Что понимается под напряжением шага: радиус поражения и правила перемещения

Содержание

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Избежать попадания в шаговую зону можно, будучи особо внимательным. Так, пересекая линии электропередач, необходимо убедиться в отсутствие касающихся земли силовых кабелей. Кроме того, опасность могут составить и провода, обматывающие стволы деревьев, металлические конструкции.

Электрический ток способен проходить через металлические, деревянные и бетонные проводники, создавая вокруг них потенциал.

Особенно сильным будет токовое воздействие на влажные проводники. Для того, чтобы безопасно покинуть зону напряжения прикосновения, необходимо придерживаться правил электробезопасности.

Так, правила перемещения в радиусе напряжения шага гласят:

Передвигаться по зоне напряжения необходимо, используя “гусиный шаг”;
Во время движения пятка шагающей ноги должна приставляться к носку опорной;
Запрещается отрывать подошвы от земли или любого другого основания;
Размер шагов необходимо максимально уменьшать;
Запрещается передвигаться по зоне бегом;
Запрещается двигаться по направлению к лежащему кабелю;
Запрещается двигаться “по спирали”.

Передвижение ремонтного персонала в радиусе поражения шаговым напряжением должно выполняться после проведения расчета предельного шагового напряжения и его радиуса. При этом, согласно правилам, которые регламентирует “Охрана труда”, рабочие должны соблюдать меры защиты: передвигаться по зоне в диэлектрических ботах, иметь при себе диэлектрические перчатки, изолирующие штанги, измерители напряжения, слесарно-монтажные инструменты с изолирующими рукоятками.

Поражение шаговым напряжением начинается с нижних конечностей человека. Так, человек может почувствовать, в зависимости от силы тока, легкое покалывание, спазмы, резкую боль. В особых случаях напряжение шага может вызвать паралич одной или обеих конечностей.

Для того, чтобы безопасно выйти из зоны поражения шаговым напряжением, необходимо запомнить такое правило: чем шире шаг, тем больше напряжение касания.

То есть, наименьшая опасность для жизни и здоровья человека будет в том случае, если между его ногами будет минимальное расстояние. Наиболее опасным пошаговое напряжение будет, если человек будет стоять или лежать на точках с разными потенциалами.

Для того, чтобы правильно выйти из зоны шагового прикосновения необходимо придерживаться таких рекомендаций:

Если поблизости нет никого, кто мог бы оказать помощь, самостоятельный выход из зоны необходимо совершать незамедлительно. При этом, если есть возможность, необходимо обратиться в МЧС и сообщить о месте своем нахождении.
Выходить из зоны напряжения шага прыжками категорически запрещается. В случае приземления человека на руки или полном падении, вероятность поражения током жизненно важных органов (сердца, легких) увеличивается.
После выхода из радиуса поражения, следует постараться обозначить опасную зону, оповестить МЧС или дежурного электромонтера в “Горсвет” о возникновении особо опасного участка.

По данным ВОЗ, в 80% самостоятельный выход из зоны напряжения шага не имеет тяжелых последствий для жизни и здоровья человека. У 20% вышедших из зоны самостоятельно наблюдаются проблемы с сердцем, легкими.

Что такое зона шагового напряжения

Электрический ток, в большинстве случаев, внешне не проявляет каких-либо видимых и осязаемых признаков опасности. Поэтому мы заранее не испытываем ни тревоги, ни беспокойства.

Поэтому, при попадании в зону действия электричества, об этом становится известно слишком поздно. Поражение электрическим током происходит внезапно, когда человек неожиданно включается в цепь. В большинстве случаев это происходит при касании провода без изоляции, корпуса электрического прибора с поврежденной изоляцией. Под напряжением могут быть любые металлические или заземленные предметы.

Зона шагового напряжения что это такое

Одним из частых случаев действия электрического тока является шаговое напряжение. Зона шагового напряжения возникает в случае обрыва и падения провода подключенной линии электропередачи, с напряжением от 0,4 киловольт. Движение тока не прекратится до тех пор, пока напряжение не будет отключено. В этом случае земля, проводящая ток, является своеобразным продолжением оборванного провода. В любой точке, находящейся в зоне растекания тока, имеется определенное значение потенциала, которое становится меньше или больше из-за удаления или приближения к месту обрыва.

Механизм воздействия шагового напряжения

Само воздействие тока происходит в момент, когда обе ноги человека касаются земли в двух точках с разными электрическими потенциалами. Таким образом, шаговое напряжение представляет собой разницу потенциалов, образованных в двух точках, где ноги соприкасаются с землей. При увеличении ширины шага разность потенциалов становится больше и вероятность поражения также возрастает. Наибольшее его значение – в непосредственной близости возле упавшего провода. При удалении от места падения провода напряжение пропорционально уменьшается.

В результате действия мышцы ног непроизвольно сокращаются, возникают судороги и, вследствие этого, человек падает на землю. Напряжение перестает действовать, однако происходит создание более опасной ситуации: ток начинает поступать от рук к ногам. Расстояние между потенциалами значительно увеличивается и поражение, в большинстве случаев, становится смертельным. Зона шагового напряжения должна покидаться очень мелкими шагами, а лучше всего – с помощью прыжков на какой-то одной ноге.

Особая опасность представляется для животных. У крупного рогатого скота длина шагов очень большая, отсюда и большое напряжение, которое при этом возникает.

Чтобы уменьшить опасность поражения электрическим током в зоне шагового напряжения необходимо соблюдать основные правила:

Нельзя подходить к лежащему на земле человеку или проводу обычными шагами или бегом;
Нельзя шагать с отрывом подошв от земли. Правильное передвижение – с помощью приставления пятки к носку, не отрываясь при этом от земли;
Нужно как можно быстрее обесточить провод любыми доступными способами.

Чем опасно шаговое напряжение?

Приближение к упавшему проводу, на который подаётся электроток, очень опасно и для животных, и для людей, особенно, если объект находится в радиусе 5-10 м от источника. При попадании в зону действия шаговых напряжений человек падает на землю из-за того, что его мышцы начинают непроизвольно, судорожно сокращаться. Именно в этот момент оно перестаёт воздействовать на объект, поскольку электрический ток начинает уже проходить через всё тело, а это уже может стать причиной летального исхода.

Человек может выйти из зоны поражения самостоятельно, если будет знать некоторые простые правила, а вот животное, попавшее в столь опасную зону, запросто может погибнуть, и в группе риска находится крупнорогатый скот, да и вообще – все крупные животные, имеющие солидное расстояние шага. Следует запомнить, что причина возникновения шагового напряжения сокрыта в оборванном проводе, к которому нельзя подходить на расстояние, ближе, чем 8 м. Если это нужно сделать по долгу службы, то следует принять все меры защиты.

В чем заключается опасность

Представьте ситуацию: на земле лежит оборванный провод и как может показаться на первый взгляд не представляет никаких признаков угрозы, а ведь он может быть под напряжением.

Напомню, земля — хороший проводник электричества. Когда человек оказывается в непосредственной близости с проводом, он незаметно попадает под действие шагового напряжения. Опасность заключается в том, что между ног образуется разность потенциалов.

Попадая под воздействие электрического тока, человек пытается сделать шире шаг, а в этот момент разница потенциалов становится выше. В итоге непроизвольные судорожные сокращения мышц приводят к падению человека на землю.

При падении происходит увеличение расстояния между точками касания земли, что в свою очередь представляет повышенною опасность.

Когда мы говорим про оборванный провод, касающийся земли своим оголенным концом, то и не задумываемся какую опасность он может представлять. Чем выше напряжение поврежденной линии, тем более опасна зона действия этого напряжения.

Целые воздушные линии или кабельные системы не представляют опасности, но при аварийной ситуации природного или технического характера они представляют большую угрозу.

Например попадание молнии в молниеотвод, опору электропередач или просто в дерево, вызывает растекание электрического тока через проводники на землю. В этом месте и образуется опасная зона шагового напряжения.

Правило выживания гласит:

В сырую погоду вообще старайтесь не приближаться к открытым (неизолированным) электроприборам и технике. Помните, если одной ногой стоять на заземлителе, а второй на расстоянии шага от него, то к добру это не приведет. И учитывайте, что среднестатистическая длина шага мужчины, равна 0,81 м.

Тело человека включается в электрическую цепь, как нагрузка, и происходит вредное воздействие электрического тока на организм. Но если обувь человека сделана из не проводящих ток материалов, например в резиновых сапогах – вероятность получения травмы меньше.

Риском в данной ситуации может стать наличие алкоголя в крови и наличие открытых ран на ногах. Потому что данный факт влияет на проводимость человека. А так как кожа является защитным диэлектриком, то нарушение кожного покрова снимает вашу защиту.

Помимо проводимости, риском может стать температура окружающей среды. Ведь чем она выше, тем более опасно находиться в зоне риска.

Во всех ранее перечисленных случаях представлена опасность шагового напряжения для жизни человека, животных и особенно детей. Поэтому ограничьте игру ваших детей вблизи электроустановок.

Максимальный радиус

Чрезвычайно значимым показателем при перемещении по зоне токовой утечки считается определение радиуса действия. На уровень поражения человека электротоком оказывают действие следующие факты:

на какой дистанции от точки падения он находится;
на каких точках потенциала расположены ноги человека.

Максимальный радиус Самая опасная зона проявляется, обычно, в радиусе 20 м от места падения провода, находящегося под напряжением. Необходимо не забывать, что сырая земля усиливает эффект воздействия и увеличивает радиус. Наиболее серьезным будет ШН от 5 до 8 м от места пробоя, при напряжении в сети более 1000 В. Когда напряжение в точке падения не превосходит 1000 В, то жизненно опасный радиус воздействия напряжения шага сокращается до 5 м.

Обратите внимание! Наибольший ущерб жизни человека будет причинен в той ситуации, если одной ногой пострадавший станет стоять на заземлителе, а второй — на шаговом расстоянии от точки заземления. Считается, что средний шаг зрелого мужчины равен примерно 0.80 м

Расчёт

Шаговое напряжение зависит от сопротивления разных слоёв почвы — тем не менее, поддаётся прикидочным расчётам. Для примера рассмотрим однофазное замыкание на землю в одной точке. Сначала надо вычислить ток однофазного замыкания.

I sc = U phase R 0 + R cont {\displaystyle I_{\text{sc}}={\frac {U_{\text{phase}}}{R_{0}+R_{\text{cont}}}}},

где Isc — ток короткого замыкания, Uphase — напряжение фазы, R0 — сопротивление рабочего заземления нейтрали (единицы ом), Rcont — сопротивление растеканию тока в месте контакта (обычно оценивают в 12 Ом). После этого можно вычислить шаговое напряжение:

U step = I sc ρ a 2 π x ( x + a ) {\displaystyle U_{\text{step}}={\frac {I_{\text{sc}}\rho a}{2\pi x(x+a)}}},

где ρ — удельное сопротивление земли (сотни ом-метров), x — расстояние от проводника, a — длина шага, для человека от 0,7 м (средняя) до 1,0 м (с запасом), для скота 1,4 м.

При определённых условиях (вспотевший человек, промокшая обувь) сопротивление между ногами может быть меньше 1 кОм — так что даже низкие (несколько десятков вольт) напряжения не всегда безопасны! На производстве имелось немало несчастных случаев от удара напряжением в 36 и менее вольт.

Причины возникновения шагового напряжения

По принципу проводимости электрического тока все материалы делятся на проводники и диэлектрики. Так, например, земля являет проводником, особенно в сырую погоду. Если при обрыве провода линии электропередачи, он касается земли, то там образуется опасная зона, в которой и возникает напряжение шага.

Подобная ситуация происходит, когда молния попадает в молниеотвод, который соединён с электроустановкой. В этом случае образуется контакт между токопроводящими элементами установки и землей, на которой образуется зона под напряжением.

Причиной для образования зоны опасного напряжения шага может послужить:

Авария на электрической подстанции;
Короткое замыкание воздушных линий на улице или кабельных — в помещении.

Все вышеперечисленные случаи представляют опасность для людей и животных.

Как освободить человека?

Для спасения человека необходимо разорвать электрическую сеть – выключить автомат питания (линию) или рубильник. При отсутствии такой возможности обмотать руки сухой тканью, попытаться освободить человека от воздействия электрического тока с помощью деревянной палки.

Далее следуйте алгоритму действий:

оттянуть тело в безопасную область;
проверить пульс;
проконтролировать реакцию зрачков на свет.

Убедитесь, что электрическая линия отключена от источника питания и выходите с опасной зоны.

Начните делать непрямой массаж сердца, легочную реанимацию и вызовите бригаду неотложной помощи. Если человек находится в сознании, поверните его на бок, так вы устраните риск попадания рвотных масс в дыхательные пути.

Первая помощь при поражении током

Постоянно думай о собственной безопасности!

