Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

V procesu práce s elektrickými instalacemi v AC obvodu není možné zcela vyloučit pravděpodobnost pocitu jeho účinku. Důvodem může být náhodný kontakt s prvky přenášejícími proud nebo nepřímými faktory. Na jedné stránce jsme již podrobně hovořili o jednom z nich (krokové napětí). Tento článek se bude zabývat jiným druhem nepřímého účinku elektrického proudu na osobu, tzv. Dotykovým napětím.

Co je to „dotekový stres“?

V elektrické bezpečnosti, tento termín se odkazuje na potenciální rozdíl mezi dvěma body obvodu, který nastane, když osoba dotýká se jich současně. Taková situace může nastat v důsledku poruchy izolace proudových prvků obvodu, jejich zkratu na elektricky vodivých plochách, což vede k tvorbě nebezpečných zón proudového šíření. Kontakt s takovým povrchem se nazývá nepřímý kontakt s pouzdrem nebo elektricky vodivými prvky (v závislosti na elektrickém instalačním zařízení).

Obr. 1. Příklad nepřímého dotyku

V takových případech závisí stupeň vystavení elektrickému proudu jak na odporu lidského těla (R), tak na velikosti (U pr ). Předpokládejme, že v tomto případě R = 800 Ω, U pr blízko fázového napětí (230 V). Pomocí Ohmova zákona je snadné vypočítat množství proudu ve výsledném elektrickém obvodu: I pr = U pr / R = 220/800 = 287, 5 mA. Tato hodnota je několikanásobně vyšší než přípustné normy.

Ve většině případů je nepřímý kontakt unipolární, to znamená, že v tomto případě hrozba nese spíše fázi než lineární napětí, což je 1, 73 krát vyšší. Ale to je špatná útěcha, protože elektrický šok může být i smrtelný.

Nebezpečí nepřímého kontaktu spočívá v tom, že riziko jeho výskytu ve většině případů nezávisí na jednání osoby, na rozdíl od přímého dotyku, který může vzniknout z nedbalosti v důsledku chyby nebo nedodržení TB.

Výpočet

Výše uvedený příklad (na obr. 1) je značně zjednodušen, aby bylo možné seznámit se s hlavními rysy dotykového napětí (U pr ), je nutné se zabývat problémem z hlediska ochranného uzemnění a uzemnění. Za tímto účelem zvažte příklad uvedený na obrázku níže.

Obrázek 2. Charakteristické napětí dotyku v případě jednoho uzemnění

Na obrázku jsou tři motory A, B, C (mohou to být jakékoli jiné elektrické instalace), které se liší od jednoho uzemňovače D a jsou k němu připojeny ochrannými vodiči. Pokud se v důsledku nehody fáze sítě uzavře na skříni, vytvoří se na ní potenciál, jehož úroveň bude prakticky stejná jako u zemnicího vodiče (ⱷ sm). Současně se na základě toho objeví aktuální rozmetací zóna, jejíž potenciál (ⱷ oc ) závisí na vzdálenosti od země (graf závislosti je znázorněn na obrázku).

Pokud se dotknete skříně motoru B, bude úroveň kontaktního napětí určena následujícím vzorcem: U pr = ⱷ zm- ⱷ os = ⱷ zm * (1 ⱷ os / zm ). V tomto výrazu se ignoruje elektrický odpor zeminy, ovlivňující rozmetání základního proudu, přičemž se bere v úvahu pouze povaha změny potenciálu (potenciální křivka - E). To nám umožňuje zvážit potenciál základny oc jako kontaktní koeficient α = 1 - (ⱷ oc / ⱷ zm ) ≤ 1.

Vzhledem k tomu, že úroveň napětí je ovlivněna jak potenciálem zemnicího vodiče, tak i součinitelem kontaktu, je zřejmé, že při použití jednoduchého nebo skupinového uzemnění je povaha nebezpečí odlišná. Zvažte samostatně každou z možností.

