Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Начинающим электрикам, Техника безопасности

Шаговое напряжение и выравнивание потенциалов

Шаговое напряжение и выравнивание потенциаловМногие из нас еще с детства помнят о том, что оголенный оборванный провод, упавший на землю, - это очень опасно. Помнятся различные страсти-мордасти про мокрую погоду и про несчастных жертв, даже не имевших «счастья» прикоснуться к металлу, находящемуся под напряжением и ставшему причиной их травмы. Всего-то их и угораздило пройти в опасной близости от поврежденной линии – и этого оказалось более чем достаточно.

Но что же это за явление, благодаря которому провод, «невинно» полеживающий в стороне становится смертельной угрозой? Всем известно, что электротравму человеку может нанести только проходящий через его тело электрический ток. А электрическому току нужен свободный путь. Необходимо, как минимум, две точки приложения на теле того, кому не повезло: одна из них – фаза, откуда ток может прийти, а вторая – ноль, куда он может свободно уйти.

Но позвольте, какая «фаза»? Ну, «ноль» - еще понятно, но откуда «фаза», если человек спокойно шагает себе по земле и никаких проводов даже не трогает? Ничего ведь такого, кажется, и нет – просто влажная земля. Тропинка, например. Ну да, фазный оборванный провод лежит неподалеку в кустах. Но он же непосредственно на землю и замкнулся – цепь не включает в себя прогуливающегося пешехода и ток через него идти не должен. Но это только так кажется.

Бояться было бы нечего, если бы земля была отличным проводником с сопротивлением, близким к сопротивлению металла. Тогда обрыв провода и падение его на землю завершались бы банальным коротким замыканием.

Срабатывала бы максимально-токовая защита, или сгорал бы оборванный провод, но в любом случае долго бы это не продолжалось. А на самом же деле удельное электрическое сопротивление грунта составляет минимум 60 Ом*м, а чаще всего и больше, даже если погода влажная и идет дождь. Поэтому при обрыве повода и замыкании его на землю для электрического тока просто возникает новая цепь: фазный провод – земля - заземленная нейтраль трансформатора.

Из-за не очень-то высокой проводимости земли току приходится изрядно потрудиться, чтобы пройти по этой цепи, но вариантов у него нет. Ток «с удовольствием воспользовался бы» какой-нибудь еще другой, «параллельной дорогой», которая позволила бы ему сократить путь. И такой дорогой может стать тело пешехода.

Говоря по-научному, на единственном существенном сопротивлении цепи провод-земля-нейтраль – влажном грунте – происходит падение напряжения (изменение электрического потенциала) от 220 вольт возле упавшего провода до нуля у нейтрали трансформатора.

 

Шаговое напряжение

Падение это происходит нелинейно, но суть сводится к тому, что чем ближе к проводу – тем стремительнее возрастает потенциал земли. Значит, чем ближе к месту обрыва – тем большая разность потенциалов между двумя точками поверхности, расположенными на определенном расстоянии. А несчастный прохожий может стоять одной ногой на первой из этих точек и другой ногой – на второй из них. При этом он, конечно, воспримет на себя возникшую разность потенциалов, а это может оказаться практически все фазное напряжение, если провод близко.

Разумеется, там, где появилось напряжение, – там и ток не заставит себя ждать. Вот и все. Не успев осознать тяжесть своего положения, прохожий получает удар током, возможно смертельный.

Напряжение, возникающее в таких случаях между ступнями человека, называется «шаговым напряжением» или «напряжением шага», и для борьбы с ним есть некоторые меры.

Шаговое напряжение и выравнивание потенциалов

Самая надежная из этих мер – выравнивание потенциалов. При этом участок поверхности грунта, где возможна авария с фазным замыканием на землю, оснащается сеткой из заземленных проводников, заложенных прямо под поверхностью.

Работает это очень просто: потенциал проводника во всех точках всегда одинаков, поэтому находясь на такой сетке попасть под напряжение просто невозможно. Выравнивание потенциалов производят на территории открытых распределительных устройств (ОРУ) и в других потенциально опасных местах.

Но, к сожалению, оснастить каждую опору ЛЭП сеткой выравнивания потенциалов невозможно. Поэтому каждому человеку, даже не являющемуся электриком, необходимо проявлять бдительность: обращайте внимание на состояние линий электропередач вокруг вас, особенно в дождливую погоду. Обращайте внимание на свои ощущения: если вас «пощипывает», а то и «потряхивает» при ходьбе – это достаточно верный признак воздействия шагового напряжения.

Поняв, что вы находитесь в зоне возможного воздействия шагового напряжения, нужно постараться из нее выйти. Но делать это надо гусиным шагом – приставляя пятку ноги, которой шагаете, к носку ноги, на которой стоите. Таким образом, при ходьбе обе ноги будут находиться практически в одной точке с одним электрическим потенциалом – напряжение между ними не возникнет.

