Определение шагового напряжения: Шаговое напряжение, правила перемещения в зоне шагового напряжения

определение, радиус действия, способы выхода

Гуляя по пустырю или в лесу, в поле, возле линий электропередач, и даже в городе возле своего дома, увидев кабель лежащий на земле, не спешите радоваться своей находке и возможной выгоде потому что это может быть опасно. Как от камня брошенного в воду, во все стороны от него растекается ток, с каждым сантиметром ослабевая. Электричество не имеет цвета и запаха, и никак себя не проявляет если нет контакта. Невозможно на глаз определить, есть напряжение в проводе или нет.

• Определение опасности
• Безопасный выход из зоны поражения
• Как освободить человека?

Определение опасности

Что такое шаговое напряжение — это напряжение, которое может возникнуть вблизи от упавшего рабочего провода или кабеля, растекаясь по поверхности земли и создавая опасный потенциал между двумя точками, на расстоянии одного шага человека (обычный шаг взрослого мужчины около 80 см). В зависимости от напряжения и расстояния до точки контакта провода и нахождении человека эта величина может достигать от десяти до нескольких тысяч вольт на один шаг.

Часто, после бури упавшие деревья ложатся на воздушные линии, обрывая провода или ломая опоры кидают ВЛ на землю, создавая таким образом причину данного явления, и опасность возникновения потенциала в зоне возможного поражения. Во время таких аварий отключение на подстанции происходит в несколько этапов. Сначала автоматически подается повторно напряжение, проверяя устранилась ли причина. Это нужно в том случае, если возможно причина самоустранилась, освободив линию из своих ветвей или лап в случае мелких животных или птиц, которые по неосторожности перекрыли воздушный изолятор. Нет гарантии что автоматика отработает четко, определив обрыв или провисание провода с качающейся веткой и обесточив линию.

Пересекая линии электропередач убедитесь в отсутствии на вашем пути свисающих проводов и лежащих на деревьях кабелей. По стволу также расходится ток, создавая потенциал вокруг него.

Пример опасной ситуации вы можете просмотреть на видео:

Наглядное действие дерева на ЛЭП

Безопасный выход из зоны поражения

Безопасным считается расстояние более 20 метров от источника высокого потенциала. Несмотря на это, считается, что максимальный радиус поражения шагового напряжения составляет 8 метров, если в месте обрыва опасное напряжение составляет выше 1000 вольт и 5 метров, если значение не превышает 1000 вольт.

В то же время начиная с 380 В и выше, напряжение считается опасным, т.к. способно вызвать такой шаговый потенциал. Чтобы покинуть опасную зону, безопасно выйти, не нужно быстро бежать, делая длинные шаги. Шаговое напряжение увеличивается при увеличении длины шага, и наоборот. Пока ноги рядом угрозы для жизни не возникнет. Выходить из зоны высокого электрического потенциала нужно, переступая с ноги на ногу, делая небольшой шаг в пределах размера ступни (такое перемещение еще называют гусиным шагом). Ни в коем случае не пробуйте выпрыгнуть из зоны поражения на одной ноге. Такой способ выхода конечно действенный, но если вы упадете на руки либо локти, возникнет шаговое напряжение более высокой величины, что может сразу же привести к летальному исходу.

Эффективными средствами защиты при такой опасности считаются галоши и перчатки из диэлектрической резины. Если вдруг под рукой у вас оказались такие средства, обязательно нужно передвигаться в них.

С условиями безопасного выхода из зоны растекания электрического тока вы можете также ознакомиться, просмотрев видеоуроки:

Как передвигаться рядом с обрывом ЛЭП

В каких случаях опасность уменьшается

Как освободить человека?

Если вы были не одни и ваш спутник впереди внезапно упал, попав в зону растекания шагового напряжения, потому что электроток вызвал непроизвольное сокращение мышц ног, не стоит бросаться к нему бегом. Нужно оценить ситуацию и подходить к нему мелкими шагами, обмотав руки сухой одеждой, оттянув пострадавшего из зоны поражения.

Под шаговое напряжение можно попасть и дома, прикоснувшись к включенному в сеть неисправному электроприбору, образовав таким образом электрическую цепь. Для избежания таких несчастных случаев в квартирном щитке необходимо установить УЗО либо организовывать систему заземления вместе с системой уравнивания потенциалов.

Что делать если на ваших глазах человек попал под действие электротока в помещении? Не паниковать, первым делом нужно разорвать цепь, выключив рубильник или автомат питания. Если нет такой возможности, сухим деревянным предметом, обмотав руки сухой одеждой, помня о своей безопасности, попытаться освободить пострадавшего этим предметом, откинув его или поместив между человеком и источником, чтобы разорвать цепь. На картинках ниже показаны меры, которые нужно предпринять для освобождения пострадавшего, в том числе после поражения шаговым напряжением:

Освободив человека, оттяните его в безопасное место, прощупайте пульс и посмотрите на реакцию зрачков на свет.

Вызовите скорую и начинайте экстренную сердечно-легочную реанимацию, искусственное дыхание и массаж сердца, до приезда бригады скорой помощи.

Если пострадавший пришел в сознание положите его набок, чтобы внезапный рвотный рефлекс не попал в дыхательные пути. Более наглядные пошаговые действия вы можете узнать в нашей статье — как оказать помощь при поражении электрическим током. Помните что каждый пункт в правилах, это жизнь или горький опыт пострадавшего.

Азы электробезопасности

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, что такое шаговое напряжение, какая причина его возникновения и что самое главное — как определить опасность и покинуть эту зону. Берегите себя и напоминаем еще раз — обходите стороной оборванные провода, минимум за 8 метров, т.к. на таком расстоянии опасный потенциал снижается до нуля.

Будет полезно прочитать:

• Что такое система уравнивания потенциалов
• Как сделать заземление в частном доме
• Почему стиральная машинка бьет током

Все о шаговом напряжении — важно знать

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Сегодня мы поговорим о напряжении шага.

Обсудим причины его возникновения, риски, связанные с попаданием под воздействие шагового напряжения, расскажу как избежать поражения током и не только.

Эту информацию необходимо знать каждому!

 

Содержание статьи:

• Что такое шаговое напряжение
• Причины возникновения шагового напряжения
• В чем заключается опасность
• Зона шагового напряжения
• Правила перемещения в зоне опасности
• Расчет шагового напряжения
• Выход из зоны шагового напряжения
• Первая помощь при поражении током
• Средства защиты

 

Что такое шаговое напряжение

Как часто вы видите ток, протекающий по проводам? Всем известно, что ток невидим. Увидеть его, значит столкнуться с аварийной ситуацией лицом к лицу.

Например, при коротком замыкании в цепи образуется электрическая дуга. 

Если оголенный провод падает на землю, такой реакции не происходит, но вокруг места касания этого провода будет напряжение. На расстоянии шага оно представляет большую опасность.

В этой и подобных ситуациях: разницу потенциалов между двумя точками  электрической цепи тока, находящимися на расстоянии шага одна от другой, на которых одновременно стоит человек, называют шаговым напряжением или напряжением шага.

Чтобы разобраться откуда возникает данное напряжение рассмотрим причины. 

 

Причины возникновения шагового напряжения

По принципу проводимости электрического тока все материалы делятся на проводники и диэлектрики. Так, например, земля являет проводником, особенно в сырую погоду. Если при обрыве провода линии электропередачи, он касается земли, то там образуется опасная зона, в которой и возникает напряжение шага.

Подобная ситуация происходит, когда молния попадает в молниеотвод, который соединён с электроустановкой. В этом случае образуется контакт между токопроводящими элементами установки и землей, на которой образуется зона под напряжением.

Причиной для образования зоны опасного напряжения шага может послужить:

• Авария на электрической подстанции;
• Короткое замыкание воздушных линий на улице или кабельных — в помещении.

Все вышеперечисленные случаи представляют опасность для людей и животных.

 

В чем заключается опасность

Представьте ситуацию: на земле лежит оборванный провод и как может показаться на первый взгляд не представляет никаких признаков угрозы, а ведь он может быть под напряжением.

Напомню, земля — хороший проводник электричества. Когда человек оказывается в непосредственной близости с проводом, он незаметно попадает под действие шагового напряжения. Опасность заключается в том, что между ног образуется разность потенциалов.

Попадая под воздействие электрического тока, человек пытается сделать шире шаг, а в этот момент разница потенциалов становится выше. В итоге непроизвольные судорожные сокращения мышц приводят к падению человека на землю.

При падении происходит увеличение расстояния между точками касания земли, что в свою очередь представляет повышенною опасность.

Когда мы говорим про оборванный провод, касающийся земли своим оголенным концом, то и не задумываемся какую опасность он может представлять. Чем выше напряжение поврежденной линии, тем более опасна зона действия этого напряжения.

Целые воздушные линии или кабельные системы не представляют опасности, но при аварийной ситуации природного или технического характера они представляют большую угрозу.

Например попадание молнии в молниеотвод, опору электропередач или просто в дерево, вызывает растекание электрического тока через проводники на землю. В этом месте и образуется опасная зона шагового напряжения.

 

 

Правило выживания гласит:

Во время грозы и молнии нужно подальше находиться от высоких деревьев, зданий и строений.

В сырую погоду вообще старайтесь не приближаться к открытым (неизолированным) электроприборам и технике. Помните, если одной ногой стоять на заземлителе, а второй на расстоянии шага от него, то к добру это не приведет. И учитывайте, что среднестатистическая длина шага мужчины, равна 0,81 м.

Тело человека включается в электрическую цепь, как нагрузка, и происходит вредное воздействие электрического тока на организм. Но если обувь человека сделана из не проводящих ток материалов, например в резиновых сапогах – вероятность получения травмы меньше.

Риском в данной ситуации может стать наличие алкоголя в крови и наличие открытых ран на ногах. Потому что данный факт влияет на проводимость человека. А так как кожа является защитным диэлектриком, то нарушение кожного покрова снимает вашу защиту.

Помимо проводимости, риском может стать температура окружающей среды. Ведь чем она выше, тем более опасно находиться в зоне риска.

Во всех ранее перечисленных случаях представлена опасность шагового напряжения для жизни человека, животных и особенно детей. Поэтому ограничьте игру ваших детей вблизи электроустановок.

 

Зона опасности шагового напряжения

Зона растекания тока может быть в радиусе порядка 10 и более метров от места касания земли оборванного провода. Радиус зоны опасности, которая находится под напряжением, зависит от нескольких факторов.

Во-первых: расстояние от источника опасности. Чем удаленнее, тем опасность меньше.

Во-вторых: напряжение линии оборванного провода: 0,4; 1; 3; 6; 10; 35; 110; 220 кВ.

Если влажность земли, по которой будет протекать ток, будет выше нормы, то нужно принять во внимание, что в перечисленных выше случаях радиус действия увеличивается. Исходя из всех вышеперечисленных условий, особо опасной является зона, расположенная в радиусе 8-10 метров от источника.

 

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

В радиусе действия напряжения необходимо передвигаться соблюдая технику безопасности.

Передвигаться нужно не отрывая ног от земли с шагом не более длины стопы. Ни в коем случае не касайтесь руками оголенных проводов и кабелей, пока не убедитесь, что напряжение снято!

Запрещается!

Бежать или двигаться по спирали в радиусе действия шагового напряжения.

Согласно правилам, передвижение ремонтного персонала в радиусе поражения током должно выполняться после проведения расчета предельного шагового напряжения и его радиуса.

 

Расчет шагового напряжения

Рассчитывают величину напряжения по формуле:

Из формулы видно, что напряжение шага напрямую зависит от тока короткого замыкания, удельного сопротивления грунта и обратно пропорционально разнице потенциалов между двух точек грунта, умноженной на 2π.

Под двумя точками подразумевают разность соотношений между длиной до места аварии и суммой расстояний от места повреждения до субъекта и расчетную длину шага. При расчетах, шаг человека или животного принимают значение равное 0,7-1 метр.

Так как шаговое напряжение протекает сквозь землю, а она в свою очередь состоит из разных слоев грунта, то для проведения точных расчетов необходимо умножить сопротивление грунта на соответствующий коэффициент.

Пример расчета.

При токе замыкания на землю в 400 Ампер, сопротивлении грунта 150 Ом*м (суглинок), расстоянии от человека до места касания проводом земли в 15 метров и расстоянии шага 0,50 м мы получаем напряжение 20,5 Вольт.

Ток замыкания будет зависеть от напряжения сети и соответственно, чем он выше, тем больше напряжение шага. Отсюда и вытекает рекомендация по сокращению расстояния при ходьбе в опасной зоне. Но чем ближе к источнику опасности, тем напряжение больше в несколько раз.

На расстоянии от источника 10 метров напряжение шага, при тех же параметрах, будет уже 45 Вольт, что в свою очередь является небезопасным для человека.

 

Выход из зоны шагового напряжения

Когда вы поздно заметили оголенный провод, касающийся земли, то есть оказались в зоне действия, то передвигаться нужно «гусиным шагом», направляясь прямо от места касания провода в противоположную сторону.

Прыгать или передвигаться на одной ноге, как советуют некоторые люди — опасно!

Так как при падении все ваше тело окажется под действием того напряжения, от которого вы хотели уйти. В таком случае поражение будет нанесено всему организму. Будьте внимательны!

 

Первая помощь при поражении током

Постоянно думай о собственной безопасности!

1. Начать оказание первой помощи необходимо немедленно. Первым делом нужно обязательно освободить пострадавшего от действия электрического тока.
2. Затем сразу же вызвать скорую помощь!
3. При отсутствии дыхания и сердцебиения приступить к искусственному дыханию и массажу сердца.
4. По возможности наложить стерильную повязку на место электрического ожога.
5. Обеспечить покой пострадавшему.

Пострадавшего независимо от его самочувствия следует направить в лечебное учреждение.

Что нельзя делать с пострадавшим и почему:

• Закапывать в землю (будет затруднено дыхание, что повлияет на работу сердца)
• Обливать водой (происходит охлаждение организма)
• Загрязнять поверхность ожога (начинает развиваться столбняк или гангрена)

 

Средства защиты

По регламенту «Охраны труда» рабочие должны соблюдать меры защиты и передвигаться по зоне в диэлектрических ботах, иметь при себе диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, измерители напряжения, монтажные инструменты с изолирующими рукоятками.

Что касается работников электрических профессий самым основным риском является работа без наряда допуска. Когда вы знаете, что должно быть отключено и где заземлено, вы можете работать безопасно.

Помимо наряд-допуска существует оценка риска, которая поможет вам сориентироваться на объекте и избежать опасности. Оценка риска — это документ, в котором указан предполагаемый ущерб здоровью и жизни работника, связанный с производством работ на объекте.

 

В завершении жизненная мудрость. Будьте осторожны и соблюдайте технику безопасности, это поможет вам спасти вашу жизнь. Всегда смотрите не только по сторонам, но и под ноги, тем более, если находитесь в знакомой вам местности, порой за ночь может все измениться. 

С уважением, Сергей Александрович.

Испытание ступенчатым напряжением HIPOT — высоковольтный тестер HIPOT

Испытание ступенчатым напряжением Hipot

Испытание ступенчатым напряжением Hipot рекомендуется для ИУ с рабочим среднеквадратичным напряжением 2300 В и выше. Это делается для двигателей с любым рабочим напряжением, когда требуется больше информации, чем дает 1-минутный тест Hipot.

