Čo je to dotykové napätie a čo určuje jeho veľkosť

Vymedzenie pojmu

Keď sa osoba alebo zviera dotkne holých exponovaných častí pod napätím, telo zariadenia, ktoré je z nejakého dôvodu pod potenciálom, kábel s poškodenou izoláciou atď., Stojace na zemi, potenciálny rozdiel medzi bodom kontaktu a zemou sa nazýva napätie dotýkať.

Inými slovami, toto je napätie, pod ktorým nie sú navzájom spojené dve holé vodivé časti.

Podmienky výskytu sú nasledujúce - kryty elektrických spotrebičov sú zvyčajne uzemnené, ale poškodenie izolácie elektrických zariadení vo vnútri týchto krytov spôsobuje vzostup dotykového napätia, keď uchopíte kovovú časť skrinky a kovové časti s ňou spojené.

Je bezpečné dotykové napätie?

Čo je na začiatku nebezpečné? Samotné napätie nie je zvlášť nebezpečné. Ničivé a nebezpečné účinky sú spôsobené elektrickým prúdom. Pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom však závisí od veľkosti napätia. AC napätie 42 voltov sa považuje za bezpečné, predtým považované za 36 V. Používa sa na vybavenie prenosných žiaroviek a na napájanie elektrického náradia pri práci na ťažko prístupných miestach, v garážach, suterénoch, vo vlhkých miestnostiach, ako aj na miestach dočasnej práce. Ale stres dotyk a bezpečný stres pre človeka sú trochu odlišné veci.

Vplyv elektrického prúdu na človeka je smrteľný, môže spôsobiť fibriláciu srdca a smrť, preto hodnoty prípustných napätí a prúdov sú predpísané v regulačných dokumentoch. Podľa noriem opísaných v GOST 12.1.038-82 by dotykové napätie za normálnych podmienok (bez nehôd) nemalo byť väčšie:

• pri striedavom prúde s frekvenciou 50 Hz - 2 V (prúd - 0,3 mA);
• pri striedavom prúde s frekvenciou 400 Hz - 3 V (prúd - 0,4 mA);
• pri jednosmernom prúde - 8 V ​​(prúd - 1 mA);

Toto sú maximálne prípustné hodnoty, keď sú vystavené až 10 minútam denne. Je potrebné poznamenať, že pre ľudí, ktorí pracujú pri teplotách vyšších ako 25 ° C a relatívnej vlhkosti viac ako 75%, sa tieto hodnoty znižujú trikrát.

Pretože dotykové napätie sa meria medzi polohou osoby na zemi (jeho kontaktom s vodivým povrchom) a miestom kontaktu elektrického zariadenia, vyplýva z toho, že závisí od polohy v miestnosti, presnejšie vzhľadom na uzemňovací bod.Čím ďalej stojíte v okamihu, keď sa dotknete nebezpečného zariadenia, na ktorého prípade je potenciál (od uzemňovacieho bodu), tým väčšia je veľkosť dotykového napätia.

Za zmienku stojí niekoľko ďalších definícií:

1. Zóna rozmetávania. Takáto oblasť na zemi, za ktorou je potenciál, ktorý vznikol pri prúdení prúdu zemného skratu, nulový. Mimo oblasti rozmetávania sa dotykové napätie číselne rovná potenciálu na dotykovej ploche.
2. Krokové napätie, Toto je napätie medzi dvoma bodmi na zemi (zem) okolo bodu, kde sa živá časť uzatvára k zemi. Ide o to, že ak sa vysokonapäťový kábel priblíži k vám, musíte sa od neho pohybovať pomocou malých pripojených schodov, bez toho, aby ste museli chodiť nohy od seba a od zeme, čím sa zníži vzdialenosť medzi schodmi. Potenciál z bodu zemného zlomu exponenciálne klesá. To znamená, že v bode zemnej poruchy sa rovná potenciálu uzavierateľného vodiča a nule mimo šíriacej zóny. Napätie medzi týmito dvoma bodmi sa potom rovná napätiu uzavretého kábla.

Mali ste si všimnúť, že dotykové napätie, šíriaca zóna a krokové napätie sú vzájomne prepojené.

Spôsoby, ako znížiť riziko

Pozrime sa, ako sa chrániť pred dotykovým stresom. Aby sa znížilo riziko potenciálu na krytoch elektrických spotrebičov, je potrebné najprv zabezpečiť spoľahlivé uzemnenie. a prechodový odpor uzemňovač (kovové pripojenie) by nemal prekročiť 0,01 ohmu. Pripojenie by malo byť bezpečne priskrutkované alebo zvárané, pravidelne by sa malo kontrolovať.

Po druhé - pred zapnutím zariadení po dlhej dobe nečinnosti a všeobecne starých (viac ako 10 rokov) je potrebné skontrolovať kvalitu izolácie vodičov a káblov, preto používajú megohmmeter. Izolačný odpor by mal byť predbežne na úrovni 1 megaohm (megaohm) na 1 kV. Pre napájanie 220 - 380 V stačí 0,5 megohmov.

Pre zníženie možnosti úrazu elektrickým prúdom je potrebné nainštalovať RCD alebo difavtomat, Ich účelom je chrániť ľudí pred zásahom elektrickým prúdom. Ale tu potrebujete uzemňovací systém TN-C-S alebo TN-S, to znamená, že sieť musí mať samostatné vodiče PE a N, ale nie kombinovaný neutrálny vodič. Je potrebné splniť požiadavky na ochranu, inak nebude RCD správne vykonávať svoje úlohy.

Výpočet dotykového napätia

V sieťach s izolovaným nulovým vodičom sa dotykové napätie vypočíta podľa vzorca:

U_Priko= F_krajiny-F_bývanie

Potenciál Zeme klesá so vzdialenosťou od uzemňovacieho bodu, ako je znázornené na obrázku vyššie. V prípade, že je uzemňovacou elektródou, najnebezpečnejším dotykom bude zariadenie, ktoré je umiestnené najďalej od uzemňovacej elektródy. Preto by mal uzemňovací obvod kombinovať celú plochu miestnosti a zabezpečiť jednotné vyrovnávanie potenciálov.

Celý vzorec, berúc do úvahy všetok odpor (dotyk, zóna rozmetávania), je nasledujúci:

U = f_s12,

Kde a_{1 –} kontaktný koeficient U, je ovplyvnený tvarom krivky potencionálneho pádu, a₂ - koeficient dotyku, berie do úvahy rozperný odpor po oblasti, na ktorej osoba stojí, topánky, izolácia fázy od zeme.

V sieťach s uzemneným nulovým vodičom, keď je osoba vystavená napätiu nižšiemu ako lineárny (s lineárnym 380 V, fáza rovnajúca sa 220 V) prúdu pretekajúcemu ľudským telom, je obmedzená odporom topánky, podlahy (zeme) a tela.

Metódy merania

Po zavedení a plánovaných kontrolách stavu elektrických inštalácií sa zmeria napätie dotyku, zistime postup merania. Najskôr odpojte neutrálny vodič od elektrického panela. Potom zmerajte odpor pomocou miliometra alebo uzemňovača, typu MRU-101.Potom sa zostaví obvod, kde sa vo vzdialenosti najmenej 25 m od uzemňovacej elektródy (obrázok 2 na obrázku) vloží kolík do hĺbky 25 - 30 cm a elektróda sa podobá ľudskej nohe (uvedená na obrázku 3). Medzi uzemňovaciu elektródu a kolík je privedené napätie V1. Voltmeter V2 - dotykové napätie. Súčasne sa inštaluje odpor 1000 Ohm (simulujúci odpor ľudského tela) a odpojovač (keď je zatvorený, vykonáva sa meranie).

Takto vyzerá elektróda, ktorá napodobňuje chodidlo osoby:

Ak 1 je textilná podšívka (mokrá), 2 je medená vodivá doska, 3 je dielektrikum, 4 je rukoväť, 5 je drôt pripojený k meraču.

Iná metóda sa nazýva „metóda voltmeter-ampérmeter“. Na obrázku R2 - odpor tela:

Voltmeter meria dotykové napätie, ampérmeter meria prúd cez uzemňovaciu elektródu. Ako zdroj napätia môžete použiť transformátor s charakteristikami:

• Uout = 500 V;
• Pnom = 100 kVA;

Alternatívy: samostatný generátor, pomocný transformátor. Nulový bod sekundárneho vinutia.

Video nižšie ukazuje špeciálne zariadenie na meranie dotykového napätia:

Čo je to nebezpečné napätie? Môžete byť šokovaní, pretože potenciál napájacej siete je umiestnený na povrchu zariadenia. Domáce spotrebiče napájané 220, ako napríklad elektrický sporák, sú nebezpečné a priemyselné siete s napätím 380 V a ťažké pracovné podmienky iba zvyšujú vplyv dotykového napätia na osobu. Aby ste predišli poškodeniu, musíte mať okrem preventívnych opatrení v elektrickej sieti aj minimálnu súpravu osobných ochranných prostriedkov, napríklad dielektrické rukavice a topánky pri práci v elektrických inštaláciách a pri dodržiavaní všetkých ochranných opatrení predpísaných v regulačných dokumentoch a nariadeniach spoločnosti.

Bude užitočné prečítať si:

• Ako používať megaohmmeter
• Skúška izolačného odporu kábla
• Ochranné vybavenie používané v elektrických inštaláciách do 1000 V
• Ako urobiť uzemnenie v súkromnom dome