Что такое пошаговое напряжение: Шаговое напряжение, правила перемещения в зоне шагового напряжения

Содержание

Шаговое напряжение — правила перемещения и радиус поражения. Что понимается под напряжением шага

Мирно прогуливаясь по полю или пустырю неподалёку от линий электрических передач и увидев провод или кабель на земле, не теряйте бдительность и соблюдайте осторожность. Оборванный кабель не повод радоваться находке, так как он может находиться под напряжением и приблизившись к месту падения человек может попасть под шаговое напряжение.

Сразу этого не понять, поскольку электричество, не имеющее цвета и запаха, не проявляет себя при отсутствии контакта. Определить на глаз напряжение в проводе просто так не получится.

Опасность электрического тока ни в коем случае нельзя приуменьшать, поскольку он чрезвычайно опасен для человека. Для получения удара током не обязательно прикасаться к открытому проводу или корпусу устройства, изоляция в котором неисправна. Велика вероятность попасть под шаговое напряжение, возникающее при падении провода с действующей ЛЭП на землю.

Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня разберем термин и его понятие, которое в энергетической отрасли очень часть встречается.

Напряжение шага — опаснейшее явление в мире энергетики. Знать определение и понимать, что собой представляет сие явление, помимо электриков, должны и далёкие от данной сферы люди.

Что понимается под напряжением шага

Если говорить о том, что понимается под напряжением шага, то речь о напряжении неподалёку от провода или кабеля, упавшего на землю или расположенного на рабочей поверхности. Достаточно одного человеческого шага (с расстоянием приблизительно 80 см), чтобы создать опасный потенциал между точками.

Величина этого потенциала зависит от класса напряжения электроустановки и расстояния до места повреждения. Чем ближе человек к оборванному проводу, тем опасность поражения электрическим током будет больше. На один шаг человека может образоваться напряжение от десятков до нескольких тысяч Вольт.

Определение шаговое напряжение в нормативных документах звучит так:

После бурь и ураганов деревья падают на воздушные линии. В результате провода обрываются и ломаются опоры. В результате возможность поражения в зоне возле линий достаточно велика.

Аварийные ситуации такого характера ликвидируются на питающей подстанции. На повреждение реагирует релейная защита и отключает поврежденный участок. Но необходимо отметить, что в большинстве случаев после отключения защитами, напряжение на линию подается повторно. Это необходимо в случае самоустранения причины и освобождения линии из веток или лап животных/птиц небольших размеров, случайно перекрывших воздушную изоляцию.

Но гарантии чёткой работы автоматики при возникновении обрыва или провисании провода рядом с раскачивающейся веткой никто дать не может.

При пересечении линии электропередач следует убедиться в отсутствии проводов и кабелей, которые свисают, расположенных на деревьях.

Ток протекает также по стволу, создавая предпосылки для опасности.

Какова зона шагового напряжения

Шаговое напряжение напрямую связано с классом (величиной) напряжения и удельным сопротивлением материала. В основном, речь идёт о грунте. Если его влажность повышена, наблюдается увеличение радиуса действия, поскольку пространство растекания тока по мокрой земле увеличивается.

Увидев провод, лежащий на земле, обходите его стороной и подходите не более, чем на 20 м. Влияние на зону действия оказывают многочисленные факторы, наравне с уровнем воздействия на человека.

Наибольшим радиусом поражения шагового напряжения принято считать 8 м, при опасном напряжении в месте обрыва свыше 1000 В и 5 м при значении до 1000 В.

Для быстрого выхода из зоны опасности НЕ НУЖНО бежать и совершать длинные шаги.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Для того, чтобы не оказаться жертвой напряжения шага неподалёку от оборванного провода линии электрических передач, следует в обязательном порядке соблюдать правила перемещения в зоне шагового напряжения.

Для начала покиньте зону опасности, удалитесь на безопасное расстояние более 8 м. Для передвижения в зонах действия токов замыкания на землю используйте «гусиный шаг», без отрыва ног друг от друга. Прикасаться к предметам и людям в зоне растекания токов КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Иногда для перемещения в потенциально опасных зонах рекомендуют использовать прыжки на сомкнутых ногах или при помощи одной ноги. Такое способ передвижения в зоне шагового напряжения считается безопасным, поскольку ноги человека при касании земли сомкнуты друг к другу либо человек касается земли только одной ногой.

Такой способ перемещения является безопасным, НО здесь есть свои подводные камни. Стоит человеку споткнуться и стать на расстояние шага, либо человек упадет всем телом на землю и тогда через руки локти и ноги произойдет воздействие повышенного шагового напряжения (так как расстояние между точками соприкосновения будет значительно больше расстояния шага), что может закончиться летальным исходом. Поэтому для перемещения из опасной зоны на землю наиболее безопасен «гусиный шаг».

Для безопасного перемещения в зоне действия шагового напряжение, например для освобождения человека, следует использовать особые электрозащитные средства в виде диэлектрических бот или галошей.

Если к месту обрыва провода возможно приближение людей, до момента отключения поврежденной линии необходимо предупредить их об опасности поражения электрическим током.

В чем опасность оборванного провода

Шаговое и обычное напряжение чрезвычайно опасно для жизни и здоровья человека, поскольку при его воздействии возникает протекание электрического тока.

Если на землю или на поверхность, которая проводит ток, падает расположенный под напряжением провод, по поверхности начинают растекаться токи замыкания.

Воздействие тока наступает в момент касания обеих ног человека земли и двух точек касания, электрический потенциал которых различен. Напряжение шага является разницей потенциалов, вызванных двумя точками соприкосновения ног с землёй. Если ширина шага увеличивается, разность потенциалов также увеличивается, что соответственно приводит большей вероятности поражения электрическим током.

Наибольшее значение шагового напряжения будет рядом с упавшим проводом. По мере удаления от места падения провода значение напряжения пропорционально уменьшается.

Под воздействием электрического тока наступает непроизвольное сокращение мышцы ног с возникновением судорог и падением человека на землю. После этого шаговое напряжение воздействующее через ноги человека прекращает свое действие, однако ситуация становится ещё более опасной в силу поступления тока от рук к ногам. Расстояние между потенциально опасными зонами заметно увеличивается, а поражение оказывается смертельным. Для покидания зоны шагового напряжения используются мелкие шаги.

Наибольшая опасность данного явления представляется не для людей, а для животных. В виду того что у крупного рогатого скота длина шага очень большая, соответственно и значение напряжения будет больше.

Освобождения человека от действия электрического тока

В электроустановках до 1000 В (сети бытового использования в которых присутствует три фазы и ноль) оценив ситуацию, подходить к пострадавшему человеку следует мелкими шагами. Для передвижения следует использовать «гусиный шаг» при приставлении пятки шагающей ноги к носку другой. При этом не следует отрывать ноги от земли. Оттягивать пострадавшего из зоны поражения следует, обмотав руки сухой одеждой.

При нахождении пострадавшего в лежачем положении в зоне шагового напряжения не бегите к нему. Если ваши ноги обуты в обычную, а не в диэлектрическую обувь, то особенно. В зону опасности важен вход в подготовленном состоянии, в диэлектрических перчатках или галошах из резины. Если надлежащей обуви не имеется, приближайтесь к пострадавшему «гусиным шагом», стараясь не отрывать подошв от поверхности земли.

В электроустановках, выше 1000 В, освобождение шагового напряжения выполняется с использованием защитных средств или после отключения электрической установки. Для ускорения процесса отключения можно создать намеренное короткое замыкание на питающей линии. Для этого на линию электропередачи набрасывают на провода проволоку, палку, ветку и т.п.

Если этого сделать невозможно, для подхода к пострадавшему в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ порядке применять средства защиты – перчатки, изолирующие штанги, диэлектрическая обувь (боты). Понятно, что у обычного прохожего ничего из перечисленного под рукой не окажется.

Поэтому лучшей помощью в такой ситуации будет сообщение в МЧС и соответствующие службы для отключения поврежденного участка с питающей подстанции.

Если у вас на глазах человек получает поражение электрическим током в помещении, не стоит паниковать. Вначале нужно разорвать цепь, выключить рубильник или автомат питания. При отсутствии данной возможности используйте сухой деревянный предмет, а для обмотки рук — сухую одежду. Следуя правилам безопасности, используйте данный предмет для освобождения пострадавшего. Откиньте его или расположите между человеком и источником для разрыва цепи.

Для освобождения человека следует оттянуть его в безопасное место, прослушать пульс и отследить, как реагируют зрачки на свет. До приезда врачей скорой помощи начинайте сердечно-лёгочную реанимацию в экстренном порядке, искусственное дыхание с массажем сердца.