Начать оказание первой помощи необходимо немедленно. Первым делом нужно обязательно освободить пострадавшего от действия электрического тока.
Затем сразу же вызвать скорую помощь!
При отсутствии дыхания и сердцебиения приступить к искусственному дыханию и массажу сердца.
По возможности наложить стерильную повязку на место электрического ожога.
Обеспечить покой пострадавшему.

Пострадавшего независимо от его самочувствия следует направить в лечебное учреждение.

Что нельзя делать с пострадавшим и почему:

Закапывать в землю (будет затруднено дыхание, что повлияет на работу сердца)
Обливать водой (происходит охлаждение организма)
Загрязнять поверхность ожога (начинает развиваться столбняк или гангрена)

Опасное напряжение для животных

В радиус действия напряжения прикосновения могут попасть и животные. Особенно опасным попадание в зону напряжения шага может быть для крупных диких животных, рогатого скота, копытных. Так, сопротивление тела у таких животных ниже, чем у человека. Кроме того, крупные особи отличаются большой длиной шага. В соответствии с этим и напряжение, влияющее на них, будет большим, нежели влияющее на человека. Какое напряжение может быть опасным для животных?

Влияние шагового напряжения на тело животного зависит от величины тока на отрезке:

Полностью безопасное для животного считается напряжение переменного тока, не превышающее 2 В (при длительном воздействии);
Напряжение, превышающее отметку в 4 В, считается вредным, и может нанести ущерб здоровью животного;
Смертельно опасным для животного, при длительном воздействии (более 3-4 секунд), считается напряжение, превышающее 16 В.

Опасность может подстерегать животное и во время питья из мест скопления воды, расположенных в зоне напряжения шага. Ток, в этом случае, через тонкую кожу языка и губ, будет проходить по всему телу, поражая органы, расположенные в черепе и грудной клетке.

Значения шагового напряжения

Из физических предпосылок возникновения такого эффекта становится понятным, что величина шагового напряжения зависит от величины удаления от заземлителя или упавшего провода, расстояния между ступнями ног.

При этом можно выделить следующие основные значения:

Максимальное — возникает в случаях, когда одна ступня находится на проводе или на грунте над заземлителем, а вторая на расстоянии 80–100 см. Это объясняется крутизной падения кривой графика зависимости потенциала от расстояния до точки заземления. Именно на этом участке разница потенциалов будет максимальной.
Минимальное значение возможно только при значительном удалении от точки контакта провода с землёй. В этой зоне уже не наблюдается рассеивание электрического тока, поэтому разница потенциалов не возникает при любой величине шага.
Нулевое значение характерно для тех ситуаций, когда ступни ног находятся на точках, для которых характерны одинаковые потенциалы. Такое становится возможным, если стать на элементы группового заземлителя или держать ступни практически вплотную.

Именно на этих данных и обоснованы правила выхода из зоны шагового напряжения, возникающей при аварийной ситуации. Практика показала, что придерживаться этих рекомендаций следует до тех пор, пока расстояния до центра зоне не превысит значение 20 м.

Также читайте: Как можно определить сечения провода

Что понимается под напряжением шага


Напряжение меж 2-мя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременном касании их ногами человека	б
Напряжение, возникающее при протекании тока по проводнику меж 2-мя точками	в
Напряжение меж 2-мя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека	г
Напряжение меж 2-мя точками электронной цепи с различным потенциалом	д

Ответ: п.г(ПУЭ п.1.7.25) Каким образом работник при конкретном использовании средств защиты может найти, что электрозащитные средства прошли эксплуатационные тесты и применимы для внедрения?


По штампу либо маркировке на средстве защиты	б
По бирке, которая приклеивается к средству защиты	в
По внешнему облику средств защиты	г

Ответ: п.б(ИПИСЗ п.1.2.2)

К какому виду плакатов безопасности относится плакат с надписью «Осторожно! Электронное напряжение»?


К предупреждающим	б
К предписывающим	в
К указательным	г

Ответ: п.б(ИПИСЗ приложение 9)

Нуждается ли в мед помощи человек, находившийся под воздействием электронного тока и чувствующий себя после чего нормально?


Нуждается в любом случае	б
Не нуждается	в
Это может найти только медработник	г

Ответ: п.б (1-ая помощь при поражением электронным током)

7. Смертельно небезопасной величиной электронного переменного тока, протекающего через человеческое тело, следует считать:


40 мА	б
60 мА	в
100 мА	г

Ответ: п.г (1-ая помощь при поражением электронным током)

В каком случае удостоверение о проверке познаний норм и правил работы в электроустановках подлежит подмене?


В случае утери удостоверения	б
При повышении группы по электробезопасности	в
В случае конфигурации должности	г

Ответ: п.г(ПОТ Р М-016-2001 приложение 2)

Когда проводится внеочередная проверка познаний персонала?


По просьбе органов муниципального надзора и контроля	б
При проверке познаний после получения неудовлетворительной оценки	в
При перерыве в работе в данной должности более 6 месяцев	г
В любом из перечисленных случаев	д

Ответ: п. д (ПТЭЭП п. 1.4.29)

Виды шагового напряжения

Наиболее опасным считается шаговое напряжение, возникающее при одиночном заземлителе. К этому случаю можно приравнять ситуацию с упавшим на землю проводом ЛЭП. При этом максимальный потенциал будет именно в точке соприкосновения с поверхностью или в месте установки заземлителя.

Также читайте: Как определить фазу и ноль с помощью приборов и без них

За счёт рассеивания тока по грунту с увеличением расстояния от точки заземления величина потенциала падает, причём значение меняется по изогнутой кривой, с максимальным уменьшением именно на первом её участке. Поэтому самым опасным считается шаг, при котором одна нога расположена непосредственно на проводе или над заземлителем, а вторая на расстоянии 0,8–1 м. Потенциально опасным считается нахождение на расстоянии до 8 м при напряжении не более 1 кВ, а для высоковольтных сетей этот показатель уменьшается до 4-5 м.

Аналогичная картина наблюдается и при наличии групповых заземлителей, с той только разницей, что общий потенциал распределяется по всем заземляющим проводникам. То есть, общее шаговое напряжение (разница потенциалов) на расстоянии одного шага человека будет меньшим. А при нахождении ног на разных заземлителях никаких последствий ощущаться не будет, так как величина потенциала у них одинаковая.

Шаговое напряжение — WiKi

Шаговое напряжение — напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим по земле или по токопроводящему полу, и равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (пола), находящимися на расстоянии одного шага человека. Шаговое напряжение зависит от длины шага, удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока, а также частоты тока и других параметров. Опасное шаговое напряжение может возникнуть, например, около упавшего на землю провода под напряжением или вблизи заземлителей электроустановок при аварийном коротком замыкании на землю (допустимые значения сопротивления заземлителей и удельное сопротивление грунта нормируются для того, чтобы избежать подобной ситуации).

При попадании под шаговое напряжение через тело человека начинает проходить ток, возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и, как следствие, падение человека на землю. Ток начинает проходить между новыми точками опоры — например, от рук к ногам, что приводит к дальнейшему поражению и всё больше приближает смертельное поражение. Даже если первый удар оказался не смертельным, пострадавший не может покинуть зону шагового напряжения самостоятельно. При подозрении на шаговое напряжение надо покинуть опасную зону минимальными шажками («гусиным шагом»).

Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, так как расстояние между передними и задними ногами у этих животных очень велико и, соответственно, велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения.

Расчёт

Лошадиная авария

В 1928 году в Ленинграде произошла авария, вошедшая в учебники под названием «лошадиной».

Посреди площади, вымощенной деревянными шестиугольниками, стоял чугунный колодец с разъединителем на 2000 вольт. Однажды в колодце растрескался изолятор, и разъединитель повис на проводе в нескольких сантиметрах от стенки. Прошёл дождь, и мостовая стала проводящей и податливой. Когда рядом с колодцем проехала гружёная телега, мостовая прогнулась — и провод замкнуло на колодец.

Людей, чья длина шага не превышала метра, просто било током. А лошадь, с её полутораметровым корпусом и железными подковами, убило насмерть. Мостовая была под напряжением в течение двух секунд, после чего на подстанции сработал «автомат».

Неожиданная гибель лошади вызвала интерес людей, прибыл конный патруль. Телегу оттащили, и короткое замыкание прекратилось. В это время дежурный по подстанции проверил сопротивление изоляции и, посчитав отключение ложным, подал ток. Разъединитель с колодцем образовали электрическую дугу, и на мостовой снова возникло шаговое напряжение, погибли две милицейские лошади.

Повторно подать ток дежурный не имел права, так что ущерб ограничился тремя убитыми лошадьми.

В 2011 году сходная авария случилась на английском ипподроме в графстве Беркшир, причиной стал ветхий подземный кабель. Убитые лошади носили стальные подковы, а подкованные алюминием выжили.