Co to jest napięcie dotykowe i co decyduje o jego wielkości
Definicja pojęcia
Gdy osoba lub zwierzę dotyka odsłoniętych części pod napięciem, korpus urządzenia, który z jakiegoś powodu jest pod napięciem, kabel z uszkodzoną izolacją itp., Stojąc na ziemi, różnica potencjałów między punktem styku a ziemią nazywana jest napięciem dotknij.
Innymi słowy, jest to napięcie, pod którym występują dwie odsłonięte części przewodzące, które nie są ze sobą połączone.
Warunki występowania są następujące - obudowy urządzeń elektrycznych są zwykle uziemione, ale uszkodzenie izolacji urządzeń elektrycznych wewnątrz tych obudów powoduje pojawienie się napięcia dotykowego po chwyceniu metalowej części obudowy i połączonych z nią metalowych części.
Czy napięcie dotykowe jest bezpieczne?
Na początek, co dokładnie jest niebezpieczne? Samo napięcie nie jest szczególnie niebezpieczne. Niszczące i niebezpieczne skutki są wywoływane przez prąd elektryczny. Jednak prawdopodobieństwo porażenia prądem zależy od wielkości napięcia. Napięcie prądu przemiennego 42 woltów jest uważane za bezpieczne, wcześniej uważane za 36 V. Służy do wyposażenia lamp przenośnych i do zasilania narzędzia elektrycznego podczas pracy w trudno dostępnych miejscach, garażach, piwnicach, wilgotnych pomieszczeniach, a także w miejscach pracy tymczasowej. Ale dotyk stresu i bezpieczny stres dla osoby to nieco inne rzeczy.
Wpływ prądu elektrycznego na osobę jest śmiertelny, może powodować migotanie serca i śmierć, dlatego wartości dopuszczalnych napięć i prądów są określone w dokumentach regulacyjnych. Zgodnie ze standardami opisanymi w GOST 12.1.038-82 napięcie dotykowe w normalnych warunkach (bez wypadków) nie powinno przekraczać:
- przy prądzie przemiennym o częstotliwości 50 Hz - 2 V (prąd - 0,3 mA);
- przy prądzie przemiennym o częstotliwości 400 Hz - 3 V (prąd - 0,4 mA);
- przy prądzie stałym - 8 V (prąd - 1 mA);
Są to maksymalne dopuszczalne wartości przy wystawieniu na działanie do 10 minut dziennie. Warto zauważyć, że dla osób pracujących w temperaturach wyższych niż 25 ° C i wilgotności względnej większej niż 75% wartości te są zmniejszane 3 razy.
Ponieważ napięcie dotykowe jest mierzone między położeniem osoby na ziemi (jej kontaktem z powierzchnią przewodzącą) a miejscem kontaktu sprzętu elektrycznego, wynika z tego, że zależy to od położenia w pomieszczeniu, a dokładniej względem punktu uziemienia.Im dalej stoisz w momencie dotknięcia niebezpiecznego urządzenia, w którego przypadku jest potencjał (od punktu uziemienia), tym większa jest wartość napięcia dotykowego.
Warto zwrócić uwagę na kilka innych definicji:
- Strefa rozsiewu. Taki obszar na ziemi, powyżej którego potencjał powstający podczas przepływu prądu zwarciowego wynosi zero. Poza strefą rozprzestrzeniania napięcie dotykowe jest liczbowo równe potencjałowi na dotykanej powierzchni.
- Napięcie krokowe. Jest to napięcie między dwoma punktami na ziemi (ziemi) wokół punktu, w którym część pod napięciem zamyka się na ziemi. Chodzi o to, że jeśli kabel wysokiego napięcia spadnie w pobliżu, musisz przejść od niego małymi przymocowanymi stopniami, nie odrywając nóg od siebie i od ziemi, zmniejszając w ten sposób odległość między stopniami. Potencjał od punktu zwarcia doziemnego maleje wykładniczo. Oznacza to, że w punkcie zwarcia doziemnego jest on równy potencjałowi zamykanego przewodu i wynosi zero poza strefą rozproszenia. Następnie napięcie między tymi dwoma punktami jest równe napięciu zamkniętego kabla.
Powinieneś zauważyć, że napięcie dotykowe, strefa rozprzestrzeniania i napięcie stopniowe są ze sobą powiązane.
Sposoby zmniejszenia zagrożenia
Zobaczmy, jak uchronić się przed stresem dotykowym. Aby zmniejszyć ryzyko potencjalne na obudowach urządzeń elektrycznych, konieczne jest przede wszystkim zapewnienie niezawodnego uziemienia. Ponadto rezystancja styku przejściowego uziemnik (połączenie metalowe) nie powinien przekraczać 0,01 oma. Połączenie powinno być bezpiecznie przykręcone lub przyspawane, należy je regularnie sprawdzać.
Po drugie - przed włączeniem urządzeń po długim okresie bezczynności i ogólnie starych (ponad 10 lat) konieczne jest sprawdzenie jakości izolacji przewodów i kabli, w tym celu używają megaomomierza. Wstępnie rezystancja izolacji powinna wynosić 1 megaom (megaom) na 1 kV. W przypadku zasilacza o napięciu 220–380 V wystarczy 0,5 megaomów.
Aby zmniejszyć możliwość porażenia prądem, konieczne jest zainstalowanie RCD lub difavtomat. Ich celem jest ochrona ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym. Ale tutaj potrzebujesz systemu uziemiającego TN-C-S lub TN-S, to znaczy, sieć musi mieć oddzielne przewody PE i N, ale nie połączony przewód neutralny. Konieczne jest spełnienie wymagań dotyczących ochrony, w przeciwnym razie RCD nie wykona poprawnie swoich zadań.
Obliczanie napięcia dotykowego
W sieciach z izolowanym punktem zerowym napięcie dotykowe oblicza się według wzoru:
Uprik= F.ziemia-Fkorpus
Potencjał ziemi maleje wraz z odległością od punktu uziemienia, jak pokazano na powyższym obrazku. W przypadku, gdy elektroda uziemiająca jest jedna, najbardziej niebezpiecznym dotykiem będzie przypadek urządzenia znajdującego się najdalej od elektrody uziemiającej. Dlatego obwód uziemiający powinien łączyć całą powierzchnię pomieszczenia i zapewniać równomierne wyrównanie potencjałów.
Pełna formuła uwzględniająca cały opór (dotyk, strefa rozprzestrzeniania się) wygląda następująco:
U = fsa)1a)2,
Gdzie1 – na współczynnik U dotyku wpływa kształt krzywej spadku potencjału, a2 - współczynnik dotyku, uwzględnia odporność na rozprzestrzenianie się na obszarze, na którym stoi osoba, buty, izolację fazy od podłoża.
W sieciach z uziemionym punktem zerowym, gdy dana osoba jest narażona na napięcie niższe niż prąd liniowy (o liniowym 380 V, faza równa 220 V) przepływający przez ludzkie ciało, jest on ograniczony rezystancją buta, podłogi (ziemi) i ciała.
Metody pomiaru
Wraz z wprowadzeniem i zaplanowanymi kontrolami stanu instalacji elektrycznych mierzone jest napięcie dotyku, dowiedzmy się o procedurze pomiarowej. Najpierw odłącz przewód neutralny od panelu elektrycznego. Następnie zmierz rezystancję za pomocą miliometru lub miernika uziemienia, typ MRU-101.Następnie montuje się obwód, w którym, w odległości co najmniej 25 m od elektrody uziemiającej (rysunek 2 na rysunku), szpilka jest instalowana na głębokości 25-30 cm, a elektroda podobna do stopy osoby (oznaczonej numerem 3 na rysunku). Między elektrodą uziemiającą a stykiem przyłożone jest napięcie V1. Woltomierz V2 - napięcie dotykowe. W tym samym czasie instalowany jest rezystor 1000 Ohm (symulujący opór ludzkiego ciała) i odłącznik (gdy jest zamknięty, wykonywany jest pomiar).
Wygląda jak elektroda imitująca stopę osoby:
Gdzie 1 to uszczelka z tkaniny (mokra), 2 to miedziana płytka przewodząca, 3 to dielektryk, 4 to rączka, 5 to drut podłączony do miernika.
Inna metoda nazywana jest „metodą woltomierza-amperomierza”. Na rysunku R2 - opór ciała:
Woltomierz mierzy napięcie dotykowe, amperomierz mierzy prąd przez elektrodę uziemiającą. Jako źródło napięcia można użyć transformatora o charakterystyce:
- Uout = 500 V;
- Pnom = 100 kVA;
Alternatywy: autonomiczny generator, transformator pomocniczy. Zero uzwojenia wtórnego - ziemia.
Poniższy film przedstawia specjalne urządzenie do pomiaru napięcia dotykowego:
Czym jest niebezpieczny dotyk napięcia? Możesz być zszokowany, ponieważ potencjał sieci zasilającej znajduje się na powierzchni urządzenia. Urządzenia gospodarstwa domowego zasilane napięciem 220, takie jak kuchenka elektryczna, są niebezpieczne, a sieci przemysłowe o napięciu 380 woltów i trudne warunki pracy tylko pogarszają wpływ napięcia dotykowego na osobę. Aby uniknąć uszkodzeń, oprócz środków zapobiegawczych w sieci elektrycznej, musisz mieć minimalny zestaw osobistego wyposażenia ochronnego, na przykład rękawice dielektryczne i buty podczas pracy w instalacjach elektrycznych oraz w celu spełnienia wszystkich środków ochronnych określonych w dokumentach regulacyjnych i przepisach firmy.
Przyda się czytać:
Ładowanie ...
Czy to nie zabije przy 42 woltach?