Методы снижения шагового напряжения на предприятиях

Наиболее надёжной мерой снизить шаговое напряжение является выравнивание потенциалов. Для участка поверхности грунта с возможным фазным замыканием на землю используется оснащение в виде сетки из заземлённых проводников, с закладкой непосредственно под поверхностью.

Принцип работы очень прост: потенциал проводника одинаков во всех точках, поэтому при нахождении на сетки попадание под напряжение исключено. Потенциалы выравниваются на территории распределительных устройств открытого формата (ОРУ) и в прочих местах с потенциальной опасностью.

Оснащение каждой опоры ЛЭП при помощи сетки выравнивания потенциалов

не представляется возможным. Любому человеку, даже не электрику, следует проявлять особую бдительность, обращая внимание на состояние окружающих электрических передач, особенно, в дождливую погоду. Важно учитывать ощущения: при «пощипывании» и «потряхивании» в процессе ходьбы можно говорить о воздействии шаговых напряжений.

На этом все друзья, надеюсь, я доходчиво объяснил, что понимается под напряжением шага и почему это явление так опасно для жизни человека.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Что такое шаговое напряжение

Шаговым напряжением (напряжением шага) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

В области защитных устройств от поражения током — заземления, зануления и др. — интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли (или иного основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя.

Шаговое напряжение при одиночном заземлителе

Шаговое напряжение определяется отрезком, длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Допустим, что в земле в точке О размещен один заземлитель (электрод) и через этот заземлитель проходит ток замыкания на землю. Вокруг заземлителя образуется зона растекания тока по земле, т. е. зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами заземления на землю, может быть условно принят равным нулю.

Причина этого явления заключается в том, что объем земли, через который проходит ток замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя увеличивается, при этом происходит растекание тока в земле. На расстоянии 20 м и более от заземлителя объем земли настолько возрастает, что плотность тока становится весьма малой, напряжение между точками земли и точками еще более удаленными не обнаруживается сколько нибудь ощутимо.

 

Распределение напряжения на различных расстояниях от заземлителя: 1 — потенциальная кривая 2 — кривая характеризующая изменение шагового напряжения

Если измерить напряжение Uз между точками, находящимися на разных расстояниях в любом направлении от заземлителя, а затем построить график зависимости этих напряжений от расстояния до заземлителя, то получится потенциальная кривая ) Если разбить линию ОН на участки длиной 0,8 м, что соответствует длине шага человека, то ноги его могут оказаться в точках разного потенциала Чем ближе к заземлителю, тем напряжение между этими точками на земле будет больше (Uaб > Uбв; Uбв > Uвг)

Шаговое напряжение для точек В и Г определяется как разность потенциалов между этими точками

Uш = Uв — Uг = UзB

где B — коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой 1.  Наибольшие значения напряжения шага и коэффициента B будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другая нога на расстоянии шага.

Кривая 2 характеризует изменение шагового напряжения.

Опасное шаговое напряжение может, например, возникнуть вблизи упавшего на землю и находящегося под напряжением провода. В этом случае запрещается приближаться к проводу, лежащему на земле, на расстояние ближе 8 — 10 м.

 

Шаговое напряжение отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока.

Максимальные значения шагового напряжения будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него. Объясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, следовательно, наибольший перепад оказывается, как правило, в начале кривой.

Наименьшие значения шагового напряжения будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20 м.

Шаговое напряжение при групповом заземлителе

В пределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, шаговое напряжение меньше, чем при использовании одиночного заземлителя. Шаговое напряжение также изменяется от некоторого максимального значения до нуля — при удалении от электродов.

Максимальное шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, в начале потенциальной кривой, т.е. когда человек одной ногой стоит непосредственно на электроде (или на участке земли, под которым зарыт электрод), а другой — на расстоянии шага от электрода.

Минимальное шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с одинаковыми потенциалами.

Опасность шагового напряжения

При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками («гусиным шагом»).

 

 

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

Шаговое напряжение, напряжение шага — что это такое и почему оно опасно.

 

 

 

Тема: что собой представляет шаговое электрическое напряжение, осторожно, опасно.

 

Шаговое напряжение (или ещё его называют напряжением шага) — это опасное напряжение, возникающее между двух точек цепи электрического тока, расстояние между этих двух точек равно длине шага. Шаговое напряжение в первую очередь зависит от удельного электрического сопротивления поверхности и силы тока, что протекает через него. Шаговое напряжение может возникать на местах защитных заземляющих устройств — зануление, заземления и др. Также на местах аварий, где токоведущие части касаются поверхности грунта.

 

Напряжение шага определяется расстоянием, длина которого напрямую зависит от непосредственной формы кривой напряжения, то есть от конкретного типа заземлителя, и меняется от определённого значения максимальной величины до нуля с изменением промежутка от электрического заземлителя. Предположим, что на грунте в точке «О» установлен один заземлитель (металлический электрод) и через него проходит электрический ток замыкания на землю. Около этого защитного заземлителя создается некоторая зона рассеивания электрического тока в почве. То есть, зона поверхности, за пределами которой потенциал, что обусловлен токами защитного заземления на грунт, может быть принят условно за ноль.

 

Основная причина подобного явления лежит в том, что объем грунта, через который течёт электрический ток замыкания на почву, по мере удаления от защитного электрического заземлителя увеличивается, при этом происходит рассеивание тока по грунту. На расстоянии 20 метров и более от защитного заземлителя объем грунта так увеличивается, что действительная плотность электрического тока становится довольно малой, а электрическое напряжение между точками поверхности грунта и точками более удаленными не проявляет себя ощутимо.

 

 

 

 

Если мы с Вами измерим электрическое напряжение между точками, которые располагаются на некотором расстоянии в любом векторном направлении от защитного заземлителя, а после построим наглядный график прямой зависимости этих электрических напряжений от имеющегося расстояния до защитного заземлителя, то в результате появиться потенциальная кривая. Если поделить линию на промежутки по 0.8 метров, что будет соответствовать расстоянию человеческого шага, то его ноги могут оказаться в непосредственных точках различного электрического потенциала. Чем ближе к защитному заземлителю, тем электрическое напряжение между данными точками на поверхности грунта будет больше.

 

Слишком опасное шаговое напряжение может появиться неподалёку упавшего на поверхность земли и находящегося под небезопасным для жизни электрическим напряжением провода. В таком случае категорически запрещается приближаться к электрическому проводу, который лежит на поверхности земли, на расстояние ближе 8-10 метров. Напряжение шага отсутствует, если человек стоит, либо вне зоны растекания тока, либо на линии равного потенциала.

 

Наиболее опасные значения напряжения шага будут при малом расстоянии от защитного заземлителя, в том случае, когда человек своей одной ногой касается заземлителя, а другой ногой стоит на расстоянии шага от него. Это объясняется тем, что электрические потенциал вокруг защитного заземлителя равномерно распределяется по определённым вогнутым кривым, и значит, максимальный перепад разности потенциалов оказывается в начале этой кривой. Минимальные значения шагового напряжения будут при бесконечно дальнем удалении от электрического защитного заземлителя, то есть за пределами территории растекания электрического тока, примерно дальше 20 метров от центра электрического заземлителя. На территории, где располагаются электроды группового защитного заземлителя, шаговое напряжение будет немного меньше, по сравнению с применением одиночного заземлителя.

 

В случае попадании под шаговое напряжение появляются судорожные непроизвольные сокращения мышц ног человека (или животного). В данный момент заканчивается воздействие шагового напряжения на человека и появляется другая, более тяжелая ситуация: образуется новый путь протекания электрического тока — от рук к ногам, что порождает смертельную угрозу для жизни. Если Вы вдруг попали в зону действия шагового напряжения, в первую очередь следует выйти из этой зоны маленькими шажками (гусиным шагом).

 

P.S. Хуже всего то, что данное явление нельзя обнаружить сразу, если заранее не знаешь. Просто нужно быть достаточно внимательным, когда проходишь возле высоковольтных линий электропередач. Любой оборванный провод, лежащий на земле, должен сразу же насторожить и повысить ваше внимание. Лучше не испытовать судьбу, и не подходить близко к такому месту. Шаговое напряжение невидимо, но оно способно в считаные секунды забрать вашу жизнь! Будте внимательны и осторожны с электричеством. Это опасно!

 

Что такое шаговое напряжение и как из него выходить?

