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!
- Начать оказание первой помощи необходимо немедленно. Первым делом нужно обязательно освободить пострадавшего от действия электрического тока.
- Затем сразу же вызвать скорую помощь!
- При отсутствии дыхания и сердцебиения приступить к искусственному дыханию и массажу сердца.
- По возможности наложить стерильную повязку на место электрического ожога.
- 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.
Похожие материалы:
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.
Опасность электрического тока с большим напряжением появляется не только, если коснуться провода без изоляции. Провод линии электропередач, оборвавшийся во время бури и грозы, представляет не меньшую опасность. В определенном радиусе от провода, находящегося под напряжением возникает сильное электрическое поле, опасное для человека. Коварство явления заключается в том, что его нельзя предварительно увидеть или почувствовать, оно не излучает звуков или запаха. Однако, оторвавшись, кабель представляет серьезную опасность поражения шаговым напряжением.
Что такое шаговое напряжение
При замыкании на землю кабель излучает электричество. При этом ток никуда не исчезает, а на поверхности грунта в определенном радиусе создается участок растекания. Шаговое напряжение – это явление, возникающее между точками зоны активности вблизи электрического провода с большой силой тока. Условия возникновения шагового напряжения – касание высоковольтного кабеля к земле или другой поверхности. Причины возникновения следующие:
- обрыв кабеля ЛЭП или локального провода;
- авария на подстанции;
- попадания молнии в опору ЛЭП;
- короткое замыкание высоковольтных проводов.
В случае обрыва на электрической подстанции включается система поэтапного автоматического отключения. Сначала происходит обесточивание линии, однако через некоторое время ток на поврежденный кабель подается повторно. В некоторых случаях причина замыкания устраняется автоматически: воздушный изолятор может быть перекрыт ветками или птицами. Поэтому даже обесточенный кабель является потенциальной опасностью шагового напряжения.
Максимальный радиус поражения
Радиус шагового напряжения напрямую зависит от напряжения, поданного на оборванный провод. Потенциальную опасность для человека представляет электричество напряжением более 360 Вольт. При минимальном значении особую опасность представляет зона шагового напряжения ближе 3 метров к источнику электричества. При росте величины до 1000 Вольт опасной считается область до 5 метров.
При обрыве ЛЭП или аварии на подстанции источник тока значительно превышает 1000 Вольт. В этом случае радиус поражения достигает 8 метров. При больших токах опасная зона значительно превышает эту величину, но ток на расстоянии 12-15 метров от источника не представляет смертельную опасность. Значение безопасного электричества для шагового напряжения – 40 Вольт. На расстоянии от 8 до 20 метров от источника шаговое напряжение редко превышает эту величину.
Наибольшая поражающая сила получается когда человек одной ногой станет на провод, а второй – в шаге (80 см) от него. При этом расстояние между ступнями играет не меньшую роль, чем удаление от источника. Именно на этом расстоянии возникает разность потенциалов между двумя точками, обуславливающая поражение током человека.
Уровень опасности значительно повышается во влажную погоду. Так, мокрый асфальт или грунт является лучшим проводником, чем сухая земля. Он обладает большим сопротивлением. Поэтому во время дождя или в болотистой местности следует быть максимально внимательным.
Правила перемещения в зоне шагового напряжения
Лучший способ не стать жертвой шагового напряжения – избегать опасности поражения. Для этого требуется быть предельно внимательным, особенно во влажную погоду и при ограниченной видимости. При пересечении линий электропередач в ветреную погоду требуется убедиться в отсутствии оторвавшихся проводов. Кроме кабелей, упавших на землю, опасность представляют источники, обмотанные вокруг столбов или деревьев. При обнаружение следует обойти провод за 10-15 метров. В случае, если кабель упал непосредственно возле человека, необходимо сохранять спокойствие и следовать следующему алгоритму:
- Встать прямо на 2 ноги, максимально сведя пятки;
- Определить ближайший путь от потенциального источника напряжения, минуя препятствия;
- Аккуратно совершить поворот в нужное направление;
- Передвигаться от источника максимально мелкими шагами;
- После выхода из опасной зоны незамедлительно обратиться в МЧС для устранения опасности.
Наиболее эффективно при выходе из опасной зоны является передвижение гусиными шагами. Это значит, что передняя пятка практически касается носка задней ноги, нога при шаге переставляется на длину ступни. Таким образом сохраняется минимальное расстояние между ступнями, которого не хватает для возникновения опасного напряжения.
Такой способ движения отнимает много сил, однако является наиболее безопасным. Движение необходимо производить максимально быстро, но без спешки и паники (по статистике во время любых ЧП именно паника является причиной 80% несчастных случаев). Бежать или пытаться выпрыгивать из опасной зоны категорически запрещается.
При выходе можно постепенно увеличивать интервал шага на несколько сантиметров, однако делать это рекомендуется при удалении на 5-7 метров от источника опасности. Признаками шагового напряжения является покалывание в конечностях, при большем значение напряжения – спазмы, резкая боль. В исключительных случаях возможен паралич ног. Спазм конечностей особо опасен, так как вызывает непроизвольное сокращение мышц и может привести к падению (после чего покинуть опасную область самостоятельно практически невозможно).
Еще одним действенным, но запрещенным по технике безопасности способом безопасного выхода зоны являются прыжки на одной ноге. Соприкосновение с землей только одной конечностью в этом случае полностью безопасно, но при падении на вторую ногу или руку существует риск опасного для жизни поражения.
Как вытащить человека из зоны шагового напряжения
При попадании в опасный радиус от источника рекомендуется выбираться самостоятельно. Однако, если человек не может самостоятельно покинуть её, его необходимо вытаскивать. Делать это нужно так же, как и при выходе из зоны: мелкими шагами. При этом требуется обмотать руки сухой одеждой, в лучшем случае – изоляционными материалами, после чего медленно, мелкими шагами вытянуть человека.
Помочь при выходе из зоны шагового напряжения поможет одежда с изоляцией: прорезиненные ботинки и перчатки. Именно этот вид одежды используется работниками, обслуживающими ЛЭП и службами МЧС для устранения неисправностей и опасностей.
После выхода из опасной зоны
Первым делом необходимо оценить свое состояние (или состояние спасенного, оказав пострадавшему первую помощь). Обычно после выхода человек чувствует себя нормально, но в некоторых случаях наблюдаются проблемы со здоровьем. Необходимо сосредоточиться и оценить свое состояние, обратить внимание на сердце и легкие. По статистике ВОЗ у 20% людей после самостоятельного выхода из зоны шагового электричества наблюдаются проблемы с этими органами. После этого необходимо обратиться в МЧС для устранения опасности, а при подозрении на плохое состояние здоровья – вызвать «скорую». Не лишним будет и прохождение медицинского обследования в течение нескольких дней.
Шаговое напряжение — разница потенциалов на участке земли, на котором происходит растекание тока, при расстоянии между точками, равном стандартному шагу человека, то есть 0,8–1 м. Величина этого показателя зависит от физических свойств грунта (удельного сопротивления), частоты и силы тока, растекающегося по участку, и ряда других параметров.
Попавший под его воздействие чувствует покалывание в ногах, в тяжёлых случаях появляются судороги. При панических попытках покинуть аварийную зону неподготовленный человек старается убежать, причём быстро с максимально возможной длиной шага. Во многих случаях это становится причиной летальных исходов.
Благодаря эффекту рассеивания электрического тока опасность поражения шаговым напряжением уменьшается при удалении от точки соприкосновения аварийного провода с землёй. На расстоянии в пределах 20 м при нормальных условиях вероятность получения удара током уже стремится к нулю.
Причины его появления
В непосредственной близости от высоковольтных ЛЭП, на участках с кабельными коммуникациями представляет опасность возникновения такого явления, как шаговое напряжение. Возникает подобный эффект при различных обстоятельствах. Например, причиной появления может стать обрыв линии ЛЭП, при котором один из проводников упал на землю. Кроме того, опасность представляют и зоны, расположенные вокруг штатных заземлителей электрооборудования, при аварийных ситуациях с КЗ на землю.
Существует вероятность возникновения шагового напряжения и при пробое изоляции высоковольтных подземных кабелей при отказе автоматических защитных устройств, которые должны обесточить линию в аварийных ситуациях.
По этой причине не рекомендуется находиться в зонах расположения ЛЭП и подземных коммуникаций, особенно в условиях повышенной влажности, а тем более при дожде.
Виды шагового напряжения
Наиболее опасным считается шаговое напряжение, возникающее при одиночном заземлителе. К этому случаю можно приравнять ситуацию с упавшим на землю проводом ЛЭП. При этом максимальный потенциал будет именно в точке соприкосновения с поверхностью или в месте установки заземлителя.
За счёт рассеивания тока по грунту с увеличением расстояния от точки заземления величина потенциала падает, причём значение меняется по изогнутой кривой, с максимальным уменьшением именно на первом её участке. Поэтому самым опасным считается шаг, при котором одна нога расположена непосредственно на проводе или над заземлителем, а вторая на расстоянии 0,8–1 м. Потенциально опасным считается нахождение на расстоянии до 8 м при напряжении не более 1 кВ, а для высоковольтных сетей этот показатель уменьшается до 4-5 м.
Аналогичная картина наблюдается и при наличии групповых заземлителей, с той только разницей, что общий потенциал распределяется по всем заземляющим проводникам. То есть, общее шаговое напряжение (разница потенциалов) на расстоянии одного шага человека будет меньшим. А при нахождении ног на разных заземлителях никаких последствий ощущаться не будет, так как величина потенциала у них одинаковая.
Значения шагового напряжения
Из физических предпосылок возникновения такого эффекта становится понятным, что величина шагового напряжения зависит от величины удаления от заземлителя или упавшего провода, расстояния между ступнями ног.
При этом можно выделить следующие основные значения:
- Максимальное — возникает в случаях, когда одна ступня находится на проводе или на грунте над заземлителем, а вторая на расстоянии 80–100 см. Это объясняется крутизной падения кривой графика зависимости потенциала от расстояния до точки заземления. Именно на этом участке разница потенциалов будет максимальной.
- Минимальное значение возможно только при значительном удалении от точки контакта провода с землёй. В этой зоне уже не наблюдается рассеивание электрического тока, поэтому разница потенциалов не возникает при любой величине шага.
- Нулевое значение характерно для тех ситуаций, когда ступни ног находятся на точках, для которых характерны одинаковые потенциалы. Такое становится возможным, если стать на элементы группового заземлителя или держать ступни практически вплотную.
Именно на этих данных и обоснованы правила выхода из зоны шагового напряжения, возникающей при аварийной ситуации. Практика показала, что придерживаться этих рекомендаций следует до тех пор, пока расстояния до центра зоне не превысит значение 20 м.
Перемещения в зоне шагового напряжения
Главная задача — ставить ноги так, чтобы между точками соприкосновения с землёй была минимально возможная разница потенциалов.
Так как изменить величину потенциалов человек не может, а оставаться на месте также не вариант, ведь неизвестно, сработает ли защитная автоматика или нет, безопасный выход возможен только при максимальном уменьшении величины шага. Поэтому рекомендуется покидать зону поражения «гусиным шагом». Этот способ предполагает следующие действия:
- Не отрывайте ноги от поверхности земли, перемещайте ступни, перетягивая по грунту.
- За каждый шаг переставляйте ногу так, чтобы пятка одно поравнялась с носком другой(рис.б).
- Если делать такие шажки ещё меньшими, это может увеличить время выхода, но снизит риск поражения электрическим током.
Не рекомендуется прыгать на одной ноге, хотя такие советы можно услышать. Если рассматривать ситуацию с точки зрения разницы потенциалов, то такой вариант хорош. Но не стоит забывать об опасности споткнуться, попасть на кочку или в яму, ведь идеальных условий в поле не бывает. В результате таких происшествий удержаться на ногах будет сложно, а при падении разница потенциалов увеличится, так как расстояние между точками будет равняться росту человека. Именно такие падения становятся причиной большинства летальных исходов. Не спешите, передвигайтесь «гусиным шагом».
Выход из зоны шагового напряжения
Чтобы повысить свои шансы на спасение, при попадании в зону действия шагового напряжения действуйте по следующей схеме:
- Если находитесь недалеко от ЛЭП, действующих трансформаторных подстанций, другого электрооборудования, при возникновении ощущения пощипывания в ногах, появлении судорог остановитесь.
- Не предпринимайте попытки панического бегства, это основная ошибка, которую можно допустить.
- Осмотритесь по сторонам, определите возможное место падения провода и КЗ на землю. Даже если видимых ориентиров нет, выбирайте направление движение на удаление от любых электрических линий или оборудования.
- Выходите «гусиным шагом», минимальное пройденное расстояние должно быть не менее 20 м, лучше перестраховаться.
После выхода из опасной зоны немедленно сообщите в службу спасения, так как телефона энергоснабжающей организации у вас под рукой, скорее всего, не будет. Не предпринимайте никаких действий для самостоятельной ликвидации аварии, тем более, не имея доступа к устройствам, позволяющим отключить питание отдельных участков сети или обесточить электрооборудование.
Как освободить человека
Какие-либо действия можно предпринимать только в тех случаях, когда есть угроза жизни другого человека. И то, только тогда, когда вы чётко знаете что делать и уверены в своих силах. Если авария произошла в районе действия линий до 1 кВ, действуют по следующей схеме:
- К пострадавшему передвигаются «гусиным шагом».
- Чтобы убрать с него провод, применяют заранее приготовленную сухую деревянную жердь.
- Эвакуируют пострадавшего, предварительно обмотав руки сухой одеждой, она сыграет роль изолятора.
Если авария произошла на высоковольтной линии, то спасение возможно только при наличии СИЗ(диэлектрические перчатки, галоши) или после отключения линия. Ускорить процесс можно закоротив фазы, набросив на них ветку или проволоку. Если такой возможности нет, не старайтесь рисковать, это опасно для жизни. Вход в возможную зону поражения без индивидуальных защитных средств запрещён. Лучшая помощь — вызов спасателей.
Методы снижения шагового напряжения на предприятиях
На промышленных предприятиях используют простой метод, доказавший эффективность на практике. Для этого необходимо выровнять потенциалы в зоне возможного рассеивания электрического тока. Для этого монтируют групповые заземлители, выполненные в виде сетки с небольшим размером ячейки. Во всех точках потенциал будет одинаковым, поэтому даже при аварийных КЗ на землю эффект шагового напряжения не возникнет.
Подобная схема защиты применяется в местах установки открытых распределительных устройств, трансформаторных подстанций, мощного электрооборудования и электрических машин. Следует понимать, что обеспечить такую защиту на всём протяжении существующих линий ЛЭП вокруг каждой опоры невозможно, слишком дорого. Поэтому при обнаружении первых признаков (пощипывание, потряхивание), покидайте опасную зону, передвигаясь «гусиным шагом», не отрывая ног.
Электрический ток всегда является потенциальной опасностью для жизни человека. Шаговое напряжение – одно из самых опасных явлений в электротехнике, определение которого знать нужно любому электрику.
Определение
Что это такое – шаговое напряжение? Это определенное напряжение, которое возникает между ногами человека, стоящего рядом с заземленным объектом без соприкосновения с ним. Оно равно разности напряжений электричества между объектом и точкой, которая находится на некотором расстоянии от него. Главными факторами, влияющими на него, являются расстояние, удельное сопротивление земли (сетка заземления) и силы тока, протекающего по проводнику.
Опасность шагового напряжения заключается в том, что прикосновения не нужны для поражения током, а после поражения перемещение практически невозможно. За счет того, что земля также имеет определенное удельное напряжение, удар может произойти независимо от действий человека.
Фото — Зависимости размеров шага и напряженияПричины
Опасное напряжение чаще всего возникает при обрыве электрического локального кабеля, поставляющего электричество к определенному объекту. Опаснее всего в такой момент человеку находиться на болоте, в воде или даже стоять на мокром асфальте, т. к. вода является превосходным проводником электрического тока.
О том, какое напряжение называют шаговым, изучается даже в школах, но, к сожалению, предугадать момент его появления и конкретное поле действия очень сложно. Оно может проявиться из-за перепадов атмосферного давления, возникновения взрыва на электрических подстанциях, при коротком замыкании на проводе в помещении или на улице, и даже от взаимодействия земли с молнией.
Действие
Для того, чтобы предупредить вредное воздействие шагового напряжения, необходимо провести расчет. Он поможет вычислить размер диапазон и его силу.
Фото — Расчет шагового напряженияКаждый параметр отвечает за определенный показатель, важный при вычислении радиуса. На данной схеме:
- IЗ – ток короткого замыкания, измеряется в Амперах;
- ρ – удельное сопротивление грунта, Ом*м;
- a – расчетная длина шага, м
- x – расстояние от места повреждения, измеряется в метрах.
Исходя из графика может быть рассчитана зона шагового напряжения и непосредственно его размер:
UШ = (I3 * ρ * a) / 2 π x (x + a). Измеряется в вольтах.
Конечно, точно определить шаговое предельное напряжение и его радиус очень сложно, т. к. нужно рассчитать примерное сопротивление разных слоев почвы и вывести средний показатель, умноженный на определенный коэффициент. Но такая формула поможет провести прикидочные расчеты и вычислить напряжение, диапазон и прочие параметры.
Благодаря этому расчету можно определить не только пошаговое напряжение, но и шаг сетки, что поможет минимизировать вероятность летального исхода. Считается, что воздействие будет минимальным, если сокращать шаги, но это зависит от частоты полос напряжения. Например, есть схема кривой, которая поможет рассчитать размер шага при аварии.
Фото — Кривая расчета ширины шагаДля того чтобы получить такой график на местности, необходимо измерить вольтаж на разных расстояниях от провода, а после свести данные в одну схему. Обратите внимание на отрезок ОН, на чертеже указано, что его можно разбить на несколько участков, которые по размеру будут соответствовать среднему шагу человека. В таком случае, Вы сможете вывести рабочего из зоны опасности. Если просчитать места образования опасных линий, то при шагах ступни будут находиться в участках разности потенциалов. Также график наглядно демонстрирует, что чем ближе объект (см. человек), находится к эпицентру аварии (оборванному проводу), тем меньшими становятся отрезки и выше напряжение.
Учитывая это, формула будет иметь такой вид:
Uш = Uв — Uг = Uз*B
В данном случае, коэффициент напряжения между человеческими ступнями, также именуемый как коэффициент напряжения шага равняется 1 (по умолчанию). Этот показатель зависит от расстояния до аварии. Например, чем ближе источник напряжения – тем выше коэффициент между ступнями.
На графике 2 демонстрируется, как именно изменяются данные при движении тела в зоне опасности. Особенно высоко влияние тока в грозу или на мокром асфальте. В подобных случаях без специальной экипировки запрещается приближаться к эпицентру ближе, чем на десять метров.
При этом нужно учитывать сторонние факторы, влияющие на проводимость человеческого тела и сопротивление между ступнями. Так, если рабочий в момент падения провода будет в мокрой одежде, обуви или просто вспотеет, то для смертельного удара будет достаточно даже нескольких десятков Вольт, в отличие от значащихся в технике безопасности 220.
Со временем может произойти самостоятельное выравнивание электрического тока, если будет отключен источник. В такой случае, вся энергия просто уйдет в землю, не требуя дополнительных процессов.
Видео: расчет шагового напряжения
Действия при аварийной ситуации
Пройдя понятие о шаговом напряжении, становится понятно, что для осуществления каких-либо спасательных операций, понадобятся специальные меры защиты. Это костюм, выполненный из неприводимого материала и определенные знания оказания первой помощи.
Поражение начинается с нижних частей ног, в зависимости от напряжения, ощущения могут быть разными:
- Покалывание, зуд;
- Спазмы;
- Резкая боль;
- Паралич.
Правила выхода из опасной ситуации гласят, что если помощи нет, то нужно стараться выбраться из зоны действия тока. Электробезопасность рекомендует уменьшать размер шагов, например, двигаться прыжками на одной ноге, размером менее 40 см. Способы зависят от конкретной ситуации.
Фото — памятка БЖД по спасению человека в зоне шагового напряженияКогда вошли в безопасный участок, сразу нужно определить возможные симптомы поражения шаговым напряжением:
- Дрожь и онемение конечностей;
- Бессвязность речи;
- Головокружения, потеря сознания, тошнота;
- Боль в мышцах;
- Любые виды нарушения дыхания, начиная от першения в горле и заканчивая спазмами;
- Фибрилляция.
В сводах БЖД сказано, что в 80 % случаев самостоятельный выход из зоны, где действует шаговое напряжение, практически не имеет последствий. Но у 20 % освобождение из ловушки может оставить след на всю жизнь в виде проблем с сердцем или легкими.
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
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:
Важнейшее понятие электрики — шаговое напряжение. Таким термином обозначается напряжение между находящимися на расстоянии шага точками передающими электричество цепи, на которые встал человек. Напряжение зависит от силы текущего по грунту/иной проводящей субстанции тока и уровня удельного сопротивления поверхности. Шаговое напряжение несет в себе большую угрозу, поэтому знать его определение и методы защиты необходимо каждому занимающемуся электротехникой.
Определение
Итак, шаговое напряжение (далее ШН) — напряжение между стопами вставшего поблизости от заземленного объекта человека. Физическое касание при этом отсутствует.
Значение ШН равно разности напряжений между некоторой удаленной от заземленного электроприбора/системы точкой и самой системой. На величину ШН влияют:
- сопротивление поверхности;
- сила тока в проводнике;
- расстояние.
Оно возникает по разным причинам. Самые распространенные — обрыв кабеля и аварии на ЛЭП.
Опасность ШН
Коварство ШН состоит в бесконтактном поражении жертвы — для получения «удара» не обязательно касаться электроприбора. А после попадания в зону ШН покинуть ее самостоятельно бывает почти невозможно. Грунт обладает собственным удельным напряжением, поэтому удар током можно получить, просто проходя мимо.
При попадании в область поражения человек начинает испытывать непроизвольные судороги ножных мышц и падает. На этом «нижняя петля» прекращает действовать, и ситуация становится гораздо тяжелее. Ток начинает течь от рук к ногам, воздействуя на все тело и его мышечные группы. Длительное пребывание в такой зоне после падения способно привести к гибели человека или другого живого существа.
Напряжение шага особенно опасно для крупного рогатого скота. У КРС велика дистанция шагов, поэтому эти животные подвергаются воздействию гораздо большего напряжения. Случаи гибели скота от ШН довольно часты.
Почему возникает ШН
Указанное явление обычно появляется при обрыве поставляющего электроэнергию некоторой системе кабеля. Провода часто прокладываются под землей, и энергия начинает «утекать» в нее. Самые опасные ситуации — когда это происходит во влажных местах, например, в водоемах или на болотах. Не менее опасен и мокрый асфальт, ведь вода в любом случае хорошо проводит электричество. Кроме того, ШН способно появляться не только на улице, но и в закрытых помещениях.
ШН возникает и в других случаях:
- при изменениях атмосферного давления;
- после короткого замыкания в электрических цепях;
- после взрывов на электроподстанциях.
Известны случаи его возникновения даже после ударов молнии в землю.
Радиус и сила действия
Чтобы не попасть под напряжение шага необходимо знать его силу и расстояние, на котором оно представляет опасность. Расчет иллюстрируется следующим графиком:
Где:
- I3 — измеряемый в амперах ток при КЗ;
- ρ — сопротивление поверхности в омах на метр;
- а — длина шага в метрах;
- x — значение расстояния от начальной точки ухода электричества в землю, также измеряемое в метрах.
На основании этих данных вычисляется величина и зона шагового напряжения по формуле:
UШ = (I3×ρ×a) / 2 π x (x + a)
На практике наибольшая величина ШН наблюдается в радиусе 80–100 сантиметров от эпицентра (места соприкосновения кабеля с почвой/поверхностью). По мере отдаления она понижается, полностью угасая примерно в 20 метрах.
Разумеется, точный расчет шагового напряжения можно сделать не всегда, поскольку необходимо дополнительно знать сопротивление отдельных слоев почвы, на основе которого выводится умножаемый на определенный коэффициент средний показатель. Но формула позволяет сделать примерную калькуляцию, которой можно манипулировать далее.
Это вычисление также помогает определить «шаг» возникающей электрической сетки. Его знание минимизирует шанс гибели от удара током. Обычно считается, что для покидания зоны ШН без вреда здоровью необходимо двигаться мелкими шажками (подобное передвижение называется «гусиный шаг», его совершают не отрывая стоп друг от друга), но на деле длина безопасного шага находится в зависимости от частоты полос ШН. Рассчитать не несущий опасности размер в той или иной ситуации помогает кривая:
Для получения подобного графика на реальной местности следует выполнить замеры вольтажа на различных расстояниях от электрического провода и объединить полученную информацию в схему.
Если посчитать зоны появления опасных линий и избегать их при передвижении, то ступни будут оказываться в точках с разностью потенциалов. Приведенный выше график иллюстрирует еще одну интересную особенность: чем ближе оказавшийся в опасности человек к точке электрической аварии (обрыву кабеля), тем больше уровень напряжения шага и меньше отрезки (а значит, короче и безопасные шаги).
С учетом сказанного формула принимает следующий вид:
Uш = Uв — Uг = Uз×B
Вычисляемый таким образом коэффициент ШН (то есть между ступнями) по умолчанию равен единице. Цифра зависит от расстояния между человеком и эпицентром аварии: чем оно меньше, тем коэффициент больше, и наоборот. Обычно безопасным считается расстояние 8–10 метров.
Важно: сильнее всего влияние электрического тока на влажной поверхности или во время гроз. При таких условиях запрещается подходить к эпицентру утечки без защиты менее чем на десять метров.
Следует иметь в виду и прочие факторы изменения проводимости тела и уровня сопротивления. Например, если попавший в радиус поражения будет вспотевшим или одетым во влажное, смерть способна наступить даже от удара гораздо слабее предусмотренных техникой безопасности 220 вольт.
Что делать при аварии
Для предотвращения поражения ШН при возникновении аварийной ситуации следует соблюдать технику безопасность и носить защитный непроводящий костюм. Но иногда случается, что авария в электросети происходит внезапно и застает человека врасплох, или он попадает в радиус действия ШН по неосторожности/невнимательности.
Ток начинает действовать на ноги, снизу вверх. Важно знать, какова симптоматика поражения:
- зуд и покалывание в теле;
- мышечные спазмы;
- внезапная резкая и острая боль;
- в тяжелых случаях — паралич.
Интенсивность симптомов зависит от величины напряжения.
При отсутствии рядом способных помочь следует попытаться самостоятельно выйти из зоны в определенном техникой безопасности порядке. Обычно правила перемещения в зоне шагового напряжения предписывают уменьшать шаги до минимальных, без отрыва стоп от поверхности и друг друга. Второй способ — недлинные прыжки на одной ноге.
Важно: если прыгающий споткнется и упадет, или случайно встанет на обе ноги, он окажется под полным воздействием ШН. Поэтому безопаснее всего передвигаться «по-гусиному».
После прекращения воздействия электричества человек также испытывает ряд зависящих от интенсивности воздействия симптомов:
- онемение конечностей, слабость, дрожь;
- смазанная и несвязная речь;
- потеря сознания, тошнота, головокружение;
- мышечные боли;
- дыхательные нарушения — от кашля до спазмов;
- фибрилляция сердца.
Большая часть последствий после покидания зоны шагового напряжения проходят бесследно. Но примерно в 20 процентах инцидентов человек получает хронические проблемы с работой легких и сердца, особенно при высоком напряжении воздействия.
Если необходимо оказать помощь оказавшемуся под ударом шагового тока, необходимо использовать защиту – галоши, диэлектрические ботинки и перчатки/сухую одежду на руки (если защитной обуви нет, идите «гусиным шагом»). При возможности приближения к месту аварии людей нужно предупреждать их о наличии опасности до выключения поврежденной электролинии. Пошаговый план действий:
- прекратить влияние тока на пострадавшего, разорвав цепь, убрав оборванный кабель непроводящим предметом и тому подобное;
- переместить жертву в безопасное место;
- проверить реакцию зрачков на действие света;
- вызвать врача и приступить к экстренным реанимационным мероприятиям;
- если человек пришел в себя, его кладут на бок во избежание попадания выделений от внезапного рвотного рефлекса в дыхательные пути.
В помещении для помощи попавшему под ШН допускается намотать на руки сухую ветошь или одежду и прекратить действие напряжения, положив между источником и пострадавшим сухой деревянный объект. Когда пострадавший окажется вне опасности, его надлежит оттащить в гарантированно безопасную область, проконтролировать реакцию зрачков подвергшегося удару на свет, вызвать врачей и выполнять до их приезда сердечно-легочную реанимацию.
Напряжение можно снять самостоятельно отключением электроустановки. Когда доступа к органам управления нет, используется способ намеренного создания короткого замыкания набрасыванием на питающую линию ветки, прута, палки, металлической проволоки и прочего. Автомат должен сам выключить питание, тем самым снимется и ШН.
Историческая справка
В истории электротехники имеется случившийся в тогда еще Ленинграде в 1928 году познавательный инцидент, известный как «лошадиная авария».
На одной из выложенных деревянными шестиугольниками площадей имелся технический колодец из чугуна с коммутационным разъединителем цепи на 2 киловольта. В определенный момент изолятор дал трещины, разъединитель остался висеть рядом со стенкой на кабеле. После дождя деревянная мостовая размокла, стала мягкой и подвижной. Далее сверху прошла лошадь с груженой телегой, поверхность прогнулась, и произошло замыкание кабеля на чугун.
Находившиеся в зоне шагового напряжения граждане отделывались простыми ударами тока, но обладающая телом длиной в полтора метра с хорошо проводящими железными подковами на ногах лошадь погибла на месте. Потом на электроподстанции включился «автомат» и обесточил цепь.
Телегу убрали, устранив замыкание. После проверок на подстанции ток снова подали, между колодцем и разъединителем появилась электродуга. На мостовой возникло шаговое напряжение, убившее еще двух лошадей работников милиции.
Заключение
Шаговое напряжение крайне небезопасно для вашей жизни и здоровья. При нем по телу течет ток, способный нанести тяжелый (и даже фатальный) ущерб органам и системам. Особенно это касается сердечной мышцы.
Опасно оно и коварством. Удар электричеством вызывает непроизвольное резкое сокращение мышечных групп ног, человек падает, ток начинает идти от рук в нижние конечности. Расстояние между представляющими угрозу зонами растет. При развитии ситуации по такому сценарию поражение может стать смертельным.
Поэтому для избежания таких ситуаций следует соблюдать правила техники безопасности, выполнять качественный и надежный монтаж и подключение электрооборудования. Если же где-то все же возник обрыв с появлением ШН, необходимо при первых же его симптомах покинуть опасную зону. Передвигайтесь мелкими шагами (или прыгая на одной ноге, хотя это не рекомендуется).
Видео по теме
Хорошая реклама
Шаговое напряжение: правила выхода
Получить удар током можно не только прикоснувшись к оголённому проводу, заземлённым предметам или корпусу устройства с неисправной электроизоляцией. Существует вероятность попадания под шаговое напряжение, возникающее в том случае, если провод с действующей ЛЭП падает на землю. Увидев кабель, лежащий на земле, не стоит радоваться нежданной удаче, ведь он может таить в себе опасность. Если ЛЭП не отключена, то электроток продолжает спокойно течь и может оказать негативное влияние на любой объект, будь то человек, животное или автомобиль. Опасность шагового напряжения имеет тенденцию к снижению, если объект расположен на значительном удалении от оборванного провода.
Что такое шаговое напряжение?
Напряжение прикосновения и шаговое напряжение – это термины-синонимы. И в обоих случаях речь идёт о напряжении, возникающем между двумя точками цепи электротока. Точки располагаются на дистанции в один шаг, а это примерно 80 см, и именно между ними создаётся опасный потенциал. Здесь многое зависит от силы тока и расстояния от человека до точки контакта провода с землёй. Когда возможно возникновение шагового напряжения? Если:
- Оборвался провод ЛЭП или локальный кабель, при помощи которого электричество поставляется конкретному потребителю.
- Произошла авария на электроподстанции.
- Попала молния в опору ЛЭП или молниеотвод.
- Случилось короткое замыкание.
- Имеет место быть иным чрезвычайным происшествиям.
В каком радиусе можно попасть под шаговое напряжение?
Шаговое напряжение зависит от силы тока и удельного сопротивления материала, через который он проходит. Как правило, это грунт, и если он влажный, то это нужно принять во внимание, так как радиус действия увеличивается. Относительно безопасным является расстояние от оборванного провода до объекта в 20 м. Зона действия шагового напряжения зависит от многих факторов, равно как и уровень воздействия на человека:
- Температура окружающей среды.
- Тип обуви, в которую обут человек (если это резиновые сапоги, то вероятность получения электротравмы минимальна).
- Наличие в крови алкоголя.
- Расстояние от источника опасности.
- Тип и влажность грунта.
- Наличие открытых ран на ногах.
Радиус действия шагового напряжения существенно увеличивает влажное основание. И особо опасной является зона, расположенная в радиусе 5-10 метров от источника. Радиус поражения на воде и земле вычисляется по специальным формулам и на проведение расчётов в критической ситуации не хватает времени. Для проведения таких расчётов необходимо вычислить сопротивление грунта, который состоит из разных слоёв, а потом умножить эту величину на определённый коэффициент. Это позволяет определить и шаговое напряжение, и безопасное расстояние, и на сколько метров эта зона распространяется.
Чем опасно шаговое напряжение?
Приближение к упавшему проводу, на который подаётся электроток, очень опасно и для животных, и для людей, особенно, если объект находится в радиусе 5-10 м от источника. При попадании в зону действия шаговых напряжений человек падает на землю из-за того, что его мышцы начинают непроизвольно, судорожно сокращаться. Именно в этот момент оно перестаёт воздействовать на объект, поскольку электрический ток начинает уже проходить через всё тело, а это уже может стать причиной летального исхода.
Человек может выйти из зоны поражения самостоятельно, если будет знать некоторые простые правила, а вот животное, попавшее в столь опасную зону, запросто может погибнуть, и в группе риска находится крупнорогатый скот, да и вообще – все крупные животные, имеющие солидное расстояние шага. Следует запомнить, что причина возникновения шагового напряжения сокрыта в оборванном проводе, к которому нельзя подходить на расстояние, ближе, чем 8 м. Если это нужно сделать по долгу службы, то следует принять все меры защиты.
Выход из зоны шагового напряжения
Если помощи ждать неоткуда, а человек оказался в опасной зоне, то он должен помочь себе сам. Даже безопасное для жизни шаговое напряжение может оказать негативное влияние на здоровье. Но чем ближе расстояние к упавшему проводу, тем выше вероятность получения электротравмы. Сначала человек может почувствовать лёгкое покалывание, зуд или жжение, потом спазмы. Когда он падает на землю, то действие негативное воздействие электротока увеличивается, и потерпевший начинает испытывать резкую боль, и всё может закончиться параличом.
Способы выхода из зоны шагового напряжения зависят от конкретной ситуации. В любом случае, нужно снизить размер шагов. Если человек находится в относительно адекватном состоянии, то порядок перемещения таков: нужно встать на одну ногу и совершать прыжки, причём, чем меньше будет их размер, тем больше появится шансов на благополучный исход. Способы защиты от шагового напряжения достаточно разнообразны. Например, если человек почувствовал, что «он попал», нужно быстро сомкнуть обе ноги. Это позволит понизить разность потенциалов в месте соприкосновения ступней с грунтом.
Как необходимо передвигаться в зоне шагового напряжения?
Бежать стремглав из опасного места категорически запрещено. Каждый, кто это сделает, рискует попасть под повторное напряжение. Безопасный выход подразумевает медленное передвижение, мелкими «семенящими» шажками, и такую «походку» принято называть «гусиным шагом». Ноги от земли отрывать запрещено. Если по пути движения имеются сухие доски, то идти нужно по ним, так как сухое дерево является отличным диэлектриком, а вот к кирпичам и железобетонным конструкциям это не относится.
Каким образом следует передвигаться по зоне шагового напряжения? Ещё один способ – это тот, который описан выше: на одной ноге. Но его задействовать не всегда возможно, так как не все умеют «скакать на одной ножке», а случайное падение может даже стать причиной летального исхода. Правила перемещения в зоне шагового напряжения запрещают двигаться по спирали или по направлению к оборванному проводу. По статистике, 80% самостоятельных выходов из опасной зоны не имеют никаких последствий для здоровья.
Правила эвакуации пострадавшего из зоны действия электротока
Если пострадавший лежит в зоне шагового напряжения, то не стоит бежать к нему, особенно, если ноги «спасателя» обуты не в диэлектрические боты, а обычную обувь. В идеале, нужно входить в опасную зону подготовленным, а это значит, что в наличии должны быть диэлектрические перчатки и хотя бы резиновые галоши. При отсутствии подходящей обуви нужно приблизиться к пострадавшему «гусиным шагом», не отрывая подошвы обуви от земли.
Чтобы исключить поражение человека, пришедшего на помощь, электрическим током, он должен браться за пострадавшего только одной рукой, и только в том случае, если его одежда – сухая. Расстояние, на которое придётся оттащить потерпевшего, составляет 8 м, но если инцидент произошёл в помещении, то оно сокращается в два раза. При наличии возможности, следует отключить электричество так быстро, как это возможно. Освобождение пострадавшего от воздействия шагового напряжения возможно только при использовании средств индивидуальной защиты.
Забудьте о спорах. Эти испытания явно носят неразрушающий характер. Понимание преимуществ этих методов перед другими может сделать их мощными инструментами в вашей программе PdM.
