Шаговое напряжение, правила перемещения в зоне шагового напряжения

Что такое шаговое напряжение

Ступенчатое напряжение – это разность потенциалов (напряжение) на участке цепи. Показатель ступенчатого напряжения зависит от силы тока и удельного сопротивления земли. Он представляет собой расстояние (потенциальную разницу) между двумя ногами человека. Величина ступенчатого напряжения используется при установлении заземления и заземления, измерении опасности на местах аварий. На значение влияет форма кривой напряжения.

В районе сбитого провода под напряжением есть зона рассеивания электричества. На расстоянии 20 метров до места падения провода напряжение не чувствуется, плотность тока становится минимальной.

Опасное для жизни ступенчатое напряжение наблюдается в местах падения мощного электрического провода на голую землю. Запрещается приближаться к этому объекту на расстояние менее 8 метров. Угроза присутствует и на расстоянии одного метра от заземлителя (металлоконструкции из труб, забор из арматуры).

Человек рискует оказаться в месте распространения ступенчатого напряжения, касаясь металлических конструкций (естественного заземлителя). Опасность заключается в поражении нервной системы – возникают судороги и человек падает на землю.

Действие шагового напряжения прекращается, но внутри тела появляется новая дорожка электричества. Ток течет от рук к ногам, в результате чего возникает реальная угроза смерти. При попадании в такую ​​ситуацию человек должен покинуть опасную зону гусиным шагом. Минимальное расстояние между ногами – залог безопасности и безопасного выхода.

Угроза исчезает через 20 метров от источника высокого напряжения. Категорически запрещается выпрыгивать из зоны действия с высоким потенциалом. При падении на конечность повысится уровень шагового напряжения, после чего человека ждет смерть.

Определение

Что такое шаговое напряжение? Это определенное напряжение, возникающее между ногами человека, стоящего рядом с заземленным предметом без соприкосновения с ним. Он равен разнице электрического напряжения между объектом и точкой, удаленной от него на некотором расстоянии.

Основными факторами, влияющими на это, являются расстояние, сопротивление земли (заземляющей сети) и сила тока, протекающего по проводнику.

Опасность ступенчатого напряжения заключается в том, что для поражения электрическим током контакт не нужен, а после удара движение практически невозможно. В связи с тем, что земля тоже имеет определенное специфическое напряжение, удар может произойти независимо от действий человека.

Причины

Опасное напряжение возникает чаще всего при обрыве местного электрического кабеля, питающего конкретный объект. Самое опасное в такой момент для человека — оказаться в болоте, в воде или даже стоять на мокром асфальте, ведь вода — отличный проводник электрического тока.

О том, какое напряжение называют степпингом, изучают даже в школах, но, к сожалению, предсказать момент его появления и конкретное поле действия очень сложно. Он может проявляться из-за изменения атмосферного давления, взрыва на электрических подстанциях, короткого замыкания в проводе в помещении или на улице и даже от взаимодействия земли с молнией.

Действие

Для предотвращения вредного воздействия ступенчатого напряжения необходимо выполнить расчет. Он поможет рассчитать размер площади и ее силу.

Каждый параметр отвечает за определенный показатель, что немаловажно при расчете радиуса. На этой диаграмме:

• IS — ток короткого замыкания, измеряемый в амперах;
• ρ — удельное сопротивление земли, Ом*м;
• а — расчетная длина шага, м
• х — расстояние от места повреждения, измеренное в метрах.

На основании графика можно рассчитать зону ступенчатого напряжения и ее размер:

УШ = (I3 * ρ * а)/2π х (х + а). Измеряется в вольтах.

Конечно, точно определить предельное напряжение ступени и ее радиус очень сложно, так как необходимо вычислить примерное сопротивление разных слоев грунта и вывести среднее значение, умноженное на определенный коэффициент. Но такая формула поможет произвести приблизительные расчеты и рассчитать напряжение, диапазон и другие параметры.