Jediná zem

Vraťme se k obrázku 2. Jak již bylo zmíněno výše, v případě fázového uzavření v případě elektrické instalace bude potenciál ⱷ zm na všech jeho vodivých prvcích. V tomto případě je na povrchu v blízkosti uzemňovacího zařízení vytvořena zóna s potenciální úrovní v závislosti na kontaktním koeficientu. To znamená, že v případě náhodného kontaktu s případem B bude úroveň dotykového napětí záviset na vzdálenosti X1 a křivce E.

Nyní zvažte možnost dotýkat se spotřebiče C. V tomto případě vzdálenost X2 přesahuje 20, 0 metrů, což odpovídá skutečnosti, že X2 má sklon k nekonečnu. Výsledkem je, že součinitel kontaktu α se bude zvyšovat s ohledem na jednotu, resp. U pr bude roven ⱷ zm. Tato možnost s největším potenciálem je nejnebezpečnější.

Na závěr, analyzujme případ dotyku kovového pouzdra zařízení A, to znamená, že je prakticky umístěn nad uzemňovacím vodičem. Zde α bude mít tendenci k nule, proto bude U pr také nulová.

Na tomto základě lze konstatovat, že čím dále je instalace z jediného uzemňovače, tím vyšší je dotykové napětí. Ve vzdálenosti 20 metrů nebo více bude téměř rovna fázi.

Skupinové uzemnění

Při použití schématu uzemnění skupiny se aktuální rozptylové zóny překrývají, takže v každém bodě mezi uzemňovači bude potenciál vyšší než nula. Součinitel α bude tedy menší než jednota a ⱷ zm překročí dotykové napětí.

Pro jasnost uvádíme příklad, ve kterém jsou dva uzemňovače vytvořeny ve formě polokoulí o určitém poloměru r, které jsou od sebe vzdáleny ve vzdálenosti h.

Obrázek 3. Napětí kontaktů při uzemnění skupiny

V tomto případě bude potenciální křivka popsána následující rovnicí: ⱷ oc = ⱷ gz * (r * (hr) / (x * (h-x)), kde ⱷ gz je potenciál uzemňovací skupiny, r je poloměr elektrodové polokoule, h –– vzdálenost mezi uzemněním, x - vzdálenost mezi bodem kontaktu a nejbližším uzemněním.

Nyní můžeme vypočítat dotykové napětí: U pr = ⱷ gz - ⱷ os = ⱷ gz * (r * (hr) / (x * (h-x)), resp. Dotykový faktor pro skupinu uzlů bude α = (r * (hr ) / (x * (h)):

S ohledem na výše uvedené výrazy lze tvrdit, že nejvyšší úroveň napětí a hodnota součinitele kontaktu bude, když je základní bod umístěn mezi uzemněním, tj. Při x = h / 2. Odpovídajícím způsobem, α max = 1-4r * (hr) / h 2, odkud dostaneme U PRmax = ⱷ gz * α max .

Snížení napětí na minimum, jako v předchozím příkladu, bude v maximálním přiblížení k uzemnění.

Všimněte si, že s velkým počtem uzemňovacích elektrod je téměř nemožné vypočítat vysoký elektrický potenciál (maximální napětí), proto je použita metoda přímého měření.

Měření

Tento typ měření je předepsán k provedení v průmyslových prostorách, kde je instalováno technologické zařízení a existují potenciální vyrovnávací zařízení. Ty by měly být instalovány na zařízeních, která se vyznačují vysokým zemním proudem. Rovněž se provádí vyrovnání potenciálu na zařízeních s prodlouženým vodivým zařízením, kde je možný potenciál v důsledku selhání izolace fázových vodičů.

Před zahájením zkoušky se měří zemnící odpor a nulová ochranná spojení. Dále vypněte vstup a připojte obvod, jako je ten, který je uveden níže.