Опубликовано:

08.08.2013

Давайте попробуем разобраться, что такое шаговое напряжение, где оно находится и как возникает. Это напряжение, возникшее на участке земли, вследствие обрыва провода электропередачи, находящегося под напряжением, и падении его на землю. Участок земли, на котором лежит этот провод, находится под напряжением, а земля является проводником. И попадание в эту зону человека или животного опасно для жизни. Радиус опасной зоны, может быть до 20 м и более.

Схема, объясняющая напряжения шага.

Это зависит от многих факторов: напряжения линии электропередачи, удельного сопротивления грунта, его влажности и т. д.

Такая зона опасна еще и тем, что она не имеет ни каких предвещающих признаков, кроме визуального, т. е. увидеть  лежащий провод на земле.

Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал. Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются 2-х точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. И чем шире шаг, тем больше разница потенциалов, тем опаснее.

Можно сказать, шаговое напряжение – это разница потенциалов между 2-мя точками соприкосновения с землей, имеющими разные электрические потенциалы. Тело человека включается в электрическую цепь, как нагрузка, и  происходит вредное воздействие электрического тока на человека. При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и, как следствие, падение человека на землю.

В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками или прыжками на одной ноге. При выходе из опасной зоны, нельзя отрывать ноги от земли, движения должны быть минимально (по расстоянию) скользящими.

При ударах молнии в дерево, молниеотвод, опору электропередач электрический ток растекается по земле на десятки метров, в этот момент в таких местах возникает шаговое напряжение. Значит, напрашивается вывод: во время грозы и молнии нужно подальше находиться от высоких деревьев, зданий и строений.

Что такое шаговое напряжение и как защитить себя от непреднамеренного попадания под действие электрического тока? | ЭлектроАС

Дата: 3 сентября, 2009 | Рубрика: Статьи
Метки: Техника безопасности, Электробезопасность

Этот материал подготовлен специалистами компании «ЭлектроАС».
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!

Электричество имеет такую особенность, как отсутствие привычных для человека факторов вызывающих тревогу или опасения у человека о возможной опасности. Если приближающийся транспорт, падающий предмет, наличие запаха газа или другие осязаемые опасности могут «предупредить» человека о возможности получения травмы, то электричество никаких признаков присутствия опасности не проявляет – нет ни запаха, ни видимых причин для беспокойства, ни каких-либо других проявлений, которые могли бы вызвать тревогу или беспокойство. Поэтому человек узнает о том, что попал в зону воздействия электрического тока только тогда, когда уже слишком поздно. Электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в электрическую цепь прохождения тока. Возможностью прохождения электрического тока через тело человека могут послужить непреднамеренное прикосновение к неизолированному проводу (или с поврежденной изоляцией), корпуса устройства или прибора с неисправной изоляцией и любого металлического предмета, случайно оказавшегося под напряжением, а с другой стороны – прикосновении к заземленным предметам, земли и т. д.

Кроме того существует опасность поражения током при попадании под «шаговое напряжение» — это напряжение возникающее при обрыве и падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше. Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была отключена. Земля является проводником электрического тока и становится как бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей. Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг – тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим током.

Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему приближаться, опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает пространство растекания электрического тока).

В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» — он появился не просто так, каждая строчка этого свода правил безопасности на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю, которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока совершенно неожиданно для себя.

Прочая и полезная информация

Прочая и полезная информация

как определить опасность и спасти пострадавшего

Иногда, просто проходя по лесу или в городской черте, люди могут находить случайные, валяющиеся на земле кабели, и радоваться своей находке.

Но находка это может быть крайне опасной, поскольку от такого провода по земле проходит ток, постепенно ослабевая при отдалении от провода. Это явление называется шаговым напряжением.

Визуально шаговое напряжения можно не увидеть, поскольку ток не виден глазу и ничем не пахнет, вообще никак не проявляет себя без контакта.

Как понять степень опасности

Шаговое напряжение представляет собой тот вид напряжения, которое появляется близко от оставленного источника тока, волнами расходящегося по земле и создавая разряды на расстоянии человеческого шага (обычно примерно восемьдесят сантиметров).

Величина может подняться до 1000 В на 1 шаг в зависимости от того, как близко Вы находитесь к точке распространения напряжения.

Источник тока может оказаться на земле после шторма или сильной непогоды.

Обычно ветер и деревья могут обрывать провода и линии передачи электричества, из-за чего провода оказываются на земле и представляют опасность для человека, поскольку могут распространять электрический ток и создавать зону шагового напряжения.

Подстанция отключает ток не сразу. Обычно сначала подаётся повторное напряжения, чтобы уточнить, действительно ли случилась авария, поскольку иногда ошибки могут случаться из-за животных, которые задевают провода, и создают ощущение аварийности.

При этом нет гарантии, что автоматика четко определит, действительно ли оборвался провод.

Если дерево упало на провода, оно может также проводить электрический ток, который будет проходить по его стволу. Такое дерево не менее опасно.

Наглядно увидеть пример короткого замыкания и последствия можно в следующем видео:

Как покинуть опасную зону

Чтобы осторожно выйти из зоны поражения, нужно отойти от источника электричества на двадцать метров.

Обычно самый мощный радиус поражения растягивается на восемь метров, в случае, если напряжение равно тысячи вольт. Если напряжение меньше тысячи вольт, максимальный радиус поражения будет равен пяти метрам.

Для того, чтобы выйти из опасной зоны и подвергнуть свою жизнь минимальному риску, нужно медленно уходить дальше от источника подачи энергии, при этом ни в коем случае не ходите длинным шагом. При увеличении длины шага шаговое напряжение тоже будет увеличиваться, это вызывает наибольший риск.

Необходимо переступать с ноги на ногу маленькими шажками, так как пока ноги рядом, вашей жизни опасность не угрожает.

Не пытайтесь прыгать, бежать или уходить от источника тока на одной ноге, поскольку если Вы упадёте, шаговое напряжение скакнёт и пройдёт через ваше тело, что может привести к смертельному исходу.

Самым эффективным способом борьбы с шаговым напряжением является резина. Если на вас есть резиновые галоши или перчатки, это может помочь Вам покинуть зону поражения с минимальным риском для жизни.

Больше узнать о том, как лучше всего уйти от источника тока, Вы можете узнать в этих видео:

Это основные моменты, которые нужно помнить о шаговом напряжении и о том, какую опасность оно представляет.

Не спешите подходить к оборванным линиям передач и разорванным проводам, поскольку это опасно для жизни!

Шаговое напряжение

Возникновение аварийных ситуаций на линиях электропередач несет за собой опасность для человека. Речь, в том числе идет о шаговом напряжении, которое появляется при обрыве оголенного провода и падении его на землю.

Электротехники дают определение этому явлению. Разница потенциалов, образующаяся в прерванной электрической цепи, представляет собой две точки, на которых человек стоит ногами. Расстояние от одной до другой точки носит название шагового напряжения.

Чтобы избежать опасных ситуаций, связанных с возникновением этого явления, нужно знать причины его образования, правила поведения при аварии и способы применения средств защиты на производстве и в быту.

Причины возникновения

Со школьной программы известно распределение материалов по двум категориям – проводников и диэлектриков. При аварийной ситуации, которая особенно опасна в дождливую или снежную погоду, на земле, являющейся проводником, возникает особая область – напряжение шага.

Причинами этого явления считаются короткое замыкание в воздушной сети из-за техногенных аварий, а также попадание молнии в отвод, опору или в дерево. Случаи опасны не только для взрослых, но и для детей, играющих на опасной территории, а также для животных, поэтому их стараются заранее исключить, проводя профилактические работы.

В чем опасность?

Основная опасность заключается в том, что человек может не увидеть оголенный провод, он часто прячется в траве или под снегом. Ничего не подразумевая, прохожий попадает в зону разницы потенциалов.

Ощущая высокое напряжение, он делает шаг шире, напряжение при этом увеличивается, так как возрастает разница потенциалов. Появляется судорога, сопровождаемая сильной болью, что часто приводит к падению и потере сознания.

Падение, в свою очередь, увеличивает площадь касания, что усиливает поражающее действие. Его степень зависит от показателей напряжения, которое подается в сети.

Правила выживания

Для сохранения жизни и здоровья в опасных ситуациях необходимо познакомиться с основными правилами поведения в грозу или при виде оголенных проводов, лежащих на земле:

  • не следует близко подходить к опасному участку с неизолированными проводами, в грозу не приближаться к высоким деревьям и опорам линий электропередач;
  • избежать опасного воздействия можно, надев обувь, сделанную из не проводящих электроток материалов. Для этой цели отлично подходят резиновые сапоги;
  • высокая температура окружающей среды, наличие открытых ран и алкоголя в организме служат дополнительными факторами, увеличивающими возможность поражения током.

