Was ist Berührungsspannung und wovon hängt ihre Größe ab?
Definition eines Konzepts
Wenn eine Person oder ein Tier freiliegende freiliegende Teile berührt, der Körper des Geräts, der aus irgendeinem Grund unter Potenzial steht, ein Kabel mit beschädigter Isolierung usw., während er auf dem Boden steht, wird die Potentialdifferenz zwischen dem Berührungspunkt und dem Boden als Spannung bezeichnet berühren.
Mit anderen Worten, dies ist die Spannung, unter der zwei blanke leitende Teile nicht miteinander verbunden sind.
Die Bedingungen für das Auftreten sind wie folgt: Die Gehäuse von Elektrogeräten sind normalerweise geerdet. Eine Beschädigung der Isolierung elektrischer Geräte in diesen Gehäusen führt jedoch zu einer Berührungsspannung, wenn Sie das Metallteil des Gehäuses und die damit verbundenen Metallteile greifen.
Ist die Berührungsspannung sicher?
Was genau ist zunächst gefährlich? Die Spannung selbst ist nicht besonders gefährlich. Zerstörerische und gefährliche Wirkungen werden durch elektrischen Strom ausgeübt. Die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schlags hängt jedoch von der Größe der Spannung ab. Eine Wechselspannung von 42 Volt gilt als sicher, früher als 36 V. Sie wird verwendet, um tragbare Lampen auszurüsten und ein Elektrowerkzeug anzutreiben, wenn an schwer zugänglichen Orten, in Garagen, Kellern, feuchten Räumen sowie an Orten mit vorübergehender Arbeit gearbeitet wird. Aber Stressberührung und sicherer Stress für eine Person sind etwas andere Dinge.
Die Auswirkung von elektrischem Strom auf eine Person ist tödlich. Sie kann zu einer Verringerung des Flimmerns des Herzens und zum Tod führen. Daher sind die Werte der zulässigen Spannungen und Ströme in behördlichen Dokumenten vorgeschrieben. Gemäß den in GOST 12.1.038-82 beschriebenen Standards sollte die Berührungsspannung unter normalen Bedingungen (ohne Unfälle) nicht höher sein:
- bei Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz - 2 V (Strom - 0,3 mA);
- bei Wechselstrom mit einer Frequenz von 400 Hz - 3 V (Strom - 0,4 mA);
- bei einem Gleichstrom - 8 V (Strom - 1 mA);
Dies sind die maximal zulässigen Werte, wenn sie bis zu 10 Minuten pro Tag ausgesetzt werden. Es ist zu beachten, dass bei Personen, die bei Temperaturen über 25 ° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von mehr als 75% arbeiten, diese Werte um das Dreifache reduziert werden.
Da die Berührungsspannung zwischen der Position einer Person auf dem Boden (ihrem Kontakt mit einer leitenden Oberfläche) und dem Kontaktort elektrischer Geräte gemessen wird, hängt sie vom Ort im Raum ab, genauer gesagt vom Bodenpunkt.Je weiter Sie in dem Moment stehen, in dem Sie ein gefährliches Gerät berühren, an dessen Gehäuse das Potential liegt (vom Erdungspunkt), desto größer ist die Kontaktspannung.
Es lohnt sich, einige weitere Definitionen zu beachten:
- Ausbreitungszone. Ein solcher Bereich am Boden, über den hinaus das Potential, das beim Fließen des Erdschlussstroms entstanden ist, Null ist. Außerhalb der Ausbreitungszone entspricht die Berührungsspannung numerisch dem Potential auf der Oberfläche, die Sie berühren.
- Schrittspannung. Dies ist die Spannung zwischen zwei Punkten auf dem Boden (Masse) um den Punkt, an dem sich der stromführende Teil gegen Erde schließt. Der Punkt ist, dass, wenn ein Hochspannungskabel in Ihre Nähe fällt, Sie es mit kleinen, daran befestigten Stufen entfernen müssen, ohne die Beine voneinander und vom Boden zu nehmen, wodurch sich der Abstand zwischen den Stufen verringert. Das Potential vom Erdschlusspunkt nimmt exponentiell ab. Dies bedeutet, dass es am Erdschlusspunkt dem Potential des abschließbaren Leiters entspricht und außerhalb der Ausbreitungszone Null ist. Dann ist die Spannung zwischen diesen beiden Punkten gleich der Spannung des geschlossenen Kabels.
Sie sollten bemerkt haben, dass die Berührungsspannung, die Spreizzone und die Stufenspannung miteinander verbunden sind.
Möglichkeiten zur Gefahrenreduzierung
Mal sehen, wie Sie sich vor Berührungsstress schützen können. Um das Risiko eines Potenzials an den Gehäusen von Elektrogeräten zu verringern, muss zunächst eine zuverlässige Erdung sichergestellt werden. Außerdem Übergangskontaktwiderstand Der Erdungsschalter (Metallanschluss) sollte 0,01 Ohm nicht überschreiten. Die Verbindung sollte fest verschraubt oder geschweißt sein, sie sollte regelmäßig überprüft werden.
Zweitens muss vor dem Einschalten der Geräte nach einer langen Zeit der Inaktivität und im Allgemeinen alten (mehr als 10 Jahre) die Qualität der Isolierung von Drähten und Kabeln überprüft werden. Dazu wird ein Megaohmmeter verwendet. Der Isolationswiderstand sollte vorläufig bei 1 Megaohm (Megaohm) pro 1 kV liegen. Für ein 220-380 Volt Netzteil reichen 0,5 Megaohm aus.
Um die Möglichkeit eines Stromschlags zu verringern, muss eine Installation durchgeführt werden RCD oder Difavtomat. Ihr Zweck ist es, Menschen vor elektrischem Schlag zu schützen. Aber hier brauchen Sie ein Erdungssystem TN-C-S oder TN-SDas heißt, das Netzwerk muss separate PE- und N-Drähte haben, nicht jedoch den kombinierten Neutralleiter. Es ist notwendig, die Schutzanforderungen zu erfüllen, sonst führt der RCD seine Aufgaben nicht korrekt aus.
Berührungsspannungsberechnung
In Netzwerken mit isoliertem Neutralleiter wird die Berührungsspannung nach folgender Formel berechnet:
U.prik= F.Land-FKorps
Das Potential der Erde nimmt mit der Entfernung vom Erdungspunkt ab, wie im obigen Bild dargestellt. In dem Fall, in dem die Masseelektrode eine ist, ist die gefährlichste Berührung der Fall des Geräts, das sich am weitesten von der Masseelektrode entfernt befindet. Daher sollte der Erdungskreis den gesamten Bereich des Raums kombinieren und einen gleichmäßigen Potentialausgleich gewährleisten.
Die vollständige Formel lautet unter Berücksichtigung des gesamten Widerstands (Berührung, Ausbreitungszone) wie folgt:
U = fsa1a2,
Wo ein1 – Kontaktkoeffizient U, er wird durch die Form der Potentialabfallkurve beeinflusst, a2 - Berührungskoeffizient, berücksichtigt den Widerstand gegen Ausbreitung über den Bereich, auf dem die Person steht, Schuhe, Isolierung der Phase vom Boden.
In Netzwerken mit einem geerdeten Neutralleiter wird eine Person, die einer Spannung ausgesetzt ist, die niedriger ist als der lineare Strom (mit einer linearen Phase von 380 V, Phase gleich 220 V), der durch den menschlichen Körper fließt, durch den Widerstand von Schuh, Boden (Erde) und Körper begrenzt.
Messmethoden
Mit der Einführung und geplanten Überprüfung des Zustands elektrischer Anlagen wird die Berührungsspannung gemessen. Informieren Sie sich über das Messverfahren. Trennen Sie zuerst den Neutralleiter von der Schalttafel. Messen Sie dann den Widerstand mit einem Milliometer oder einem Erdungsmesser vom Typ MRU-101.Dann wird eine Schaltung zusammengebaut, in der in einem Abstand von mindestens 25 m von der Masseelektrode (Abbildung 2 in der Abbildung) ein Stift bis zu einer Tiefe von 25 bis 30 cm und eine dem menschlichen Fuß ähnliche Elektrode (siehe Abbildung 3) eingeführt werden. Zwischen der Masseelektrode und dem Stift wird die Spannung V1 angelegt. Voltmeter V2 - Berührungsspannung. Gleichzeitig werden ein 1000-Ohm-Widerstand (der den Widerstand des menschlichen Körpers simuliert) und ein Trennschalter (wenn er geschlossen ist, wird eine Messung durchgeführt) installiert.
So sieht eine Elektrode aus, die den Fuß einer Person imitiert:
Wobei 1 eine Stoffdichtung (nass) ist, 2 eine leitfähige Kupferplatte ist, 3 ein Dielektrikum ist, 4 ein Griff ist, 5 ein mit dem Messgerät verbundener Draht ist.
Eine andere Methode wird als "Voltmeter-Amperemeter-Methode" bezeichnet. In Abbildung R2 - der Widerstand des Körpers:
Ein Voltmeter misst die Berührungsspannung, ein Amperemeter misst den Strom durch die Masseelektrode. Als Spannungsquelle können Sie einen Transformator mit folgenden Eigenschaften verwenden:
- Uout = 500 V;
- Pnom = 100 kVA;
Alternativen: Standalone-Generator, Hilfstransformator. Nullpunkt der Sekundärwicklung - Masse.
Das folgende Video zeigt ein spezielles Gerät zur Messung der Berührungsspannung:
Was ist eine gefährliche Spannungsberührung? Sie können schockiert sein, weil sich das Potenzial des Stromversorgungsnetzes auf der Oberfläche des Geräts befindet. Mit 220 betriebene Haushaltsgeräte wie ein Elektroherd sind gefährlich, und industrielle Netze mit 380 Volt und schwierigen Arbeitsbedingungen verstärken nur den Einfluss der Berührungsspannung auf eine Person. Um Schäden zu vermeiden, benötigen Sie neben vorbeugenden Maßnahmen im Stromnetz beispielsweise ein Mindestmaß an persönlicher Schutzausrüstung dielektrische Handschuhe und Stiefel bei Arbeiten in elektrischen Anlagen und Einhaltung aller Schutzmaßnahmen, die in behördlichen Dokumenten und Unternehmensvorschriften vorgeschrieben sind.
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