Меню

1 коэффициент напряжения прикосновения коэффициент прикосновения

Лабораторная работа 17

Лабораторная работа 17

Ответы на вопросы

1. Что такое напряжение прикосновения?

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками электрической цепи тока, которых одновременно касается человек.

— потенциал корпуса электра установки

— потенциал земли в точке, где находятся ноги человека

— коэффициент напряжения прикосновения

2. От чего зависит величина напряжения прикосновения.

Величина напряжения прикосновения зависит:

1) От наличия связи корпусом и землёй, например, через железо бетонный фундамент или заземляющее устройство

2) От места расположения заземлителя относительно корпуса электроустановки

3) От режима нейтрали источника питания

4) От вида замыкания (на корпус, на землю)

3. Что такое напряжение шага?

Напряжение между двумя точками цепи тока (поверхности земли), находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8м),на которых одновременно стоит человек называется напряжение шага.

— расстояние 1и 2й точек на поверхности земли, в которых находятся одновременно ноги человека, от заземления

— длинна шага, принимается равной 0,8м (предполагается что человек движется по направлению к заземлению или от него).

— коэффициент напряжения шага

4. От чего зависит величина напряжения шага?

Величина напряжения шага зависит:

1) От сопротивления опорной поверхности ног и сопротивления обуви.

2) От расстояния до заземления

3) От расстояния между ногами ( ) относительно источника заземления

5. Влияние величины удельного сопротивления земли на величины напряжений прикосновения и шага.

Напряжение прикосновения зависит от закона изменения потенциала поверхности земли в направлении расположения электроустановок, расстояния между человеком и заземлителем. Общая закономерность следующая – чем дальше от заземлителя находиться электроустановка, тем больше и наоборот.

Рис.1 Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе

1 – распределение напряжения на поверхности земли

2 – изменение напряжения прикосновения от расстояния до заземления

Как видно из графика уменьшается с удалением от заземления и увеличивается с приближением. То есть максимально если одна нога человека стоит на источнике заземления, а другая находится на расстоянии шага (а=0,8). И шаговое напряжение равно нулю при расстоянии равному х=20м.

Рис.2 Зависимость шагового напряжения от расстояния до заземления.

6.Как при необходимости можно войти (выйти) в зону опасных шаговых напряжений?

Как видно из формулы, если расстояние а=0, то потенциалы равны и =0. То есть ноги у человека должны быть, или расстояние между ними должно быть как можно меньше он хоть будет находиться под потенциалом шаговое напряжение будет минимально. Значит надо двигаться либо прыжками либо маленькими шагами.

Также следует двигаться, как можно дальше от заземления, так как в близи источника заземления разность потенциалов максимальна.

Или следует двигаться по эквипотенциальным линиям.

7. Почему при расчётах значение сопротивления тела человека не всегда принимается равным 1000 Ом?

Источник



Расчет напряжения прикосновения

При стекании тока в землю через проводник, находящийся в непосредст­венном контакте с землей, происходит резкое снижение потенциала заземлив­шейся токоведущей части до значения (В), равного произведению тока, сте­кающего в землю I3 (А), на сопротивление, которое этот ток встречает на своем пути R 3 (Ом)

Рассмотрим напряжение прикосновения при одиночном заземлителе. На рис. 8.7 представлено оборудование, например электродвигатели, корпуса ко­торых заземлены с помощью одиночного заземлителя [33].

Рис. 8.7. Напряжение прикосновения

При замыкании на корпус одного из этих двигателей на заземлителе и всех присоединенных к нему металлических частях, в том числе на корпусах двигате­лей, появится потенциал j3. Поверхность земли вокруг заземлителя также будет иметь потенциал, изменяющийся по кривой, зависящей от формы заземлителя. Форму кривой учитывает коэффициент напряжения прикосновения α [33].

Напряжение прикосновения зависит от формы потенциальной кривой и расстояния х между человеком, прикасающимся к заземленному оборудованию, и заземлителем: чем дальше от заземлителя находится человек, тем больше Unp, и наоборот.

Так при наибольшем расстоянии, т. е. при х = , а практически при х = 20 мнапряжение прикосновения имеет наибольшее значение, при этом коэффи­циент напряжения прикосновения α = I. Это наиболее опасный случай прикосновения. При наименьшем значении х, когда человек стоит непосредственно на заземлителе, Uпр = 0 и α = 0.

