Понятие шагового напряжения – советы электрика

Понятие шагового напряжения и пути его преодоления

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.

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 ЛЭПВ 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.

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.

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:

Источник: https://samelectrik.ru/ponyatie-shagovogo-napryazheniya-i-puti-ego-preodoleniya.html

Что такое шаговое напряжение и в чем его опасность

Мирно прогуливаясь по полю или пустырю неподалёку от линий электрических передач и увидев провод или кабель на земле, не теряйте бдительность и соблюдайте осторожность. Оборванный кабель не повод радоваться находке, так как он может находиться под напряжением и приблизившись к месту падения человек может попасть под шаговое напряжение.

Сразу этого не понять, поскольку электричество, не имеющее цвета и запаха, не проявляет себя при отсутствии контакта. Определить на глаз напряжение в проводе просто так не получится.

Опасность электрического тока ни в коем случае нельзя приуменьшать, поскольку он чрезвычайно опасен для человека. Для получения удара током не обязательно прикасаться к открытому проводу или корпусу устройства, изоляция в котором неисправна. Велика вероятность попасть под шаговое напряжение, возникающее при падении провода с действующей ЛЭП на землю.

Напряжение шага — опаснейшее явление в мире энергетики. Знать определение и понимать, что собой представляет сие явление, помимо электриков, должны и далёкие от данной сферы люди.

Что понимается под напряжением шага

Если говорить о том, что понимается под напряжением шага, то речь о напряжении неподалёку от провода или кабеля, упавшего на землю или расположенного на рабочей поверхности. Достаточно одного человеческого шага (с расстоянием приблизительно 80 см), чтобы создать опасный потенциал между точками.

Величина этого потенциала зависит от класса напряжения электроустановки и расстояния до места повреждения. Чем ближе человек к оборванному проводу, тем опасность поражения электрическим током будет больше. На один шаг человека может образоваться напряжение от десятков до нескольких тысяч Вольт.

Определение шаговое напряжение в нормативных документах звучит так:

После бурь и ураганов деревья падают на воздушные линии. В результате провода обрываются и ломаются опоры. В результате возможность поражения в зоне возле линий достаточно велика.

Но необходимо отметить, что в большинстве случаев после отключения защитами, напряжение на линию подается повторно.

Это необходимо в случае самоустранения причины и освобождения линии из веток или лап животных/птиц небольших размеров, случайно перекрывших воздушную изоляцию.

Но гарантии чёткой работы автоматики при возникновении обрыва или провисании провода рядом с раскачивающейся веткой никто дать не может.

При пересечении линии электропередач следует убедиться в отсутствии проводов и кабелей, которые свисают, расположенных на деревьях. Ток протекает также по стволу, создавая предпосылки для опасности.

Какова зона шагового напряжения

Шаговое напряжение напрямую связано с классом (величиной) напряжения и удельным сопротивлением материала. В основном, речь идёт о грунте. Если его влажность повышена, наблюдается увеличение радиуса действия, поскольку пространство растекания тока по мокрой земле увеличивается.

Увидев провод, лежащий на земле, обходите его стороной и подходите не более, чем на 20 м. Влияние на зону действия оказывают многочисленные факторы, наравне с уровнем воздействия на человека.

Наибольшим радиусом поражения шагового напряжения принято считать 8 м, при опасном напряжении в месте обрыва свыше 1000 В и 5 м при значении до 1000 В.

Для быстрого выхода из зоны опасности НЕ НУЖНО бежать и совершать длинные шаги.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Для того, чтобы не оказаться жертвой напряжения шага неподалёку от оборванного провода линии электрических передач, следует в обязательном порядке соблюдать правила перемещения в зоне шагового напряжения.

Для начала покиньте зону опасности, удалитесь на безопасное расстояние более 8 м. Для передвижения в зонах действия токов замыкания на землю используйте «гусиный шаг», без отрыва ног друг от друга. Прикасаться к предметам и людям в зоне растекания токов КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Иногда для перемещения в потенциально опасных зонах рекомендуют использовать прыжки на сомкнутых ногах или при помощи одной ноги. Такое способ передвижения в зоне шагового напряжения считается безопасным, поскольку ноги человека при касании земли сомкнуты друг к другу либо человек касается земли только одной ногой.

Такой способ перемещения является безопасным, НО здесь есть свои подводные камни.