Необходимо помнить, что зона растекания тока в радиусе может равняться 10 метрам. Сырая погода увеличивает этот показатель.

Первая помощь и средства защиты

В случае попадания в опасную зону шагового напряжения необходимо правильно передвигаться по ней. Ни в коем случае не бежать, а делать небольшие шаги, не отрывая ступней от поверхности земли. Естественно, что запрещено прикасаться к открытым проводам до полного снятия напряжения в сети.

Человеку, пострадавшему от действия напряжения шага, оказывается незамедлительная помощь. Сначала его освобождают от воздействия электрического тока и вызывают бригаду скорой помощи. Если больной не дышит и пульс не прощупывается, приступают к искусственному дыханию. По возможности, на место ожога накладывают повязку.

Электрикам отлично знакомы средства защиты, которые они обязаны иметь при себе во время работы с воздушными сетями и электрическими приборами. К ним относятся резиновые сапоги и перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками.

Основным документом, дающим право на безопасную работу является наряд допуска, который гарантирует отключение и заземление ремонтируемого электрооборудования.

Step and Touch

Например, человек может протягивать обе руки и одновременно касаться двух предметов, например, опоры башни и металлического шкафа. Иногда инженеры будут использовать трехметровое расстояние, чтобы быть особенно осторожными, поскольку они предполагают, что кто-то может использовать электроинструмент с шнуром питания длиной 3 метра.

Выбор места для размещения контрольных точек, используемых при расчетах потенциала прикосновения или напряжения прикосновения, имеет решающее значение для получения точного представления об уровне опасности на данном участке.Фактический расчет потенциалов касания использует указанный объект (например, опору башни) в качестве первой опорной точки. Это означает, что чем дальше от башни расположена другая контрольная точка, тем больше разница потенциалов. Если вы можете представить человека с невероятно длинными руками, касающегося ножки башни, но стоящего на расстоянии нескольких десятков футов, у вас будет огромная разница в потенциале между его ступнями и башней. Очевидно, что этот пример невозможен: вот почему так важно установить, где и как далеко опорные точки, используемые при вычислении касаний, и почему было установлено правило одного метра.

Снижение вероятности наступления и касания Потенциальные опасности обычно достигаются с помощью одного или нескольких из следующих трех (3) основных методов:

1. Снижение сопротивления заземления системы заземления.
2. Правильное размещение заземляющих проводов.
3. Добавление резистивных поверхностных слоев.

Понимание правильного применения этих методов является ключом к снижению и устранению любых опасностей повышения потенциала земли.Только за счет использования сложного программного обеспечения для трехмерного электрического моделирования, которое может моделировать структуры грунта с несколькими слоями и конечными объемами различных материалов, инженер может точно смоделировать и спроектировать систему заземления, которая будет безопасно устранять электрические неисправности высокого напряжения.

Снижение сопротивления заземлению

Снижение сопротивления заземления (RTG) площадки часто является лучшим способом уменьшить негативные последствия любого события повышения потенциала земли, где это возможно.Повышение потенциала заземления — это произведение тока короткого замыкания, протекающего в систему заземления, на сопротивление заземлению системы заземления. Таким образом, уменьшение повышения потенциала заземления снизит повышение потенциала заземления до такой степени, что ток короткого замыкания, протекающий в систему заземления, действительно возрастет в ответ на уменьшение повышения потенциала заземления. Например, если ток короткого замыкания для высоковольтной опоры составляет 5000 ампер, а сопротивление заземления системы заземления составляет 10 Ом, повышение потенциала заземления будет 50 000 вольт.Если мы уменьшим сопротивление заземления системы заземления до 5 Ом и в результате ток короткого замыкания возрастет до 7000 ампер, то повышение потенциала заземления станет 35000 вольт.

Как видно из приведенного выше примера, уменьшение сопротивления заземления может иметь эффект, позволяя большему току протекать в землю в месте повреждения, но всегда будет приводить к более низким значениям повышения потенциала заземления, а также к ступенчатому напряжению и напряжению прикосновения при место неисправности. С другой стороны, дальше от места повреждения, на соседних объектах, не подключенных к поврежденной конструкции, увеличение тока в землю приведет к большему протеканию тока возле этих смежных объектов и, следовательно, к увеличению роста потенциала земли, коснитесь напряжения и ступенчатые напряжения на этих объектах.Конечно, если они изначально низкие, увеличение может не представлять проблемы, но есть случаи, когда есть основания для беспокойства. Уменьшение сопротивления заземления может быть достигнуто любым количеством способов, как обсуждалось ранее в этой главе.

Правильное размещение заземляющих проводов

Типичная спецификация для заземляющих проводов на высоковольтных опорах или подстанциях заключается в установке контура заземления вокруг всех металлических объектов, связанных с этими объектами; имейте в виду, что может потребоваться изменить глубину и / или расстояние, на котором контуры заземления заглублены от конструкции, чтобы обеспечить необходимую защиту. Как правило, для этих контуров заземления требуется медный провод сечением не менее 2/0 AWG, проложенный в непосредственном контакте с землей на расстоянии 3 фута от периметра объекта, на 18 дюймов ниже уровня земли. Целью петли является минимизация напряжения между объектом и поверхностью земли, где человек может стоять, касаясь объекта, то есть минимизировать потенциалы прикосновения.

Важно, чтобы все металлические объекты в среде георадара были связаны с системой заземления, чтобы исключить любую разницу потенциалов.Также важно, чтобы удельное сопротивление почвы как функция глубины учитывалось при вычислении напряжения прикосновения и ступенчатого напряжения, а также при определении глубины размещения проводников. Например, в почве с сухим поверхностным слоем с высоким удельным сопротивлением проводники в этом слое будут неэффективными; слой с низким удельным сопротивлением под ним будет лучшим местом для заземляющих проводов. С другой стороны, если ниже существует еще один слой с высоким удельным сопротивлением, длинные заземляющие стержни или глубокие скважины, проходящие в этот слой, будут неэффективными.

Иногда считается, что размещение горизонтальных проводников контура заземления очень близко к поверхности приводит к наибольшему снижению потенциала прикосновения. Это не обязательно так, поскольку проводники, расположенные близко к поверхности, скорее всего, будут находиться в более сухой почве с более высоким удельным сопротивлением, что снижает эффективность этих проводников. Кроме того, в то время как потенциалы касания непосредственно над петлей могут быть уменьшены, потенциалы касания на небольшом расстоянии могут фактически увеличиваться из-за уменьшения зоны влияния этих проводников.Наконец, ступенчатые потенциалы, вероятно, увеличатся в этих местах: действительно, ступенчатые потенциалы могут быть проблемой возле проводников, которые расположены близко к поверхности, особенно по периметру системы заземления. Для решения этой проблемы часто можно увидеть проводники по периметру вокруг небольших систем заземления, заглубленных на глубину 3 фута ниже уровня земли.

Снижение потенциальной опасности шагов и прикосновения

Один из простейших методов снижения потенциальной опасности шагов и прикосновений — это носить обувь для защиты от поражения электрическим током. В сухом состоянии обувь для защиты от поражения электрическим током имеет сопротивление в миллионы Ом на подошве и является отличным средством обеспечения безопасности персонала. С другой стороны, когда эти ботинки мокрые и грязные, ток может обойти подошвы ботинок в пленке материала, скопившейся по бокам ботинка. Мокрый кожаный ботинок может иметь сопротивление порядка 100 Ом. Более того, нельзя предполагать, что широкая публика, которая может иметь доступ к внешнему периметру некоторых объектов, будет носить такое защитное снаряжение.

Еще одна технология, используемая для снижения вероятности ступенек и прикосновений, — это добавление более резистивных поверхностных слоев. Часто к башне или подстанции добавляют слой щебня, чтобы обеспечить изоляцию между персоналом и землей. Этот слой уменьшает количество тока, который может протекать через человека в землю. Борьба с сорняками — еще один важный фактор, так как во время неисправности растения получают электропитание и могут проводить опасное напряжение в человеке. Асфальт — отличная альтернатива, поскольку он гораздо более устойчив, чем щебень, и рост сорняков не является проблемой.Добавление резистивных поверхностных слоев всегда повышает безопасность персонала во время георадара.
.

Телекоммуникации в высоковольтных средах

Когда телекоммуникационные линии необходимы на высоковольтной площадке, требуются особые меры предосторожности для защиты коммутационных станций от нежелательных напряжений. При вводе любого медного провода в подстанцию ​​или вышку другой конец провода подвергается воздействию опасного напряжения, поэтому требуются определенные меры предосторожности.

