Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments
Шаговое напряжение, правила перемещения в зоне шагового напряжения

Важнейшее понятие электрики — шаговое напряжение. Таким термином обозначается напряжение между находящимися на расстоянии шага точками передающими электричество цепи, на которые встал человек. Напряжение зависит от силы текущего по грунту/иной проводящей субстанции тока и уровня удельного сопротивления поверхности. Шаговое напряжение несет в себе большую угрозу, поэтому знать его определение и методы защиты необходимо каждому занимающемуся электротехникой.

шаговое напряжение

Содержание

Определение

Итак, шаговое напряжение (далее ШН) — напряжение между стопами вставшего поблизости от заземленного объекта человека. Физическое касание при этом отсутствует.

Значение ШН равно разности напряжений между некоторой удаленной от заземленного электроприбора/системы точкой и самой системой. На величину ШН влияют:

  • сопротивление поверхности;
  • сила тока в проводнике;
  • расстояние.

Оно возникает по разным причинам. Самые распространенные — обрыв кабеля и аварии на ЛЭП.

обрыв кабеля и аварии на ЛЭП

Опасность ШН

Коварство ШН состоит в бесконтактном поражении жертвы — для получения «удара» не обязательно касаться электроприбора. А после попадания в зону ШН покинуть ее самостоятельно бывает почти невозможно. Грунт обладает собственным удельным напряжением, поэтому удар током можно получить, просто проходя мимо.

При попадании в область поражения человек начинает испытывать непроизвольные судороги ножных мышц и падает. На этом «нижняя петля» прекращает действовать, и ситуация становится гораздо тяжелее. Ток начинает течь от рук к ногам, воздействуя на все тело и его мышечные группы. Длительное пребывание в такой зоне после падения способно привести к гибели человека или другого живого существа.

собаки

Напряжение шага особенно опасно для крупного рогатого скота. У КРС велика дистанция шагов, поэтому эти животные подвергаются воздействию гораздо большего напряжения. Случаи гибели скота от ШН довольно часты.

Почему возникает ШН

Указанное явление обычно появляется при обрыве поставляющего электроэнергию некоторой системе кабеля. Провода часто прокладываются под землей, и энергия начинает «утекать» в нее. Самые опасные ситуации — когда это происходит во влажных местах, например, в водоемах или на болотах. Не менее опасен и мокрый асфальт, ведь вода в любом случае хорошо проводит электричество. Кроме того, ШН способно появляться не только на улице, но и в закрытых помещениях.

ШН возникает и в других случаях:

  • при изменениях атмосферного давления;
  • после короткого замыкания в электрических цепях;
  • после взрывов на электроподстанциях.

Известны случаи его возникновения даже после ударов молнии в землю.

Радиус и сила действия

Чтобы не попасть под напряжение шага необходимо знать его силу и расстояние, на котором оно представляет опасность. Расчет иллюстрируется следующим графиком:

Радиус и сила действия

Где:

  • I3 — измеряемый в амперах ток при КЗ;
  • ρ — сопротивление поверхности в омах на метр;
  • а — длина шага в метрах;
  • x — значение расстояния от начальной точки ухода электричества в землю, также измеряемое в метрах.

На основании этих данных вычисляется величина и зона шагового напряжения по формуле:

UШ = (I3×ρ×a) / 2 π x (x + a)

На практике наибольшая величина ШН наблюдается в радиусе 80–100 сантиметров от эпицентра (места соприкосновения кабеля с почвой/поверхностью). По мере отдаления она понижается, полностью угасая примерно в 20 метрах.

зона шагового напряжения

Разумеется, точный расчет шагового напряжения можно сделать не всегда, поскольку необходимо дополнительно знать сопротивление отдельных слоев почвы, на основе которого выводится умножаемый на определенный коэффициент средний показатель. Но формула позволяет сделать примерную калькуляцию, которой можно манипулировать далее.

Это вычисление также помогает определить «шаг» возникающей электрической сетки. Его знание минимизирует шанс гибели от удара током. Обычно считается, что для покидания зоны ШН без вреда здоровью необходимо двигаться мелкими шажками (подобное передвижение называется «гусиный шаг», его совершают не отрывая стоп друг от друга), но на деле длина безопасного шага находится в зависимости от частоты полос ШН. Рассчитать не несущий опасности размер в той или иной ситуации помогает кривая:

график

Для получения подобного графика на реальной местности следует выполнить замеры вольтажа на различных расстояниях от электрического провода и объединить полученную информацию в схему.

Если посчитать зоны появления опасных линий и избегать их при передвижении, то ступни будут оказываться в точках с разностью потенциалов. Приведенный выше график иллюстрирует еще одну интересную особенность: чем ближе оказавшийся в опасности человек к точке электрической аварии (обрыву кабеля), тем больше уровень напряжения шага и меньше отрезки (а значит, короче и безопасные шаги).

С учетом сказанного формула принимает следующий вид:

Uш = Uв — Uг = Uз×B

Вычисляемый таким образом коэффициент ШН (то есть между ступнями) по умолчанию равен единице. Цифра зависит от расстояния между человеком и эпицентром аварии: чем оно меньше, тем коэффициент больше, и наоборот. Обычно безопасным считается расстояние 8–10 метров.

безопасным считается расстояние 8-10 метров

Важно: сильнее всего влияние электрического тока на влажной поверхности или во время гроз. При таких условиях запрещается подходить к эпицентру утечки без защиты менее чем на десять метров.

Следует иметь в виду и прочие факторы изменения проводимости тела и уровня сопротивления. Например, если попавший в радиус поражения будет вспотевшим или одетым во влажное, смерть способна наступить даже от удара гораздо слабее предусмотренных техникой безопасности 220 вольт.

Что делать при аварии

Для предотвращения поражения ШН при возникновении аварийной ситуации следует соблюдать технику безопасность и носить защитный непроводящий костюм. Но иногда случается, что авария в электросети происходит внезапно и застает человека врасплох, или он попадает в радиус действия ШН по неосторожности/невнимательности.

авария

Ток начинает действовать на ноги, снизу вверх. Важно знать, какова симптоматика поражения:

  • зуд и покалывание в теле;
  • мышечные спазмы;
  • внезапная резкая и острая боль;
  • в тяжелых случаях — паралич.

Интенсивность симптомов зависит от величины напряжения.

При отсутствии рядом способных помочь следует попытаться самостоятельно выйти из зоны в определенном техникой безопасности порядке. Обычно правила перемещения в зоне шагового напряжения предписывают уменьшать шаги до минимальных, без отрыва стоп от поверхности и друг друга. Второй способ — недлинные прыжки на одной ноге.

Важно: если прыгающий споткнется и упадет, или случайно встанет на обе ноги, он окажется под полным воздействием ШН. Поэтому безопаснее всего передвигаться «по-гусиному».

безопаснее всего передвигаться «по-гусиному»

После прекращения воздействия электричества человек также испытывает ряд зависящих от интенсивности воздействия симптомов:

  • онемение конечностей, слабость, дрожь;
  • смазанная и несвязная речь;
  • потеря сознания, тошнота, головокружение;
  • мышечные боли;
  • дыхательные нарушения — от кашля до спазмов;
  • фибрилляция сердца.

Большая часть последствий после покидания зоны шагового напряжения проходят бесследно. Но примерно в 20 процентах инцидентов человек получает хронические проблемы с работой легких и сердца, особенно при высоком напряжении воздействия.

высокое напряжение

Если необходимо оказать помощь оказавшемуся под ударом шагового тока, необходимо использовать защиту – галоши, диэлектрические ботинки и перчатки/сухую одежду на руки (если защитной обуви нет, идите «гусиным шагом»). При возможности приближения к месту аварии людей нужно предупреждать их о наличии опасности до выключения поврежденной электролинии. Пошаговый план действий:

  • прекратить влияние тока на пострадавшего, разорвав цепь, убрав оборванный кабель непроводящим предметом и тому подобное;прекратить влияние тока на пострадавшего
  • переместить жертву в безопасное место;
  • проверить реакцию зрачков на действие света;
  • вызвать врача и приступить к экстренным реанимационным мероприятиям;
  • если человек пришел в себя, его кладут на бок во избежание попадания выделений от внезапного рвотного рефлекса в дыхательные пути.

В помещении для помощи попавшему под ШН допускается намотать на руки сухую ветошь или одежду и прекратить действие напряжения, положив между источником и пострадавшим сухой деревянный объект. Когда пострадавший окажется вне опасности, его надлежит оттащить в гарантированно безопасную область, проконтролировать реакцию зрачков подвергшегося удару на свет, вызвать врачей и выполнять до их приезда сердечно-легочную реанимацию.

Напряжение можно снять самостоятельно отключением электроустановки. Когда доступа к органам управления нет, используется способ намеренного создания короткого замыкания набрасыванием на питающую линию ветки, прута, палки, металлической проволоки и прочего. Автомат должен сам выключить питание, тем самым снимется и ШН.

короткое замыкание

Историческая справка

В истории электротехники имеется случившийся в тогда еще Ленинграде в 1928 году познавательный инцидент, известный как «лошадиная авария».

На одной из выложенных деревянными шестиугольниками площадей имелся технический колодец из чугуна с коммутационным разъединителем цепи на 2 киловольта. В определенный момент изолятор дал трещины, разъединитель остался висеть рядом со стенкой на кабеле. После дождя деревянная мостовая размокла, стала мягкой и подвижной. Далее сверху прошла лошадь с груженой телегой, поверхность прогнулась, и произошло замыкание кабеля на чугун.

Находившиеся в зоне шагового напряжения граждане отделывались простыми ударами тока, но обладающая телом длиной в полтора метра с хорошо проводящими железными подковами на ногах лошадь погибла на месте. Потом на электроподстанции включился «автомат» и обесточил цепь.

Телегу убрали, устранив замыкание. После проверок на подстанции ток снова подали, между колодцем и разъединителем появилась электродуга. На мостовой возникло шаговое напряжение, убившее еще двух лошадей работников милиции.

Телега с лошадью

Заключение

Шаговое напряжение крайне небезопасно для вашей жизни и здоровья. При нем по телу течет ток, способный нанести тяжелый (и даже фатальный) ущерб органам и системам. Особенно это касается сердечной мышцы.

Опасно оно и коварством. Удар электричеством вызывает непроизвольное резкое сокращение мышечных групп ног, человек падает, ток начинает идти от рук в нижние конечности. Расстояние между представляющими угрозу зонами растет. При развитии ситуации по такому сценарию поражение может стать смертельным.

Поэтому для избежания таких ситуаций следует соблюдать правила техники безопасности, выполнять качественный и надежный монтаж и подключение электрооборудования. Если же где-то все же возник обрыв с появлением ШН, необходимо при первых же его симптомах покинуть опасную зону. Передвигайтесь мелкими шагами (или прыгая на одной ноге, хотя это не рекомендуется).