Стоит человеку споткнуться и стать на расстояние шага, либо человек упадет всем телом на землю и тогда через руки локти и ноги произойдет воздействие повышенного шагового напряжения (так как расстояние между точками соприкосновения будет значительно больше расстояния шага), что может закончиться летальным исходом. Поэтому для перемещения из опасной зоны на землю наиболее безопасен «гусиный шаг».

Если к месту обрыва провода возможно приближение людей, до момента отключения поврежденной линии необходимо предупредить их об опасности поражения электрическим током.

В чем опасность оборванного провода

Шаговое и обычное напряжение чрезвычайно опасно для жизни и здоровья человека, поскольку при его воздействии возникает протекание электрического тока.

Если на землю или на поверхность, которая проводит ток, падает расположенный под напряжением провод, по поверхности начинают растекаться токи замыкания.

Воздействие тока наступает в момент касания обеих ног человека земли и двух точек касания, электрический потенциал которых различен. Напряжение шага является разницей потенциалов, вызванных двумя точками соприкосновения ног с землёй. Если ширина шага увеличивается, разность потенциалов также увеличивается, что соответственно приводит большей вероятности поражения электрическим током.

Наибольшее значение шагового напряжения будет рядом с упавшим проводом. По мере удаления от места падения провода значение напряжения пропорционально уменьшается.

Под воздействием электрического тока наступает непроизвольное сокращение мышцы ног с возникновением судорог и падением человека на землю.

После этого шаговое напряжение воздействующее через ноги человека прекращает свое действие, однако ситуация становится ещё более опасной в силу поступления тока от рук к ногам.

Наибольшая опасность данного явления представляется не для людей, а для животных. В виду того что у крупного рогатого скота длина шага очень большая, соответственно и значение напряжения будет больше.

Освобождения человека от действия электрического тока

В электроустановках до 1000 В (сети бытового использования в которых присутствует три фазы и ноль) оценив ситуацию, подходить к пострадавшему человеку следует мелкими шагами.

Для передвижения следует использовать «гусиный шаг» при приставлении пятки шагающей ноги к носку другой. При этом не следует отрывать ноги от земли.

Оттягивать пострадавшего из зоны поражения следует, обмотав руки сухой одеждой.

При нахождении пострадавшего в лежачем положении в зоне шагового напряжения не бегите к нему. Если ваши ноги обуты в обычную, а не в диэлектрическую обувь, то особенно.

Если надлежащей обуви не имеется, приближайтесь к пострадавшему «гусиным шагом», стараясь не отрывать подошв от поверхности земли.

В электроустановках, выше 1000 В, освобождение шагового напряжения выполняется с использованием защитных средств или после отключения электрической установки. Для ускорения процесса отключения можно создать намеренное короткое замыкание на питающей линии. Для этого на линию электропередачи набрасывают на провода проволоку, палку, ветку и т.п.

Если этого сделать невозможно, для подхода к пострадавшему в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ порядке применять средства защиты – перчатки, изолирующие штанги, диэлектрическая обувь (боты). Понятно, что у обычного прохожего ничего из перечисленного под рукой не окажется.

Если у вас на глазах человек получает поражение электрическим током в помещении, не стоит паниковать. Вначале нужно разорвать цепь, выключить рубильник или автомат питания.

При отсутствии данной возможности используйте сухой деревянный предмет, а для обмотки рук — сухую одежду. Следуя правилам безопасности, используйте данный предмет для освобождения пострадавшего.

Откиньте его или расположите между человеком и источником для разрыва цепи.

Для освобождения человека следует оттянуть его в безопасное место, прослушать пульс и отследить, как реагируют зрачки на свет. До приезда врачей скорой помощи начинайте сердечно-лёгочную реанимацию в экстренном порядке, искусственное дыхание с массажем сердца.

Методы снижения шагового напряжения на предприятиях

Наиболее надёжной мерой снизить шаговое напряжение является выравнивание потенциалов. Для участка поверхности грунта с возможным фазным замыканием на землю используется оснащение в виде сетки из заземлённых проводников, с закладкой непосредственно под поверхностью.

Принцип работы очень прост: потенциал проводника одинаков во всех точках, поэтому при нахождении на сетки попадание под напряжение исключено. Потенциалы выравниваются на территории распределительных устройств открытого формата (ОРУ) и в прочих местах с потенциальной опасностью.