Еще можно «упрыгать» на одной ноге, если вы уверены, что у вас это хорошо получится. Торопиться не следует – можно споткнуться, упасть на руки и попасть под самое большое возможное напряжение, возникающее между двумя удаленными точками.


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Начинающим электрикам, Техника безопасности

Другие статьи:

  • Системы уравнивания потенциалов
  • Сети напряжением до и свыше 1000 вольт. В чем различия?
  • Обрыв общего нулевого провода в подъездном электрощите: опасность перенапря ...
  • Основы электробезопасности. Лучшие статьи
  • Как найти фазу и ноль? Несколько способов определения фазного и нулевого пр ...
  • Электробезопасный частный жилой дом и дача. Часть 1


  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Кристина | [цитировать]

     
     

    Мы же не всегда можем узнать есть ли на данном расстояние какой либо провод с напряжением.
    Мало ли, на улице дождь, мы идем ничего не подозревая, где то в кустах воляется провод, а мы ничего не знаем, вдруг как вы пишите вас «пощипывает», а то и «потряхивает» при ходьбе, то кому то это покажеться просто так, и никто даже не может и подозревать что это может быть опасно.
    А вот я и не поняла, почему нельзя бежать, а только гусиным шагом идти? 

      Комментарии:

    #2 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Кристина, милая, конечно, это моя вина, что вы не поняли, в чем опасность шагового напряжения и как оно возникает. Без тени иронии. Я подумаю, как это можно описать попроще и отпишусь вам  здесь. Договорились?

    В общем, дело обстоит так: если вы широко и свободно шагаете по зоне растекания тока (зоне воздействия шагового напряжения), то у электрического тока появляется возможность пройти из точки А в точку В по вашему телу: сначала по одной ноге, а затем по другой. Разумеется, ток такой возможностью обязательно воспользуется. Это для него как объездная дорога вокруг города - может, пробок будет меньше. От той части тока, которая воспользовалась объездной дорогой, вы получаете удар.

    Чем более дальние точки соединяете вы своими ногами, тем больше электронов захотят воспользоваться объездом и тем сильнее будет удар.

    Если же вы идете гусиным шагом, ваши ноги находятся практически в одной точке. Какой смысл для тока пользоваться объездом, который приводит их в ту же точку?

    А по поводу того, что непросто заметить поврежденную линию и понять, что находишься в опасности, - так это так и есть, ничего тут не поделаешь. Надо быть внимательным.

      Комментарии:

    #3 написал: Игорь | [цитировать]

     
     

    А если же я буду бежать, но так, что бы одна из ног всегда оставалась навесу? В общем прыгать с ноги на ногу...

      Комментарии:

    #4 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Игорю: вы споткнетесь, скорее всего. Результат будет немного предсказуем.

      Комментарии:

    #5 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Категорически запрещается при выходе из зоны действия шагового напряжения заниматься самодеятельностью (прыгать на одной ноге, бежать "навесу", "летать" и т.д.). Так как при падении 100% от Вас останутся "шкварки". 

    При выходе из зоны шагового напряжения необходимо это делать как можно осторожней хоть и медленней, не отрывая ноги друг от друга, а не пытаться как можно быстрей покинуть опасное место.

    Из опыта, наблюдал один раз страшную картину когда собака попала под шаговое, на обрыве линии 35 кВ. И скажу Вам когда я выше писал про шкварки я не иронизировал.

      Комментарии:

    #6 написал: Андрей | [цитировать]

     
     

    Не понятно почему возникает шаговое напряжение. Ведь если провод падает на землю, то это короткое замыкание и напряжение на проводе должно отключится защитой на подстанции. Получается, что может и не отключится? Это если не правильно выбраны параметры аппаратов защиты? Насколько это часто бывает? Мне кажется, в современных условиях шаговое напряжения из-за провода на земле это очень редкое явление.

      Комментарии:

    #7 написал: andy78 | [цитировать]

     
     

    При падении провода в сетях с изолированной нейтралью трансформатора (6-35 кВ) происходит не короткое замыкание, а однофазное замыкание на землю с небольшими токами. Величины этих токов недостаточно для отключения аппаратов защиты. Соответственно, линия при этом не отключается. Отсюда и опасность попасть под шаговое напряжение. Возможные причины возникновения шагового напряжения при обрыве провода в сетях с глухозаземленной нейтралью 0,4 кВ описаны в статье.

      Комментарии:

    #8 написал: mks_set | [цитировать]

     
     

    Не интересовался данным вопросом в ПУЭ, однако у нас есть собственная инструкция что при обнаружении такого провода приближаться к нему нельзя ближе 8 метров на открытой местности....хотя думаю это довольно условный параметр безопасности. Лучше уж всем несведущим прогуливаться от ЛЭП метров этак за 30. От греха подальше.Да и замыкание на землю может быть устойчивым не только от упавшего провода но и просто через опору ЛЭП. Тут вообще ничего не заметишь к сожалению.