В тесте ступенчатого напряжения Hipot напряжение обычно повышается с равными шагами. На каждом этапе напряжение и измеренный ток записываются через 1 минуту в соответствии со стандартом IEEE 9.5. Количество ступеней определяется оператором испытания и может составлять от 5 до 30 и более ступеней напряжения. 10 ступеней являются общими для двигателей среднего напряжения; для высоковольтных двигателей можно использовать больше ступеней. Профили для испытаний ступенчатым напряжением программируются в iTIG III D, включая количество шагов, время задержки на каждом шаге и скорость изменения напряжения.

Ступенчатые тесты предоставляют больше информации

Hipot Ступенчатые тесты напряжения предоставляют гораздо больше информации, чем 1-минутный тест Hipot, поскольку данные записываются по мере повышения напряжения. Изобразив кривую зависимости тока от напряжения, обычно можно определить, является ли ток утечки в основном следствием загрязненных грязных обмоток или пробоем изоляции, как показано на рисунках ниже.

Предотвращение дуги

При проверке шаговым напряжением тестер двигателя может завершить проверку до возникновения дуги, используя предел ROC (текущий предел ускорения). Оператор-испытатель также может вручную прервать испытание, если ток утечки увеличивается.

Современные тестеры Hipot и электродвигателей имеют функцию обнаружения дуги, которая немедленно останавливает испытание при обнаружении дуги вместо того, чтобы продолжать повышать напряжение при все более и более сильном дуговом разряде.

К сожалению, дуга может возникнуть вскоре после того, как ток утечки начнет увеличиваться. В соответствии с IEEE 95 ускорение может начинаться на 5 % или менее ниже напряжения дуги. В этих случаях внезапного пробоя изоляции момент ускорения тока может быть не обнаружен.

Чистый проход A: прямой, слаботочный

Чистый проход A: прямой, слаботочный

Хороший результат; Двигатель 3300 В, испытательное напряжение 7600 В: 

Кривая исправных обмоток представляет собой более или менее прямую линию, как показано на графике. Ток зависит от того, насколько загрязнены обмотки. В этом случае ток и уровень загрязнения низкие с общим током утечки менее 1,4 мкА.

 

 

4 испытания одного и того же двигателя с повышением уровня загрязнения

Результат OK; Двигатель 4000 В, испытательное напряжение 9000 В: 

С течением времени были проведены четыре испытания ступенчатого напряжения по 10 точкам. Две нижние кривые первых двух тестов очень хороши.

Красная и синяя кривые следующих двух тестов показывают незначительное ускорение тока. Но максимальный ток по-прежнему относительно низок и составляет 11 мкА, а ускорение начинается выше 7000 В, что значительно выше пикового рабочего напряжения.

Повышенная общая утечка в основном связана с увеличением загрязнения поверхности обмотки (включая влагу) по результатам предыдущих испытаний.

Если бы ускорение тока было значительным и синяя линия сместилась ближе к вертикали, это указывало бы на пробой изоляции.

 

Опасность: Начало пробоя изоляции при превышении пикового рабочего напряжения, сильное загрязнение

Опасность; Двигатель 6000 В, испытательное напряжение 11 700 В :

Тест, представленный синей кривой, не завершил тест досрочно, потому что максимальный ток около 25 мкА не достиг предела общего тока утечки, а ускорение тока было недостаточно высоким, чтобы превысить выбранный предел ROC, равный 2 ( текущая скорость изменения между шагами напряжения).

Однако ускорение тока утечки и уровень тока в конце испытания указывают на слабую изоляцию, которая начинает разрушаться. Текущее ускорение начинается медленно примерно при 6000 В, поэтому состояние двигателя вызывает беспокойство, но все еще в порядке.

Во время теста дуга не обнаружена, так как это привело бы к преждевременному прекращению теста. При более низком пределе ROC испытание было бы остановлено до достижения полного испытательного напряжения.