Отраслевые стандарты, касающиеся этих мер предосторожности и требований защиты, описаны в стандартах IEEE Standard 387, IEEE Standard 487 и IEEE Standard 1590. Эти стандарты требуют проведения исследования повышения потенциала земли, чтобы можно было правильно рассчитать линию пика 300 В.

Для обеспечения надлежащего заземления сотовой станции и заземления телекоммуникационной вышки стандарты электросвязи требуют использования оптоволоконных кабелей вместо медных проводов в пределах пикового напряжения 300 В. Коробка преобразования медь-оптоволокно должна быть расположена за пределами зоны действия георадара на расстоянии, превышающем пиковое значение 300 В или среднеквадратичное значение 212 Вольт. Это известно в промышленности как «линия на 300 вольт». Это означает, что согласно результатам расчетов, медный провод от телекоммуникационной компании не может быть ближе, чем пиковое расстояние в 300 вольт. Это расстояние, на котором медный провод должен быть преобразован в оптоволоконный кабель. Это может помочь предотвратить попадание нежелательного напряжения в телекоммуникационную сеть телефонных компаний.

Текущие формулы для расчета 300-вольтовой линии, перечисленные в стандартах, привели к неправильному толкованию и расхождению во мнениях, что привело к изменению порядка величины в расчетных расстояниях для практически идентичных исходных данных проекта. Кроме того, опыт эксплуатации показал, что строгое применение теории приводит к излишне большим расстояниям. Это привело к множеству компромиссов в телекоммуникационной отрасли. Наиболее известным является новый стандарт IEEE Standard 1590-2003, в котором отметка 150 метров (~ 500 футов) указывается в качестве расстояния по умолчанию, если исследование повышения потенциала земли не проводилось в данном месте.

Понимание возможности шагов и касания — Предотвращение инцидентов

Приближается сезон летних штормов, и вместе с ними приходят оборванные провода, сломанные столбы, деревья и ветви, которые иногда соприкасаются с находящимися под напряжением воздушными проводниками. Эта задняя дверь покрывает некоторые из основных опасностей при работе с обесточенными проводниками под напряжением или рядом с ними, а также невидимую опасность ступенчатого и касательного потенциала.

Что такое ступенчатый и сенсорный потенциал?
Чтобы понять потенциал шага и касания, нам сначала нужно понять, как энергия рассеивается через проводящие объекты.В условиях обрыва полюса или обрыва провода существуют действительно хорошие проводники, которые обеспечивают путь к земле, включая металлические ограждения, влажную почву и лужи. Существуют и другие проводники, которые могут быть не такими хорошими, но все же позволяют току проходить на землю, например, деревья, деревянные заборы и опоры. Древесина обычно рассматривается как изолятор, но мокрая древесина будет проводить электрический ток.

Когда находящийся под напряжением провод падает через сетчатый забор или прямо на землю, объект и непосредственная область находятся под напряжением, создавая зону высокого напряжения по отношению к земле.Фактическое напряжение зависит от источника, сопротивления объекта и условий почвы, включая материал и влажность.

Рассеяние напряжения от заземленного проводника — или от заземленного конца заземленного объекта под напряжением — называется градиентом потенциала земли. Падения напряжения, связанные с этим рассеянием напряжения, называются потенциалами земли. Напряжение быстро падает с увеличением расстояния от заземленного конца.

Другой способ описать это — пример камня, брошенного в пруд.Камень создает рябь, которая постепенно исчезает по мере продвижения от центра. Напряжение является самым высоким у источника и спадает, когда энергия движется по земле.

Шаговый потенциал
Когда ток течет от электрического провода через сетчатый забор к земле, создается состояние высокого напряжения, и возникает градиент напряжения в зависимости от удельного сопротивления почвы, что приводит к разнице напряжений. — также известная как разность потенциалов — между двумя точками на земле.Это называется ступенчатым потенциалом, так как он может вызвать разницу в напряжении между ногами человека.

Потенциал прикосновения
Потенциал прикосновения — это напряжение между любыми двумя точками на теле человека — рука к руке, плечо к спине, локоть к бедру, рука к ноге и так далее. Например, если электрический провод упадет на автомобиль, и человек коснется этого автомобиля, ток может пройти от автомобиля под напряжением через человека к земле.

Как защитить себя
Во время шторма первое, что нужно помнить, это то, что линии электропередач могут быть в неправильной конфигурации.Для вашей защиты помните об этих основных правилах безопасности при урагане, приведенных в Информационном бюллетене OSHA «Безопасная работа с поврежденными электрическими проводами» (www.osha.gov/OshDoc/data_General_Facts/downed_electrical_wires.pdf):
• Не предполагайте, что сбитый проводник безопасен просто потому, что он находится на земле или не искрит.
• Не думайте, что весь провод с покрытием, атмосферостойкий или изолированный провод — это просто телефонный, телевизионный или оптоволоконный кабель.
• Низко висящие провода все еще имеют потенциал напряжения, даже если они не касаются земли, поэтому не прикасайтесь к ним.Все находится под напряжением, пока не будет проведено испытание на обесточивание.
• Никогда не приближайтесь к вышедшей из строя или упавшей линии электропередачи. Всегда предполагайте, что он находится под напряжением. Прикосновение к нему могло быть фатальным.
• Электричество может распространяться через землю по кругу от точки контакта. По мере удаления от центра могут возникнуть большие перепады напряжений.
• Никогда не проезжайте по вышедшим из строя линиям электропередач. Предположим, что они находятся под напряжением. И даже если это не так, сбитые стропы могут запутаться в вашем оборудовании или транспортном средстве.
• При контакте с линией электропередачи, находящейся под напряжением, когда вы находитесь в автомобиле, сохраняйте спокойствие и не выходите, если автомобиль не горит. Если возможно, обратитесь за помощью.
• Если вам необходимо покинуть какое-либо оборудование из-за пожара или по другим причинам безопасности, постарайтесь полностью отпрыгнуть, убедившись, что вы не касаетесь оборудования и земли одновременно. Приземлитесь обеими ногами вместе и покачивайтесь небольшими шагами, чтобы минимизировать путь электрического тока и избежать поражения электрическим током. Будьте осторожны, чтобы сохранить равновесие.

Используя свои знания и несколько основных правил безопасности во время штормов, вы можете уберечь свою команду и себя от опасности.

Об авторе: Джон Бойл — вице-президент по безопасности и качеству INTREN, строительной компании в области электроэнергетики, газа и электросвязи, расположенной в Юнион, штат Иллинойс. Имеет более чем 28-летний опыт работы в ядерной и ветроэнергетической отраслях. производство электроэнергии и распределение электроэнергии и газа.

Осведомленность о возможном шаге и касании

: повышение безопасности экипажа линии электропередачи

Стив Нилунд

Потенциал шага и касания хорошо понимается как угроза безопасности во многих ситуациях, связанных с источниками питания под напряжением.Что не так хорошо понимается, так это то, что опасные скачки напряжения и напряжения прикосновения могут существовать на обесточенных линиях из-за электромагнитной связи, и это ежедневная опасность для работников линий электропередачи. Необходим непрерывный мониторинг — с сигналами тревоги, чтобы предупредить об опасном напряжении.

Что подразумевается под шагом и сенсорным потенциалом?

Управление по охране труда (OSHA) определяет ступенчатый потенциал как напряжение между ногами человека, стоящего рядом с заземленным объектом под напряжением.См. Рис. 1. Он равен разнице в напряжении между двумя точками, находящимися на разном расстоянии от объекта под напряжением. Человек может получить травму во время неисправности, просто стоя рядом с заземленным предметом, имеющим электрический заряд.

Потенциал прикосновения — это напряжение между объектом под напряжением и ступнями человека, контактирующего с объектом. Следует отметить, что потенциал прикосновения может быть почти полным напряжением на заземленном объекте, если этот объект заземлен в удаленной точке, откуда человек контактирует с ним.Кран, который заземлен на нейтраль системы и контактирует с линией под напряжением, например, подвергнет любого человека, контактирующего с краном или его неизолированной линией нагрузки, потенциалом прикосновения, почти равным полному линейному напряжению.

Рис. 1. Потенциал шага и касания
Опасность шага и прикосновения также применима к линиям передачи без напряжения

Может показаться, что опасность удара и прикосновения не относится к трансмиссии рабочие линии, когда они работают на обесточенной линии, подключенной к заземленной вышке.Однако в обесточенных линиях может возникать смертельное напряжение из-за электромагнитной индукции от параллельной линии передачи, находящейся под напряжением, и вероятность этого возрастает из-за меняющейся рабочей среды.

