Vad är beröringsspänning och vad som bestämmer dess storlek

Definition av ett koncept

När en person eller ett djur berör nakna exponerade levande delar, enheten på enheten, som av någon anledning är under potential, en kabel med skadad isolering, etc., när man står på marken, kallas potentialskillnaden mellan kontaktpunkten och marken spänning Rör.

Med andra ord, detta är den spänning under vilken det finns två nakna ledande delar som inte är anslutna till varandra.

Förhållandena för uppträdande är som följer - kapslingarna till elektriska apparater är vanligtvis jordade, men skador på isoleringen av elektrisk utrustning inuti dessa kapslingar orsakar uppkomsten av beröringsspänning när du tar tag i metalldelen av höljet och de metalldelar som är anslutna till den.

Är beröringsspänningen säker?

Till att börja med, vad är exakt farligt? Spänningen i sig är inte särskilt farlig. Destruktiva och farliga effekter orsakas av elektrisk ström. Men sannolikheten för att få en elektrisk chock beror på spänningens storlek. Växelspänning på 42 volt anses vara säker, tidigare betraktad som 36 V. Den används för att utrusta bärbara lampor och för att driva ett elektriskt verktyg, när man arbetar på svåråtkomliga platser, i garage, källare, fuktiga rum och på platser för tillfälligt arbete. Men stress touch och säker stress för en person är något olika saker.

Effekten av elektrisk ström på en person är dödlig, det kan orsaka fibrillering av hjärta och död, därför föreskrivs värdena på tillåtna spänningar och strömmar i tillsynsdokument. Enligt standarderna som beskrivs i GOST 12.1.038-82 bör beröringsspänningen under normala förhållanden (utan olyckor) inte vara mer:

• vid växelström med en frekvens av 50 Hz - 2 V (ström - 0,3 mA);
• vid växelström med en frekvens av 400 Hz - 3 V (ström - 0,4 mA);
• vid likström - 8 V ​​(ström - 1 mA);

Dessa är de högsta tillåtna värdena vid exponering för upp till 10 minuter per dag. Det är värt att notera att för människor som arbetar vid temperaturer högre än 25 ° C och relativ luftfuktighet mer än 75%, minskas dessa värden med 3 gånger.

Eftersom beröringsspänningen mäts mellan en persons position på marken (hans kontakt med en ledande yta) och kontaktplatsen för elektrisk utrustning följer det att det beror på platsen i rummet, mer exakt i förhållande till markpunkten.Ju längre du står just nu när du berör en farlig enhet på vars fall potentialen är (från markpunkten), desto större blir beröringsspänningen.

Det är värt att notera några fler definitioner:

1. Spridningszon. Ett sådant område på marken, utöver vilken potentialen som uppstod när jordfelsströmmen flyter är noll. Utanför spridningszonen är beröringsspänningen numeriskt lika med potentialen på ytan du berör.
2. Stegspänning. Detta är spänningen mellan två punkter på marken (marken) runt den punkt där den levande delen stängs till marken. Poängen är att om en högspänningskabel faller nära dig måste du flytta från den med små fästa steg, utan att ta benen från varandra och från marken, och därmed minska avståndet mellan trappan. Potentialen från jordfelspunkten minskar exponentiellt. Detta innebär att den vid jordfelet är lika med potentialen för den stängbara ledaren och till noll utanför spridningszonen. Då är spänningen mellan dessa två punkter lika med spänningen på den stängda kabeln.

Du borde ha märkt att beröringsspänningen, spridningszonen och stegspänningen är sammankopplade.

Sätt att minska faran

Låt oss se hur du skyddar dig mot beröringsstress. För att minska risken för potential i höljen på elektriska apparater är det för det första nödvändigt att säkerställa tillförlitlig jordning. Dessutom övergångskontaktmotstånd jordningsbrytare (metallanslutning) får inte överstiga 0,01 Ohm. Anslutningen ska vara ordentligt bultad eller svetsad, den bör kontrolleras regelbundet.