Напряжение прикосновения в общем виде можно определить по формуле

где jр·jн – потенциал рук и ног, В;

UK– напряжение на корпусе, В;

I3 – ток замыкания на землю, А;

х – расстояние от заземлителя до человека, м;

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м.

Напряжение на корпусе рассчитывается по формуле

где R3 –сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, Ом.

Напряжение прикосновения в сетях с изолированной нейтралью в нормальном режиме работы (рис. 8.8, а) определяется сопротивлением проводов человека Rч и рассчитывается по формуле

Если человек прикоснется к проводу в сети с изолированной нейтралью, находящейся в аварийном режиме (рис. 8.8, б), то он окажется почти под линейным напряжением.

В сети с заземленной нейтралью, находящейся в нормальном режиме (рис. 8.8. в) напряжение прикосновения определяется из выражения

а, б – трехпроводная сеть с изолированной нейтралью,

нормальный и аварийный режим;

в, г – четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью,

нормальный и аварийный режим

Рис. 8.8. Схемы возможных прикосновений человека к трехфазной сети

Читайте также:  Точечный массаж от напряжения головы

Длительно допустимое напряжение прикосновения рассчитывается по формуле

где Jчд длительно допустимый ток через чело человека, м А (Jчд=10мА).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Методика измерения напряжения прикосновения

Главная > Теория > Напряжение прикосновения

Электричество – одно из наиболее важных открытий человечества, достаточно сказать, что большинство промышленных и бытовых предприятий на сегодняшний день завязаны на энергосистемы. Но в то же время электросети опасны для человека. Опасность, в основном, заключается в аварийных и повреждённых отдельных узлах и элементах сети. Так, обычный пробой в изоляции провода может привести к опасным последствиям для жизни здоровья.

Нарушение изоляции

Нарушение изоляции

Электронапряжение, возникающее в организме человека в момент его контакта с проводником под током одновременно в двух точках, называют напряжением прикосновения. Возникнуть такая ситуация может при касании аварийного электрооборудования или кабеля с повреждённой изоляцией.

Фактически же это явление привязано к двум контактным площадкам на проводнике либо к проводнику и к поверхности грунта или пола, где стоит человек, «включившийся» в электросистему.

Что такое напряжение прикосновения

При аварии электрооборудования, повреждении его заземляющей шины или просто нарушении изоляции проводника существует вероятность того, что в месте такого пробоя появится определённое напряжение.

Как пример можно привести человека, который случайно прикоснулся к корпусу повреждённой электроустановки. В этом случае значением напряжения прикосновения будет разность потенциалов в точке касания проводника и на поверхности пола или грунта. При этом напряжение может быть безопасным, при численном значении до 65В переменного тока, и не случится ничего страшного. Но при превышении этого значения напряжение прикосновения может быть крайне опасным. При большем значении параметров этого явления уже стоит использовать защитную спецодежду.

При удалении человека от места заземления установки значение напряжения прикосновения возрастает. Так как за пределами зоны растекания место с положительным значением потенциала при замыкании, значение его будет фактически равно напряжению на приборе.

Напряжение прикосновения

Напряжение прикосновения

Интересно. Многим знаком гонор опытных электриков, которые при определённых условиях могут трогать оголённые провода голой рукой или вставлять металлические стержни в бытовую розетку. Дело в том, что при достаточном сопротивлении тела и при наличии проводимого пола напряжение прикосновения крайне невелико, но нужно отметить, что оценить на глаз параметры тока и разницы потенциалов, а также учесть сопротивление тела человека в определённых условиях крайне сложно, повторять такие «фокусы» нельзя!

Измерения напряжения прикосновения

Главная СтатьиИзмерения напряжения прикосновения

  1. Цель проведения измерения:

Измерения напряжения прикосновения проводятся после монтажа, переустройства и капитального ремонта заземляющего устройства, но не реже 1 раза в 6 лет. Измерения производятся на присоединенных естественных заземлителях и тросах ВЛ.

2.Применяемые средства защиты и измерения, приборы, приспособления:

Для измерения напряжения прикосновения используются:

— стальная пластина 25х25 см;

— медная сетка 25х25 см;

— мегаомметр MIC-2500.

  1. Подготовка рабочего места и основные меры безопасности при проведении испытаний и измерений:

— ознакомление со схемой и проектной документацией (тех. документация предприятия изготовителя, проект, cогласованный с УГЭН, протоколы предыдущих испытаний и т.п.);

— выполнение организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ в электроустановках.

Примечание:

— Работы ОРУ производятся со снятием напряжения, по наряду — допуску.