Благодаря такому расчету можно определить не только шаговое напряжение, но и шаг сетки, что поможет минимизировать вероятность летального исхода. Предполагается, что воздействие будет минимальным, если шаги будут укорочены, но это зависит от частоты полос напряжений. Например, есть диаграмма кривых, которая поможет вам рассчитать размер шага при столкновении.

Чтобы получить такой график на местности, необходимо измерить напряжение на разном расстоянии от провода, а затем вывести данные в цепь. Обратите внимание на отрезок ОН, на рисунке указано, что его можно разделить на несколько участков, которые по размеру будут соответствовать среднему шагу человека. В этом случае вы сможете вывести работника из опасной зоны.

Если вычислить места образования опасных линий, то ступни со ступеньками окажутся в зонах разности потенциалов. На графике также хорошо видно, что чем ближе объект (см человека) к эпицентру аварии (обрыв провода), тем меньше сегменты и выше напряжение.

С учетом этого формула будет выглядеть так:

Уш = Ув — Уг = Уз*В

В этом случае коэффициент напряжения стопы человека, также называемый коэффициентом напряжения шага, равен 1 (по умолчанию). Этот показатель зависит от расстояния до места аварии. Например, чем ближе к источнику напряжения, тем выше коэффициент между ногами.

На графике 2 показано, как именно меняются данные, когда тело перемещается в опасную зону. Влияние электричества во время грозы или на мокром асфальте особенно велико. В таких случаях без специального оборудования запрещается приближаться к эпицентру ближе, чем на десять метров.

При этом необходимо учитывать сторонние факторы, влияющие на проводимость тела человека и сопротивление между стопами. Так, если рабочий в момент падения провода будет в мокрой одежде, обуви или просто вспотеет, для смертельного удара будет достаточно даже нескольких десятков вольт, в отличие от 220, указанных в правилах техники безопасности.

Со временем может произойти самовыравнивание электрического тока, если источник выключен. В этом случае вся энергия будет просто уходить в землю, не требуя дополнительных процессов.

Максимальный радиус шагового напряжения

8 метров — максимальный радиус поражения (более 1000 В). На расстоянии 5 метров характерно воздействие ниже 1000 В. При спасении пострадавшего стоит действовать осмысленно. Заранее оберните руки сухой тканью, двигайтесь мелкими шажками, медленно вытягивайте человека из опасной зоны.

Угроза выхода в диапазон ступенчатых напряжений существует и в бытовых условиях. Попасть в такую ​​ситуацию можно, прикоснувшись к оголенному проводу неисправного устройства. В этом случае образуется электрическая цепь, опасная для жизни.

Для устранения угрозы в щите установлено устройство защитного отключения. Альтернативным вариантом является разработка системы управления заземлением и потенциалом.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

В производственных условиях для передвижения в зоне повышенной опасности ступенчатого напряжения передвигаться в гетрах или диэлектрических сапогах. Если вы случайно оказались в опасной зоне, притормозите.

Максимально сокращайте расстояние между ногами при ходьбе – приставляйте носок к пятке, имитируя гусиный шаг. Запрещается приближаться к оголенным проводам на расстояние менее 8 метров; такие действия разрешены со средствами защиты.

В случае аварий на ЛЭП последствия берут на себя специально обученные электрики. Релейная защита отключает часть электрической линии в месте повреждения. После устранения ошибки специалисты осматривают участок на наличие висящих кабелей. Высокая опасность возникает на стыке поврежденных кабелей (проводов) с деревьями. Бочка является проводником электричества, создающим высокую степень опасности для людей и животных.

Класс напряжения и удельное сопротивление земли определяют шаговое напряжение. Радиус действия увеличивается с увеличением влажности за счет увеличения площади рассеивания тока.

Выход из зоны шагового напряжения

При выходе из зоны ступенчатого напряжения следует соблюдать осторожность. Не допускайте падения на поверхность земли — такая ситуация может привести к летальному исходу. На земле влияние электричества усиливается, у человека возникают судороги.

При отсутствии своевременной помощи поражение нервной системы приводит к параличу. В этот момент человек испытывает сильную боль и не может пошевелить конечностями.

Выбор способа выхода из опасной зоны зависит от конкретной ситуации. После выявления проблемы необходимо быстро сомкнуть обе ножки вместе, что уменьшит разницу электрических потенциалов. При движении следует стараться не отрывать нижние конечности от земли.

Помощь могут оказать сухие доски, которые находятся на пути к выходу с опасной территории. Сухая древесина является отличным изолятором, поэтому не стесняйтесь наступать на нее во время движения. Избегайте кирпичей и железобетонных конструкций по пути.

 

В некоторых ситуациях целесообразно передвигаться на одной ноге. Выбирать этот метод следует только при полной уверенности в достаточности вашего состояния. Испуганный человек может потерять ориентацию и упасть на землю, что может привести к смерти. Самый надежный способ – гусиный шаг. Не делайте резких движений, не увеличивайте темп и не бегайте. Сохраняйте спокойствие и принимайте взвешенные решения.

При выходе стоит исключить вариант с шагом по спирали и в сторону другого троса. По правилам у человека высок шанс покинуть опасную зону без последствий для здоровья, такие ситуации случаются в 80% случаев.

Читайте также: Что такое селективность в электрике: защита электрической сети, карта селективности

Расчет шагового напряжения

Для расчета шагового напряжения необходимо знать характеристики токораспределения на месте аварии. Электричество распространяется сквозь толщу земли и кругами по поверхности. Для нахождения значения учитывается значение сопротивления земли. Напряжение зависит от ряда факторов:

• расстояние между контактными точками;
• напряжение воздушной линии;
• мощность;
• состояние грунта и удельное сопротивление;
• состав почвы в опасной зоне.

При расчете шагового напряжения используются средние значения. Во-первых, короткое замыкание определяется по формуле:

ICS=UPPHASE/(R0+RCONT)

где UPHASE – фазное напряжение;

РКОНТ и R0 — значение сопротивления электрической цепи (заземления и рассеяния тока вместе с аварией);

ICS – ток короткого замыкания в сети.

Длина шага считается равной 0,8 метра. Для нахождения шагового напряжения используется соотношение:

USTEP=ICS ρa/(2 nx (x+a))

Где р — удельное сопротивление поверхности грунта;

х — расстояние от оголенного контура;

а — длина шага.

В промышленных условиях расчетом показателей занимаются отдельные специалисты. Они проводят измерения через равные промежутки времени и находят средние значения для обобщения уровня безопасности.

Как освободить человека?

Чтобы спасти человека, необходимо разорвать электрическую сеть — отключить электропитание (линию) или выключатель. При отсутствии такой возможности оберните руки сухой тканью, попробуйте освободить человека от воздействия электрического тока деревянной палочкой.

Далее следуйте алгоритму действий:

• вытяните тело в безопасное место;
• проверить пульс;
• проверить реакцию зрачка на свет.

Убедитесь, что электрический шнур отсоединен от источника питания, и выйдите из опасной зоны.

Начните делать непрямой массаж сердца, сердечно-легочную реанимацию и вызовите бригаду скорой помощи. Если человек в сознании, переверните его на бок, чтобы исключить риск попадания рвотных масс в дыхательные пути.

Снижения риска поражения ШН на предприятиях

На каждом производственном предприятии, где используется мощное электрооборудование, предусмотрены меры по защите работающих от негативного воздействия ступенчатого напряжения. Во избежание аварийных ситуаций, связанных с несанкционированной утечкой тока высокого напряжения, проводится систематическая проверка состояния защиты электростанций.

Согласно правилам техники безопасности, сотрудник входит в зону риска только после получения специального разрешения. Перед этим электрик проходит специальную ориентацию и обеспечивается средствами индивидуальной защиты от токов высокого напряжения.

Средства защиты

Во избежание аварийных ситуаций, связанных с пробоями высокого напряжения в местах пребывания людей, применяются средства защиты как индивидуального, так и общего назначения. К необходимым индивидуальным предметам, защищающим от опасного воздействия электричества, относятся:

• специальный комбинезон;
• перчатки;
• диэлектрическая обувь;
• пластиковые каски.

Общая защита от ступенчатого напряжения является средством противоаварийной автоматики. Современные системы автоматического управления моментально реагируют на утечку тока и отключают линию там, где она произошла.

Опасное напряжение для животных

В зонах постепенного напряжения, где находиться человеку более-менее безопасно, пребывание для животных может быть фатальным. Расстояние между передними и задними конечностями вместе с массой тела животного создает гораздо больший риск поражения электрическим током в месте действия ступенчатого напряжения.

Дополнительная информация. Зная об уязвимости животных от ЧН, пастухи на пастбищах уводят крупный и мелкий скот подальше от ЛЭП. В случае падения троса на землю может погибнуть сразу все стадо коров или овец.

Своевременные меры по спасению людей, попавших в зону СН, спасут им жизнь. Не нужно паниковать, а строго следить за выполнением требований безопасности.

Методы снижения шагового напряжения на предприятиях

В производственных условиях создаются правила техники безопасности и способы предотвращения аварийных ситуаций. Для разработки методов снижения ступенчатого напряжения в компании необходимо выделить виды текущего воздействия на человека:

• электрический;
• термальный;
• биологический.

Для предотвращения воздействия высоких температур специалисты работают в костюме с высоким уровнем защиты от жары. Эта униформа имеет многослойную структуру и изготовлена ​​из специальных синтетических материалов. Они не воспламеняются, защищают кровь и лимфу от перегрева.

Он также защищает костюм от электрического воздействия, после которого происходит распад клеток крови. Для правильного выбора средств защиты стоит знать основные варианты прохождения тока через тело.

Угроза жизни возрастает, если на пути тока встречаются жизненно важные органы (сердце и мозг). Из диаграмм можно сделать вывод, что электричество чаще всего начинает свой путь с руки, головы и ног. Эти части тела больше всего нуждаются в защите, когда человек работает в экстремальных условиях.

В целях безопасности сотруднику не разрешается доступ на объект без специальных средств и после проведения ряда инструктажей.

причиной аварийной ситуации может быть несоблюдение правил техники безопасности и контроля за электрооборудованием на предприятии. В целях предотвращения опасных ситуаций в промышленной сфере проводятся проверки и испытания. Систематически проверяется изоляция проводов и кабелей, специалисты следят за сроком службы отдельных элементов системы.

Угроза жизни становится реальной при недостаточной компетентности рабочих. Незнание элементарных правил безопасности и пренебрежение средствами защиты часто становятся причиной трагедий.

Для предотвращения чрезвычайных ситуаций компании проводят целевые и повторные инструктажи, позволяющие сотрудникам повышать квалификацию. Вводные инструктажи предназначены для ознакомления специалистов с новым видом оборудования.

Специальные средства защиты на предприятии имеют срок годности. Руководство компании обязано следить за качеством и пригодностью таких вещей. В целях усиления контроля за соблюдением правил и стандартов на предприятии создана комиссия по охране труда. Его сотрудники проводят работу по ознакомлению сотрудников с важной информацией, контролируют выполнение задач и обрабатывают отчеты по технике безопасности.

Современные технологии позволяют значительно снизить риск возникновения шагового напряжения. Некоторое оборудование имеет функцию автоматической блокировки в случае сбоя питания. Эти функции позволяют значительно повысить уровень безопасности и снизить количество аварий в компании.

В сочетании методы ступенчатого снижения напряжения дают отличные результаты. Автоматизированные предприятия, работающие на инновационном оборудовании, почти никогда не сталкиваются с аварийными ситуациями.

Сегодня устройства защиты от электрического тока очень эффективны. При правильном использовании спецодежды и соблюдении правил безопасности риск возникновения трагической ситуации значительно снижается. Контроль над всеми электрическими процессами сводит к минимуму вероятность поражения электрическим током.