Факторы, способствующие повышенной опасности ступенек и прикосновений, включают более широкое использование новых мощностей по производству электроэнергии, таких как ветряные электростанции, которые часто расположены далеко от мест потребления энергии, что приводит к более высоким напряжениям и токам нагрузки в перегруженных коридорах электроснабжения.Существующие полосы отвода часто используются для поддержки нескольких линий передачи, а существующие конструкции часто используются для прокладки дополнительного кабеля под основными линиями. См. Рисунок 2.

Кроме того, система заземления вышки не всегда надежна, поскольку сопротивление заземления сильно варьируется в зависимости от типа почвы, условий окружающей среды и может меняться во время рабочей смены по мере высыхания грунта.

Рис. 2. Пример переполненной линии электропередачи на полосе отвода.

В публикации Бонневильского энергетического управления (BPA) «Безопасное проживание и работа на высоковольтных линиях электропередач» обсуждаются проблемы, связанные с колючей проволокой и плетеными металлическими ограждениями, принимающими наведенное напряжение, когда они расположены рядом с линиями электропередач. BPA определяет потенциальные проблемы для забора, который находится в пределах 125 футов от линий и более 150 футов в длину. В системе электропередач на полосе отвода нет ничего необычного в том, что линии электропередач в пределах 125 футов могут проходить вместе на многие мили.

Этого уже недостаточно, поэтому просто для защиты рабочих от возможности случайного включения линии, на которой они работают, или от случайного контакта с линией, находящейся под напряжением, также необходимо защитить рабочих от наведенного напряжения на заземленных линиях.

Потенциальная опасность ступеньки и прикосновения не была бы такой серьезной, если бы можно было предположить, что каждая башня имеет хорошее заземление. К сожалению, это не так, особенно в районах, где почва может быть вулканической или каменистой.Как показали исследования, качество заземления сильно различается в зависимости от почвы. См. Таблицу 1.

Таблица 1. Типичные значения удельного сопротивления грунта

Из-за высокого удельного сопротивления некоторых грунтов даже при небольшом наведенном токе может возникнуть серьезная опасность удара. Фактические измерения на рабочем месте показали, что сопротивление составляет 500 Ом или выше, что потребует всего 1 А тока для создания потенциала 500 вольт.

Поскольку содержание влаги является основным фактором, влияющим на удельное сопротивление почвы, грунт, прошедший адекватные испытания в один прекрасный день, может позже иметь значительно более высокое сопротивление, когда содержание влаги в почве ниже. Нормальное высыхание почвы в течение дня может означать, что безопасная среда в начале рабочего дня может больше не быть безопасной в конце рабочего дня.

Как в настоящее время решается эта проблема безопасности?

Чтобы создать безопасную рабочую площадку, работники линий электропередачи обычно создают одноточечное заземление рабочей площадки и прокладывают заземляющие кабели, соединяющие все токопроводящие объекты.В большинстве случаев это обеспечит адекватную защиту. В наихудшем случае случайного включения линии питания могут возникнуть очень высокие ступенчатые напряжения и напряжения прикосновения, но это случается редко и обычно в течение короткого периода времени. Принято считать, что с этим лучше всего справляться, обучая рабочих избегать ненужного контакта с транспортными средствами и другим оборудованием, подключенным к земле.

Работать с напряжениями, вызванными электромагнитной индукцией от параллельной линии, сложнее.В отличие от случайного включения питания, которое случается крайне редко, наведенные напряжения представляют собой постоянную проблему. А вероятность появления опасного напряжения в любое время зависит от многих факторов, в том числе от длины параллельных линий и типа почвы на участке.

В зависимости от предполагаемого напряжения необходимо использовать изолирующие перчатки и другое защитное оборудование. В некоторых случаях желательно добавить на площадку дополнительные заземляющие стержни. Однако до тех пор, пока не будет измерено фактическое сопротивление заземляющего стержня, трудно определить истинную эффективность этого метода.

Что еще можно сделать для повышения безопасности линейного экипажа?

Более точный метод определения шагового и касательного потенциала — это его непосредственное измерение. Обычно это делается с помощью стандартного вольтметра, снабженного высоковольтным зондом. Заземляющий стержень вводится примерно в 15 футах от вышки, и отрицательный зонд подключается к этой опорной точке заземления. Затем высоковольтный зонд прикасается к вышке, и измеряется напряжение между опорой и землей. Поскольку измеритель потребляет небольшой ток, нет необходимости иметь низкое сопротивление заземления, чтобы получить пригодные для использования показания.По практическим соображениям это обычно делается один раз, в начале смены.

Хотя этот метод является значительным улучшением по сравнению с бездействием, он не учитывает возможные изменения условий во время смены. Эти изменения могут быть медленными — почва может высохнуть в течение дня, в результате чего сопротивление грунта станет намного выше. Или изменения могут быть быстрыми — возможно, ток в параллельной линии внезапно нарастает, чтобы компенсировать изменение выработки электроэнергии или требований.Таким образом, простая проверка один раз в начале смены дает ложное чувство безопасности.

Рис. 3. Комплект SNT-02 от Delta Computer Systems

К счастью, теперь доступны специальные инструменты, которые устраняют эти ограничения. Эти приборы подключены к вышке на весь период работы и постоянно контролируют напряжение на вышке. Кроме того, если обнаруживается опасное напряжение, прибор предупреждает экипаж, используя световые и звуковые светодиоды высокой интенсивности, мигающие вместе с пронзительным звуковым сигналом.При обычном использовании в полевых условиях одному члену бригады назначается наблюдение за прибором и обеспечение того, чтобы все работали в безопасных условиях. Шаговый и сенсорный прибор SNT-02, показанный на рис. 3 и производимый компанией Delta Computer Systems Inc. из Battle Ground, Вашингтон, отображает фактическое напряжение и обеспечивает реакцию на основе обнаруженного диапазона напряжений. См. Таблицу 2.

Таблица 2: Предупреждения SNT Step и Touch Monitor

Delta Computer Systems SNT-02 использовался в недавнем проекте по замене электрических полюсов BPA, который требовал ежедневного напряжения. пошагово и прикоснитесь к показаниям потенциала, чтобы определить, собирают ли линии опасное напряжение через индуктивную связь.

«SNT-02 соответствовал или превзошел все ожидания в отношении показаний шага и касания, требуемых на протяжении всего проекта BPA», — сказал Эд Лоури, менеджер автопарка International Line Builders, компании по строительству линий электропередачи и распределения с полным комплексом услуг, расположенной в Туалатине. , Орегон. «Мы будем использовать SNT-02 в любом будущем проекте, где шаг и потенциал касания могут быть опасны для наших сотрудников».

Инструменты, такие как СНТ-02, повышают безопасность рабочих и становятся стандартным оборудованием для все большего числа рабочих коммунальных служб.Несколько раз в год экипажам предлагалось стоять в стороне или менять методы работы, когда эти устройства предупреждали о повышении напряжения. Используя старые методы, экипажи не знали бы об этом потенциально опасном изменении условий.


Об авторе: Стив Нилунд является генеральным директором и совладельцем Delta Computer Systems Inc. Он имеет более чем 30-летний опыт работы в промышленности и Utility Products , в разработке аналоговых схем, цветовых датчиков и корпусов для электроники.Для получения дополнительной информации посетите www.stepandtouch.com.

Еще Товары для коммунального обслуживания Текущий выпуск статей
Еще Товары для коммунального обслуживания Архивы Статьи о выпуске

Избегайте потенциальных опасностей, связанных с ступеньками: минимизируйте напряжение между ступнями | 2018-03-01

Человек может подвергнуться риску травмы во время неисправности — любого аномального электрического тока — просто стоя рядом с заземленным предметом, имеющим электрический заряд. Согласно OSHA, человек, находящийся на земле, подвергается риску во время электрического повреждения, пытаясь двигаться к точке заземления или от нее.Ступенчатый потенциал — это напряжение между ногами человека, стоящего рядом с заземленным объектом под напряжением. Цель состоит в том, чтобы минимизировать напряжение между ногами и избежать опасных ситуаций.

Сбитые провода, находящиеся под напряжением транспортные средства или инструменты, а также находящиеся под напряжением заземленные деревья или ветки деревьев являются примерами потенциальной опасности поражения электрическим током.

Что делать?

