Вопрос 17. Явления при стекании тока в землю. Напряжение шага.

Замыканием на землю называется случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными элементами, не изолированными от земли, или непосредственно с землей. Замыкание на землю может быть вызвано повреждением изоляции, возникновением контакта между токоведущими частями электрооборудования и заземляющим устройством, падением на землю оборванного провода, находящего под напряжением.

В объеме земли, где протекает ток, возникает так называемая «зона растекания на землю» - зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю. В соответствии с этим ток замыкания на землю – это ток, проходящий через место замыкания на землю.

Теоретически зона растекания простирается до бесконечности, однако в реальных условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя плотность тока растекания и потенциал практически равны нулю.

Растекание тока замыкания в грунте определяет характер распределения потенциалов на поверхности земли, что, в свою очередь, приводит к возникновению нового вида поражения человека, а именно попадание его под напряжение прикосновения или напряжения шага.

Напряжение прикосновения может возникнуть в том случае, если человек будет находиться на земле или на токопроводящем полу и касаться при этом корпуса заземленного электрооборудования, случайно оказавшегося под напряжением.

Человек также может оказаться под напряжением, попав в зону растекания тока в земле при обрыве провода, наличии заземляющего устройства, при ударе молнии и стекании электрического разряда в землю, повреждении изоляции проводов и т.д. Это напряжение называют напряжением шага, т.е. напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии длины шага, на которых одновременно стоит человек.

Напряжение шага определяется как разность потенциалов отдельных точек земли, которые оказываются под ногами человека в зоне растекания тока. Наибольшее напряжением возникает в точке замыкания на землю, на расстоянии 1 м оно составляет 0,5-0,7 от полного, а на расстоянии примерно 20 м снижается практически до нуля.

Очевидно, чем шире шаг, тем шаговое напряжение будет выше и может достигнуть опасной величины. Кроме того, поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, тем самым увеличивая величину шагового напряжения за счет своего роста и замыкания цепи тока на теле через жизненно важные органы. Поэтому выходить из зоны растекания тока необходимо короткими шагами.

Напряжение шага считается допустимым, если оно не превышает 40 В. В случае падения провода на землю, не допускается приближение к нему в радиусе 6-8 м от места замыкания на землю.

Рисунок 1 – Включение человека на напряжение шага

Вопрос 13. Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током.

Состояние окружающей среды, а также окружающая обстановка могут увеличить или уменьшить опасность поражения человека электрическим током. Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая температура разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопротивление и создавая опасность перехода напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования, к которым может прикасаться человек. Воздействие тока на человека усугубляется также наличием токопроводящих полов, водопроводов, газопроводов и т.п.

Помещения по степени опасности поражения электрическим током делятся на три категории.

С повышенной опасностью поражения людей электрическим током, которые характеризуются наличием одного из следующих признаков:

 токопроводящие основания (железобетонные, земляные, металлические, кирпичные);

 токопроводящая пыль, ухудшающая условия охлаждения и изоляции, но не вызывающая опасности пожара;

 сырость (относительная влажность, превышающая 75%);

 температура, длительно превышающая + 35 С;

 возможность одновременного прикосновения человека к заземленным металлоконструкциям, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования  с другой.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих признаков:

 особая сырость (относительная влажность, близкая к 100%);

 химически активная среда, разрушающая изоляцию и токоведущие части электрооборудования;

 не менее двух признаков с повышенной опасностью.

В помещениях без повышенной опасности отсутствует вышеперечисленные признаки. Опасность поражения электрическим током существует всюду, где используются электроустановки, поэтому помещения без повышенной опасности нельзя назвать безопасными.

Территории размещения наружных электроустановок. По степени опасности электроустановки вне помещений приравнивают к электроустановкам, эксплуатирующимся в особо опасных помещениях.

Для уменьшения опасности поражения электрическим током в условиях с повышенной опасностью рекомендуется применять напряжение 36 В, в особо опасных - до 12 В, без повышенной опасности – 220 В. Эти величины напряжений учитываются при устройстве местного освещения, работе с ручным электроинструментом и т.п.