Видео по теме

Хорошая реклама

 

Шаговое напряжение: понятие, защита

Электрический ток не выявляет никаких внешних знаков опасного присутствия — не существует ни запахов, никаких признаков, вызывающих тревогу. По этой причине пострадавший выясняет, что угодил в зону шагового напряжения тогда, когда уже становится поздно. Электричество наносит поражение неожиданно, после того, как пострадавший начинает движение и становится подключенным к электроцепи.

Что называется шаговым напряжением

Такое напряжение образуется во время обрыва электролинии свыше 0.4 кВ на почву. Земля хорошо проводит электроток и способствует дальнейшему его движению. Каждая точка на почве, в области растекания, обретает конкретный электропотенциал, уменьшаемый по степени отдаления от места касания линии с землей. Электроток поражает в одно мгновение, в ту секунду, когда ноги пострадавшего дотрагиваются 2-х точек, которые имеют различные электропотенциалы.

Шаговое напряжение

В связи с этим определение шагового напряжения (ШН) звучит таким образом — это разность потенциалов образованная 2-мя точками касания с грунтом. Чем такой шаг больше, тем значительнее разность и тем реальнее возникновение удара электротоком. Величина ШН зависима от удельного сопротивления почвы и размера тока проходящего сквозь землю.

Какая опасность напряжения шага

Максимальное значение ШН определяется при наибольшем приближении человека к лежащему на земле проводу, а минимальное — при удалении его на дистанцию 20 м и дальше. При поражении шаговым напряжением начинаются судороги ножных мускул ног, из-за чего пострадавший падает на почву.

Поражение от ШН

В это мгновение кончается действие шагового напряжения и появляется еще одна, наиболее страшная опасность: взамен нижней петли в теле пострадавшего создается другой, наиболее угрожающий путь электротока, как правило — от рук к ногам, через все жизненно важные органы, тем самым появляется угроза поражения электротоком со смертельным исходом.

Важно! Не менее опасным шаговое напряжение является для крупных домашних животных, поскольку размер хода у них большой и, следовательно, создается громадный размер разности потенциалов, воздействующих на них.

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.

Какая зона шагового напряжения

Шаговое напряжение находится в зависимости от силы тока и характеристики удельного сопротивления почвы или материала покрытия грунта, сквозь который протекает ток. Сравнительно безопасным считается дистанция от упавшей линии до человека — 20 м.

Зона ШН

Зона воздействия ШН находится в зависимости от различных причин, так же как и степень влияния на человека:

  • Температура наружного воздуха.
  • Материал обуви человека, например, в случае резиновой обуви — возможность нанесения электрического удара минимальна.
  • Присутствие в крови человека спиртосодержащих.
  • Дистанция от точки падения провода.
  • Характеристика и влагосодержание в грунте.
  • Факт наличия открытых царапин на ногах.

Радиус воздействия ШН сильно усиливает влага в атмосфере и на почве. Наиболее небезопасным считается район, в радиусе от 5 до 10 м от места падения линии. Радиус воздействия на водной и почвенной среде рассчитывается по особенным формулам для определения сопротивления среды. Такой расчет дает возможность установить и шаговое напряжение, и неопасную дистанцию.

Как правильно перемещаться и выйти из зоны

Чтобы не стать жертвой электроудара поблизости оторванного провода ЛЭП, необходимо знать, как правильно передвигаться в зоне шагового напряжения. В первую очередь покидают область угрозы, удаляясь на неопасную дистанцию, как минимум 8 м. Во время перемещения в опасных участках токового влияния применяют «гусиный шаг».

Важно! Прикасаться к объектам и людям в области растекания тока — запрещено.

Правильное перемещение

Для возможности покинуть зону ШН, не подвергаясь опасности, нужно соблюдать правила электрической безопасности:

  • Перемещаться по участку напряжения, применяя «гусиный шаг».
  • В период передвижения, пятка идущей ноги ставится к носку опорной.
  • Запрещено отделять подошву от грунта либо другого покрытия земли.
  • Размах шажков нужно уменьшать до максимальной степени.
  • Запрещено перемещаться по месту бегом или прыжками.
  • Запрещено двигаться в направление к лежащему кабелю.
  • Запрещено двигаться спирально.

Дополнительная информация! Для безопасного движения в зоне ШН, в частности для высвобождения человека, необходимо применять специальные электрозащитные средства — диэлектрические боты.

Выход из зоны шагового напряжения

Поражение человека шаговым напряжением наступает с ног. В зависимости от силы тока пострадавший способен почувствовать небольшое покалывание, сокращения мышц, внезапную боль. В особенных ситуациях ШН вызывает паралич одной или двух ног.

Выход из зоны

Перед тем, как выходить из зоны шагового напряжения, нужно выполнить следующие рекомендации:

  1. Если рядом нет никого, кто в силах предоставить помощь, освобождение из опасного участка нужно осуществлять без промедления.
  2. Если имеется возможность, рекомендуется обратиться в МЧС и известить о районе пребывания.
  3. Уходить из зоны ШН прыжками решительно запрещено. В результате падения человека существует опасность поражения электротоком.
  4. После завершения выхода из зоны ШН, необходимо попробовать пометить опасную границу, проинформировать МЧС либо дежурный электроперсонал РЭС о существовании небезопасного участка.

По информации ВОЗ, в 80% самостоятельное освобождение из зоны ШН не несет в себе серьезных последствий для здоровья пострадавших. У 20% выбравшихся из зоны имеются повреждения органов дыхания и затруднения с сердцем.

Меры защиты от шагового напряжения

Существуют всеобщие правила электробезопасности и меры по защите от воздействия электротоком, позволяющие избежать опасных ситуаций для жизнедеятельности человека. Как правило, поражению ШН подвержены электротехнический персонал электрических сетей, которые должны принимать меры защиты от шагового напряжения во время устранения аварийной ситуации в сетях.

Защита от ШН

Выполняя работы в опасной зоне они должны быть одеты в специальную защитную одежду, диэлектрические перчатки и диэлектрические боты. По требованиям ПУЭ, ручки всех без исключения электроинструментов должны быть оснащены изоляционной защитой.

Если, невзирая на все старания, все-таки не получилось избежать удара электротоком, пострадавшему необходимо в самые кратчайшие сроки предоставить первую медпомощь:

  1. Различными допустимыми способами останавливают отрицательное воздействие тока.
  2. Вызывают скорую помощь.
  3. В случае необходимости производится процедура искусственного дыхания и массаж сердца.
  4. Электрический ожог прикрывается обеззараженной повязкой.
  5. Потерпевшему необходимо предоставить покой и направить в медучреждение, вне зависимости от его самочувствия.

Важно! Категорически запрещено закапывать потерпевшего в почву, так как вес усложняет респирацию и нарушает функцию сердечной мышцы. Также запрещается делать окатывание водой, чтобы не допустить переохлаждения организма. Ожоговую рану содержат в чистоте, иначе появляется возможность развития гангрены и столбняка.

Никто не застрахован от воздействия электрического тока. Теперь известно, как правильно перемещаться в зоне шагового напряжения и как оказать первую помощь пострадавшему.

Шаговое напряжение — Википедия с видео // WIKI 2

У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение. Распределение электрического потенциала вокруг упавшего провода; US1−US2 — шаговое напряжение.

Распределение электрического потенциала вокруг упавшего провода; US1−US2 — шаговое напряжение.

Поваленные опоры электропередачи могут стать источником шагового напряжения.

Поваленные опоры электропередачи могут стать источником шагового напряжения.

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).[1]

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.

Энциклопедичный YouTube

  • 1/3

    Просмотров:

    2 283

    2 803

    1 211

  • ✪ Анализ опасности поражения электрическим током

  • ✪ Подстанция, ОРУ 35кВ, кот попал под напряжение 35000В

  • ✪ Эксперимент, вот что случается при проколе 6кВ кабеля под напряжением

Расчёт

Шаговое напряжение зависит от сопротивления разных слоёв почвы[2] — тем не менее, поддаётся прикидочным расчётам[3]. 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[4].

Лошадиная авария

В 1928 году в Ленинграде произошла авария, вошедшая в учебники под названием «лошадиной»[5].

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[6].

Примечания

U_{{\text{step}}}={\frac  {I_{{\text{sc}}}\rho a}{2\pi x(x+a)}} Эта страница в последний раз была отредактирована 4 декабря 2019 в 00:57.
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.

Шаговое напряжение находится в непосредственной зависимости от сопротивления земли, а также силы тока, протекающей в ней. Если человек сделает большой шаг (стандартный шаг составляет порядка 0,8 метров), то это может представлять довольно серьезную опасность для него. 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 напряжение бывает 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.

Главная причина этого явления кроется в том, что количество земли увеличивается по степени ухода от заземляющего устройства. 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 напряжение человек 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. Земля отлично проводит электрический ток, в результате чего она является как бы своеобразным проводом, по которому может протекать ток.

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.

Наоборот действовать нужно медленно: следует постараться выйти из зоны поражения простым гусиным шагом. Для этого нужно переставлять пятку ноги к носку ноги и маленькими шагами медленно идти. 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:

причины явления и меры защиты

Шаговое напряжение – особенное физическое явление, возникающее около упавшего провода. Ток растекается по земле, таким образом создается потенциал между точками. Примерное расстояние потенциала составляет один человеческий шаг – приблизительно 80 см. Часто потенциал имеет опасной для здоровья и жизни напряжение. В зависимости от величины напряжения и расстояния между точками может быть от 10 до нескольких киловольт.

Такое часто происходит после бури или урагана, когда порывы ветра обрывают провода, и они падают на землю, при этом питание на них еще подается. В данной статье будет рассказано о том, как появляется подобное явление, какую физическую природу оно имеет и как возможно его избежать. В качестве дополнения в статье содержатся несколько видеороликов и одну научно-популярную статью.

Что такое шаговое напряжение

Что такое шаговое напряжение

Что такое напряжение шага

 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. Шаговое напряжение – это напряжение между двумя точками на земле на расстоянии шага, возникающее вокруг точки замыкания на землю токоведущей линии. Наибольшая величина этого напряжения наблюдается на расстоянии 80 – 100 см от точки касания провода с землей, затем оно бистро понижается и на расстоянии 20 м практически становится равным нулю.

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. Очень часто путают напряжения прикосновения и напряжение шага. Напряжение прикосновения – это разность потенциалов двух точек электрической цели, которых одновременно касается человек, а напряжение шага есть напряжение между двумя точками поверхности земли в зоне растекания тока, отстоящими друг от друга на расстоянии одною шага.

Как образуется шаговое напряжение

Как образуется шаговое напряжение

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.

Материал в тему: как определить мощность тока.

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.

Шаговое напряжение

Шаговое напряжение

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).

Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно

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.

Шаговое напряжение и выравнивание потенциалов

Многие 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.

Механизм появления шагового напряжения

Механизм появления шагового напряжения

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.

Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно

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.

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.

Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно

Что такое шаговое напряжение

Физика и физиология

Шаговое напряжение — это разность потенциалов между двумя участками почвы. При ударе молнии ток «растекается» в почве, создавая зону с высоким потенциалом. При наличии поблизости проводников, может формироваться цепь. Таким проводником может стать человек: ток входит через одну ногу, а выходит через другую, превращая тело в «нагрузку». Ситуация эта крайне опасная, поскольку высокое напряжение вызывает паралич мышц, как от электрошокера. В результате человек может упасть на руки, и, при многокомпонентных молниях, ток последующих разрядов пойдет через сердце, повышая риск его остановки. Если же земли коснется голова, резко увеличивается риск необратимых повреждений центральной нервной системы.

В правой части рисунка схематично изображено воздействие шагового напряжения, которое создает нагрузку через ноги (красная стрелка) — поэтому оно и получило название шагового. Обычная молния может нести десятки тысяч ампер тока (I1-2), в результате чего разность потенциалов (V1-V2) может превысить десятки тысяч вольт. Поскольку существует разность напряжений между двумя точками (ногами), то человеческое тело представляет собой комплексное электрическое сопротивление и выступает в роли нагрузки. Величина тока (Ib), проходящего через тело, в этом случае зависит от сопротивления стопы (Rf) и тела (Rb).

Опасность шагового напряжения

Опасность шагового напряжения

Проблема в том, что воздействие импульсного тока молнии на живые организмы изучено плохо. Возможность рассчитать ориентировочную величину тока и напряжения шага есть, а вот результат их взаимодействия с организмом человека менее предсказуем.  Удары молний, в том числе шаговым напряжением, имеют уникальные «физиологические особенности». Прежде всего, это связано с тем, что молнии хоть и несут огромное количество энергии, но выделяется она в очень короткий промежуток времени: 1/10000—1/1000 секунды. Такие удары редко вызывают сильные ожоги и повреждения внутренних органов, как в случае ударов током от обычного электрооборудования. Но молния способна воздействовать на сердце и нервную систему, в том числе периферические нервы.

Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно

Поэтому последствия удара шаговым напряжением могут быть неожиданно значительными и очень разнообразными: от катаракты, паралича конечностей и хронических болей до нарушений сна и умственной деятельности, потери слуха, памяти и т. д. Наиболее частая причина смерти — остановка сердца.

В своих вебинарах для проектировщиков систем молниезащиты доктор технических наук, профессор Эдуард Меерович Базелян неоднократно отмечал отсутствие четкого определения опасной величины шагового напряжения. Так, известно, что импульсное воздействие молнии 6 кВ может вызвать фибрилляцию сердца и возможную остановку сердцебиения. Но физиология организма людей сложна, и даже меньшее воздействие способно вызвать тяжелые травмы и привести к смерти. В случае с кардиостимуляторами и другими каналами прямого доступа тока к сердечной мышце, иногда достаточно кратковременного воздействия 1 мА для фибрилляции.

При этом и высокое сопротивление сухой кожи не является надежной защитой. С шаговым напряжением все еще сложнее, так как ток обычно течет через конечности, а суставы имеют более высокое сопротивление, чем сосуды и мышцы. Из-за этого ткани вблизи суставов могут получить очень сильные повреждения, что приведет к инвалидности. Яркой иллюстрацией грозной силы шагового напряжения стал случай массовой гибели оленей в Норвегии во время грозы. Удар молнии убил 323 диких оленей на участке примерно в 50 метров.

Интересно почитать: что такое конденсаторы.

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. На картинках ниже показаны меры, которые нужно предпринять для освобождения пострадавшего, в том числе после поражения шаговым напряжением:

 

Радиус действия шагового напряжения

Радиус действия шагового напряжения

 

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.

Правила перемещения в опасной зоне

Нельзя:

  • Приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или человеку на земле!
  • Отрывать подошвы от поверхности земли и делать широкие шаги!
  • Передвигаться следует только «гусиным шагом» — пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.
  • Прикасаться к пострадавшему или к металлическим предметам без предварительного обесточивания!

Необходимо как можно быстрее отключить электричество с помощью выключателя, рубильника, вынуть вилку из розетки.

Способы защиты, электробезопасность

Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему приближаться. Опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает пространство растекания электрического тока).

При ударе молнии в дерево, молниеотвод или опору электропередач электрический ток поступает в землю и растекается в грунте во все стороны до нескольких десятков метров. В таких местах и может быть шаговое напряжение. То же самое происходит и возле упавшего на землю электрического провода, находящегося под напряжением. Представим себе, что разряд молнии пришелся в дерево, вблизи которого в это время стоял человек.

Электрический ток молнии, попадая в землю и растекаясь в ней, проходит и под ногами человека. Если ноги расставлены, то ток входит в одну ногу и, пройдя через тело, уходит в землю через другую. Это и есть шаговое напряжение, в этом случае человек находится под шаговым напряжением.

Чтобы человек не подвергался воздействию тока, там где шаговое напряжение, необходимо все устройства защитного заземления размещать там, где нет людей. В частности, молниеотводы в сельской местности следует заземлять не ближе 4 метров от стен домов и обязательно их ограждать.

Во время грозы надо держаться подальше от опор электропередач, нельзя стоять вблизи высоких деревьев, особенно на открытой местности. Это необходимо и потому, что возле любого выделяющегося на поверхности земли предмета (дерево, мачта, опора ЛЭП, молниеотвод) во время грозы создаются условия, при которых молния устремляется именно к этому предмету, где может случиться шаговое напряжение. Как правило, она поражает все, находящееся в радиусе десятков метров.

При поражении молнией человека, там где произошло шаговое напряжение, пострадавшему надо обязательно сделать искусственное дыхание и закрытый массаж сердца. И немедленно доставить в лечебное учреждение или вызвать «скорую помощь».

В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» – он появился не просто так. Каждая строчка этого свода правил безопасности на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю, которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока совершенно неожиданно для себя.

Заключение

Рейтинг автора

Автор статьи

Инженер по специальности "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем", МИФИ, 2005–2010 гг.

Написано статей

Более подробно о шаговом напряжении рассказано в материале  Шаговое напряжение. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. А также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.

В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию во время подготовки материала:

www.electricalschool.info

www.samelectrik.ru

www.zandz.com

www.electrik.info

www.studfile.net

www.powercoup.by

Предыдущая

ТеорияЧто такое мощность электрического тока и как ее рассчитать

Следующая

ТеорияЧто такое электрическое сопротивление

Шаговое напряжение, что это такое? Электробезопасность

Здравствуйте, дорогие читатели. В этой статье мы вам расскажем, про шаговое напряжение, а так же рассмотрим правила перемещения в зоне шагового напряжения. И так начнём. Электричество никаких признаков присутствия опасности не проявляет – нет ни запаха, ни видимых причин для беспокойства, ни каких-либо других проявлений, которые могли бы вызвать тревогу или беспокойство. Поэтому человек узнает о том, что попал в зону воздействия электрического тока только тогда, когда уже слишком поздно.

Электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в электрическую цепь прохождения тока. Возможностью прохождения электрического тока через тело человека могут послужить непреднамеренное прикосновение к неизолированному проводу (или с поврежденной изоляцией), корпуса устройства или прибора с неисправной изоляцией и любого металлического предмета, случайно оказавшегося под напряжением, а с другой стороны – прикосновении к заземленным предметам, земли и т.д.

Кроме того существует опасность поражения током при попадании под «шаговое напряжение» — это напряжение возникающее при обрыве и падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше. Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была отключена. Земля является проводником электрического тока и становится как бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей.

   Шаговое напряжение

Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг – тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим током. Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Опасность шагового напряжения

Напряжение между двумя точками поверхности земли, от стоящими друг от друга на расстоянии шага (0,7-0,8 м), в зоне растекания токов замыкания в радиусе до 20 м случайно оборванного электрического провода, называется шаговым напряжением. Наибольшую величину шаговое напряжение будет иметь при подходе человека к упавшему проводу, а наименьшее — при нахождении его на расстоянии 20 м и более от него. 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 или прыжками на одной ноге.

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.

Рядом с проводом высокого напряжения на поверхности земли в радиусе 8 метров образуется опасная зона, проводящая электрический ток – зона «шагового» напряжения.

Правила перемещения в зоне «шагового» напряжения

НЕЛЬЗЯ

Приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или человеку на земле!

НЕЛЬЗЯ

Отрывать подошвы от поверхности земли и делать широкие шаги!

Передвигаться следует только «гусиным шагом» — пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.

НЕДОПУСТИМО

Прикасаться к пострадавшему или к металическим предметам без предварительного обесточивания!

НЕОБХОДИМО

Как можно быстрее отключить электричество с помощью выключателя, рубильника, вынуть вилку из розетки и т. д.

Способы защиты, электробезопасность

Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему приближаться. Опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает пространство растекания электрического тока).

При ударе молнии в дерево, молниеотвод или опору электропередач электрический ток поступает в землю и растекается в грунте во все стороны до нескольких десятков метров. В таких местах и может быть шаговое напряжение. То же самое происходит и возле упавшего на землю электрического провода, находящегося под напряжением. Представим себе, что разряд молнии пришелся в дерево, вблизи которого в это время стоял человек. Электрический ток молнии, попадая в землю и растекаясь в ней, проходит и под ногами человека. Если ноги расставлены, то ток входит в одну ногу и, пройдя через тело, уходит в землю через другую. Это и есть шаговое напряжение, в этом случае человек находится под шаговым напряжением.

Чтобы человек не подвергался воздействию тока, там где шаговое напряжение, необходимо все устройства защитного заземления размещать там, где нет людей. В частности, молниеотводы в сельской местности следует заземлять не ближе 4 метров от стен домов и обязательно их ограждать.

Во время грозы надо держаться подальше от опор электропередач, нельзя стоять вблизи высоких деревьев, особенно на открытой местности. Это необходимо и потому, что возле любого выделяющегося на поверхности земли предмета (дерево, мачта, опора ЛЭП, молниеотвод) во время грозы создаются условия, при которых молния устремляется именно к этому предмету, где может случиться шаговое напряжение. Как правило, она поражает все, находящееся в радиусе десятков метров.

При поражении молнией человека, там где произошло шаговое напряжение, пострадавшему надо обязательно сделать искусственное дыхание и закрытый массаж сердца. И немедленно доставить в лечебное учреждение или вызвать «скорую помощь».

В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» – он появился не просто так. Каждая строчка этого свода правил безопасности на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю, которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока совершенно неожиданно для себя.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

радиус поражения и правила перемещения

Шаговое напряжение (ШН) возникает в результате протекания тока по какой-либо поверхности (открытому грунту или полу). Разница потенциалов между двумя точками токопроводящей плоскости на расстоянии среднего шага человека – это то, что понимается под напряжением шага.

Зона распространения шагового напряжения

Зона распространения шагового напряжения

Определение опасности

Зона ШН может возникнуть в результате падения на землю силового проводника тока. Электрическое поле распространяется по поверхности, создавая тем самым опасность удара электрическим током шагающего человека. Степень поражения человеческого организма зависит от нескольких факторов:

  • величина напряжения тока;
  • удалённость от аварийного источника электроэнергии;
  • сопротивление поверхностного слоя земли или пола;
  • расстояние между двумя точками контакта (средняя величина шага взрослого человека составляет 80 см).

Самая распространённая ситуация возникновения ШН происходит вследствие различных природных катаклизмов. Это может быть падение высоковольтных опор линий электропередач от землетрясения или повал деревьев на провода во время урагана. На производстве могут произойти обрыв силового кабеля и падение его на пол цеха.

Важно! При возникновении аварийных ситуаций, связанных с обрывом силового кабеля, отключение подстанции происходит в несколько этапов. При срабатывании автоматики напряжение подаётся ещё раз с целью проверки восстановления связи. Оказавшись в зоне поражения, нужно помнить об этом.

Причины возникновения шагового напряжения

Что это такое шаговое напряжение, и как происходит его возникновение? Чтобы ответить на эти вопросы, надо понимать действие электрического поля в зоне заземления источника тока. Заземлитель (упавший провод или кабель) распространяет вокруг себя электрический потенциал в виде конуса, вершина которого уходит вверх к точке соприкосновения проводника с землёй.

Степени опасности ШН

Степени опасности ШН

На поверхности грунта образуется электрическое поле в виде круга с определённым радиусом, точки которого обладают разной величиной потенциала. По мере увеличения расстояния от заземлителя сила тока падает. Чем больше длина между точками зоны поражения, тем больше разница потенциалов, значит, больше пошаговое напряжение.

Зона опасности шагового напряжения

Величина территории поражения электрическим током находится в прямой зависимости от силы протекающего тока, его частоты, сопротивления земли и ширины шага. Через ступни человека в это время может проходить ток, который вызовет непроизвольные судороги мышц.

Самое опасное это то, что при первом ударе человек может упасть, тогда ток начинает проходить сквозь организм. Это может вызвать паралич грудной клетки и сердечной мышцы. Остановка дыхания и сердца приводит к летальному исходу.

Расчёт шагового напряжения

Во время возникновения аварийной ситуации, связанной с падением силового кабеля, важно определить площадь поражения. Производят расчёт ШН в опасной для здоровья человека зоне. В аварийных службах энергообеспечения существуют нормативы для определённых участков риска вокруг линий электропередач.

Для определения силы однофазного тока Iкз короткого замыкания в той или иной точке опасного участка принимают во внимание напряжение фазы Uфаз, сопротивление в месте заземления R0 и в точке контакта – Rконт. Расчёт производят по формуле:

Iкз = Uф /R0 + Rконт

После вычисления силы тока приступают непосредственно к расчёту величины напряжения шага. Этому служит формула:

Uш = Iкзρa / 2πL (L + a),

где:

  • ρ – удельное сопротивление грунта,
  • L – расстояние от источника тока,
  • «a» – ширина шага.

На основании расчёта получают определение не только величины пошагового напряжения, но и создают сетку шага. Она позволяет обозначить зону, где наиболее вероятен летальный исход поражения человека.

Условия поражения шаговым напряжением

Условия поражения шаговым напряжением

Обратите внимание! В местах выпаса домашнего рогатого скота животные наиболее чувствительны к воздействию шагового напряжения. Расстояние между передними и задними конечностями в среднем составляет 1,4 м. Следовательно, разница потенциалов будет больше, чем напряжение среднего шага человека.

Безопасный выход из зоны поражения

Тяжесть поражения в зоне ШН могут выражаться следующими признаками:

  1. Покалывание и зуд в нижней части тела.
  2. Спазмы мышц ног и органов дыхания.
  3. Резкие болевые ощущения.
  4. Паралич.
Увеличение сопротивления по мере удалённости от заземлителя

Увеличение сопротивления по мере удалённости от заземлителя

При появлении первых двух ощущений у человека есть все шансы покинуть опасную территорию самостоятельно. Для этого нужно сомкнуть ступни и продолжать движение, так называемой гусиной походкой. Гусиный шаг – это передвижение ног, не размыкая ступни. То есть шаркающее перемещение не даёт возникнуть разным потенциалам между нижними конечностями.

Способ передвижения с помощью прыжков на одной ноге вполне безопасен, при этом возрастает риск потерять равновесие и упасть на землю. Тогда о самостоятельном спасении не может быть и речи. В этом случае могут наступить более тяжкие степени поражения: резкая боль и паралич. Тут спасение человека зависит от быстроты оказания помощи.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Признаны общие положения нахождения людей на территории с ШН. Они очень просты, соблюдать их надо обязательно. Правила состоят из 3 основных пунктов:

  1. Категорически запрещается находиться в опасной зоне без основных и дополнительных средств электрозащиты. К ним относятся сухая обувь на толстой резиновой подошве, резиновые перчатки, диэлектрический стержень (сухая деревянная палка или рейка).
  2. Если визуально виден лежащий провод или кабель, то приближаться к нему нельзя ближе 8-10 метров. Это безопасное расстояние определено специалистами при падении проводника с напряжением 1 тысячи вольт.
  3. Когда человека застало неожиданное возникновение ШН, ему нужно покинуть опасную территорию и передвигаться шаркающим шагом. Пятка одной ноги, не отставая от земли, плотно прилегает к носку другой ступни. Перемещение таким образом является самым безопасным выходом из опасной зоны ШН.
Правила

Правила

Чем опасен оборванный провод

Оборванный провод или кабель под напряжением опасен тем, что его присутствие никак не ощущается: нет ни запаха, ни звука. Только визуально можно определить наличие опасной ситуации.

По мере приближения к несанкционированному источнику электроэнергии, не видя его, можно ощутить первый признак ШН – лёгкое покалывание в нижних конечностях и небольшой зуд по всему телу. При возникновении этих ощущений нужно развернуться на 1800 и покинуть подозрительное место.

Как освободить человека от воздействия ШН

Высвободить жертву шагового напряжения от воздействия электрического тока можно только с применением средств индивидуальной защиты и дополнительных приспособлений. К ним относятся:

  • резиновые сапоги или обувь на толстой резиновой подошве;
  • резиновые электротехнические перчатки;
  • по возможности одеть прорезиненный комбинезон;
  • широкая сухая доска или лучше деревянный щит;
  • длинная палка.

Инструкция по освобождению человека от воздействия шагового напряжения:

  1. Одевают вышеуказанную обувь и перчатки.
  2. Для подхода к лежащему человеку используют доски или 2 щита.
  3. Один щит спасатель держит в руках, по другому настилу проходит далее.
  4. Затем меняет местами щиты. Таким образом спасатель продвигается к телу поражённого током человека.
  5. Если провод или кабель находится вблизи или на теле поражённого током, то его надо отбросить палкой в противоположную сторону от себя.
  6. Пострадавшего укладывают на щит и постепенно вытягивают настил в безопасное место, не забывая самому перешагивать попеременно на щиты.
  7. После доставки в безопасное место пострадавшему делают искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, не дожидаясь прибытия скорой помощи.
Освобождение пострадавшего от токоведущего проводника

Освобождение пострадавшего от токоведущего проводника

Снижения риска поражения ШН на предприятиях

На каждом промышленном предприятии, где используется мощное электрическое оборудование, предусмотрены мероприятия, ограждающие работников от негативного воздействия шагового напряжения. Во избежание возникновения аварийных ситуаций, связанных с несанкционированной утечкой тока высокого напряжения, систематически проводится обследование состояния защиты энергетических установок.

В соответствии с правилами техники безопасности работник попадает в зону риска только по получении специального допуска. Перед этим электромонтёр проходит специальный инструктаж и получает в своё распоряжение средства индивидуальной защиты от токов высокого напряжения.

Средства защиты

Чтобы избежать аварийных ситуаций, связанных с пробоем высокого напряжения в местах пребывания людей, применяются средства защиты как индивидуального, так и общего назначения. К необходимым индивидуальным предметам, ограждающим от опасного воздействия электроэнергии, относятся:

  • специальные комбинезоны;
  • перчатки;
  • диэлектрическая обувь;
  • шлемы из пластика.

Защита от шагового напряжения общего характера представляет собой средства аварийной автоматики. Современные системы автоматического контроля мгновенно реагируют на утечку электроэнергии и отключают линию, где это произошло.

Опасное напряжение для животных

В зонах возникновения пошагового напряжения, где человеку находиться более-менее безопасно, пребывание для животных может закончиться смертельным исходом. Расстояние между передними и задними конечностями вместе с массой тела животного представляет гораздо больший риск поражения током в месте шагового напряжения.

Дополнительная информация. Зная о незащищённости животных от ШН, пастухи на выпасе уводят крупный и мелкий скот подальше от линий электропередач. В случае падения кабеля на землю может погибнуть сразу всё стадо коров или овец.

Вовремя принятые меры к спасению людей, попавших в зону ШН, сохранят им жизнь. Не нужно паниковать, а строго придерживаться выполнения требований техники безопасности.

Видео

DC Тестирование двигателей при перепадах напряжения и скачков напряжения
Забудьте о спорах. Эти испытания явно носят неразрушающий характер. Понимание преимуществ этих методов перед другими может сделать их мощными инструментами в вашей программе PdM.

Прежде чем какая-либо компания исследует контрольно-измерительные приборы для электрического прогнозирования (PdM), она должна знать сильные стороны изоляции своего оборудования, напряжения, которым ежедневно подвергаются его двигатели, как обычно происходит сбой двигателя и где обычно возникают эти неисправности.Только тогда вы действительно сможете принять решение о том, какое электрическое оборудование PdM наиболее подходит для ваших операций.

Как обычно выходит из строя двигатель
Статор двигателя имеет две основные системы изоляции, которые включают в себя заземленную стену и изоляцию от поворота к повороту. Когда эта изоляция находится в хорошем состоянии, она может выдерживать обычные ежедневные всплески напряжения, которые существуют во время запуска и остановки. Со временем эта изоляция будет разрушаться в результате механического движения обмоток, переходных процессов крутящего момента, нагрева, загрязнения и других загрязнений окружающей среды.Как только диэлектрическая прочность этой изоляции падает ниже всплесков входного напряжения, вводится другой механизм разрушения: озон.

Озон является очень едким газом, который быстро разрушает изоляцию. Хотя двигатель будет продолжать работать, когда этот механизм отказа будет введен, так как он видит постоянные скачки напряжения, скорость ухудшения будет ускоряться. В конечном счете, диэлектрическая прочность изоляции упадет ниже рабочего напряжения или снизится до такой степени, что медный провод будет касаться по очереди.К этому моменту разворачивается короткозамкнутый или сварной шов.

Согласно «Переходной модели для индукционных машин с ошибками поворота обмотки статора», написанной для IEEE Рангараджаном М. Талламом, Томом Г. Хабетлером и Рональдом Дж. Харли, когда разворачивается короткозамкнутая обмотка с жесткой сваркой, закороченные обмотки будут развивать высокие циркулирующие токи. Эти токи, которые могут быть в 16–20 раз больше при полной нагрузке, создают избыточное тепло, которое изоляция не может выдержать. Это интенсивное количество тепла будет быстро выгорать из-за отказа двигателя из-за изоляции в течение нескольких минут.

В исследовании, проведенном в Университете штата Орегон доктором Эрнесто Виденбругом, рассматривался двигатель, специально разработанный с отказом от поворота к повороту, путем установки двух проводов, соединенных для поворота один и два поворота одной и той же фазы. Эти провода были затем выведены на коммутатор. Мотор был установлен на динамометр и работал при нагрузке около 80%. Когда через переключатель включалось короткое замыкание на поворот, мотор начал заметно курить в течение 45 секунд. Хотя большинство двигателей не будут работать долго с коротким поворотом, есть некоторые исключения.Двигатель с высоким сопротивлением или плавающим заземлением будет работать с короткозамкнутой фазой, но после короткого замыкания второй фазы двигатель будет аварийно выходить из строя.

Рекомендуемые тесты Тесты, перечисленные на следующей странице, рекомендуются для автономных полевых испытаний:

  • Кельвин метод намотки
  • мегом Ом
  • Индекс поляризации (PI)
  • Step-Voltage
  • Surge

Каждый из этих методов испытаний оценивает различные части двигателя.Краткие описания первых трех тестов приведены для того, чтобы предложить полный набор тестовой информации. Однако характер высоковольтных испытаний и необходимость применения метода ступенчатого напряжения и скачков напряжения остаются в центре внимания этой статьи.

Намотка по методу Кельвина…
Испытание намотки по методу Кельвина измеряет сопротивление медного провода цепи двигателя. При тестировании в приложении PdM тест обычно выполняется из Центра управления двигателем (MCC).Этот тест выявляет проблемы с отсутствующими соединениями, короткими замыканиями, размыканиями, несбалансированным количеством витков в одной фазе к другой и медью с диаметром разных размеров в одной фазе к другой. Этот тест очень полезен и должен выполняться для профилактического обслуживания, устранения неполадок и обеспечения качества.

Тест мегом Ом…
Тест Мегом Ом прикладывает потенциал постоянного тока (обычно рабочее напряжение) к обмоткам, удерживая корпус на земле. В таблице I приведены рекомендуемые испытательные напряжения для двигателей разных классов напряжения.Мегаомное тестирование обычно используется для поиска заземленных двигателей. Это также очень ценный инструмент PdM для поиска мокрых и грязных двигателей. Обычно он не используется для обеспечения качества из-за низкого уровня напряжения, при котором проводится тест.

Тест индекса поляризации (ПИ)…
Этот тест очень похож на мегома, но выполняется в течение 10 минут. За это время молекулы в щелевом вкладыше бумаги поляризуются. Когда молекулы поляризуются, значения сопротивления изоляции должны увеличиваться в течение 10-минутного периода.Если в это время сопротивление увеличивается, это свидетельствует о хорошей изоляции грунтовых стен без влаги и загрязнений.

Испытание изоляции
До сих пор мы обсуждали только испытания низкого напряжения. После успешного завершения этих испытаний известно следующее: сопротивление обмотки уравновешено. Это означает, что двигатель не имеет коротких замыканий, размыкает или пропускает соединения, а Мегом и ПИ указывают, что двигатель чистый и сухой. Эти испытания, однако, все еще не подтвердили, что двигатель способен запускаться или работать в течение любого промежутка времени.Основная причина выполнения профилактического обслуживания двигателя - узнать, будет ли он продолжать обеспечивать бесперебойное обслуживание. Поскольку низковольтное тестирование не выполняется при напряжении, которое обычно видит двигатель, оно не может предоставить эту информацию.

Во многих статьях обсуждались скачки напряжения, которые видят двигатели во время запуска и остановки. Как указано в «Способности изоляции поворота больших двигателей переменного тока, часть I - Контроль перенапряжения», B.K. Гупта, Б.А. Lloyd, G.C. Стоун и С.Р. Кэмпбелл (IEEE Труды по преобразованию энергии, Vol.EC-2, № 4, декабрь 1987 г.), эти пики напряжения могут быть порядка 5 PU (на единицу):

Если рассчитать эту формулу для трехфазного двигателя 480 В, PU при запуске будет составлять 391,9 В, или приблизительно 1960 В. Логично, что если двигатель испытан только на рабочее напряжение или ниже рабочего напряжения, пользователь не может быть уверен, что шипы вызвали повреждение изоляции двигателя, что приведет к прерыванию работы. Другая проблема заключается в том, что межвитковая изоляция не была оценена.Кроме того, Meg-Ohm и PI не оценивают прочность изоляции заземляющей стены или способность выдерживать высокие напряжения, которые он видит во время ежедневной работы. Проверка сопротивления обмотки оценивает только цепь двигателя, а не изоляцию.

Самый эффективный способ убедиться, что двигатель запускается и продолжает обеспечивать надежное обслуживание, - это проверить его при напряжениях, которые двигатель видит во время нормальной работы, включая запуск и останов. Это достигается двумя тестами: Step-Voltage и Surge.Эти методы оценивают наземную стену и изоляцию от поворота к повороту соответственно.

Испытание на ступенчатое напряжение
Это испытание на постоянном токе выполняется для напряжения, которое двигатель обычно видит во время запуска и остановки. Испытательные напряжения, регулируемые IEEE, отражены в таблице II.

Напряжение постоянного тока подается на все три фазы обмотки и медленно повышается до предварительно запрограммированного уровня шага напряжения и удерживается в течение предварительно определенного периода времени. Затем он повышается до следующего шага напряжения и удерживается в течение соответствующего периода времени.Этот процесс продолжается до достижения целевого испытательного напряжения. Типичными шагами для двигателя 4160 В являются приращения по 1000 В, сохраняемые с минутными интервалами. Для двигателей с напряжением ниже 4160 В шаговое напряжение должно составлять 500 В (см. Рис. 1).

Данные регистрируются в конце каждого шага. Это необходимо для обеспечения того, чтобы емкостный заряд и ток поляризации были удалены, и чтобы оставался только реальный ток утечки, обеспечивая тем самым достоверное представление о состоянии изоляции заземляющей стены. Если в этот момент ток утечки (IμA) удваивается, указывается слабая изоляция, и испытание следует прекратить.Если ток утечки (IμA) постоянно увеличивается менее чем в два раза, изоляция двигателя находится в хорошем состоянии.

Испытание на ступенчатое напряжение необходимо для того, чтобы убедиться, что изоляция заземляющей стены и кабель могут выдерживать обычные ежедневные скачки напряжения, которые двигатель обычно видит во время работы. Если тест ступенчатого напряжения постоянного тока не выполняется, оператор не может быть уверен, что двигатель запустится и начнет работать без сбоев в обслуживании.

Surge Test
Surge Test очень важен.Это связано с тем, что 80% всех электрических сбоев в статоре начинаются при слабой изоляции по очереди. Эти типы катастрофических сбоев - вот почему NFPA 70 B рекомендует проводить тесты Surge и HiPot. Независимо от личного взгляда на испытания на помпаж, знание того, что шумоизоляция двигателя является поворотной, имеет решающее значение для безопасности и надежности двигателя.

Во время теста на помехи оборудование зарядит конденсатор внутри устройства и рассеет его в одну фазу, удерживая две другие фазы на земле.Затем автоматически испытательный блок будет медленно увеличивать напряжение с 0 вольт до целевого испытательного напряжения. Это генерирует форму волны в форме, основанной на индуктивности катушки, которая отображается на экране испытательного оборудования. Если целевое испытательное напряжение достигается без какого-либо изменения частоты в форме волны, целостность изоляции поворота к повороту была реализована. Фиг. 2 - графическое представление формы сигнала при одной трети, двух третях и полном напряжении одной фазы. Так будет выглядеть форма волны, когда изоляция находится в хорошем состоянии.

Если в любое время испытательное оборудование обнаруживает слабую изоляцию между витками, форма сигнала сместится влево, как показано на рис. 3. Белая линия на графике показывает неисправный сигнал при напряжении около 1000 вольт.

Теория импульсных испытаний
Когда конденсатор разряжается в обмотке, он выполняется в очень быстрое время нарастания (0,1 микросекунды). Это вызывает нелинейное падение напряжения на витках, создавая разность потенциалов между витками подряд.Когда время нарастания замедляется, оператор заметит, что разность потенциалов напряжения между витками резко уменьшается. Это в отличие от любого другого сигнала, используемого для диагностики двигательных проблем. Никакой тест постоянного тока (или тест переменного тока, такой как индуктивность, емкость, импеданс, фазовый угол или HiPot) не даст такой разности потенциалов между витками.

Физика предоставляет нам закон Пашена, который гласит, что двум оголенным проводам, расположенным рядом друг с другом на расстоянии толщины волоса, нужно минимум 325 вольт, чтобы прыгнуть воздушный зазор между двумя проводниками.Эти две концепции являются основной причиной, по которой Surge-тестирование является естественным выбором для проверки межвитковой изоляции. Основная причина заключается в том, что если испытательное оборудование не дает разности потенциалов между витками выше закона Пашена, ток не может протекать через неисправность. Если ток не может пройти через неисправность, он будет продолжаться через все катушки и не будет показывать разницу.

При испытании на помпаж при катушке со слабой изоляцией от поворота к повороту приложенное напряжение может перепрыгнуть через слабую изоляцию.Удаление этих обойденных оборотов из цепи уменьшает индуктивность цепи и заставляет частоту сигнала звонить быстрее. Это приведет к сдвигу частоты в осциллограмме. К счастью, достижения в области технологии привели к улучшению анализа сигналов, в результате чего некоторые испытательные блоки автоматически распознают сбои (см. Врезку).

Сравнение перенапряжений Раньше тест перенапряжений назывался «Сравнение перенапряжений». Хотя некоторые люди считают, что тест на перенапряжение все еще необходимо выполнять таким образом, он действительно зависит от того, что анализируется.

Для определения слабой изоляции сравнение с помпажом не требуется. Как отмечалось ранее, слабая изоляция диагностируется сдвигом частоты влево и сравнивается с последовательными сигналами в пределах одной фазы. Однако, если следующий список отражает проблемы, которые вы хотите выявить и устранить, рекомендуется сравнить каждую фазу.

  • шорты
  • Открывается
  • Диаметр меди разных размеров между фазами
  • Несбалансированное число оборотов между фазами
  • Реверсивные катушки
  • Укороченные ламинации

И здесь, как указано в сопроводительной боковой панели, теперь доступны инструменты, которые автоматически обнаруживают эти проблемы.

Старое и новое оборудование
Как и компьютеры, высоковольтное испытательное оборудование сильно изменилось за последние 20 лет.