В соответствии с OSHA1, вы должны убедиться, что каждый из ваших сотрудников обучен распознавать и имеет соответствующую квалификацию для работы рядом с любой опасностью поражения электрическим током, которая может возникнуть на рабочем месте.Чтобы избежать потенциальных опасностей, связанных со ступенями, OSHA рекомендует использовать очень короткие перемежающиеся шаги или отойти от места повреждения электрической цепи, держа обе ноги близко друг к другу. Сотрудники, подвергающиеся риску, должны избегать больших шагов и избегать прямого или косвенного контакта с любыми объектами при выходе из опасной зоны.

В отличие от ступенчатого потенциала, потенциал прикосновения — это напряжение между заземленным объектом под напряжением и ступнями человека, контактирующего с объектом.

Чтобы понять потенциал шага и касания, вам необходимо понять, как энергия рассеивается через проводящие объекты.В условиях обрыва полюса или опущенного провода существуют хорошие проводники, обеспечивающие путь к земле, включая металлические ограждения, влажную почву и лужи. Другими проводниками, которые позволяют току проходить на землю, являются деревья, деревянные заборы и опоры. Древесина обычно рассматривается как изолятор, но мокрая древесина будет проводить электрический ток. 2

Когда находящийся под напряжением провод падает через сетчатый забор или прямо на землю, объект и непосредственная область находятся под напряжением, создавая зону высокого напряжения по отношению к земле.Фактическое напряжение зависит от источника, сопротивления объекта и состояния почвы — материала и влажности. Рассеяние напряжения от заземленного проводника — или от заземленного конца заземленного объекта под напряжением — называется градиентом потенциала земли. Напряжение является самым высоким у источника и спадает, когда энергия движется по земле. 3

Два стандарта OSHA предлагают защиту от ступенчатого потенциала:

  • 1910.136 (a) требует, чтобы работники из группы риска использовали защитную обувь, если ее использование защитит пострадавшего сотрудника от поражения электрическим током, например статического разряда или электрического -опасность поражения электрическим током, остающаяся после принятия работодателем других необходимых защитных мер.
  • 1910.269 (p) (4) (iii) (C) требует, чтобы сотрудники были защищены от опасностей, которые могут возникнуть в результате контакта механического оборудования с линиями или оборудованием под напряжением. Работодатели должны принимать защитные меры в дополнение к заземлению оборудования. Пошаговая потенциальная защита является результатом этого изменения. Опасности, характерные для конкретного участка, следует указывать в каждом рабочем инструктаже (см. 1910.269 (c)), чтобы можно было определить, необходимы ли дополнительные меры предосторожности. 4

Ссылки

  1. Краткая карта OSHA «Предотвращение потенциальной опасности поражения электрическим током», http: // www.osha.gov/SLTC/treecare/index.html
  2. Район государственной энергетики Корнхаскер, «Шаговый потенциал вокруг линий электропередачи», http://cornhusker-power.com/safety/step-potential/
  3. Район государственной энергетики Корнхаскер, «Шаговый потенциал вокруг линий электропередачи», http://cornhusker-power.com/safety/step-potential/
  4. «Голос опыта: требования к ступенчатой ​​потенциальной защите», Дэнни Рейнс, журнал «Предотвращение инцидентов», июль-август 2016 г., https: // предотвращение инцидентов.ru / ip-articles / tailgate-safety-themes / voice-of-experience

Что такое шаг и потенциал касания?

Белая книга

Осведомленность о возможности шага и касания: повышение безопасности экипажа линии электропередачи
Прочитать технический документ

Статьи

Защитите себя от наведенного тока — журнал Powerlineman
Читать статью

Остерегайтесь заземления транспортных средств и оборудования — журнал Powerlineman
Читать статью

Защитное соединение и заземление для линейных экипажей — журнал Powerlineman
Читать статью

Понимание ступенчатого и касательного потенциала, вызванного повышением потенциала земли, важно для всех, кто работает с системами передачи электроэнергии высокого напряжения.В типичном применении SNT линия передачи обесточивается и присоединяется к вышке, чтобы на ней было безопасно работать. Однако сама линия передачи действует как очень большая антенна и может принимать большое количество энергии, которую необходимо шунтировать на землю. А если заземление опоры неисправно, потенциал земли может возрасти, что может привести к опасному состоянию.

Шаг потенциала: напряжение между ступнями человека

Когда ток течет от вышки к заземлению, потенциал земли у вышки повышается, и возникает градиент напряжения в зависимости от удельного сопротивления почвы, что приводит к разнице потенциалов между двумя точками на земле.Это называется ступенчатым потенциалом, поскольку он может вызывать напряжение между ногами человека.

Потенциал прикосновения: напряжение между объектом, находящимся под напряжением, и ступнями человека

Если заземление между башней и почвой имеет высокое сопротивление (обычное для некоторых почвенных условий), сама башня (и любой токопроводящий элемент, касающийся башни) может быть под напряжением. Потенциал прикосновения — это напряжение между объектом, находящимся под напряжением, и ступнями человека, контактирующего с объектом.

Мониторинг шага и потенциала касания с помощью SNT

По мере того, как системы передачи электроэнергии становятся все более сложными, а коридоры электропередач переполнены, для параллельных линий под напряжением становится все более обычным передавать энергию (посредством электромагнитной индукции) в линии без напряжения.Кроме того, благодаря сложному контролю мощности, необходимому для управления экологически чистой энергией, уровни мощности на различных линиях могут резко меняться в течение рабочей смены.

Комплект SNT-02 обеспечивает простой в использовании метод постоянного мониторинга и сигнализации о возможном шаге и прикосновении. Просто переместите специальный заземляющий стержень на расстояние примерно 15 футов от вышки, установите прибор и подключите зонд к вышке с помощью стандартной ручки.

Общая практика Лучшая практика
Измерьте шаг и потенциал касания перед началом работы. Измерьте шаг и потенциал касания перед и непрерывно во время работы .
Используйте вольтметр для измерения потенциала. Используйте SNT для отслеживания и оповещения о потенциале.

Три основных метода снижения потенциальных опасностей, связанных со ступеньками и прикосновениями

Опасность повышения потенциала земли

Снижение потенциальных опасностей ступенек и прикосновений обычно достигается с помощью одного или нескольких из следующих трех основных методов.Понимание правильного применения обсуждаемых методов является ключом к снижению и устранению любых опасностей подъема потенциала земли.

Рисунок 1 — Ступенчатый потенциал на опоре электропередачи

Содержание:

  1. Снижение сопротивления заземления (RTG) системы заземления
  2. Правильное размещение заземляющих проводов
  3. Добавление резистивных поверхностных слоев

Только Благодаря использованию сложного программного обеспечения для трехмерного электрического моделирования, которое может моделировать структуры грунта с несколькими слоями и конечными объемами различных материалов, инженер может точно смоделировать и спроектировать систему заземления, которая будет безопасно устранять электрические неисправности высокого напряжения.


1. Снижение сопротивления заземления (RTG)

Уменьшение сопротивления RTG на площадке часто является лучшим способом для уменьшения негативных последствий любого события повышения потенциала земли , где это возможно. Повышение потенциала земли — это произведение тока короткого замыкания, протекающего в систему заземления, на величину RTG системы заземления.

Таким образом, уменьшение RTG снизит рост потенциала земли до такой степени, что ток короткого замыкания, протекающий в систему заземления, действительно возрастет в ответ на уменьшение RTG.Например, если ток короткого замыкания для высоковольтной опоры составляет 5000 А, а РИТЭГ системы заземления 10-, повышение потенциала земли будет 50 000 В.

Рисунок 2 — Потенциал прикосновения на опоре электропередачи

Если Уменьшаем РИТЭГ системы заземления до 5- и в результате ток КЗ увеличивается до 7000 А , тогда нарастание потенциала земли станет 35000 В!

Как видно из приведенного выше примера, уменьшение РИТЭГ может иметь эффект, позволяя большему току течь в землю в месте повреждения, но всегда будет приводить к более низким значениям повышения потенциала земли и касаниям и ступеням. напряжения в месте повреждения.

С другой стороны, дальше от места повреждения, на соседних объектах, не подключенных к поврежденной конструкции, увеличение тока в землю приведет к большему протеканию тока вблизи этих смежных объектов и, следовательно, к увеличению роста потенциала земли. , напряжения прикосновения и ступенчатые напряжения на этих объектах.

Конечно, если они изначально низкие, увеличение может не представлять проблемы, но есть случаи, когда проблема может существовать.

2.Правильное размещение заземляющих проводов

Типичная спецификация для заземляющих проводов на высоковольтных опорах или подстанциях заключается в установке контура заземления вокруг всех металлических объектов, связанных с ними.

Имейте в виду, что может потребоваться для изменения глубины и / или расстояния, на котором контуры заземления заглублены от конструкции , чтобы обеспечить необходимую защиту.

Обычно для этих контуров заземления требуется неизолированный медный проводник сечением не менее 2/0 AWG, проложенный в непосредственном контакте с землей на расстоянии 3 фута от периметра объекта на глубине 18 футов ниже уровня земли.Цель петли — минимизировать напряжение между объектом и поверхностью земли, где человек может стоять, касаясь объекта — , то есть минимизировать потенциалы прикосновения .

Рисунок 3 — Заземление опоры ВН

Важно, чтобы все металлические предметы в среде с повышенным потенциалом заземления были соединены с системой заземления, чтобы устранить любую разницу потенциалов. Также важно, чтобы удельное сопротивление почвы как функция глубины учитывалось при вычислении напряжения прикосновения и ступенчатого напряжения, а также при определении глубины размещения проводников.

Например, в почве с сухим поверхностным слоем с высоким удельным сопротивлением проводники в этом слое будут неэффективными. Слой с низким удельным сопротивлением под ним будет лучшим местом для заземляющих проводов. С другой стороны, если ниже существует еще один слой с высоким удельным сопротивлением, длинные заземляющие стержни или глубокие скважины, простирающиеся в этот слой, будут неэффективными.

Иногда считают, что размещение горизонтальных проводников контура заземления очень близко к поверхности приводит к наибольшему снижению потенциалов прикосновения. Это не обязательно так. , так как проводники, расположенные близко к поверхности, скорее всего, будут находиться в более сухой почве с более высоким удельным сопротивлением, что снижает эффективность этих проводников.

Кроме того, хотя потенциалы прикосновения непосредственно в петле могут быть уменьшены, потенциалы прикосновения на небольшом расстоянии могут фактически увеличиваться из-за уменьшения зоны влияния этих проводников. Наконец, ступенчатые потенциалы в этих местах могут возрасти. Действительно, ступенчатые потенциалы могут быть проблемой вблизи проводников, которые расположены близко к поверхности, особенно по периметру системы заземления.

Обычно для решения этой проблемы можно увидеть проводники по периметру вокруг небольших систем заземления , заглубленных на глубину 3 фута ниже уровня .


3. Резистивные поверхностные слои

Один из простейших методов снижения потенциальной опасности шага и прикосновения — это ношение обуви для защиты от поражения электрическим током . В сухом состоянии обувь для защиты от поражения электрическим током имеет сопротивление в миллионы Ом на подошве и является отличным средством обеспечения безопасности персонала. С другой стороны, когда эти ботинки мокрые и грязные, ток может обойти подошвы ботинок в пленке материала, скопившейся по бокам ботинка.

Мокрый кожаный ботинок может иметь сопротивление порядка 100 Ом. Более того, нельзя предполагать, что широкая публика, которая может иметь доступ к внешнему периметру некоторых объектов, будет носить такое защитное снаряжение.

Еще одна технология, используемая для снижения потенциальной опасности ступенек и прикосновений, — это добавление более резистивных поверхностных слоев. Часто к башне или подстанции добавляют слой щебня, чтобы обеспечить изоляцию между персоналом и землей. Этот слой уменьшает количество тока, который может протекать через человека в землю.Борьба с сорняками — еще один важный фактор, так как во время неисправности растения получают электропитание и могут проводить опасное напряжение в человеке.

Асфальт — отличная альтернатива, так как он намного более устойчив, чем щебень , и рост сорняков не является проблемой. Добавление резистивных поверхностных слоев всегда повышает безопасность персонала при повышении потенциала земли.

Рисунок 4 — Линия 300 В на передающей опоре

Телекоммуникации в условиях высокого напряжения

Когда требуется линия связи на высоковольтной площадке, требуются особые меры предосторожности для защиты коммутационных станций от нежелательных напряжений.Прокладка проводов на подстанции или на вышке может создать опасную ситуацию, поэтому требуются определенные меры предосторожности.

Отраслевые стандарты, касающиеся этих мер предосторожности и защитных требований, описаны в стандартах IEEE 387, 487 и 1590 . Эти стандарты требуют, чтобы было проведено исследование роста потенциала земли, чтобы можно было правильно рассчитать линию пика 300 В.

Для защиты телефонных коммутационных станций стандарты электросвязи требуют использования оптоволоконных кабелей вместо медных проводов.Коробка преобразования медь-оптоволокно должна быть расположена за пределами зоны события повышения потенциала земли на расстоянии, превышающем пиковое значение 300 В или среднеквадратичное значение 212 В (рисунок 4).

Это известно в промышленности как «линия на 300 В» . Это означает, что согласно результатам расчетов, медный провод телекоммуникационной компании не может быть ближе, чем пиковое расстояние 300 В. Это расстояние, на котором медный провод должен быть преобразован в оптоволоконный кабель. Это может помочь предотвратить попадание нежелательного напряжения в телекоммуникационную сеть телефонных компаний.

Текущие формулы для расчета 300-вольтовой линии, перечисленные в стандартах, привели к неправильному толкованию и расхождению во мнениях, что привело к изменению порядка величины в расчетных расстояниях для практически идентичных исходных данных проекта. Кроме того, опыт эксплуатации показал, что строгое применение теории приводит к излишне большим расстояниям. Это привело к множеству компромиссов в телекоммуникационной отрасли.

Самый известный из них — это новый стандарт IEEE Std.1590-2003 , в котором указана отметка 150 м (~ 500 футов) в качестве расстояния по умолчанию, если исследование повышения потенциала земли не проводилось в данном месте.

Ссылка // Стандартное руководство для инженеров-электриков — Системы заземления Дэвида Р. Стокина и Майкла А. Эспарса

Шаговый потенциал

и потенциал касания — необходимо прочитать

Шаговый потенциал — это напряжение между ступнями, то есть один шаг человека, стоящего рядом с заземленным объектом под напряжением.

Потенциал прикосновения — это напряжение прикосновения между объектом под напряжением и ступнями человека, контактирующего с объектом. Это равно разнице в напряжении между объектом и точкой на некотором расстоянии.

Теперь самое важное — понять физический смысл и значение шагового потенциала и сенсорного потенциала.

Из теоретических соображений, True Earth — это проводник глубоко в земле, практически не имеющий сопротивления.С этим определением True Earth сопротивление заземления можно рассматривать как сопротивление между матом заземления или сеткой подстанции и истинной землей. Согласно этому определению, поверхность не является настоящей Землей. Течение может и будет течь по поверхности, но имеет тенденцию уходить вглубь. На рисунке ниже наземная сеть — это заземляющий коврик.

Теперь рассмотрим замыкание на землю передающей башни в районе подстанции. Ток короткого замыкания в опоре электропередачи будет проходить по заземляющему проводнику и опорам, а затем распространяться по поверхности, прежде чем уйти глубже, тем самым создавая потенциальную опасность для находящихся поблизости рабочих коммунальных служб.Чем ближе к опорам башни, тем больше концентрация тока и выше напряжение. Чем шире расставлены ноги человека или чем больше расстояние от рук (если они касаются конструкции) до ног (если они находятся под потенциалом земли), тем больше градиент напряжения на теле. Именно по этой причине оцениваются потенциалы Step и Touch и принимаются меры для приведения их в безопасные пределы.

Ток вызывает падение напряжения на поверхности земли.Человек, стоящий с расставленными ногами, будет развивать часть этой разности потенциалов от ступни к ступне. Сопротивление увеличивается по мере того, как ток течет от точки входа в почву по заземляющему стержню или опоре башни. Следовательно, опасность для персонала наиболее высока вблизи точки входа, поскольку падение напряжения на одном и том же участке становится все меньше и меньше с расстоянием. Следовательно, градиент напряжения в диапазоне типичного шага человека составляет Шаговый потенциал .

Потенциал прикосновения — это потенциал, который может быть установлен между точкой, в которой человек стоит на земле, и точкой, в которой происходит некоторый контакт с оборудованием, например, если положить руку на забор подстанции.

В технических стандартах

для расчета потенциалов прикосновения используется расстояние в один метр. Расстояние в два метра используется, когда два или более объекта находятся внутри зоны проведения мероприятия. Например, человек может протягивать обе руки и одновременно касаться двух предметов, таких как опора башни и металлический шкаф.

Снижение вероятности наступления и прикосновения обычно достигается с помощью одного или нескольких из следующих трех основных методов:

  • Уменьшение сопротивления заземления системы заземления
  • Правильное размещение заземляющих проводов
  • Добавка резистивных поверхностных слоев

Таким образом, если когда-либо произойдет какое-либо происшествие на территории подстанции, никогда не убегайте, а сделайте шаг поменьше, чтобы выйти из подвала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *