Напряжение прикосновения - невидимая опасность, которая может подстерегать нас повсюду. Давайте разберемся, что это такое, как измерить и как защитить себя.
Что такое напряжение прикосновения
Напряжение прикосновения - это напряжение, возникающее между двумя точками электрической цепи, к которым одновременно прикасается человек. Официальное определение гласит: "Напряжение прикосновения - напряжение между проводящими частями, которых одновременно касается человек".
Такое напряжение возникает в случае нарушения изоляции токоведущих частей оборудования или ошибок при монтаже и эксплуатации. Например, при повреждении внешней изоляции провода человек может одновременно коснуться как проводника под напряжением, так и заземленных частей.
Причины возникновения напряжения прикосновения различны, но чаще всего - это ошибки при проведении электромонтажных работ и эксплуатации электроустановок, нарушение правил техники безопасности.
Последствия действия напряжения прикосновения на организм человека могут быть очень опасны: ожоги, потеря сознания, фибрилляция сердца. В зависимости от величины напряжения и индивидуальной чувствительности возможен летальный исход.
Допустимые значения
Существуют установленные нормы допустимых значений напряжения прикосновения. В частности, согласно ГОСТ для переменного однофазного тока частотой 50 Гц при длительности воздействия до 1 секунды допускается напряжение не выше 500 В. При увеличении длительности до 5 секунд норма снижается до 250 В, а до 10 секунд - до 220 В.
Для постоянного тока нормы значительно жестче. Например, при длительности до 0,1 с напряжение не должно превышать 100 В, а при длительности 0,7 с - уже 60 В.
Факторы, влияющие на величину напряжения прикосновения
На величину напряжения прикосновения влияет целый ряд факторов:
- Сопротивление тела человека (зависит от физического состояния, влажности кожи)
- Параметры источника напряжения (величина, род тока)
- Состояние изоляции оборудования
- Характеристики окружающей среды (влажность, температура)
Чем выше сопротивление тела и изоляции, тем меньше будет протекать ток и соответственно меньше напряжение прикосновения. При увеличении напряжения источника питания или ухудшении изоляционных свойств, напротив, напряжение прикосновения возрастет.
Как измерить напряжение прикосновения
Для измерения напряжения прикосновения используют специальные приборы - вольтметры, мегаомметры. Схема измерения зависит от вида напряжения:
- Однофазное - между токоведущими и заземленными частями
- Двухфазное - между двумя токоведущими элементами
- Косвенное - между заземленными частями
При этом нужно учитывать и такие факторы, как влажность, температура, состояние пола или грунта. Например, влажный пол или влажная земля существенно снижают сопротивление, что приводит к завышенным результатам измерений.
Также важно соблюдать правила техники безопасности, поскольку процесс измерения напряжения прикосновения сам по себе несет потенциальную угрозу.
Меры защиты от напряжения прикосновения
Для защиты от воздействия опасного напряжения прикосновения применяются различные технические и организационные меры.
К техническим относится прежде всего качественное заземление металлических частей электроустановок. Заземление должно иметь сопротивление не более 4 Ом. Также используют двойную или усиленную изоляцию токоведущих частей.
Средства индивидуальной защиты - это диэлектрические перчатки и галоши, а также спецодежда, препятствующие прохождению тока через тело человека.
Напряжение прикосновения и напряжение шага
Помимо непосредственного напряжения прикосновения, существует еще одна разновидность - напряжение шага. Это напряжение возникает между двумя точками поверхности земли (пола), на которых стоят ноги человека, находящегося в зоне растекания тока замыкания на землю.
Напряжение шага тесно связано с напряжением прикосновения. Оба этих вида напряжений имеют одни и те же причины возникновения - нарушение изоляции и ошибки при монтаже и эксплуатации электроустановок.
В то же время, есть и различия. Если напряжение прикосновения возникает непосредственно при контакте человека с токоведущими или заземленными частями, то напряжение шага - косвенно, через опорную поверхность.
При одновременном воздействии напряжения прикосновения и напряжения шага их эффекты складываются, что усугубляет опасность поражения человека электрическим током.
Особенности измерения напряжения прикосновения
Хотя измерение напряжения прикосновения кажется простой задачей, на практике к этому процессу есть ряд важных нюансов, которые необходимо учитывать.
Во-первых, нужно точно знать, какой прибор использовать для измерений - вольтметр или мегаомметр. Их характеристики и область применения различаются.
Во-вторых, необходимо удостовериться, что прибор исправен и поверен в установленные сроки - иначе результат будет недостоверным.
Напряжение прикосновения и электробезопасность
Важно понимать, что напряжение прикосновения напрямую влияет на общий уровень электробезопасности на производстве или в быту.
Чем меньше величина допустимого напряжения прикосновения, установленного государственными нормами, тем выше требования к средствам защиты и изоляции электроустановок.
Поэтому контроль уровня напряжения прикосновения является важной составляющей обеспечения электробезопасности наряду с другими мероприятиями.
Расчет напряжения прикосновения
Для расчета напряжения прикосновения в нашем примере используем метод эквивалентной схемы замещения. Схема включает источник опасного напряжения, сопротивления петли "фаза-нуль", заземления, а также переходного сопротивления обуви рабочего.
Последовательно соединяя элементы цепи, находим полное сопротивление. Далее по закону Ома определяем ток, который потечет через тело человека при замыкании фазы на корпус, а также соответствующее этому току напряжение.
Рассчитанное значение сравниваем с допустимым уровнем по нормам. Делаем вывод о превышении или соответствии нормам.
Снижение опасного напряжения прикосновения
Чтобы снизить величину напряжения прикосновения, применяют следующие меры:
- Уменьшение переходных сопротивлений
- Выравнивание потенциалов путем дополнительных заземлителей
- Устройство контуров заземления
- Прокладка защитных оболочек кабелей
- Применение УЗО (устройств защитного отключения)
Эффективность таких мер подтверждают контрольные измерения напряжения прикосновения после реализации защитных мероприятий.
Оценка риска поражения током
Исходя из расчетных или измеренных данных о напряжении прикосновения для конкретной электроустановки, можно оценить степень риска поражения людей электрическим током.
Чем выше превышение фактического уровня напряжения прикосновения относительно допустимого значения по нормам и дольше время воздействия, тем выше риск электротравматизма.
На основании оценки риска принимают решения о необходимых дополнительных мерах электрозащиты персонала.
Контроль напряжения прикосновения
Для подтверждения эффективности принятых мер защиты требуется регулярный контроль фактических значений напряжения прикосновения в процессе эксплуатации электроустановок.
Такой контроль позволяет выявлять отклонения и своевременно предотвращать нарастание опасности электропоражения персонала.
Периодичность проверок определяется в зависимости от класса опасности объекта и условий окружающей среды, но не реже 1 раза в год.