Современное оборудование включает в себя современную высокоскоростную электронную оценку изменений сопротивления, тока утечки, тока утечки в зависимости от времени, напряжения, ступенчатого напряжения, диэлектрического поглощения, частотной характеристики, формы волны, напряжения на входе в корону (CIV) и многого другого для обнаружения неисправностей на или ниже уровня энергии, воздействующей на двигатель во время работы.Управляемые микропроцессором мгновенные отключения позволяют оценивать условия намотки без ущерба для диэлектрической целостности. Более того, добавление разработанных в полевых условиях критериев испытаний PASS / FAIL теперь делает это тестирование чрезвычайно повторяемым.

Одно из величайших достижений в области испытаний высоковольтным оборудованием - использование твердотельных высоковольтных источников питания, заменяющих повышающий повышающий трансформатор. Это привело к значительному улучшению переносимости оборудования. Каждый тест теперь оцифровывается и сравнивается с ранее примененным импульсом.Если обнаруживается какая-либо слабость, тест немедленно останавливается, сохраняя диэлектрик. Уровень слабости сохраняется для последующего использования в банке памяти.

Что искать
Оценивая электрическое оборудование PdM, помните, что каждый производитель немного отличается. Тем не менее, тестовые блоки должны быть в состоянии выполнить следующие проверки безопасности, чтобы убедиться, что ваши двигатели не повреждены во время тестирования:

  1. Приемлемые значения в мегомах должны быть получены.
  2. Приемлемый тест PI должен быть выполнен.
  3. Испытательный блок должен оценивать показания в мегомах в конце каждого шага. Если двигатель не соответствует критериям, тестовый набор должен автоматически остановить тест.
  4. Необходимо постоянно контролировать утечку тока, и прибор должен автоматически прекратить испытание, если существует условие утечки по току. Типичными настройками отключения по току являются утечки тока 1, 10, 100 и 1000 мкА.
  5. Обнаружение микро-дуги имеет решающее значение; если тест видит крошечную дугу, прибор должен автоматически остановить тест.
  6. Отображение в реальном времени на экране является обязательным; это позволяет оператору видеть напряжение и ток во время теста. Если оператор видит какое-либо ненормальное состояние, он может остановить тест.

Ситуационное исследование: тестирование ступенчатым напряжением
Exelon Nuclear, Limerick Station…
Программа технического обслуживания станции в Лимерике регулярно проводит электрические испытания больших двигателей с двухлетней периодичностью. Эти испытания состоят из сопротивления обмотки, сопротивления изоляции, коэффициента ПИ-емкости / рассеяния и испытания при ступенчатом напряжении постоянного тока до 20 кВ.Полученные данные отслеживаются и отслеживаются в течение почти 20 лет.

Несколько раз в течение 2002 года эксплуатационный персонал сообщал, что на двигателе циркуляционного водяного насоса 1C присутствовал «едкий» запах. Группа PdM отслеживала этот двигатель в «контрольном» списке, появившемся в результате возрастающей тенденции тока утечки, обнаруженной при испытании постоянным напряжением постоянного тока с 1997 по 2002 год (см. Рис. 4).

В рамках своей расширенной деятельности по поиску и устранению неисправностей команда PdM Limerick Station наблюдала за двигателем в течение лета 2002 года, используя ежемесячный акустический мониторинг и мониторинг вибрации и температуры обмотки / RTD.В сентябре 2002 года был сделан запрос на замену двигателя зимой на основании результатов электрических испытаний, увеличения вибрации на частотах пазов статора и повышенного акустического / ультразвукового «шума».

После того, как двигатель был снят, он показал высокий ток утечки на обмотке двигателя фазы «А» по ​​сравнению с двумя другими обмотками. После очистки при визуальном осмотре обмотки был выявлен частичный разряд в месте соединения, где отвод обмотки щелевого сердечника переходит в конец ленты обмотки / кулака.Расследование выявило отсутствие «правильной» ленты для подавления короны в этой критической точке соединения обмотки.

Среди уроков, извлеченных из этого события, был тот факт, что отслеживание и отслеживание тока утечки в зависимости от приложенного напряжения при испытании ступенчатым напряжением постоянного тока, представленное автономным тестером Baker AWA, может и действительно указывает на потенциальные проблемы в обмотке. Кроме того, когда эти данные объединяются с другими технологиями прогнозирования, это позволяет проводить активную замену двигателя до сбоя в работе.

Ситуационное исследование: Тестирование перенапряжения
Работа целлюлозно-бумажной промышленности…
На заводе целлюлозно-бумажной промышленности с намоткой в ​​форме 2300 В обнаружена слабая сквозная изоляция. Из всех тестов, выполненных на этом двигателе, единственным, который обнаружил слабость при повороте, был Тест на перенапряжение. Однако спор вокруг испытания на перенапряжение заключается в том, что, обнаружив проблему с изоляцией, может ли тестер настолько ухудшить качество двигателя, что он не будет работать?

Этот пример целлюлозно-бумажной промышленности легко развеивает этот миф.Данный двигатель был немедленно возвращен в эксплуатацию после испытаний. Он был запущен и работал в течение четырех месяцев, необходимых для его закрытия и удаления для ремонта. Опять же, как отмечено на рис. 5, тест на помпаж был единственным методом выявления слабой изоляции. Проблема была намного выше напряжения сети, поэтому другие испытания низкого напряжения не приблизились бы к этому порогу. (Краткий обзор помпажа на рис. 5 показывает слабые места неисправности, обнаруженные тестером. )

Этот конкретный мотор для целлюлозно-бумажной промышленности занимает около 6-7 часов для замены.Таким образом, это могло бы стоить около 42 000 долларов во время простоя, если бы Surge Test не обнаружил проблему. Интересно, что 80% всех отказов электродвигателя начинаются со слабой изоляции по очереди. Тест на перенапряжение, безусловно, является лучшим методом для решения этой проблемы. Вот почему так важно проводить этот тип неразрушающего контроля на всех двигателях.

Резюме
Тесты шагового напряжения и скачков напряжения необходимы для эффективной программы PdM. Они выявляют проблемы, которые низковольтные тесты не могут найти.

Как показали тематические исследования, приведенные в этой статье, оба эти теста являются неразрушающими, так как проверенные блоки были возвращены в эксплуатацию до следующего доступного времени для их замены.

Наконец, эти тесты выполняются при уровнях напряжения, которым двигатель подвергается во время нормальной работы. Если двигатель не может пройти испытания на ступенчатое напряжение и помпаж, вы можете рассчитывать на то, что срок его службы подходит к концу. Следовательно, необходимо как можно скорее принять меры к тому, чтобы этот двигатель был удален до незапланированного простоя.

Джо Гейман имеет степень бакалавра из Колорадского государственного университета в области управления промышленными технологиями. Он много путешествует по западному и юго-восточному регионам Соединенных Штатов и проверил и проанализировал сотни двигателей для различных отраслей промышленности. Телефон: (800) 752-8272 или (970) 282-1200; электронная почта: [email protected]

,

Разница между током и напряжением

Основная разница между напряжением и током

Ток и напряжение - это два разных электрических элемента, но они связаны друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники и электроники, а также все, что связано с электричеством.

Это наиболее часто задаваемый вопрос новичкам даже на собеседованиях по основным профессиям. Мы обсудим следующие две основные величины с подробным сравнением.

  • Ток: - скорость потока заряда (электронов) между двумя точками, вызванными напряжением.
  • Напряжение: - это сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи.

Difference between current and voltage Difference between current and voltage

Похожие сообщения:

Что такое ток?

Ток - это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванную напряжением. Он представлен символом «Я».Единицей тока СИ является ампера, который обозначается буквой «А». Если один кулоновский заряд проходит через проводящую точку за одну секунду, величина тока называется одним ампером. 1 Ампер (1А) тока является носителем заряда 6,24 × 10 18 электронов.

What is Current? What is Current?

Существуют в основном два типа токов, то есть переменный и постоянный ток (переменный ток и постоянный ток).

Переменный ток: Переменный ток (переменный ток) постоянно меняет свое направление и величину в течение всего времени.

DC Ток: A DC (постоянный ток) имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность или направление в течение времени.

Электронный ток течет от отрицательного к положительному из-за огромного количества отрицательных носителей заряда (электронная инженерия), в то время как в обычном токе течет от положительного к отрицательному (электротехника). Это допускается только для направления тока при решении и анализе электрической цепи, хотя величина тока одинакова в обоих случаях.

Формулы электрического тока:

Основная формула электрического тока приведена ниже.

I = Q / t … (в амперах)

Где:

  • I = ток в амперах
  • Q = заряд в кулонах
  • t = время в секундах

ток в цепях постоянного тока

ток в однофазных цепях переменного тока

  • I = P / (V x Cosθ)
  • I = (V / Z)

Ток в трехфазных цепях переменного тока

Где:

  • I = Ток в амперах (A)
  • В = напряжение в вольтах (В)
  • P = мощность в ваттах (Вт)
  • R = сопротивление в омах (Ом)
  • Z = полное сопротивление = сопротивление цепей переменного тока
  • Cosθ = Коэффициент мощности

Похожие сообщения: Разница между микропроцессором и микроконтроллером

Что такое напряжение?

Необходимое количество энергии для перемещения единицы заряда из одной точки в другую называется напряжением.Другими словами, напряжение - это сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая заставляет ток течь в цепи, то есть напряжение является основной причиной, а ток - следствием .

Напряжение является эффектом электродвижущей силы (ЭДС) и обозначается символом V. Единицей напряжения СИ является «вольт», который также обозначается символом «V». Вольт - это разность потенциалов, которая перемещает одну джоуль энергии на заряд кулона между двумя точками.

Один вольт - это разность электрического положения, равная одному амперу тока, рассеивает один ватт мощности между двумя проводящими точками.

What is Voltage? What is Voltage?

Существует два основных типа напряжений: переменное напряжение и постоянное напряжение

переменное напряжение: Напряжение переменного тока постоянно меняет свое направление и величину постоянно. Переменные напряжения могут генерироваться генераторами.

Прямое напряжение: DC Напряжение имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность в течение времени. Постоянное напряжение может генерироваться электрохимическими элементами и батареями.

Формулы напряжения:

Основная формула для напряжения приведена ниже.

В = J / C = Вт / А … (в вольтах)

Где:

  • В = Напряжение в вольтах
  • J = Энергия в Джоулях
  • C = Заряд в Колумбусе
  • Вт = Проделанная работа в джоулях
  • A = ток в амперах

Напряжение в цепях постоянного тока

  • В = I x R
  • В = P / I
  • В = √ (P x R)

Ток в однофазных цепях переменного тока

  • В = P / (I x Cosθ)
  • В = I / Z

Ток в трехфазных цепях переменного тока

Где:

  • I = ток в амперах (A)
  • В = напряжение в вольтах (В)
  • В L = линейное напряжение
  • В PH = фазное напряжение
  • P = мощность в ваттах (Вт)
  • R = сопротивление в омах (Ω)
  • Z = полное сопротивление = сопротивление цепей переменного тока
  • Cosθ = коэффициент мощности

Post: Разница между соединениями звезда и треугольник - Сравнение Y / Δ

Сравнение тока и напряжения

Генератор 902 Соединение серии 902
Характеристики Ток Напряжение
Определение Определение скорость потока заряда между двумя точками, вызванная напряжением.Или скорость потока электронов называется током. Напряжение - это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которое вызывает ток в цепи.
Символ Ток представлен «I» Напряжение представлено «V»
Единица Ампер - также известен как Amps, Amperage или просто «A». Вольт - также известный как напряжение или просто «V».
Заряд блока 1 кулон / секунда = 1 ампер 1 джоул / кулон = 1 вольт
формула I = Q / t

ток = зарядка / время

В = W

Напряжение = Выполненная работа / Зарядка

Причина и следствие Ток - это эффект, вызванный напряжением. Напряжение является причиной тока (является следствием).
Измерительный прибор Амперметр (Амперметр) используется для измерения значения тока путем последовательного подключения. Вольтметр используется для измерения значения напряжения путем его параллельного подключения.
Типы Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) Переменное напряжение и постоянное напряжение. (Напряжение постоянного и переменного тока)
Произведено в полевых условиях Электрическое поле (электростатическое) Магнитное поле
Произведено Напряжение и ЭДС , Генератор переменного тока и аккумуляторы
Ток одинаков в каждой точке последовательного соединения i.е.

I T = I 1 = I 2 = I 3 … = I n

Напряжение отличается и аддитивно в последовательной цепи, т. Е.

V T = V 1 + V 2 + V 3 … + V n

Значение в параллельном соединении Ток другой и аддитивный в параллельной цепи, т.е.

I T = I 1 + I 2 + I 3 … + I n

Напряжение одинаково в каждой точке параллельного соединения i.е.

V T = V 1 = V 2 = V 3 … = V n

Падение и потеря из-за пассивных элементов из-за полного сопротивления (сопротивление переменному току) 902
Изменения полярности AC = переменный ток меняет свою полярность, в то время как он не может в постоянном токе = постоянный ток. Переменное напряжение изменяет свою полярность и величину, пока оно остается постоянным в постоянном токе.
Существование Ток не существует без напряжения, поскольку напряжение является основной причиной протекания тока, кроме теоретического сверхпроводника. Напряжение может существовать без тока, так как оно является причиной протекающего заряда.

Похожие сообщения:

.
Три основных метода уменьшения потенциальной опасности при касании и касании

Опасность повышения потенциала земли

Снижение шага и потенциальная опасность касания обычно выполняется с помощью одного или нескольких из следующих трех основных методов. Понимание правильного применения обсуждаемых методов является ключом к снижению и устранению любых потенциальных опасностей, связанных с повышением уровня земли.

Step potential at a transmission tower Рисунок 1 - Шаговый потенциал на опоре

Содержание:

  1. Снижение сопротивления заземления (RTG) системы заземления
  2. Правильное расположение заземляющих проводников
  3. Добавление резистивных поверхностных слоев

Только благодаря использованию сложного программного обеспечения для трехмерного электрического моделирования, которое может моделировать структуры почвы с несколькими слоями и конечными объемами различных материалов, инженер может точно смоделировать и спроектировать систему заземления, которая будет безопасно обрабатывать высоковольтные электрические повреждения.


1. Уменьшите сопротивление заземления (RTG)

Снижение RTG объекта часто является лучшим способом уменьшить негативное влияние любого события, связанного с повышением потенциала земли , где это практически возможно. Повышение потенциала заземления является произведением тока короткого замыкания, протекающего в систему заземления, на время RTG системы заземления.

Таким образом, уменьшение RTG уменьшит повышение потенциала заземления до такой степени, что ток повреждения, протекающий в систему заземления, действительно увеличится в ответ на снижение RTG.Например, если ток короткого замыкания для высоковольтной опоры равен 5000 А, а RTG системы заземления равен 10-, повышение потенциала заземления составит 50 000 В.

Touch potential at a transmission tower Touch potential at a transmission tower Рисунок 2 - Потенциал прикосновения на опоре

Если мы снизим RTG системы заземления до 5- и в результате ток повреждения увеличится до 7000 A , то повышение потенциала земли станет 35 000 В!

Как видно из приведенного выше примера, снижение RTG может дать эффект пропускания большего тока в землю в месте повреждения, но всегда приведет к более низким значениям повышения потенциала земли и напряжениям касания и ступени на местоположение неисправности.

С другой стороны, вдали от места повреждения на соседних объектах, не подключенных к поврежденной конструкции, увеличение тока в земле приведет к увеличению тока вокруг этих соседних объектов и, следовательно, к увеличению потенциала на земле, напряжения касания и ступенчатые напряжения на этих объектах.

Конечно, если они низкие с самого начала, увеличение может не представлять проблемы, но есть случаи, в которых может возникнуть проблема.

2.Правильное размещение заземления

Типичная спецификация для заземлителей на высоковольтных опорах или подстанциях - это установка контура заземления вокруг всех металлических объектов, соединенных с объектами.

Имейте в виду, что может потребоваться для изменения глубины и / или расстояния, на которое контуры заземления погружены в конструкцию , для обеспечения необходимой защиты.

Обычно для этих контуров заземления требуется минимальный размер неизолированного медного провода 2/0 AWG, зарытого в прямом контакте с землей и на расстоянии 3 футов от периметра объекта, 18 градусов ниже уровня.Целью петли является минимизация напряжения между объектом и поверхностью земли, на которой может находиться человек, касаясь объекта, - , то есть минимизация потенциалов прикосновения .

Grounding of HV tower Grounding of HV tower Рисунок 3 - Заземление высоковольтной вышки

Важно, чтобы все металлические предметы в среде повышения потенциала заземления были связаны с системой заземления, чтобы устранить любую разницу потенциалов. Также важно, чтобы удельное сопротивление грунта как функция глубины учитывалось при расчетных напряжениях касания и шага и при определении, на какой глубине размещать проводники.

Например, в почве с сухим поверхностным слоем с высоким удельным сопротивлением проводники в этом слое будут неэффективными. Слой с низким удельным сопротивлением под ним будет лучшим местом для заземления проводников. С другой стороны, если еще один слой с высоким удельным сопротивлением существует ниже, длинные грунтовые стержни или глубокие скважины, простирающиеся в этот слой, будут неэффективными.

Иногда считается, что размещение горизонтальных проводников контура заземления очень близко к поверхности приводит к наибольшему снижению потенциалов прикосновения. Это не обязательно так, , так как проводники, расположенные близко к поверхности, скорее всего, находятся в более сухой почве с более высоким удельным сопротивлением, что снижает эффективность этих проводников.

Кроме того, хотя потенциалы прикосновения непосредственно над контуром могут быть уменьшены, потенциалы прикосновения на небольшом расстоянии могут фактически увеличиться из-за уменьшенной зоны влияния этих проводников. Наконец, в этих местах, вероятно, возрастут ступенчатые потенциалы. Действительно, ступенчатые потенциалы могут вызывать беспокойство вблизи проводников, которые расположены близко к поверхности, особенно по периметру системы заземления.

Для решения этой проблемы часто встречаются проводники по периметру вокруг небольших систем заземления , заглубленных на глубину 3 фута ниже уровня .


3. Резистивные поверхностные слои

Одним из самых простых способов уменьшения потенциальной опасности при шаге и прикосновении является для ношения электрозащитной обуви . В сухих, должным образом оцененных электрических ботинках сопротивление подошвы составляет миллионы Ом и является отличным средством обеспечения безопасности персонала.С другой стороны, когда эти ботинки мокрые и грязные, ток может обойти подошвы ботинок в пленке материала, скопившейся по бокам ботинка.

Мокрый кожаный ботинок может иметь сопротивление порядка 100Ом. Кроме того, нельзя предполагать, что широкая общественность, которая может иметь доступ к внешнему периметру некоторых участков, будет носить такое защитное снаряжение.

Другой метод, используемый для уменьшения потенциальной опасности при касании и касании, - это добавление более резистивных поверхностных слоев.Часто слой щебня добавляется в башню или подстанцию ​​для обеспечения слоя изоляции между персоналом и землей. Этот слой уменьшает количество тока, который может протекать через данного человека и в землю. Борьба с сорняками является еще одним важным фактором, так как растения становятся заряженными во время сбоя и могут передавать опасные напряжения человеку.

Асфальт является отличной альтернативой, так как он намного более устойчив, чем щебень , и рост сорняков не является проблемой.Добавление резистивных поверхностных слоев всегда повышает безопасность персонала во время потенциального подъема земли.

300 V line at a transmission tower 300 V line at a transmission tower Рисунок 4 - линия 300 В на опоре

Телекоммуникации в условиях высокого напряжения

Когда необходимы линии связи на площадке высокого напряжения, требуются особые меры предосторожности для защиты коммутационных станций от нежелательного напряжения. Установка проводов на подстанции или на вышке может представлять собой опасную ситуацию, и поэтому требуются определенные меры предосторожности.

Отраслевые стандарты, касающиеся этих мер предосторожности и защитных требований, изложены в стандартов IEEE 387, 487 и 1590 . Эти стандарты требуют проведения исследования повышения потенциала земли, чтобы можно было правильно рассчитать линию пика 300 В.

Для защиты телефонных коммутационных станций стандарты электросвязи требуют, чтобы вместо медных проводов использовались оптоволоконные кабели. Коробка преобразования медь-в-волокно должна быть расположена за пределами зоны событий повышения потенциала земли на расстоянии, превышающем пик 300 В или среднеквадратичную линию 212 В (рис. 4).

Это известно в отрасли как «линия 300 В» . Это означает, что по результатам расчетов медный провод телекоммуникационной компании не может приблизиться к пиковому расстоянию 300 В. Это расстояние, на котором медный провод должен быть преобразован в оптоволоконный кабель. Это может помочь предотвратить попадание нежелательных напряжений в телекоммуникационную сеть телефонных компаний.

Нынешние формулы для расчета 300-вольтной линии, перечисленные в стандартах, привели к неправильной интерпретации и расхождению во мнениях, что привело к изменению порядка величин в расчетных расстояниях для практически идентичных проектных входных данных.Кроме того, опыт эксплуатации показал, что строгое применение теории приводит к неоправданно большим расстояниям. Это вызвало множество компромиссов в телекоммуникационной отрасли.

Наиболее заметным из них является более новый стандарт IEEE Std. 1590-2003 , в котором в качестве расстояния по умолчанию указана отметка 150 м (~ 500 футов), если в данном месте не проводилось исследование повышения потенциала земли.

Справочник // Стандартное руководство для инженеров-электриков. Системы заземления Дэвида Р.Стокин и Майкл А. Эспарза

,
Интервью Вопросы по трансформаторам - Техническое руководство

Что такое трансформатор?