  1. Подготовка приборов к работе.

Подготовка прибора MIC-2500 к работе:

— проверка клейма поверки СИ и отсутствия видимых повреждений корпуса и измерительных проводов;

— проверка напряжения источника питания.

При измерении напряжения прикосновения на территории ОРУ 110 кВ и выше, питание которого осуществляется от одной или нескольких ВЛ, токовый электрод переносится от края заземлителя не менее чем на 2Д.

Если подстанция располагается на территории промышленного предприятия, на застроенной территории, то для уменьшения наводки напряжения на токовую цепь рабочим током ВЛ токовый электрод переносится не менее чем на 200 м от подстанции и примерно на 100 м в сторону от питающих ВЛ.

Если измерения выполняются на ОРУ 110 кВ, с шин которого осуществляется питание нагрузки, а питание шин в свою очередь осуществляется от автотрансформатора с высшим напряжением 220-1150 кВ, токовый электрод можно присоединять к нейтрали питающего автотрансформатора.

Проводники токовой и потенциальной цепей должны подключаться к заземленному оборудованию отдельными струбцинами, при этом проводник токовой цепи присоединяется к заземляющему проводнику. Проводник потенциальной цепи может быть подсоединен к этому же заземляющему проводнику или к любой точке металлоконструкции, т.е. к месту возможного прикосновения.

При измерении на нерабочем месте токовый вывод Т2 прибора присоединяется к заземляющей шинке корпуса ближайшего оборудования, по которой может протекать ток КЗ.

Потенциальная цепь от вывода П1 прибора подсоединяется к пластине, имитирующей стопы ног человека, размером 25 см × 25 см, которая располагается примерно в 1 м от оборудования. Основание под пластиной должно быть выровнено и увлажнено 250 мл воды. Пластина должна быть выполнена таким образом, чтобы при измерениях на ней мог располагаться человек, создающий необходимое давление, которое должно быть не менее 50 кгс/см2.

Напряжения прикосновения необходимо измерять в контрольных точках, в которых эти значения определены расчетом при проектировании. Кроме того, рекомендуется производить измерения на всех рабочих и нерабочих местах.

Читайте также:  Плавная регулировка напряжения переменного тока

При измерениях на подстанциях 110 кВ и выше выводы П1 и П2 измерительного прибора должны быть шунтированы резистором 1 кОм, как это показано на рис. 1. В приборах ПИНП и ЭКО-200 этот резистор встроен.

Для определения сопротивления основания собирается схема, показанная на рис. 2. Определение сопротивления основания рекомендуется производить у каждой точки измерения. Сопротивление Rосн измеряется мегомметром либо с помощью прибора ОНП-1 (в этом случае к заземляющему проводнику присоединяются выводы П1 и Т1, а к основанию П2, Т2).

При измерении значений напряжений прикосновения Uпр изм на частоте, отличной от промышленной (прибор КДЗ-1), необходимо производить пересчет измеренных значений на истинные значения. При этом значение напряжения прикосновения на частоте 50 Гц (Uпр50) определяется по формуле

где Kп – коэффициент пересчета значений напряжения прикосновения с частоты 400 Гц на частоту 50 Гц.

В табл. 1 приведены значения Kп в зависимости от длины заземляющего оборудование проводника L.

Таблица 1
Коэффициент пересчета Kп Длина проводника L, м
1 0-5
1,05 5-10
1,1 10-15
1,15 15-20
1,2 20-25
1,25 25-30

Полученные значения Unp50 сопоставляются с нормами на напряжение прикосновения.

  1. Оформление результатов измерений.

Результаты измерений оформляются протоколом в соответствии ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 и РД 34.43.105-89.

7. Оформление заключения о состоянии электроустановки и соответствии или несоответствии ее требованиям НТД.

Заключение о соответствии или не соответствии результатов измерений принимается на основании сравнения величины напряжения прикосновения, предусмотренного проектом, и величины полученной в результате замеров и последующих расчетов.

Измерение

Для измерения значений потенциалов используются стандартные измерительно-контрольные приборы: амперметр и вольтметр. Оценке подлежит возможное место касания человека с проводником, также измеряются значения на имитации живого организма – металлической пластине с подключённым резистором. Площадь пластины – 625 см2, резистор имитирует организм человека, его сопротивление должно быть эквивалентно сопротивлению тела человека. Для создания тока к проводнику подключается трансформатор, создающий ток критических величин, максимально возможный на данном участке энергосистемы. Так рассчитываются параметры на опасных участках.

