektrických instalacích a při dodržení všech ochranných opatření předepsaných v regulačních dokumentech a předpisech společnosti.

Bude užitečné si přečíst:

• Jak používat megaohmmetr
• Zkouška izolačního odporu kabelu
• Ochranná zařízení používaná v elektrických instalacích do 1000 V
• Jak provést uzemnění v soukromém domě