Прежде чем какая-либо компания исследует контрольно-измерительные приборы для электрооборудования (PdM), она должна знать о сильных сторонах изоляции своего оборудования, ежедневных напряжениях, которые испытывают ее двигатели, о том, как обычно происходит сбой двигателя и где обычно возникают эти неисправности.Только тогда вы действительно сможете принять решение о том, какое электрическое оборудование PdM наиболее подходит для ваших операций.
Как обычно выходит из строя двигатель
Статор двигателя имеет две основные системы изоляции, которые включают заземленную стену и изоляцию от поворота к повороту. Когда эта изоляция находится в хорошем состоянии, она может выдерживать обычные ежедневные всплески напряжения, которые существуют во время запуска и остановки. Со временем эта изоляция будет разрушаться в результате механического движения обмоток, переходных процессов крутящего момента, нагрева, загрязнения и других загрязнений окружающей среды.Как только диэлектрическая прочность этой изоляции падает ниже всплесков входного напряжения, вводится другой механизм разрушения: озон.
Озон является очень едким газом, который быстро разрушает изоляцию. Хотя двигатель будет продолжать работать, когда этот механизм отказа будет введен, так как он видит постоянные скачки напряжения, скорость ухудшения будет ускоряться. В конечном счете, диэлектрическая прочность изоляции упадет ниже рабочего напряжения или снизится до такой степени, что медный провод будет касаться по очереди.К этому моменту разворачивается короткозамкнутый или сварной шов.
Согласно «Переходной модели для индукционных машин с ошибками поворота обмотки статора», написанной для IEEE Рангараджаном М. Талламом, Томом Г. Хабетлером и Рональдом Дж. Харли, когда возникает короткозамкнутая обмотка со сварной сваркой, закороченные обмотки будут развивать высокие циркулирующие токи. Эти токи, которые могут быть в 16–20 раз больше при полной нагрузке, создают избыточное тепло, которое изоляция не может выдержать. Это интенсивное количество тепла будет быстро выгорать из-за отказа двигателя из-за изоляции в течение нескольких минут.
В исследовании, проведенном в Университете штата Орегон доктором Эрнесто Виденбругом, рассматривался двигатель, специально разработанный с отказом от поворота к повороту, путем установки двух проводов, соединенных для поворота один и два поворота одной и той же фазы. Эти провода были затем выведены на коммутатор. Мотор был установлен на динамометр и работал при нагрузке около 80%. Когда через переключатель включалось короткое замыкание на поворот, мотор начал заметно курить в течение 45 секунд. Хотя большинство двигателей не будут работать долго с коротким поворотом, есть некоторые исключения.Двигатель с высоким сопротивлением или плавающим заземлением будет работать с короткозамкнутой фазой, но после короткого замыкания второй фазы двигатель будет аварийно выходить из строя.
Рекомендуемые тесты Тесты, перечисленные на следующей странице, рекомендуются для автономных полевых испытаний:
- Кельвин метод намотки
- мегом Ом
- Индекс поляризации (PI)
- Step-Voltage
- Surge
Каждый из этих методов испытаний оценивает различные части двигателя.Краткие описания первых трех тестов приведены для того, чтобы предложить полный набор тестовой информации. Однако характер высоковольтных испытаний и необходимость применения метода ступенчатого напряжения и скачков напряжения остаются в центре внимания этой статьи.
Намотка по методу Кельвина…
Испытание намотки по методу Кельвина измеряет сопротивление медного провода цепи двигателя. При тестировании в приложении PdM тест обычно выполняется из Центра управления двигателем (MCC).Этот тест выявляет проблемы с отсутствующими соединениями, короткими замыканиями, размыканиями, несбалансированным количеством витков в одной фазе к другой и медью с диаметром разных размеров в одной фазе к другой. Этот тест очень полезен и должен выполняться для профилактического обслуживания, устранения неполадок и обеспечения качества.
Мегомметрический тест…
Мегомметрический тест прикладывает потенциал постоянного тока (обычно рабочее напряжение) к обмоткам, удерживая корпус на земле. В таблице I приведены рекомендуемые испытательные напряжения для двигателей разных классов напряжения.Мегаомное тестирование обычно используется для поиска заземленных двигателей. Это также очень ценный инструмент PdM для поиска мокрых и грязных двигателей. Обычно он не используется для обеспечения качества из-за низкого уровня напряжения, при котором проводится тест.
Тест индекса поляризации (ПИ)…
Этот тест очень похож на мегомный тест, но выполняется в течение 10 минут. За это время молекулы в щелевом вкладыше бумаги поляризуются. Когда молекулы поляризуются, значения сопротивления изоляции должны увеличиваться в течение 10-минутного периода.Если в это время сопротивление увеличивается, это свидетельствует о хорошей изоляции грунтовых стен без влаги и загрязнений.
Испытание изоляции
До сих пор мы обсуждали только испытания низкого напряжения. После успешного завершения этих испытаний известно следующее: сопротивление обмотки уравновешено. Это означает, что двигатель не имеет коротких замыканий, размыкает или пропускает соединения, а Мегом и ПИ указывают, что двигатель чистый и сухой. Эти испытания, однако, все еще не подтвердили, что двигатель способен запускаться или работать в течение любого промежутка времени.Основная причина выполнения профилактического обслуживания двигателя — узнать, будет ли он продолжать обеспечивать бесперебойное обслуживание. Поскольку низковольтное тестирование не выполняется при напряжении, которое обычно видит двигатель, оно не может предоставить эту информацию.
Во многих статьях обсуждались скачки напряжения, которые видят двигатели во время запуска и остановки. Как указано в «Способности изоляции поворота больших двигателей переменного тока, часть I — Контроль перенапряжения», B.K. Гупта, Б.А. Lloyd, G.C. Стоун и С.Р. Кэмпбелл (IEEE Труды по преобразованию энергии, Vol.EC-2, № 4, декабрь 1987 г.), эти пики напряжения могут быть порядка 5 PU (на единицу):
Если рассчитать эту формулу для трехфазного двигателя 480 В, PU при запуске будет составлять 391,9 В, или приблизительно 1960 В. Логично, что если двигатель проверяется только на рабочее напряжение или ниже рабочего напряжения, пользователь не может быть уверен, что пики вызвали повреждение изоляции двигателя, что приведет к прерыванию работы. Другая проблема заключается в том, что межвитковая изоляция не была оценена.Кроме того, Meg-Ohm и PI не оценивают прочность изоляции заземляющей стены или способность выдерживать высокое напряжение, которое он видит во время ежедневной работы. Проверка сопротивления обмотки оценивает только цепь двигателя, а не изоляцию.
Самый эффективный способ убедиться, что двигатель запустится и продолжит обеспечивать надежное обслуживание, — это проверить его при напряжениях, которые двигатель видит во время нормальной работы, включая запуск и останов. Это достигается двумя тестами: Step-Voltage и Surge.Эти методы оценивают наземную стену и изоляцию от поворота к повороту соответственно.
Испытание на ступенчатое напряжение
Это испытание на постоянном токе выполняется для напряжения, которое двигатель обычно видит при запуске и останове. Испытательные напряжения, регулируемые IEEE, отражены в таблице II.
Напряжение постоянного тока подается на все три фазы обмотки и медленно повышается до предварительно запрограммированного уровня шага напряжения и удерживается в течение предварительно определенного периода времени. Затем он повышается до следующего шага напряжения и удерживается в течение соответствующего периода времени.Этот процесс продолжается до достижения целевого испытательного напряжения. Типичными шагами для двигателя 4160 В являются приращения по 1000 В, сохраняемые с минутными интервалами. Для двигателей с напряжением ниже 4160 В шаговое напряжение должно составлять 500 В (см. Рис. 1).
Данные записываются в конце каждого шага. Это необходимо для обеспечения того, чтобы емкостный заряд и ток поляризации были удалены, и чтобы оставался только реальный ток утечки, обеспечивая тем самым достоверное представление о состоянии изоляции заземляющей стены. Если в этот момент ток утечки (IμA) удваивается, указывается слабая изоляция, и испытание следует прекратить.Если ток утечки (IμA) постоянно увеличивается менее чем в два раза, изоляция двигателя находится в хорошем состоянии.
Испытание на ступенчатое напряжение необходимо для того, чтобы убедиться, что изоляция заземляющей стены и кабель могут выдерживать обычные ежедневные скачки напряжения, которые двигатель обычно видит во время работы. Если тест ступенчатого напряжения постоянного тока не выполняется, оператор не может быть уверен, что двигатель запустится и начнет работать без сбоев в обслуживании.
Surge Test
Surge Test очень важен.Это связано с тем, что 80% всех электрических сбоев в статоре начинаются при слабой изоляции по очереди. Эти типы катастрофических сбоев — вот почему NFPA 70 B рекомендует проводить тесты Surge и HiPot. Независимо от личного взгляда на испытания на помпаж, знание того, что шумоизоляция двигателя является поворотной, имеет решающее значение для безопасности и надежности двигателя.
Во время теста на помехи оборудование зарядит конденсатор внутри устройства и рассеет его в одну фазу, удерживая две другие фазы на земле.Затем автоматически испытательный блок будет медленно увеличивать напряжение с 0 вольт до целевого испытательного напряжения. Это генерирует форму волны в форме, основанной на индуктивности катушки, которая отображается на экране испытательного оборудования. Если целевое испытательное напряжение достигается без какого-либо изменения частоты в форме волны, целостность изоляции поворота к повороту была реализована. Фиг. 2 — графическое представление формы сигнала при одной трети, двух третях и полном напряжении одной фазы. Так будет выглядеть форма волны, когда изоляция находится в хорошем состоянии.