Ток прикосновения

Ток прикосновения

Важно! При измерении нельзя нарушать правила техники безопасности, так как используются критические величины тока, опасные для жизни и здоровья человека.

Нормы для проведения замеров

При выборе методики измерений специалисты электролаборатории опираются на следующие нормативные документы и постановления:

  1. Сроки, объемы и особенности проведения замеров для всех типов объектов регламентируются ПТЭЭП (приложение №3; пункт 28.10). Измерения могут проводиться в установках с системой TN и TT, свольтажом до 1 кВ, при этом обязательным условием является наличием системы уравнивания/выравнивания потенциалов, предотвращающих возможность поражения током.
  2. Выбор контрольных точек для замеров осуществляется с учетом требований п. 1.8.39 ПУЭ (издание 7). Для различных типов электрооборудования с вольтажом до 1 кВ, выполненного в соответствии со всеми действующими нормами на прикосновение напряжения, контрольные точки определяются во время проектирования, при присоединении естественных заземлителей.
  3. Предельно допустимые значения величин для установок с различным типом реализации нейтрали приведены в таблицах ГОСТ-а 12.1.0380-82 отдельно для различных режимов и разных токов.

При замерах напряжения сопротивление тела человека моделируется резисторами различных номиналов, с помощью металлических пластин или других моделей.

Электробезопасность

Универсального и абсолютно надёжного способа борьбы с током прикосновения не существует. Оградить человека от возможного поражения, в том числе и со смертельным исходом, призваны следующие меры:

  • надежная изоляция токопроводящих линий и корпусов оборудования;
  • удаление зоны вероятного появления явления и ограничение доступа к ней;
  • расположение формально опасных частей оборудования на высоте;
  • информационное ограждение потенциально опасных мест.

Если разбирать эти способы более подробно, то основным и наиболее приоритетным методом борьбы с поражением током прикосновения является обеспечение надёжной изоляции проводников. Сопротивление изоляции обычных проводов подлежит определению по нормам ПУЭ. Так, для кабеля, который работает на значениях до 1 тыс. Вольт, сопротивление изоляционного покрытия должно быть не ниже определенного значения, минимальным из них будет 0,5 МОм. Это создаёт надёжную защиту. Все дело в совокупности сопротивления – если коснуться оголённого провода под током, то величина сопротивления будет определяться лишь собственным сопротивлением организма человека или животного. При наличии изоляции организм человека подключается к проводнику последовательно, сопротивление тела человека в этом случае суммируется с сопротивлением изоляции энергоносителя.

Напряжение прикосновения и шага

Напряжение прикосновения – разность потенциалов между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Степень опасности зависит от типа прикосновения и вида сети. Прикосновения могут быть 1- и 2-фазными в 3-фазных сетях а также 1- 2-полюсными в однофазных сетях. Все 2- прикосновения опасны, т.к. в данном случае человек попадает под полное ном. напряжение источника тока.

Возникает в результате эл. замыкания на землю. Эл. замыкание на землю – случайное эл. соединение токоведущей части непосредственно с землей или нетоковедущими непроводящими конструкциями неизолированными от земли.

В случае замыкания на землю происходит растекание тока в земле с образованием зоны растекания тока (зона земли, за пределами которой электропотенциал, обусловленный током замыкания на землю может быть условно принят равным нулю). В зоне растекания человек может оказаться под разностью потенциалов на расстоянии шага.

Читайте также:  Перепады напряжения короткого замыкания

Напряжение между точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек, называется «напряжением шага», величина которого зависит от величины шага прямо пропорционально и обратно пропорционально от расстояния до места замыкания.

Нормирование напряжения прикосновения и токов

Согласно нормативным документам установлены предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов. Их значения определены исходя из реакции ощущения. Предельно допустимыми уровнями для переменного тока: по напряжению не более 2 В, по току не более 0,3мА. Для постоянного тока – 8В, 1мА.

Для работников выполняющих работу при повышенной температуре и влажности указанные значения нормируются в 3 раза меньше. При чем суммарное время воздействия этих величин в течении суток не должно превышать 10 минут.

Основные меры защиты

1. Изоляция токоведущих частей с устройствами непрерывного контроля

Различают виды изоляции:

рабочая – обеспечивает нормальную работу электроустановок и защиту от поражения током

дополнительная – предусматривается на случай повреждения рабочей золяции, рабочая+дополнительная=двойная изоляция

усиленная – улучшенная изоляция, которая обеспечивает ту же степень защиты, что и двойная изоляция.