Оснащение каждой опоры ЛЭП при помощи сетки выравнивания потенциалов не представляется возможным.

Любому человеку, даже не электрику, следует проявлять особую бдительность, обращая внимание на состояние окружающих электрических передач, особенно, в дождливую погоду.

Важно учитывать ощущения: при «пощипывании» и «потряхивании» в процессе ходьбы можно говорить о воздействии шаговых напряжений.

На этом все друзья, надеюсь, я доходчиво объяснил, что понимается под напряжением шага и почему это явление так опасно для жизни человека.

Источник: https://electricvdome.ru/electrobezopastnost/shagovoe-napryazhenie.html

Шаговое напряжение: определение радиуса, меры защиты

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.

Фото – Пример шагового вихря напряжения

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 напряжения

Причины

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 напряжения

Каждый 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 шага

Для 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.

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:

1. Покалывание, зуд;
2. Спазмы;
3. Резкая боль;
4. 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 напряжения

Когда вошли в безопасный участок, сразу нужно определить возможные симптомы поражения шаговым напряжением:

1. Дрожь и онемение конечностей;
2. Бессвязность речи;
3. Головокружения, потеря сознания, тошнота;
4. Боль в мышцах;
5. Любые виды нарушения дыхания, начиная от першения в горле и заканчивая спазмами;
6. 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.

Источник: https://www.asutpp.ru/shagovoe-napryazhenie.html

Шаговое напряжение — что это такое, способы расчета шагового напряжения и меры безопасности в опасных зонах

Появление электричества в жизни человека принесло ему радости и горести. Опасность, которую таит в себе «достижение науки и техники» состоит в том, что отсутствуют видимые причины для тревог и беспокойства при взаимодействии с ним. Поэтому легкомысленное, неосторожное обращение с электрическим током, пренебрежение правилами безопасности – опасно для жизни.

При обрыве ЛЭП с падением их на землю появляются токи короткого замыкания, попав под воздействие которых можно получить электроудар фактически ни к чему не прикасаясь, только поставив «неправильно» ногу.

При этом, максимальный радиус растекания шагового напряжения зависит как от характеристик сети, ее мощности, так и от состояния почвы (влажная она или сухая).

В любом случае не рекомендуется подходить к оборванному кабелю ближе чем на расстояние 8 метров, не думать, что – повезло с находкой и можно отпилить кусок.

До тех пор, пока ЛЭП не будет обесточена, любой объект – машина, животное, птица находятся в зоне риска!

«Контактами» становятся его ступни. Токи короткого замыкания, как известно, очень сильны. И чем шире шаг, тем – выше и сильнее воздействие!

Когда попавший в зону риска неправильно перемещается, получил электроудар, то самостоятельно ему уже не выйти. Чтобы спасти жизнь, потребуется незамедлительная помощь со стороны,

Чем дальше человек находится от оборванного провода, тем слабее токи короткого замыкания, меньше риска получить электрический разряд. Важно правильно выйти из опасной зоны и ни в коем случае не приближаться к ее эпицентру, где сила тока достигает критических величин для здоровья.

Факторы, влияющие на воздействие шагового напряжения

Важно учитывать, что влажность почвы увеличивает максимальный радиус поражения. Земля – прекрасный проводник, и ток, растекаясь по ней, создает опасное место, находясь в котором можно получить электрический разряд.

Есть факторы, усиливающие или ослабляющие воздействие на того, кто по неосторожности или случайно попал в опасное место:

• Температура воздуха и погодные условия;
• Надетая обувь (когда она резиновая, не повреждена, шанс получить электротравму приближается к нулю);
• Мокрая одежда, обувь, пот;
• Принимался ли алкоголь, есть ли он в крови;
• На каком расстоянии находится источник опасности;
• Влажность и тип почвы;
• Имеются ли открытые раны на ногах, повреждение кожи.

Наиболее опасное место — в радиусе до десяти метров от оборванного кабеля.

В критической ситуации на это может не хватить времени, поэтому нужно понимать, что усиливает и ослабляет шаговое напряжение, как вести себя, чтобы не попасть под него. Что делать, если никого нет рядом.

Как определить шаговое напряжение

Предугадать появление токов короткого замыкания порою проблематично.

Множество причин способно спровоцировать их возникновение:

• Сильные порывы ветра;
• Взрыв, аварии на трансформаторной подстанции;
• Замыкание проводов;
• Удар молнии об землю;
• Обрыв ЛЭП;
• Попадание молнии;
• Непредвиденные форс-мажорные обстоятельства и чрезвычайные происшествия.

При отключении источника тока, напряжение со временем выровняется и пропадет.

Симптомы поражения

Оказывая помощь находящемуся в зоне поражения, вытаскивая его оттуда, нужно подумать о собственной защите – специальной токонепроводимой (диэлектрической) одежде и обуви, знаниях о том, что и как делать, чтобы самому не пострадать.

В первую очередь страдают ноги. Ощущения могут быть различной степени интенсивности:

• Паралич;
• Зудение, свербение, покалывание;
• Неконтролируемое спазматическое сокращение мышц;
• Возникновение резкой боли.

Важно определиться с полученным ущербом для здоровья, получить при необходимости первую медицинскую помощь. В большинстве случаев (этот показатель близок к 100%) серьезные последствия для здоровья не наблюдаются. У тех, кому не повезло – могут остаться проблемы с сердцем и легкими на всю оставшуюся жизнь.

Как выйти из зоны шагового напряжения

Важно соблюдать правила поведения и перемещения в зоне шагового напряжения, понимать, что нельзя делать:

• Делать широкий шаг, отрывать подошву;
• Приближаться к оголенному проводу, бежать к нему;
• Скакать на одной ноге.  Когда упадете – будет намного хуже;
• Входить в зону действия шагового напряжения только в спецодежде;
• Не хватать находящегося там провод голыми руками, но и не бить палкой. Ею можно приподнять оборванный кабель, отцепив его таким образом от земли.

На фото в учебниках по электробезопасности можно увидеть различные варианты поведения в ситуации, когда нужно правильно выйти из зоны токов короткого замыкания.

Шаговое напряжение – это опасное явление, шутить, играть с которым не стоит. Слишком высока цена таких забав. И об этом не стоит забывать!

Фото шагового напряжения

Источник: http://electrikmaster.ru/shagovoe-napryazhenie/

Шаговое напряжение. Виды и работа. Применение и особенности

Шаговое напряжение появляется между двумя точками на поверхности земли, которые находятся друг от друга на расстоянии шага человека.

Чаще всего оно возникает рядом с оборвавшимся и касающимся землю высотным кабелем либо проводом. В результате оно растекается по земле и образует потенциал между точками.

Человек, который передвигается и делает шаг, попадает под это напряжение, вследствие чего через него начинает течь ток.

Вызвано это тем, что чем больше расстояние между точками, то тем больше будет разность потенциалов. В особенности риск увеличивается, если по земле течет ток большой силы.

Именно поэтому всем рекомендуется при попадании в такую ситуацию передвигаться маленькими шашками, чтобы исключить протекание тока через тело человека.

Виды

Шаговое напряжениебывает нулевым, наименьшим или самым большим показателем:

• Нулевой показатель можно наблюдать тогда, когда живое существо, к примеру, человек, находится на линии равноценного потенциала, либо в месте, где нет линий прохождения электротока.
• Самый малый показатель данного напряжения можно наблюдать в случае наибольшего удаления от заземляющего материала. Получается это практически за пределами течения электротока, то есть свыше 2-х десятков метров.
• Самое большое значение напряжения можно наблюдать в случае, когда одна точка располагается прямо на заземляющем материале, а вторая точка находится на длине шага. Вызвано такое положение вещей тем, что потенциал относительно заземляющего материала движется по вогнутым кривым. В результате образуется большой перепад, в большинстве случаев прямо в начале данной кривой.

При наличии нескольких заземлителей напряжение будет существенно слабее, чем при одном.

Устройство

Шаговое напряжение способно возникать между 2-мя точками контура электротока, которые находятся между ними на длине шага. Оно, прежде всего, зависит от сопротивления земли, по которой движется ток, в том числе силы тока. Также может появляться в месте нахождения заземляющих устройств, в том числе в аварийных местах, где провода под напряжением соприкасаются непосредственно с землей.

Напряжение шага можно определить с помощью расстояния между 2-мя точками. Данный показатель находится в непосредственной зависимости от характера кривой напряжения. Говоря простыми словами оно зависит от типа заземлителя.

К примеру, на земле в точке «А» имеется один заземлитель в виде электрода из металла, через который протекает электроток замыкания. Рядом с этим заземлителем образуется определенная область рассеивания электротока в земле.

Это земля, за границами которой потенциал условно равняется нулю, что вызывается электротоками защитного заземления.

В то же время ток рассеивается по земле на длине в двух десятков метров и больше, от заземляющего устройства.

Объем земли в то же время повышается на порядок, в результате чего плотность электротока становится необратимо малой, а само напряжение между указанными точками уже практически не проявляется.

Принцип действия

Шаговое напряжениечеловек может испытать на себе, при обрыве фазных кабелей и касания их с землей.

Если ток аварийными службами не отключается, а сами линии не ремонтируются, то существует большой риск того, что человек попадет именно под это напряжение.

Каждая точка земли, в которой имеется некоторый потенциал, будет уменьшаться по мере увеличение расстояния от точки касания проводом с землей. Но электроток начнет действовать на человека лишь в момент, когда его ноги соприкасаются с землей в двух точках, которые имеют разные потенциалы.

Применение

Шаговое напряжение может представлять существенную опасность для здоровья и жизни людей. Поэтому для его нивелирования применяются различные средства.

Одним из эффективных средств уменьшения данного напряжения является использование поверхностных заземлителей. На практике места, где возможны аварии с замыканием фаз на землю, используют выравнивание потенциалов.

Для этого поверхность земли оборудуется сеткой из заземленных кабелей, их закладывают непосредственно в верхнем грунте.

Функционирует данная система довольно-таки просто: во всех точках этой системы потенциал проводника имеет одинаковый показатель. В результате, если человек находится на данной сетке, то он просто не сможет попасть под напряжение. К примеру, ремонтник сможет спокойно подойти к месту обрыва, чтобы выполнить ремонт или починить провод.

Подобные системы очень действенны, однако не каждый столб с проводом может быть оборудован подобной системой. Поэтому людям необходимо знать способ, как можно безопасно выбраться из ситуации, когда они попадают в зону напряжение шага.

Здесь нет ничего сложного, нужно запомнить только одну вещь: если Вы попали под шаговое напряжение, то нужно сохранять хладнокровие.

Не нужно сразу же бежать из этого места, ведь чем больше шаг, тем сильнее будет напряжение и сила тока, с которой Вас может ударить.

В результате ноги будут располагаться почти в одной точке, которая будет иметь один электрический потенциал. Это значит, что напряжения между ногами не будет. Также можно прыгать на одной ноге, но делать это нужно с крайней осторожностью. А лучше не делать этого вовсе.

Если Вы упадете, то можете попасть под напряжение и уже самостоятельно из данной области не сможете выбраться.

Понять, что Вы располагайтесь в области возможного действия напряжения шага можно благодаря своим ощущениям. Если Вас «пощипывает», то стоит остановиться и приглядеться к ближайшим столбам, в особенности во время дождя. Как только Вы выйдете из области поражения, стоит связаться с ремонтниками, чтобы они быстрее отремонтировали данный участок.

Лошадиная авария

В 1928 году произошел курьезный случай. На мосту растрескался изолятор, вследствие чего мост попал под напряжение. Людей, которые шли через мост «потряхивало», а лошадь убило.

Автомат в течение двух секунд разъединил цепь. Но чтобы проверить причину, дежурный вновь подал ток. В результате появилось напряжение шага, которое убило еще пару лошадей.

Объяснение было простое – ноги лошадей были на расстоянии 1,5 метров и имели железные подковы.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/jelektrobezopasnost/shagovoe-napriazhenie/

ElektroMaster.org Ремонт и обслуживание бытовых электроприборов своими рукамиСоветы, руководства..

Яндекс.Директ

Шаговым напряжением (напряжением шага) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.
В области защитных устройств от поражения током — заземления, зануления и др.

— интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли (или иного основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя.

Шаговое напряжение при одиночном заземлителе Шаговое напряжение определяется отрезком, длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Допустим, что в земле в точке О размещен один заземлитель (электрод) и через этот заземлитель проходит ток замыкания на землю. Вокруг заземлителя образуется зона растекания тока по земле, т. е.

зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами заземления на землю, может быть условно принят равным нулю.

Причина этого явления заключается в том, что объем земли, через который проходит ток замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя увеличивается, при этом происходит растекание тока в земле.