Если в любое время испытательное оборудование обнаруживает слабую изоляцию между витками, форма сигнала сместится влево, как показано на рис. 3. Белая линия на графике показывает неисправный сигнал при напряжении около 1000 вольт.
Теория импульсных испытаний
Когда конденсатор разряжается в обмотке, он выполняется в очень быстрое время нарастания (0,1 микросекунды). Это вызывает нелинейное падение напряжения на витках, создавая разность потенциалов между витками подряд.Когда время нарастания замедляется, оператор заметит, что разность потенциалов напряжения между витками резко уменьшается. Это в отличие от любого другого сигнала, используемого для диагностики двигательных проблем. Никакой тест постоянного тока (или тест переменного тока, такой как индуктивность, емкость, импеданс, фазовый угол или HiPot) не даст такой разности потенциалов между витками.
Физика предоставляет нам Закон Пашена, который гласит, что двум оголенным проводам, расположенным рядом друг с другом на расстоянии толщины волоса, нужно минимум 325 вольт, чтобы прыгнуть через воздушный зазор между двумя проводниками.Эти две концепции являются основной причиной, по которой Surge-тестирование является естественным выбором для проверки межвитковой изоляции. Основная причина заключается в том, что если испытательное оборудование не дает разности потенциалов между витками выше закона Пашена, ток не может протекать через неисправность. Если ток не может пройти через неисправность, он будет продолжаться через все катушки и не будет показывать разницу.
При испытании на помпаж при катушке со слабой изоляцией от поворота к повороту приложенное напряжение может перепрыгнуть через слабую изоляцию.Удаление этих обойденных оборотов из цепи уменьшает индуктивность цепи и заставляет частоту сигнала звонить быстрее. Это приведет к сдвигу частоты в осциллограмме. К счастью, достижения в области технологии привели к улучшению анализа сигналов, в результате чего некоторые испытательные блоки автоматически распознают сбои (см. Врезку).
Сравнение импульсных помех Раньше тест импульсных помех назывался «Сравнение импульсных помех». Хотя некоторые люди считают, что тест на перенапряжение все еще необходимо выполнять таким образом, он действительно зависит от того, что анализируется.
Для определения слабой изоляции сравнение с помпажом не требуется. Как отмечалось ранее, слабая изоляция диагностируется сдвигом частоты влево и сравнивается с последовательными сигналами в пределах одной фазы. Однако, если следующий список отражает проблемы, которые вы хотите выявить и устранить, рекомендуется сравнить каждую фазу.
- шорты
- Открывается
- Диаметр меди разных размеров между фазами
- Несбалансированное число оборотов между фазами
- Реверсивные катушки
- Укороченные ламинации
И здесь, как указано в сопроводительной боковой панели, теперь доступны инструменты, которые автоматически обнаруживают эти проблемы.
Старое и новое оборудование
Как и компьютеры, высоковольтное испытательное оборудование сильно изменилось за последние 20 лет.
Современное оборудование включает в себя современную высокоскоростную электронную оценку изменений сопротивления, тока утечки, тока утечки в зависимости от времени, напряжения, ступенчатого напряжения, диэлектрического поглощения, частотной характеристики, формы волны, напряжения на входе в корону (CIV) и многого другого для обнаружения неисправностей на или ниже уровня энергии, воздействующей на двигатель во время работы.Управляемые микропроцессором мгновенные отключения позволяют оценивать условия намотки без ущерба для диэлектрической целостности. Более того, добавление разработанных в полевых условиях критериев испытаний PASS / FAIL теперь делает это испытание чрезвычайно повторяемым.
Одно из величайших достижений в области испытаний высоковольтным оборудованием — использование твердотельных высоковольтных источников питания, заменяющих повышающий повышающий трансформатор. Это привело к значительному улучшению переносимости оборудования. Каждый тест теперь оцифровывается и сравнивается с ранее примененным импульсом.Если обнаруживается какая-либо слабость, тест немедленно останавливается, сохраняя диэлектрик. Уровень слабости сохраняется для последующего использования в банке памяти.
Что искать
Оценивая электрическое оборудование PdM, помните, что каждый производитель немного отличается. Тем не менее, тестовые блоки должны быть в состоянии выполнить следующие проверки безопасности, чтобы убедиться, что ваши двигатели не повреждены во время тестирования:
- Приемлемые значения в мегомах должны быть получены.
- Приемлемый тест PI должен быть выполнен.
- Испытательный блок должен оценивать показания в мегомах в конце каждого шага. Если двигатель не соответствует критериям, тестовый набор должен автоматически остановить тест.
- Необходимо постоянно контролировать утечку тока, и прибор должен автоматически прекратить испытание, если существует условие утечки по току. Типичными настройками отключения по току являются утечки тока 1, 10, 100 и 1000 мкА.
- Обнаружение микро-дуги имеет решающее значение; если тест видит крошечную дугу, прибор должен автоматически остановить тест.
- Отображение в реальном времени на экране является обязательным; это позволяет оператору видеть напряжение и ток во время теста. Если оператор видит какое-либо ненормальное состояние, он может остановить тест.
Ситуационное исследование: Испытание на ступенчатое напряжение
Exelon Nuclear, Limerick Station…
Программа технического обслуживания станции в Лимерике регулярно проводит электрические испытания больших двигателей с двухлетней периодичностью. Эти испытания состоят из сопротивления обмотки, сопротивления изоляции, коэффициента ПИ-емкости / рассеяния и испытания при ступенчатом напряжении постоянного тока до 20 кВ.Полученные данные отслеживаются и отслеживаются в течение почти 20 лет.
Несколько раз в течение 2002 года эксплуатационный персонал сообщал, что на двигателе циркуляционного водяного насоса 1C присутствовал «едкий» запах. Группа PdM отслеживала этот двигатель в «контрольном» списке, появившемся в результате возрастающей тенденции тока утечки, обнаруженной при испытании постоянным напряжением постоянного тока с 1997 по 2002 год (см. Рис. 4).
В рамках своей расширенной деятельности по поиску и устранению неисправностей команда PdM Limerick Station наблюдала за двигателем в течение лета 2002 года, используя ежемесячный акустический мониторинг и мониторинг температуры и температуры вибрации и RTD.В сентябре 2002 года был сделан запрос на замену двигателя зимой на основании результатов электрических испытаний, увеличения вибрации на частотах пазов статора и повышенного акустического / ультразвукового «шума».
После того, как двигатель был снят, он показал высокий ток утечки на обмотке двигателя фазы «А» по сравнению с двумя другими обмотками. После очистки при визуальном осмотре обмотки был выявлен частичный разряд в месте соединения, где отвод обмотки щелевого сердечника переходит в конец ленты обмотки / кулака.Расследование выявило отсутствие «правильной» ленты для подавления короны в этой критической точке соединения обмотки.
Среди уроков, извлеченных из этого события, был тот факт, что отслеживание и отслеживание тока утечки в зависимости от приложенного напряжения при испытании ступенчатым напряжением постоянного тока, представленное автономным тестером Baker AWA, может и действительно указывает на потенциальные проблемы в обмотке. Кроме того, когда эти данные объединяются с другими технологиями прогнозирования, это позволяет проводить активную замену двигателя до сбоя в работе.
Ситуационное исследование: Тестирование перенапряжения
Работа целлюлозно-бумажной промышленности…
На заводе целлюлозно-бумажной промышленности с намоткой в форме 2300 В обнаружена слабая межвитковая изоляция. Из всех тестов, выполненных на этом двигателе, единственным, который обнаружил слабость при повороте, был Тест на перенапряжение. Однако спор вокруг испытания на перенапряжение заключается в том, что, обнаружив проблему с изоляцией, может ли тестер настолько ухудшить качество двигателя, что он не будет работать?
Этот пример целлюлозно-бумажной промышленности легко развеивает этот миф.Данный двигатель был немедленно возвращен в эксплуатацию после испытаний. Он был запущен и работал в течение четырех месяцев, необходимых для его закрытия и удаления для ремонта. Опять же, как отмечено на рис. 5, тест на помпаж был единственным методом выявления слабой изоляции. Проблема была намного выше напряжения сети, поэтому другие испытания низкого напряжения не приблизились бы к этому порогу. (Краткий обзор помпажа на рис. 5 показывает слабые места неисправности, обнаруженные тестером. )
Этот конкретный мотор для целлюлозно-бумажной промышленности занимает около 6-7 часов для замены.Таким образом, это могло бы стоить около 42 000 долларов во время простоя, если бы Surge Test не обнаружил проблему. Интересно, что 80% всех отказов электродвигателя начинаются со слабой изоляции по очереди. Тест на перенапряжение, безусловно, является лучшим методом для решения этой проблемы. Вот почему так важно проводить этот тип неразрушающего контроля на всех двигателях.
Резюме
Тесты шагового напряжения и скачков напряжения необходимы для эффективной программы PdM. Они выявляют проблемы, которые низковольтные тесты не могут найти.
Как показали тематические исследования, приведенные в этой статье, оба эти теста являются неразрушающими, так как проверенные блоки были возвращены в эксплуатацию до следующего доступного времени для их замены.
Наконец, эти тесты выполняются при уровнях напряжения, которым двигатель подвергается во время нормальной работы. Если двигатель не может пройти испытания на ступенчатое напряжение и помпаж, вы можете рассчитывать на то, что срок его службы подходит к концу. Следовательно, необходимо как можно скорее принять меры к тому, чтобы этот двигатель был удален до незапланированного простоя.
Джо Гейман имеет степень бакалавра из Колорадского государственного университета в области управления промышленными технологиями. Он много путешествует по западному и юго-восточному регионам Соединенных Штатов и проверил и проанализировал сотни двигателей для различных отраслей промышленности. Телефон: (800) 752-8272 или (970) 282-1200; электронная почта: [email protected]
,Pololu — Повышающие регуляторы напряжения
Повышающие преобразователигенерируют регулируемое выходное напряжение, которое выше входного напряжения. Для быстрого сравнения в следующей таблице приведены некоторые ключевые статистические данные для регуляторов в этой категории:
| Регулятор | Выходное напряжение (В) | Макс. вход ток | Минимальное входное напряжение | Типичная эффективность | Размер | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U3V70x семейство | 5, 6, 7.5, 9, 12, 15 4,5 — 20 | 8 A | 2,9 В | 80% — 95% | 0,6 ″ × 1,6 ″ | 12,95 — 16,95 |
| U3V50x семейство | 5, 6, 9, 12, 24 4 — 12 9 — 30 | 5 A | 2,9 В | 80% — 95% | 0,6 ″ × 1,9 ″ | От$ 13,95 до $ 16,95 |
| # 2563: U1V10F3 | 3,3 | 1,2 A | 0.5 В | 65% — 85% | 0,35 ″ × 0,45 ″ | $ 4.49 |
| # 2564: U1V10F5 | 5 | 1,2 A | 0,5 В | 70% — 90% | 0,35 ″ × 0,45 ″ | $ 4.49 |
| # 2560: U1V11A | 2 — 5,25 | 1,2 A | 0,5 В | 70% — 90% | 0,45 ″ × 0,6 ″ | 5,49 |
| # 2561: U1V11F3 | 3.3 | 1,2 A | 0,5 В | 70% — 90% | 0,45 ″ × 0,6 ″ | $ 4,95 |
| # 2562: U1V11F5 | 5 | 1,2 A | 0,5 В | 70% — 90% | 0,45 ″ × 0,6 ″ | $ 4,95 |
| # 2115: U3V12F5 | 5 | 1,4 А | 2,5 В | 80% — 90% | 0,32 ″ × 0,515 ″ | $ 3,95 |
| # 2116: U3V12F9 | 9 | 1.4 А | 2,5 В | 80% — 90% | 0,32 ″ × 0,515 ″ | $ 3,95 |
| # 2117: U3V12F12 | 12 | 1,4 А | 2,5 В | 80% — 90% | 0,32 ″ × 0,515 ″ | $ 3,95 |
| # 2114: 3,3 В NCP1402 | 3,3 | 0,35 A | 0,8 В | 75% — 90% | 0,33 ″ × 0,5 ″ | $ 4,95 |
| # 791: регулируемое усиление 2.5–9,5 В | 2,5 — 9,5 | 2 A | 1,5 В | 80% — 90% | 0,42 ″ × 0,88 ″ | $ 11,95 |
| # 799: регулируемое усиление 4–25 В | 4 — 25 | 2 A | 1,5 В | 80% — 90% | 0,42 ″ × 0,88 ″ | $ 11,95 |
Сравнить все товары в этой категории
подкатегорий
Эти мощные импульсные регуляторы с синхронным переключением эффективно генерируют более высокие выходные напряжения (до 20 В) из входных напряжений, таких как 2.9 В при использовании входного тока до 8 А. Они имеют защиту от обратного напряжения и, в отличие от большинства регуляторов наддува, предлагают опцию истинного отключения, которая отключает питание нагрузки.
Эти импульсные повышающие регуляторы эффективно генерируют более высокие выходные напряжения (до 30 В) из входных напряжений до 2,9 В при использовании входного тока до 5 А. Они имеют защиту от обратного напряжения.
товар в категории «Регуляторы повышающего напряжения»
Этот крошечный (0.35 ″ × 0,45 ″) U1V10F3 Переключающий повышающий (или повышающий) регулятор напряжения эффективно генерирует 3,3 В из входных напряжений всего 0,5 В. В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V10F3 автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное. Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Этот крошечный (0,35 ″ × 0,45 ″) U1V10F5 переключающий повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения эффективно генерирует 5 В из входных напряжений вплоть до 0.5 В. В отличие от большинства регуляторов наддува, U1V10F5 автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное. Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Этот компактный (0,45 ″ × 0,6 ″) импульсный повышающий (или повышающий) регулятор напряжения U1V11A эффективно повышает входные напряжения от 0,5 В до регулируемого выходного напряжения в диапазоне от 2 В до 5,25 В . В отличие от большинства регуляторов наддува, U1V11A предлагает опцию истинного отключения, которая отключает питание нагрузки, и автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Этот компактный (0,45 ″ × 0,6 ″) повышающий (или повышающий) импульсный стабилизатор напряжения U1V11F3 эффективно генерирует 3,3 В из входных напряжений всего 0,5 В. В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V11F3 предлагает опцию истинного отключения, которая поворачивает отключает питание нагрузки и автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Этот компактный (0,45 ″ × 0,6 ″) переключающий повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U1V11F5 эффективно генерирует 5 В из входных напряжений всего 0,5 В. В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V11F5 предлагает истинную опцию отключения, которая поворачивает отключает питание нагрузки и автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Компактный (0,32 «× 0,515») переключающий повышающий (или повышающий) регулятор напряжения U3V12F5 принимает входное напряжение всего 2,5 В и эффективно повышает его до 5 В . Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Компактный (0,32 «× 0,515») переключающий повышающий (или повышающий) регулятор напряжения U3V12F9 принимает входное напряжение всего 2.5 В и эффективно повышает его до 9 В . Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Компактный (0,32 «× 0,515») переключающий повышающий (или повышающий) регулятор напряжения U3V12F12 принимает входное напряжение всего 2,5 В и эффективно повышает его до 12 В . Штифты имеют интервал 0,1 ″, что делает эту плату совместимой со стандартными макетными платами и паяльными плитами без припоя.
Этот компактный повышающий (или повышающий) регулятор генерирует 3.3 В от напряжения до 0,8 В и обеспечивает до 200 мА, что делает его идеальным для питания небольших 3,3 В электронных проектов от одного или двух NiMH, NiCd или щелочных элементов.
Этот мощный регулируемый повышающий регулятор может генерировать выходное напряжение до 9,5 В при входном напряжении до 1,5 В, все в компактной упаковке 0,42 «x 0,88» x 0,23 «. Потенциометр триммера позволяет установить выходное напряжение повышающего регулятора на значение от до 2,5 9,5 В и .
Этот мощный регулируемый повышающий регулятор может генерировать выходное напряжение до 25 В при входном напряжении всего 1.5 В, все в компактном корпусе 0,42 «x 0,88» x 0,23 «. Потенциометр триммера позволяет установить выходное напряжение повышающего регулятора на значение от 4 до 25 В .
,| Регулятор | Выходное напряжение (В) | Типичный максимальный выходной ток | Диапазон входного напряжения | Типичная эффективность | Размер | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S9V11x семейство | 2,5 В — 9 В | 1,5 A | 2 В — 16 В (1) | 85% — 95% | $ 5.От 95 до 11,95 | |
| S18V20Fx семейство | 5, 6, 9, 12, 24 4 — 12 9 — 30 | 2 A | 2,9 В — 30 В | 80% — 90% | 0,825 ″ × 1,7 ″ | 14,95 — 17,95 |
| # 2118: S7V8A | 2,5 В — 8 В | 1 A | 2,7 В — 11,8 В | 80% — 95% | 0,45 ″ × 0,65 ″ | $ 5,95 |
| # 2122: S7V8F3 | 3.3 В | 1 A | 2,7 В — 11,8 В | 80% — 95% | 0,45 ″ × 0,65 ″ | $ 5,95 |
| # 2123: S7V8F5 | 5 В | 1 A | 2,7 В — 11,8 В | 80% — 95% | 0,45 ″ × 0,65 ″ | $ 5,95 |
| # 2119: S7V7F5 | 5 В | 1 A | 2,7 В — 11,8 В | 80% — 95% | 0,35 ″ × 0.475 ″ | $ 4,95 |
| # 2121: S10V4F5 | 5 В | 0,4 A | 2,5 В — 18 В | 70% — 80% | 0,4 ″ × 0,575 ″ | $ 4.49 |
| # 2095: S10V3F9 | 9 В | 0,3 A | 2,5 В — 18 В | 70% — 80% | 0,4 ″ × 0,575 ″ | $ 4.49 |
| # 2096: S10V2F12 | 12 В | 0.2 A | 2,5 В — 18 В | 70% — 80% | 0,4 ″ × 0,575 ″ | $ 4.49 |
1 Семейство S9V11x имеет минимальное пусковое напряжение 3 В, но оно может работать до 2 В после запуска.
Сравнить все товары в этой категории
Подкатегории
Регуляторы повышения / понижения S9V11x могут выдавать напряжения выше, равные или меньшие, чем их входы, до 1,5 А. Выходные напряжения варьируются от 2.От 5 до 9,0 В, входной диапазон от 2,0 до 16 В (с некоторыми ограничениями). Регулируемые версии имеют многооборотные потенциометры.
S18V20x повышающие / понижающие регуляторы могут выдавать напряжения выше, равные или меньшие, чем их входы. Они могут выдавать до 2 А, когда входное напряжение близко к выходному. Диапазон выходных напряжений от 4 до 30 В, диапазон входных напряжений от 3 до 30 В.
Продукты в категории «Регуляторы повышающего / понижающего напряжения»
Переключающий повышающий / понижающий регулятор S7V8A эффективно вырабатывает регулируемый выходной сигнал между 2.От 5 В до 8 В при входном напряжении от 2,7 В до 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокое, так и более низкое входное напряжение делает его полезным для применений, где напряжение источника питания может сильно различаться, например, для батарей, которые запускаются выше, но разряжаются ниже регулируемого напряжение. Компактный (0,45 ″ × 0,65 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может подавать от 500 мА до 1 А при большинстве комбинаций входных и выходных напряжений.
Переключающий повышающий / понижающий регулятор S7V8F3 эффективно вырабатывает фиксированное значение 3.Выход 3 В при входном напряжении от 2,7 В до 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокое, так и более низкое входное напряжение делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно различаться, например, для батарей, которые запускаются выше, но разряжаются ниже регулируемого напряжения. Компактный (0,45 ″ × 0,65 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может подавать от 500 мА до 1 А в большинстве диапазонов входного напряжения.
Переключающий повышающий / понижающий регулятор S7V8F5 эффективно вырабатывает фиксированный выходной сигнал 5 В при входных напряжениях между 2.7 В и 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для применений, где напряжение источника питания может сильно различаться, например, для аккумуляторов, которые запускаются выше, но разряжаются ниже регулируемого напряжения. Компактный (0,45 ″ × 0,65 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может подавать от 500 мА до 1 А в большинстве диапазонов входного напряжения.
Переключающий повышающий / понижающий регулятор S7V7F5 эффективно вырабатывает 5 В при входных напряжениях между 2.7 В и 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокое, так и более низкое входное напряжение делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно различаться, например, для аккумуляторов, которые запускаются выше, но разряжаются ниже 5 В. Очень компактные (0,35 ″ × 0,475 ″) Модуль имеет типичный КПД более 90% и может подавать до 1 А при спуске и около 500 мА при спуске.
Этот импульсный регулятор использует топологию SEPIC для получения 5 В на входных напряжениях от 2,5 В до 18 В.Широкий входной диапазон в сочетании с его способностью преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для применений, где напряжение источника питания может сильно различаться, например, для аккумуляторов, которые стартуют выше, но разряжаются ниже 5 В. Компактный (0,4 ″ × 0,575 ″ ) модуль может подавать более 400 мА в типичных применениях.
Этот импульсный регулятор использует топологию SEPIC для создания 9 В при входных напряжениях от 2,5 В до 18 В. Широкий диапазон входных сигналов в сочетании с его способностью преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для применений, где напряжение источника питания может изменяться значительно, как с батареями, которые начинаются выше, но разряжаются ниже 9 В.Компактный (0,4 ″ × 0,575 ″) модуль может подавать более 300 мА в типичных применениях.
Этот импульсный регулятор использует топологию SEPIC для создания 12 В при входных напряжениях от 2,5 В до 18 В. Широкий диапазон входных сигналов в сочетании с его способностью преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для применений, где напряжение источника питания может изменяться в значительной степени, как и в случае аккумуляторов, которые стартуют выше, но разряжаются ниже 12 В. Компактный (0,4 ″ × 0,575 ″) модуль может подавать более 200 мА в типичных случаях.
,Pololu — Регуляторы понижающего напряжения
Импульсные понижающие преобразователи снижают входное напряжение до более низкого регулируемого напряжения гораздо эффективнее, чем линейные регуляторы. Для быстрого сравнения в следующей таблице приведены некоторые ключевые статистические данные для регуляторов в этой категории:
Новые и предпочтительные продукты
| Регулятор | Выходное напряжение (В) | Макс. Выходной ток | Макс. Входное напряжение | Типичная эффективность | Размер | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| D24V150Fx семейство | 3.3, 5, 6, 7,5, 9, 12 | 15 A | 40 В | 80% — 95% | 1,25 ″ × 1,7 ″ | $ 39,95 |
| D36V50Fx семейство | 3,3, 5, 6, 7,5, 9, 12 | 2 — 9 A | 50 В | 80% — 95% | 1 ″ × 1 ″ | От$ 19,95 до $ 22,95 |
| # 2851: D24V50F5 | 5 | 5 A | 38 В | 85% — 95% | 0.7 ″ × 0,8 ″ | $ 14,95 |
| D36V28Fx семейство | 3,3, 5, 6, 7,5, 9, 12 | 2 — 4 A | 50 В | 80% — 95% | 0,7 ″ × 0,8 ″ | $ 11,95 |
| D24V22Fx семейство | 3,3, 5, 6, 7,5, 9, 12 | 2,2 — 2,6 A | 36 В | 85% — 95% | 0,7 «× 0,7» | 8,95 — 9,95 |
| D24V10Fx семейство | 3.3, 5, 6, 9, 12 | 1 A | 36 В | 80% — 95% | 0,5 «× 0,7» | $ 7,49 |
| D36V6x семейство | 3,3, 5, 6, 9, 12, 15 2,5 — 7,5 4 — 25 | 0,6 A | 50 В | 60% — 95% | 0,4 ″ × 0,5 ″ 0,4 ″ × 0,6 ″ 0,4 ″ × 0,6 ″ | 4,95 долл. США до 6,95 | долл. США
| D24V5Fx семейство | 1,8, 2,5, 3,3, 5, 6, 9, 12, 15 | 0.5 А | 36 В | 75% — 95% | 0,4 ″ × 0,5 ″ | $ 4,95 |
Старые продукты (обычно не рекомендуется для новых разработок)
| Регулятор | Выходное напряжение (В) | Макс. Выходной ток | Макс. Входное напряжение | Типичная эффективность | Размер | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| # 2866: D24V90F5 | 5 | 9 A | 38 В | 80% — 95% | 0.8 ″ × 1.6 ″ | $ 27,95 |
| D24V25Fx семейство | 3,3, 5, 6, 7,5, 9 | 2,5 A | 38 В | 80% — 95% | 0,7 «× 0,7» | От$ 10,95 до $ 11,95 |
| D24V6Fx семейство | 3,3, 5, 9, 12 | 0,6 A | 42 В | 80% — 95% | 0,4 ″ × 0,5 ″ | $ 5,95 |
| D24V3x семейство | 3.3, 5, 9, 12 2,5 — 7,5 4 — 25 | 0,3 A | 42 В | 80% — 95% | 0,4 ″ × 0,5 ″ | $ 3,95 до 7,95 |
Сравнить все товары в этой категории
подкатегорий
Эти мощные синхронные стабилизаторы напряжения принимают входное напряжение до 40 В и эффективно снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, в то же время позволяя получить доступный выходной ток около 15 А .
Эти мощные синхронные стабилизаторы напряжения принимают входное напряжение до 50 В и эффективно снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, допуская при этом типичные непрерывные входные токи между 2 A и 9 A , в зависимости от комбинации входного и выходного напряжения.
Эти компактные синхронные стабилизаторы напряжения с пониженным напряжением принимают входные напряжения до 50 В и эффективно снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, допуская при этом типичные постоянные входные токи между 2 A и 4 A , в зависимости от комбинации входного и выходного напряжения.
Эти компактные синхронные понижающие регуляторы напряжения генерируют более низкие выходные напряжения из входных напряжений, вплоть до 36 В . Они предлагают типичные КПД от 85% до 95% и постоянные выходные токи свыше 2 A .
Эти компактные синхронные стабилизаторы напряжения понижают входное напряжение до 36 В и снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, допуская максимальный выходной ток 1 A .Они предлагают очень высокую эффективность и очень низкое выходное напряжение.
Это семейство небольших переключающих понижающих стабилизаторов напряжения эффективно генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений, вплоть до 50 В с максимальным током 600 мА . Они имеют низкое падение напряжения. Доступны различные версии с фиксированным напряжением и регулируемым выходом.
Эти компактные синхронные стабилизаторы напряжения пониженного напряжения принимают входное напряжение до 36 В и понижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, допуская максимальный выходной ток 500 мА .Они предлагают очень высокую эффективность и очень низкое выходное напряжение.
Эти компактные синхронные понижающие регуляторы напряжения генерируют более низкие выходные напряжения из входных напряжений, вплоть до 38 В . Они предлагают типичные КПД от 80% до 95% и постоянный выходной ток до 2,5 A .
Это семейство небольших переключающих понижающих стабилизаторов напряжения эффективно генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 42 В с максимальным током 600 мА .
Это семейство небольших переключающих понижающих стабилизаторов напряжения эффективно генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 42 В с максимальным током 300 мА .
Продукты в категории «Регуляторы понижающего напряжения»
Этот небольшой понижающий (или понижающий) регулятор с синхронным переключением принимает входное напряжение до 38 В и эффективно снижает его до 5 В . Доска измеряет только 0.7 ″ × 0,8 ″, но он допускает типичный длительный выходной ток до 5 A . Типичная эффективность от 85% до 95% делает этот регулятор хорошо подходящим для мощных применений, таких как питание двигателей или сервоприводов. Высокая эффективность поддерживается при небольших нагрузках благодаря динамическому изменению частоты переключения, а дополнительный вывод отключения обеспечивает состояние с низким энергопотреблением при потреблении тока в несколько сотен микроампер.
Этот понижающий (или понижающий) регулятор с синхронным переключением принимает входное напряжение до 38 В и эффективно снижает его до 5 В с доступным выходным током около 9 A .Типичные коэффициенты полезного действия от 80% до 95% делают этот регулятор хорошо подходящим для применений с более высокой мощностью, таких как питание двигателей или сервоприводов, в то время как высокие коэффициенты полезного действия поддерживаются при небольших нагрузках за счет динамического изменения частоты переключения, а дополнительный вывод отключения обеспечивает состояние с низким энергопотреблением. с током в несколько сотен микроампер. Настройку выходного напряжения регулятора также можно уменьшить, добавив внешний резистор.
,