Нормирование изоляция: характеристика – сопротивление изоляции. Предельно допустимые уровни – для катушек контакторов, пускателей, щитов управления, световых и осветительных установок не менее 0,5МОм; для вторичных цепей (рызъединителей и др.) не менее 1МОм.

Контроль изоляции: периодически осуществляется мегаомметрами, при приемосдаточных испытаниях электроустановок после монтажа, ремонта, при обнаружении дефекта, а также в установленные нормативные сроки. Постоянный контроль осущ. приборами, включенными в цепь электроустановки, они подают сигнал о снижении сопративлении изоляции.

2. Ограждение и недоступность токоведущих частей

Оградительные устройства применяются с целью исключения возможности прикосновения к токоведущим цепям. Выполняются в различном исполнении.

3. Эл. разделение сетей

Сети большой протяженности имеют значительные емкости, и даже однофазное прикосновение в таких сетях опасно. Поэтому их разделяют разделительными трансформаторами на отдельные участки, что уменьшает их емкостную составляющую и опасность поражения тока.

4. Применение малых напряжений

Малое напряжение – до 42 В, которое используется для питания инструментов, а также для переносных светильников и местного освещения на станках в помещениях с особой и повышенной опасностью.

5. Электрозащитные средства

Служат для выполнения ремонтных и пусконаладочных работ в действующих электроустановках. По назначению они делятся на изолирующие, ограждающие и вспомогательные. Изолирующие служат для изоляции человека от токоведущих деталей. Бывают основными (изоляция длительно выдерживают рабочее напряжение, для установок до 1000В – изолирующие штанги, изолирующие клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент, боты, указатели напряжения; свыше 1000В – изолирующие штанги, указатели напряжения, клещи) и дополнительные (применяются совместно с основными – коврики, галоши, изолирующие подставки). Ограждающие средства служат для ограждения токоведущих частей и ошибочных операций в каммутационном оборудовании – переносные ограждения, переносные заземления. Вспомогательные служат для защиты от падений с высоты, вспышек света, механических повреждений – пояса, канаты, когти, очки, рукавицы, противогазы.

6. Защитные заземления

8. Защитное отключение

Сигнализация, плакаты и знаки безопасности

Сигнализация предназначена для предупреждения персонала об отсутствии или наличии напряжении.

Плакаты могут быть предупреждающие, запрещающие, предписывающие, указательные.

Блокировка: механическая (самозапирающиеся замки) и электрическая (включает контакты в цепи).

Защитное заземление – преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Заземлению подлежат корпуса приборов, станков, станины, опоры и др.

Принцип действия: снижение уровней напряжений прикосновения относительно земли до допустимых пределов.

Причины оказания корпусов под напряжением:

(рисунок 1 – схема заземления)

В случае пробоя на корпус ток пойдет по двум направлениям: по человеку и защитному заземлению. Сопротивление человека принимается 1 кОм. Сопротивление заземление Читайте также: Не найдено

Нулевой провод через 20-30 метров повторно заземляется с целью уменьшения напряжения на корпусе в момент кз.

Зануление контролируется аналогично заземлению мегаомметрами.

Защитное отключение

Это быстродействующая защита, применяемая в тех случаях, когда все другие виды защиты трудноосуществимы, ненадежны или когда к электроустановке предъявляются повышенные требования безопасности.

Особенности – быстродействие, чувствительность, помехоустойчивость.

Электротравмы

Электрические системы – это место повышенного риска, любая аварийная ситуация, повреждение изоляции или нарушение правил техники безопасности грозит электротравмой. Это различного рода повреждения организма, нанесённые в ходе воздействия на него электрического тока.

Существуют травмы двух видов:

  • местные электротравмы;
  • общее поражение электротоком.

К местным электротравмам относят локальные повреждения поверхностных участков кожи: ожоги, металлизация эпидермиса от текущего металла и другие малоприятные вещи. Общие – это обычные удары током, без негативных для организма последствий.

Электричество опасно само по себе. При работе с ним необходимо соблюдать элементарные меры безопасности, более того, стоит полностью следовать нормам ПУЭ при монтаже и обслуживании токоведущих проводников и электрооборудования. При работе в месте, где возможно возникновение напряжения прикосновения обязательно использовать защитную спецодежду и средства. Неаккуратная работа и халатное отношение к энергосети может привести к негативным последствиям, как для здоровья человека, так и для электрооборудования.

Источник

Adblock
detector