На расстоянии 20 м и более от заземлителя объем земли настолько возрастает, что плотность тока становится весьма малой, напряжение между точками земли и точками еще более удаленными не обнаруживается сколько нибудь ощутимо.

Распределение напряжения на различных расстояниях от заземлителя: 1 — потенциальная кривая 2 — кривая характеризующая изменение шагового напряжения

Если измерить напряжение Uз между точками, находящимися на разных расстояниях в любом направлении от заземлителя, а затем построить график зависимости этих напряжений от расстояния до заземлителя, то получится потенциальная кривая ) Если разбить линию ОН на участки длиной 0,8 м, что соответствует длине шага человека, то ноги его могут оказаться в точках разного потенциала Чем ближе к заземлителю, тем напряжение между этими точками на земле будет больше (Uaб > Uбв; Uбв > Uвг)

Шаговое напряжение для точек В и Г определяется как разность потенциалов между этими точками

Uш = Uв – Uг = UзB

где B — коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой 1. Наибольшие значения напряжения шага и коэффициента B будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другая нога на расстоянии шага.

Кривая 2 характеризует изменение шагового напряжения.

Опасное шаговое напряжение может, например, возникнуть вблизи упавшего на землю и находящегося под напряжением провода. В этом случае запрещается приближаться к проводу, лежащему на земле, на расстояние ближе 8 – 10 м.

Максимальные значения шагового напряжения будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него. Объясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, следовательно, наибольший перепад оказывается, как правило, в начале кривой.

Наименьшие значения шагового напряжения будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20 м.

Шаговое напряжение при групповом заземлителе
В пределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, шаговое напряжение меньше, чем при использовании одиночного заземлителя. Шаговое напряжение также изменяется от некоторого максимального значения до нуля — при удалении от электродов.

Максимальное шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, в начале потенциальной кривой, т.е. когда человек одной ногой стоит непосредственно на электроде (или на участке земли, под которым зарыт электрод), а другой — на расстоянии шага от электрода.

Минимальное шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с одинаковыми потенциалами.

Опасность шагового напряжения
При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю.

В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током.

При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками («гусиным шагом»).

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

——
Источник информации: Школа для электрика: электротехника и электроника. Статьи, советы, полезная информация.
——

Источник: http://ElektroMaster.org/chto-takoe-shagovoe-napryazhenie.html

Как выходить от шагового напряжения

Инструкция

Только оказавшись включенным в электрическую цепь, через которую проходит ток, человек становится подвержен поражению. Причины включения в цепь могут быть различными: неосмотрительное прикосновение к оголенному проводу, использование корпуса электроприбора с поврежденной изоляцией, касание проводника, оказавшегося под напряжением.

Гораздо менее известна опасность удара током при попадании в зону так называемого «шагового напряжения». Так называется напряжение, которое возникает при обрыве и попадании на землю провода линии электропередач, находящейся под напряжением.

Если линия не отключена, ток продолжает протекать по проводу. Причиной этому является тот факт, что земля проводит электричество. Любая из точек на поверхности земли в зоне падения провода в этом случае несет определенный потенциал. Этот потенциал тем больше, чем ближе к вам точка соприкосновения провода с землей.

Когда ноги человека соприкасаются с двумя точками на поверхности земли, имеющими разные потенциалы, человек оказывается под действием электрического тока. Чем шире шаг, тем значительнее разность потенциалов и тем более вероятно, что произойдет поражение током.

Величина шагового напряжения находится в прямой зависимости от удельного сопротивления грунтового покрытия, а также от силы тока, протекающего по этой цепи. Самую большую величину шаговое напряжение имеет при подходе к упавшему проводу, наименьшее напряжение наблюдается на расстоянии более двадцати метров от провода.

Попав в зону действия шагового напряжения, следует покинуть ее очень короткими шажками, а еще лучше – прыжками на одной ноге.

Если вы видите провод, лежащий на поверхности земли, ни в коем случае к нему не приближайтесь. Зона поражения может располагаться в радиусе до восьми метров вокруг места соприкосновения провода с грунтом. Влажный грунт увеличивает пространство, где возможно поражение.

Запрещается приближаться к находящемуся на земле проводу или человеку, лежащему в зоне поражения. Нельзя отрывать подошвы от грунта, совершать широкие шаги или бежать. Движение осуществляется исключительно «гусиным шагом». Запрещается прикасаться к человеку, пострадавшему от поражения током, предварительно не обесточив линию электропередач.

Источники:

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-20142-kak-vyhodit-ot-shagovogo-napryazheniya

Что такое шаговое напряжение

Шаговым напряжением (напряжением шага) именуется напряжение меж 2-мя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых сразу стоит человек. Шаговое напряжение находится в зависимости от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

В области защитных устройств от поражения током — заземления, зануления и др. — энтузиазм представляют сначала напряжения меж точками на поверхности земли (либо другого основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя.

Шаговое напряжение при одиночном заземлителе

Шаговое напряжение определяется отрезком, длина которого находится в зависимости от формы возможной кривой, т.е. от типа заземлителя, и меняется от некого наибольшего значения до нуля с конфигурацией расстояния от заземлителя.

Причина этого явления состоит в том, что объем земли, через который проходит ток замыкания на землю, по мере удаления от заземлителя возрастает, при всем этом происходит растекание тока в земле.

На расстоянии 20 м и поболее от заземлителя объем земли так растет, что плотность тока становится очень малой, напряжение меж точками земли и точками еще больше удаленными не находится сколько нибудь осязаемо.

Рассредотачивание напряжения на разных расстояниях от заземлителя: 1 — возможная кривая 2 — кривая характеризующая изменение шагового напряжения

Если измерить напряжение Uз меж точками, находящимися на различных расстояниях в любом направлении от заземлителя, а потом выстроить график зависимости этих напряжений от расстояния до заземлителя, то получится возможная кривая ) Если разбить линию ОН на участки длиной 0,8 м, что соответствует длине шага человека, то ноги его возможно окажутся в точках различного потенциала Чем поближе к заземлителю, тем напряжение меж этими точками на земле будет больше (Uaб
> Uбв; Uбв >
Uвг)

Шаговое напряжение для точек В и Г определяется как разность потенциалов меж этими точками

Uш = Uв —
Uг = UзB

где B — коэффициент напряжения шага, учитывающий форму возможной кривой 1.
Самые большие значения напряжения шага и коэффициента B будут при меньшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другая нога на расстоянии шага.

Кривая 2 охарактеризовывает изменение шагового напряжения.

Шаговое напряжение отсутствует, если человек стоит либо на полосы равного потенциала либо вне зоны растекания тока.

Наибольшие значения шагового напряжения будут при меньшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит конкретно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него.

Разъясняется это тем, что потенциал вокруг заземлителей распределяется по вогнутым кривым и, как следует, больший перепад оказывается, обычно, сначала кривой.

Меньшие значения шагового напряжения
будут при нескончаемо большенном удалении от заземлителя, а фактически за пределами поля растекания тока, т.е. далее 20 м.

Шаговое напряжение при групповом заземлителе

В границах площади, на которой расположены электроды группового заземлителя, шаговое напряжение меньше, чем при использовании одиночного заземлителя. Шаговое напряжение также меняется от некого наибольшего значения до нуля — при удалении от электродов.

Наибольшее шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, сначала возможной кривой, т.е. когда человек одной ногой стоит конкретно на электроде (либо на участке земли, под которым зарыт электрод),

а другой — на расстоянии шага от электрода.

Малое шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с схожими потенциалами.

Опасность шагового напряжения

При попадании под шаговое напряжение появляются непроизвольные конвульсивные сокращения мускул ног и как следствие этого падение человека на землю.

В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и появляется другая, более томная ситуация: заместо нижней петли в человеческом теле появляется новый, более страшный путь тока, обычно от рук к ногам и создается настоящая угроза смертельного поражения током.

Особо небезопасно шаговое напряжение для большого рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи смерти скота от шагового напряжения.

Источник: http://elektrica.info/chto-takoe-shagovoe-napryazhenie/

Что такое шаговое напряжение и как из него выходить?

Шаговое напряжение – вид электрического напряжения, представляющего собой разность электрических потенциалов между двумя точками на поверхности грунта, находящимися друг от друга на расстоянии шага (примерно восемьдесят сантиметров). Шаговое напряжение очень часто появляется в результате обрыва высоковольтной линии электропередач (ЛЭП), находящейся под рабочим напряжением, и последующем падении её проводника (проводников) на землю.

Причиной обрыва ЛЭП может быть большая буря или ураган, из-за которых ломаются и падают деревья, обрывающие под своим весом провода.

Шаговое напряжение может появиться из-за провисания до земли высоковольтных проводов вследствие наклона опор линий электропередач. Причиной наклона также может быть буря или ураган.

Находящийся на поверхности земли или касающийся земли высоковольтный провод является источником электрического тока, который растекается по поверхности грунта. 

Воздействие на человека

Шаговое напряжение, так же как и обычное напряжение, очень опасно для жизни и здоровья человека, т.к. при его воздействии протекает электрический ток. В зависимости от разных факторов величина тока может достигать очень опасного значения для человеческого организма.

Попадание под шаговое напряжение происходит в момент времени, когда ноги человека одновременно касаются двух разных точек на грунте.

Чем больше расстояние между точками (больше и шире шаг), тем больше значение шагового напряжения и тем опаснее его воздействие на организм.

Каждая точка на поверхности грунта в зоне распространения шагового напряжения обладает определённым потенциалом.

Чем ближе к проводнику, тем больше электрический потенциал конкретной точки в зоне шагового напряжения и тем опаснее человеку находиться в данном месте.

Площадь, на которой возможно попадание под шаговое напряжение, зависит от многих факторов, таких как величина рабочего напряжения линии электропередач (6кВ, 10кВ, 35кВ, 110кВ и т.д.), тип грунта (земля, песок, глина, супесь и др.), удельное сопротивление грунта, влажность грунта в данный момент времени и т.д.

Уровень воздействия

Воздействие шагового напряжения на организм человека зависит от нескольких факторов:

• удалённость от источника шагового напряжения;
• влажность грунта;
• физиологическое состояние человека (наличие алкоголя в крови);
• повреждение кожного покрова ног, наличие открытых ран;
• наличие обуви с изолированной подошвой (диэлектрические боты);
• температура окружающей среды.

Выход из зоны шагового напряжения

В зоне шагового напряжения и даже за её пределами необходимо строго соблюдать правила электрической безопасности.

Природа электричества такова, что оно не обладает ни цветом, ни запахом, поэтому наличие напряжения (в том числе и шагового) можно определить только при помощи специальных электроприборов и устройств, или в некоторых случаях визуально.

Визуально определить наличие шагового напряжения на определённой площади можно по оборванной линии электропередач и лежащим на земле высоковольтным проводам.

В этом случае категорически запрещается приближаться к проводам, т.к. они могут находиться под опасным напряжением, а, следовательно, нести угрозу для жизни человека.

Необходимо как можно быстрее покинуть место обрыва высоковольтной линии.

Для безопасного выхода необходимо передвигаться медленно и мелкими скользящими шагами («гусиным» шагом), не отрывая при этом ног от земли. Рекомендуется передвигаться по сухим непроводящим электрический ток предметам и, соответственно, стараться избегать кирпичей и железобетонных конструкций. Также необходимо обходить влажные участки грунта.

Есть и другой вариант. Покидать опасную зону можно прыгая на одной ноге, однако в этом случае появляется большая вероятность случайного падения, а это уже куда опаснее воздействия шагового напряжения. В случае полного падения человека на землю, появляется другой более опасный путь прохождения электрического тока через его тело, что может стать причиной летального исхода.  

Другие варианты появления шагового напряжения

Кроме обрыва высоковольтной линии или провисания проводов существуют и другие случаи возникновения шагового напряжения.

Во время грозы возможны удары молнии в молниеотводы, деревья, опоры высоковольтных линий электропередач. В этом случае электрический ток, уходящий в землю, растекается по поверхности грунта на несколько метров от места попадания молнии. Таким образом, в зоне растекания появляется шаговое напряжение.

Отсюда следует вывод, что при большой грозе категорически запрещается находиться вблизи высоких металлических конструкций и вблизи высокой растительности. В противном случае велика вероятность не только попадания человека под шаговое напряжение, но и возможен прямой удар молнией.

Однако знание природы шагового напряжения, причин его появления, соблюдение техники безопасности при попадании под шаговое напряжение и обладание другой полезной информацией повысит практические шансы человека, оказавшегося в опасной зоне. 

Источник: http://aquagroup.ru/articles/chto-takoe-shagovoe-napryazhenie-i-kak-iz-nego-vyhodit.html