 

Проблема: пробой изоляции при пиковом рабочем напряжении

Проблема: двигатель 4160 В, испытательное напряжение 9320 В:

отключается в конце шага 7 при напряжении около 6500 В, поскольку ускорение измеренного тока превысило предел ROC от шага 6 до шага 7.

При быстром ускорении тока вероятность возникновения дуги значительно возрастает, но здесь этого не произошло. Пробой происходит при пиковом рабочем напряжении 5882 В. В результате двигатель может работать какое-то время, но находится на пути к полной поломке.

В целом любое отклонение от плавной кривой следует рассматривать как потенциальное предупреждение. Очень резкое падение тока проводимости встречается редко, но когда оно происходит выше пикового рабочего напряжения для обмотки, это может указывать на приближающееся повреждение изоляции. Механическое истирание и растрескивание могут привести к резкому и неожиданному пробою изоляции.

Испытания шаговым и контактным напряжением

JavaScript не активен

Вы отключили JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы использовать все функции, которые мы предлагаем.

В критических местах, таких как заборы или другие металлические детали, могут возникать опасные шаговые напряжения и напряжения прикосновения. Поэтому крайне важно измерять шаговое напряжение и напряжение прикосновения в местах внутри и вокруг подстанции, чтобы обеспечить безопасность людей и животных.

Токи, имитирующие условия неисправности, подаются таким же образом, как и при измерении импеданса земли, через источник переменного тока с переменной частотой в точку заземления в удаленном месте.

Измеренные напряжения сопоставляются с наихудшими сценариями отказов и реакций защиты, чтобы определить, соответствует ли система заземления национальным нормам.

Эксперт рекомендует

CPC 100 + CP CU1 + HGT1

С помощью CPC 100 возможны прямые измерения напряжения на устройстве, тогда как с PTM снятие напряжения выполняется с помощью нашего мобильного портативного измерителя HGT1.

HGT1 — портативный вольтметр с батарейным питанием и встроенным анализатором спектра на основе БПФ. Встроенные резисторы с электронной настройкой позволяют пользователям имитировать импеданс человеческого тела. Он обеспечивает широкий динамический диапазон в сочетании с высокой чувствительностью, что позволяет пользователям измерять даже очень малые напряжения и надежно отличать их от помех и помех.

CPC 100

Универсальный комплект для проверки первичного ввода объектов подстанций

CP CU1

Соединительный блок для ввода в линии электропередачи и высоковольтные кабели

HGT1

Ручной тестер заземления

Преимущества этого решения

Безопасность персонала

Испытания шаговым напряжением и напряжением прикосновения являются очень важным фактором, когда речь идет об обеспечении безопасности человека на подстанции и прилегающих территориях, особенно во время электрической неисправности.

Умный и мощный

С помощью CPC 100 + CP CU1 вы можете генерировать тестовый ток на частоте, отличной от сети, чтобы избежать ошибок измерения, и подавать его в линию электропередачи для измерения истинных значений шага и напряжения прикосновения.

Шумоподавление

С помощью частотно-селективного вольтметра HGT1 шаговое напряжение и напряжение прикосновения могут быть измерены на тех же частотах, что и подаваемый испытательный ток. Это обеспечивает эффективное подавление шума для высокоточного измерения.

Полностью автоматизированное тестирование

PTM для HGT1 обеспечивает полностью автоматизированное тестирование шагового напряжения и напряжения прикосновения, а также использует GPS для отслеживания контрольных точек и оценки в реальном времени в соответствии с применимыми стандартами.

Другие решения

COMPANO 100 + HGT1

COMPANO 100 позволяет легко генерировать испытательный ток на частоте, отличной от сетевой, чтобы избежать ошибок измерения. Это делает результаты испытаний шаговым напряжением и напряжением прикосновения особенно точными.

В сочетании с ручным частотно-селективным вольтметром HGT1 вы можете измерять шаговое напряжение и напряжение прикосновения на тех же частотах, что и подаваемый испытательный ток, и легко получать доступ к различным точкам измерения.