      Комментарии:

    #9 написал: петро | [цитировать]

     
     

    СКАЖИТЕ ПОЖАЛУЙСТА, А ЕСЛИ У МЕНЯ ДОМА ИДЕТ ПРОВОД 220 ВОЛЬТ ОТ ИЗБЫ К САРАЮ В ЗЕМЛИ И ЕСЛИ ОН ПОВРЕДИТСЯ, ТО НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ТОЖЕ МОЖЕТ УБИТЬ ЭЛЕКТРОТОКОМ ИЛИ ОТКЛЮЧИТСЯ АВТОМАТ? СПАСИБО.

      Комментарии:

    #10 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    петро, нельзя точно сказать. Надо знать номинал автомата и характеристики грунта. Но скорее всего, возникнет ситуация, описанная в статье.

      Комментарии:

    #11 написал: Аноним | [цитировать]

     
     

    возникает новая цепь: фазный провод – земля - заземленная нейтраль трансформатора.

    Я не электрик, никак не могу взять в толк: откуда, чёpт её дepи, в земле, на которую упал фазный провод, возьмётся ещё и заземлённая нейтраль трансформатора? Объясните поподробней, если не трудно.

      Комментарии:

    #12 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Анониму:

    Нейтраль трансформатора "ЗАЗЕМЛЕННАЯ", значит, "СОЕДИНЕННАЯ С ЗЕМЛЕЙ". А земля же у нас одна на всех: вот и результат.

      Комментарии:

    #13 написал: Аноним | [цитировать]

     
     

    Опять же, тупой вопрос, но: то есть, выходит, ток прямо вот прямо по этой земле до нейтрали трансформатора доходит? А если он в сотнях тысячах километров?

    Хотя в суть я всё равно, вроде бы, вникнул. Вокруг упавшего провода в опасной зоне каждая точка получает определённый потенциал. По мере удаления от точки обрыва потенциал будет уменьшаться, а там, где есть разница потенциалов, там и напряжение. Соответственно, чем ближе будет одна наша нога к обрыву и дальше другая, тем больше разница потенциалов, соответственно, больше напряжение. Тоже самое, как себя двумя ногами в розетку включить :)

      Комментарии:

    #14 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    На промежутке между упавшим проводом и далекой нейтралью трансформатора есть целый ряд повторных заземлений: на вводных устройствах, на опорах, везде. Через каждое такое заземление ток уже вполне свободно достигает нейтрали по проводам.

      Комментарии:

    #15 написал: Аноним | [цитировать]

     
     

    Автор, вот это да, никогда не знал ни о чём подобном. Спасибо.

      Комментарии:

    #16 написал: саша | [цитировать]

     
     

    Что убивает? 0,1 или 1000?

      Комментарии:

    #17 написал: Петро Копитоненко | [цитировать]

     
     

    Привет всем. Спрашиваете, что убивает - убивает мощность. Слабый ток и высокое напряжение вас не убьёт, только испугает. Если вам приходилось пробовать свечной провод на мотоцикле или машине, то там точно такая ситуация. Мощность у нас - ток умноженный на напряжение. Если у нас слабый ток умноженный на высокое напряжение, то мы получаем в результате слабую мощность. Смертельным током считают 0,1 ампера при напряжении 220 вольт. Не такая уже и большая мощность 22 вата, но смертельная. На свече автомобиля хоть и большое напряжение - 22 000 вольт, но очень, очень слабенький ток, мощность хоть и не смертельная, но всё же бьёт сильно. С перепугу может стать и плохо.. Еще хочу добавить по теме шагового напряжения. А именно об заземленной нейтрале трансформатора. Это с точки безопасности сделано совсем не умно. При заземленной нейтрале трансформатора люди уже ходят по этой опасности и стоит только где то прикоснутся к фазе и человека уже бьёт током даже если это прикосновение и получается не непосредственным прикосновением, а через мокрую землю или мокрое дерево. Заземлённую нейтраль придумали в целях экономии АЛЮМИНИЕВОГО ПРОВОДА. При этом часть тока идет по земле, а часть идет по заземлённому тонкому нулевому проводу. И скольким тысячам человеческих жизней стоит такая экономия АЛЮМИНИЕВОГО ПРОВОДА. А потом говорят, что нужно хорошее заземление для защиты от поражения током, и какая защита если человек уже ходит по проводу под напряжением именуемым ЗЕМЛЯ. Во многих странах уже давно отказались он заземлённой нейтрали. В наш век много других способов сделать электричество безопасным и без ЗАЗЕМЛЁННОЙ НЕЙТРАЛЕ ТРАНСФОРМАТОРА. Желаю вам всего хорошего! Пётр.

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK