¿Qué es el voltaje táctil y qué determina su magnitud?

Definición de un concepto.

Cuando una persona o un animal toca partes vivas expuestas y descubiertas, el cuerpo del dispositivo, que por alguna razón está bajo potencial, un cable con aislamiento dañado, etc., mientras está parado en el suelo, la diferencia de potencial entre el punto de contacto y el suelo se llama voltaje toque

En otras palabras, este es el voltaje bajo el cual hay dos partes conductoras desnudas que no están conectadas entre sí.

Las condiciones de ocurrencia son las siguientes: las carcasas de los aparatos eléctricos generalmente están conectadas a tierra, pero el daño al aislamiento de los equipos eléctricos dentro de estas carcasas provoca la aparición de voltaje de contacto cuando agarra la parte metálica de la carcasa y las partes metálicas conectadas con ella.

¿Es seguro el voltaje táctil?

Para empezar, ¿qué es exactamente peligroso? El voltaje en sí no es particularmente peligroso. Los efectos destructivos y peligrosos son causados ​​por la corriente eléctrica. Sin embargo, la probabilidad de recibir una descarga eléctrica depende de la magnitud del voltaje. El voltaje de CA de 42 voltios se considera seguro, anteriormente se consideraba 36 V. Se usa para equipar lámparas portátiles y para alimentar una herramienta eléctrica, cuando se trabaja en lugares de difícil acceso, en garajes, sótanos, habitaciones húmedas, así como en lugares de trabajo temporal. Pero el toque de estrés y el estrés seguro para una persona son cosas ligeramente diferentes.

El efecto de la corriente eléctrica en una persona es fatal, puede causar fibrilación del corazón y la muerte, por lo tanto, los valores de los voltajes y corrientes permisibles se prescriben en los documentos reglamentarios. De acuerdo con los estándares descritos en GOST 12.1.038-82, el voltaje de contacto en condiciones normales (sin accidentes) no debería ser más:

• a corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz - 2 V (corriente - 0.3 mA);
• a corriente alterna con una frecuencia de 400 Hz - 3 V (corriente - 0.4 mA);
• a una corriente continua - 8 V ​​(corriente - 1 mA);

Estos son los valores máximos permitidos cuando se exponen hasta 10 minutos por día. Cabe señalar que para las personas que trabajan a temperaturas superiores a 25 ° C y humedad relativa superior al 75%, estos valores se reducen en 3 veces.

Dado que el voltaje táctil se mide entre la posición de una persona en el suelo (su contacto con una superficie conductora) y el lugar de contacto del equipo eléctrico, se deduce que depende de la ubicación en la habitación, más precisamente en relación con el punto de tierra.Cuanto más se pare en el momento en que toque un dispositivo peligroso en cuyo caso el potencial es (desde el punto de tierra), mayor será la magnitud del voltaje táctil.

Vale la pena señalar algunas definiciones más:

1. Zona de propagación. Tal área en el suelo, más allá de la cual el potencial que surgió cuando la corriente de falla a tierra fluye es cero. Fuera de la zona de propagación, el voltaje táctil es numéricamente igual al potencial en la superficie que toca.
2. Voltaje de paso. Este es el voltaje entre dos puntos en el suelo (tierra) alrededor del punto donde la parte viva se cierra a tierra. El punto es que si un cable de alto voltaje cae cerca de usted, debe moverse de él con pequeños pasos adjuntos, sin levantar las piernas entre sí y desde el suelo, reduciendo así la distancia entre los pasos. El potencial del punto de falla a tierra disminuye exponencialmente. Esto significa que en el punto de falla a tierra, es igual al potencial del conductor que se puede cerrar, y a cero fuera de la zona de propagación. Entonces el voltaje entre estos dos puntos es igual al voltaje del cable cerrado.

Debería haber notado que el voltaje táctil, la zona de propagación y el voltaje escalonado están interconectados.

Formas de reducir el peligro

Veamos cómo protegerse del estrés táctil. Para reducir el riesgo de potencial en las carcasas de los electrodomésticos, es necesario, en primer lugar, garantizar una conexión a tierra confiable. Por otra parte resistencia de contacto de transición El interruptor de puesta a tierra (conexión de metal) no debe exceder 0.01 Ohm. La conexión debe estar atornillada o soldada de forma segura, debe verificarse regularmente.

En segundo lugar, antes de encender los dispositivos después de un largo período de inactividad y en general viejos (más de 10 años), es necesario verificar la calidad del aislamiento de los alambres y cables, para esto utilizan un megaohmímetro. Tentativamente, la resistencia de aislamiento debe estar al nivel de 1 megaohmio (megaohmio) por 1 kV. Para una fuente de alimentación de 220-380 voltios, 0,5 megaohmios es suficiente.

Para reducir la posibilidad de descarga eléctrica, es necesario instalar RCD o difavtomat. Su propósito es proteger a las personas de las descargas eléctricas. Pero aquí necesitas un sistema de puesta a tierra TN-C-S o TN-S, es decir, la red debe tener cables PE y N separados, pero no el cable neutro combinado. Es necesario cumplir con los requisitos de protección, de lo contrario, el RCD no realizará correctamente sus tareas.

Cálculo de voltaje táctil

En redes con neutro aislado, el voltaje táctil se calcula mediante la fórmula:

U_prik= F_tierra-F_cuerpo

El potencial de la tierra disminuye con la distancia desde el punto de conexión a tierra, como se ilustra en la imagen de arriba. En el caso de que el electrodo de tierra sea uno, el toque más peligroso será el caso del dispositivo que se encuentra más alejado del electrodo de tierra. Por lo tanto, el circuito de puesta a tierra debe combinar toda el área de la habitación y garantizar una igualación uniforme de los potenciales.

La fórmula completa, teniendo en cuenta toda la resistencia (tacto, zona de propagación), es la siguiente:

U = f_sun₁un₂,

Donde un_{1 –} coeficiente de contacto U, se ve afectado por la forma de la curva de caída potencial, un₂ - coeficiente de tacto, tiene en cuenta la resistencia a extenderse sobre el área en la que se encuentra la persona, los zapatos, el aislamiento de la fase del suelo.

En redes con un neutro a tierra, cuando una persona está expuesta a un voltaje menor que la corriente lineal (con una corriente lineal de 380V, igual a 220V) que fluye a través del cuerpo humano, está limitada por la resistencia del zapato, el piso (tierra) y el cuerpo.

Métodos de medición

Con la introducción y las comprobaciones programadas del estado de las instalaciones eléctricas, se mide el voltaje del tacto, descubramos el procedimiento de medición. Primero, desconecte el cable neutro del panel eléctrico. Luego mida la resistencia con un miliómetro o medidor de tierra, escriba MRU-101.Luego, se ensambla un circuito donde, a una distancia de al menos 25 m del electrodo de tierra (figura 2 en la figura), se inserta un pasador a una profundidad de 25-30 cm y un electrodo similar al pie humano (indicado en la figura 3). Entre el electrodo de tierra y el pin, se aplica el voltaje V1. Voltímetro V2 - tensión de contacto. Al mismo tiempo, se instala una resistencia de 1000 ohmios (que simula la resistencia del cuerpo humano) y un seccionador (cuando está cerrado, se realiza una medición).

Así es como se ve un electrodo que imita el pie de una persona:

Donde 1 es una junta de tela (húmeda), 2 es una placa conductora de cobre, 3 es un dieléctrico, 4 es un asa, 5 es un cable conectado al medidor.

Otro método se llama el "método voltímetro-amperímetro". En la figura R2, la resistencia del cuerpo:

Un voltímetro mide el voltaje táctil, un amperímetro mide la corriente a través del electrodo de tierra. Como fuente de voltaje, puede usar un transformador con las características:

• Uout = 500 V;
• Pnom = 100 kVA;

Alternativas: generador autónomo, transformador auxiliar. Cero del devanado secundario - tierra.

El siguiente video muestra un dispositivo especial para medir el voltaje táctil:

¿Qué es el contacto de voltaje peligroso? Puede sorprenderse, porque el potencial de la red de suministro de energía se encuentra en la superficie del dispositivo. Los electrodomésticos que funcionan con 220, como una estufa eléctrica, son peligrosos, y las redes industriales de 380 voltios y las condiciones de trabajo difíciles solo exacerban la influencia del voltaje táctil en una persona. Para evitar daños, además de las medidas preventivas en la red eléctrica, debe tener un conjunto mínimo de equipos de protección personal, por ejemplo guantes dieléctricos y botas cuando trabaja en instalaciones eléctricas y cumple con todas las medidas de protección prescritas en los documentos reglamentarios y las regulaciones de la compañía.

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