Obvod pro měření napětí dotyku

Legenda:

  • Tr1 - Autotransformer.
  • R- Odpor s odporem, který odpovídá lidskému tělu (obvykle 1, 0 kΩ).
  • SW - Switch.
  • V1, V2 - Měřicí přístroje.
  • A - Uzemňovací skříň zařízení.
  • B - Vodivá deska napodobující lidskou nohu.

Algoritmus měření je následující:

  1. Sestavený obvod je napájen proudovým zdrojem, pomocí V1 voltmetru pro monitorování napětí.
  2. Podle údajů druhého zařízení se U pr stanoví měřením napětí mezi uzemněním skříně zařízení (A) a kovovou sondou ponořenou (vrtanou) do země do hloubky 30, 0 cm ve vzdálenosti 25 metrů nebo více od zemnicí elektrody. Tento ukazatel ukáže U PRmax .
  3. Poté se provede měření hodnoty napětí na desce nožního simulátoru (U B ).
  4. Zapněte spínač SW a změřte napětí (U 1 ) mezi simulátorem nohy a zemnicí elektrodou.
  5. Vypočtěte dotykové napětí podle vzorce U CR = 2 / (1 / U B + 1 / U 1 ):

Věnujme pozornost tomu, že v současné době jsou zařízení vydávána, což umožňuje odstranit indikátory potřebné pro elektrickou bezpečnost a další důležité vlastnosti.

Ochranná opatření

Nejúčinnější způsob, jak chránit před škodlivými účinky vysokonapěťového dotyku - instalace zemnění v těsné blízkosti elektrických instalací. Vyrovnávání potenciálu povlaku je stejně účinné, snižuje také velikost krokového napětí. V tomto případě se používá obvod zemního spojení, jehož příklad je znázorněn na obrázku.

Příklad zemní smyčky

Jak je vidět z výše uvedeného příkladu, skupinové uzemňovače jsou uspořádány s mřížkou. V tomto případě jsou svislé elektrody umístěny tak, že vzdálenost mezi nimi je menší než délka zemnící tyče. V případě uzavření fázového vodiče k vodivému povrchu jednoho z elektrických zařízení, v důsledku spojení s jiným uzemněním, se proud rozšíří takovým způsobem, že úroveň potenciálu bude přibližně stejná v kterémkoliv místě základny.

Rozdíl potenciálu mezi základnou a tělem spotřebiče tak bude mít sklon k nule, respektive ke stejnému kroku napětí a dotyku.

Všimněte si, že existuje prudký pokles úrovně potenciálu země mimo povrch chráněný obvodem, což zvyšuje riziko zranění. Aby byl pokles napětí šetrnější, můžete pomocí kovových pneumatik umístěných mimo obvod obvodu.

Prevence

Preventivní opatření ke snížení pravděpodobnosti zranění způsobeného nepřímým kontaktem zahrnují: \ t

  • Zkontrolujte izolační odpor kabelů, vinutí elektrických strojů a dalších proudových prvků. V případě snížení izolačního odporu nebo jeho poškození, aby se zabránilo lineárnímu nebo jednofázovému okruhu, musí být odpojena problematická elektrická síť.
  • Měření odporu uzemnění by nemělo překročit přípustnou hodnotu.
  • Zkontrolujte spolehlivost uzemnění (neutrální vodič).
  • Pravidelná kalibrace ochranných zařízení pro vypínání na proudovém obvodu a dodržování dalších parametrů.
  • Protože lidské tělo má nízkou odolnost, je nutné při práci s elektrickými spotřebiči používat alespoň gumové rohože. Vzhledem k nepředvídatelnosti vzhledu napětí kontaktu na pouzdru zařízení by toto opatření nebylo zbytečné.
  • Režim sledování elektrických instalací pro zabránění abnormálnímu provozu atd.

Doporučujeme číst:

  • Co je to statická elektřina?
  • Požadavky na přenosné uzemnění
  • Účel a rozdíl od ostatních uzemnění a uzemnění

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Elektrikář