För det andra - innan du slår på enheterna efter en lång period av inaktivitet och i allmänhet gamla (mer än 10 år), är det nödvändigt att kontrollera kvaliteten på isolering av ledningar och kablar, för detta använder de en megohmmeter. Tentativt bör isoleringsmotståndet ligga på 1 megohms (megaohm) per 1 kV. För en 220-380 volt strömförsörjning räcker det med 0,5 megohms.

För att minska risken för elektriska stötar är det nödvändigt att installera RCD eller difavtomat. Deras syfte är att skydda människor från elektriska stötar. Men här behöver du ett jordningssystem TN-C-S eller TN-S, det vill säga nätverket måste ha separata PE- och N-ledningar, men inte den kombinerade neutrala tråden. Det är nödvändigt att uppfylla skyddskraven, annars utför RCD inte sina uppgifter korrekt.

Beröring av beröringsspänning

I nätverk med isolerad neutral beräknas beröringsspänningen med formeln:

U_prik= F_landa-F_kår

Jordens potential minskar med avståndet från jordningspunkten, som illustrerat på bilden ovan. I fallet när markelektroden är en kommer den farligaste beröringen att vara den enhet som är belägen längst bort från markelektroden. Därför bör jordningskretsen kombinera hela rumets yta och säkerställa jämn potentialutjämning.

Den fullständiga formeln, med beaktande av all motstånd (beröring, spridningszon), är följande:

U = f_sen₁en₂,

Där en_{1 –} kontaktkoefficient U, det påverkas av formen på den potentiella droppkurvan, a₂ - beröringskoefficient, tar hänsyn till motståndet mot spridning över det område som personen står på, skor, isolering av fasen från marken.

I nätverk med en jordad neutral, när en person utsätts för en spänning som är lägre än den linjära (med en linjär 380V, fas lika med 220V) som strömmar genom människokroppen, begränsas den av motståndet från skon, golv (jord) och kropp.

Mätmetoder

Med introduktionen och schemalagda kontroller av tillståndet för elektriska installationer mäts beröringsspänningen, låt oss ta reda på mätproceduren. Koppla först bort neutralledningen från den elektriska panelen. Mät sedan motståndet med en milliometer eller jordningsmätare, typ MRU-101.Sedan monteras en krets där, på ett avstånd av minst 25 m från markelektroden (figur 2 i figuren), installeras en stift till ett djup av 25-30 cm och en elektrod som liknar en persons fot (indikeras med nummer 3 i figuren). Mellan jordelektroden och stiftet appliceras spänning V1. Voltmeter V2 - beröringsspänning. Samtidigt installeras ett 1000 Ohm-motstånd (simulerar människokroppens motstånd) och en frånkopplare (när den är stängd utförs en mätning).

Så här ser en elektrod ut som imiterar en persons fot:

Där 1 är en tygpackning (våt) är 2 en kopparledande platta, 3 är en dielektrik, 4 är ett handtag, 5 är en tråd ansluten till mätaren.

En annan metod kallas "voltmeter-ammeter-metoden". I figur R2 - kroppens motstånd:

En voltmeter mäter beröringsspänningen, en ammeter mäter strömmen genom jordelektroden. Som spänningskälla kan du använda en transformator med egenskaperna:

• Uout = 500 V;
• Pnom = 100 kVA;

Alternativ: fristående generator, hjälptransformator. Noll på sekundärlindningen.

Videon nedan visar en speciell enhet för att mäta beröringsspänning:

Vad är farlig spänningsrörelse? Du kan bli chockad eftersom strömförsörjningsnätverkets potential ligger på enhetens yta. Hushållsapparater som drivs med 220, till exempel en elektrisk spis, är farliga, och industriella nätverk på 380 volt och svåra arbetsförhållanden förvärrar bara påverkan av beröringsspänningen på en person. För att undvika skador måste du, förutom förebyggande åtgärder i elnätet, ha en minsta uppsättning personlig skyddsutrustning, till exempel dielektriska handskar och stövlar när du arbetar i elektriska installationer och för att följa alla skyddsåtgärder som föreskrivs i lagstadgade handlingar och förordningar.

Det kommer att vara användbart att läsa:

• Hur man använder en megaohmmeter
• Test av kabelisolationsmotstånd
• Skyddsutrustning som används i elektriska installationer upp till 1000V
• Hur man gör jordning i ett privat hus