Трансформатор - это статическое электрическое устройство, которое передает энергию из одной цепи в другую без какого-либо физического контакта. Основная цель этого трансформатора состоит в том, чтобы выходная мощность трансформатора была такой же, как выходная мощность. Термин статический означает, что он не содержит вращающихся частей. What is a transformer В дополнение к передаче мощности он также действует как устройство управления параметрами или устройство изменения параметров.На приведенном выше рисунке показано, что вход и выход одинаковы, тогда как в некоторых случаях напряжение и ток могут не совпадать. то есть напряжение и ток на выходе могут быть изменены путем изменения выходных обмоток для получения желаемого параметра на выходе. Как и в повышающем трансформаторе, напряжение повышается, то есть выход является высоким по сравнению с входным напряжением, но отношение мощностей такое же.

Что такое принцип работы трансформатора?

Трансформатор

работает по принципу электромагнитной индукции Фарадея, когда переменное магнитное поле создает ЭДС в электрической катушке.По сути, это комбинация двух законов, то есть на первичной стороне переменный ток создает переменное магнитное поле (электромагнетизм), и линии магнитного потока обрезаются соседней вторичной катушкой (принцип индукции), и возникает ЭДС.

E с = N с (дФ / дт)

E p = Np (dΦ / dt)

Electro Magnetic field introduction Электромагнитное поле введения

Что такое эквивалентная схема трансформатора?

Трансформатор

состоит из двух катушек, называемых первичной и вторичной, которые будут иметь индуктивность и малое сопротивление.

equivalent circuit of a transformer

В приведенной выше эквивалентной схеме

R 1 = сопротивление первичной катушки

X 1 = индуктивность первичной катушки

R 2 ’= вторичное эквивалентное сопротивление катушки

X 2 ’= вторичная эквивалентная индуктивность катушки

Rm = сопротивление намагничивания

Xm = магнитная индуктивность.

Компоненты намагничивания в трансформаторе указывают потери мощности для намагничивания сердечника, который действует как среда передачи магнитного потока.Чтобы упростить схему, вторичные компоненты выведены на первичную сторону, это R2 'и X2', где

R 2 ’= R 2 / N 2

X 2 ’= X 2 / N 2

Где N - отношение оборотов между первичным и вторичным.

N = N 1 / N 2

N 1 = число витков первичной катушки индуктивности

N 2 = Вторичное число витков.

Что такое сердечник трансформатора?

Сердечник трансформатора является важным компонентом усилителя, поскольку он служит мостом для магнитного потока между первичной и вторичной обмотками.Существует два типа сердечников: воздушный и железный. В трансформаторе с воздушным сердечником сопротивление, предлагаемое для потока магнитного потока, велико по сравнению с железным сердечником, поэтому большая передача потока от первичной к вторичной и, следовательно, большая эффективность. Стоимость немного высока из-за железа в железном сердечнике трансформатора.

В чем разница между трансформатором и усилителем?

Усилитель

: электронное устройство, которое увеличивает или увеличивает мощность сигнала, называется усилителем.То есть обе величины сигнала (напряжение и ток) возрастают в усилителе. Если это усилитель напряжения, то также не будет снижения тока.

Трансформатор: это статическое электрическое устройство, которое передает энергию из одной цепи в другую, не меняя ее. Несмотря на то, что величины сигнала (напряжение и ток) могут быть увеличены на выходе, он не может действовать как усилитель, потому что, если одна из величин повышается на выходе, другая величина уменьшается. Так что сила такая же.

В чем разница между асинхронным двигателем и трансформатором?

Основное отличие асинхронного двигателя от трансформатора состоит в том, что трансформатор представляет собой статическую машину, а двигатель представляет собой вращающуюся машину. Вторичная обмотка в асинхронном двигателе намотана на ротор для преобразования первичной мощности в вращающую силу. Где, как в трансформаторе, нет преобразования энергии и, следовательно, не сделано никакой работы.

Что такое авто трансформатор?

Автотрансформатор - это один тип трансформатора, который имеет одну обмотку как первичную, так и вторичную катушку.Это также называется трансформатором с одинарной катушкой, где на входе и выходе есть одна и та же катушка. Он предназначен для использования в приложениях с небольшим изменением напряжения, то есть он может немного увеличивать или уменьшать выходное напряжение из-за одной катушки.

Каковы преимущества и недостатки автотрансформатора?

Преимущества:

  1. Меньше по размеру (состоит только из одной обмотки)
  2. Стоимость меньше
  3. Лучше использовать в небольших приложениях

Недостатки:

  1. Нет разделения между первичным и вторичным.
  2. Ток повреждения может повредить всю цепь.

Почему обмотка подключена к стороне высокого напряжения?

Лента трансформатора подключена, как правило, к стороне обмотки высокого напряжения, потому что

  1. Обмотка высокого напряжения намотана на обмотку низкого напряжения, и доступ к этой обмотке проще по сравнению с обмоткой низкого напряжения.
  2. На стороне высокого напряжения ток меньше, а вспышка во время смены ответвления меньше в случае устройства РПН.

Почему обмотка высокого напряжения намотана на обмотку низкого напряжения?

В обмотке низкого напряжения текущий ток велик по сравнению с обмоткой высокого напряжения и, следовательно, I 2 R (потери в сердечнике) велики, что приводит к сильному нагреву. Таким образом, низкая обмотка намотана внутри, чтобы избежать влияния нагрева на корпус трансформатора из-за большого зазора. Пока тепло не достигнет охлаждающей среды, удалит тепло.

Какие методы охлаждения трансформатора?

Трансформаторное охлаждение используется для отвода тепла, производимого в нем.

Преобразование сухого типа:

  1. с воздушным охлаждением (до 3 МВА):
  2. с принудительным воздушным охлаждением (до 15 МВА):

Масляный тип:

  1. Масляный с самоохлаждением:
  2. Масляный с принудительным воздушным охлаждением:
  3. Масляный с водяным охлаждением:

Что такое повышающий трансформатор?

Повышающий трансформатор - это трансформатор, вторичное напряжение которого выше, чем первичное напряжение.Для этого мелодии вторичной катушки намотаны высоко по сравнению с витками первичной катушки. Этот трансформатор имеет основное применение на электростанциях, где необходимо увеличить напряжение генерации для передачи на большие расстояния.

Какой понижающий трансформатор?

Понижающий трансформатор - это понижающий трансформатор, где вторичное напряжение меньше по сравнению с первичным напряжением. Это достигается путем обеспечения меньших витков катушки во вторичной обмотке по сравнению с первичной. Основное применение этого типа трансформаторов находится на стороне распределения, где, поскольку передаваемое высокое напряжение должно быть понижено, чтобы распределить его для домашних хозяйств.

Что такое трансформатор напряжения?

Трансформатор напряжения иногда называют потенциальным трансформатором, который используется для измерения напряжения линии. По сути, это понижающий трансформатор, который снижает линейное напряжение до минимального (безопасного напряжения), которое может измерять измеритель напряжения. Он также изолирует высоковольтную линию и измерительную цепь для безопасной защиты измерительной цепи в случае неисправности.

Voltage Transformer connection diagram Схема подключения трансформатора напряжения

Трансформаторы напряжения обычно подключаются между линией и землей, в которой он защищен плавкими предохранителями.

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока - это измерительный трансформатор, используемый для измерения тока, протекающего через обмотки. Обычно первичная обмотка будет однопроволочной, а вторичная будет на много оборотов, поэтому вторичный измерительный ток будет меньше. Трансформаторы тока могут использоваться для целей измерения или для защиты. Выход CT будет обычно 5 или 10 ампер. Так что в соответствии с соотношением хода будет организовано. На рисунке показана компоновка ТТ, в которой ток, несущий первичный проводник, индуцирует магнитный поток во вторичных витках, создавая соответствующие витки.

What is current transformer Что такое силовой трансформатор?

Силовой трансформатор - это трансформатор, используемый для передачи энергии от генераторной станции к месту назначения. Они большие по размеру и используются для больших мощностей. Они обычно используются между двумя концами линий передачи для повышения напряжения на генерирующем конце линии передачи и для понижения напряжения на приемном конце стороны передачи.

Что такое распределительный трансформатор?

Распределительный трансформатор - это в основном понижающий трансформатор, который понижает высокое напряжение передачи до низкого напряжения.Как следует из названия, оно распределяет энергию для различных домашних и промышленных целей с пониженным напряжением для конечного пользователя. Таким образом, колебания нагрузки на этих трансформаторах очень велики. Обычно они работают меньше по сравнению с силовыми трансформаторами. Эти трансформаторы также обеспечивают изоляцию между первичной и вторичной обмотками для ограничения тока короткого замыкания. Питание должно быть передано через распределительный трансформатор перед подачей его конечному пользователю.

В чем различия между силовым трансформатором и распределительным трансформатором?

Силовой трансформатор Распределительный трансформатор
Мощность переданная Высокий низкий
Напряжение Шаг вверх или Шаг вниз Step Down
Размер Большой маленький
Применение Линии электропередач и генераторные станции Для передачи энергии конечному пользователю.
Колебания нагрузки Меньше (постоянно работает) Высокий (поскольку нагрузки будут отключены и подключены)
РПН Устройство РПН Устройство РПН для противодействия колебаниям нагрузки
Потери Тепловые потери высоки из-за высокого номинального тока Тепловые потери низкие из-за низких номинальных токов
Место В помещении (в общем) Открытый (ближний конечный пользователь)

Преимущества трансформатора с железным сердечником?

  • Магнитное сопротивление железа меньше, так что оно пропускает через него больше потока.
  • Эффективность высокая по сравнению с воздушным сердечником
  • Тепловые потери меньше.
  • Используется для низких частот (<10 кГц).

Преимущества трансформатора с воздушным сердечником?

  • Используется для высоких частот (> 10 кГц).
  • Проблема насыщения активной зоны отсутствует в активной зоне.
  • Простой по конструкции.
  • Размер меньше из-за отсутствия железа.
  • Стоимость меньше.
  • Потери намагниченности в воздушном сердечнике меньше, чем в железном сердечнике.

Что такое изолирующий трансформатор?

Изолирующий трансформатор

представляет собой статическую машину, используемую для изоляции двух цепей, и обеспечивает магнитную связь между двумя цепями. Это позволяет избежать потерь в соединении и обеспечивает лучшую защиту обеих цепей от неисправностей в других цепях. Как следует из названия, оно обеспечивает только изоляцию, поэтому витки первичной и вторичной обмоток одинаковы, чтобы не допустить изменения величин сигнала, таких как напряжение и ток.

Что такое трансформатор РПН?

Устройство РПН - это устройство, используемое для изменения первичного или вторичного напряжения трансформатора путем изменения коэффициента поворота без переделки трансформатора. Основная функция трансформатора заключается в том, что он удаляет или соединяет некоторую часть обмотки либо со стороны нагрузки, либо со стороны источника. Важность устройства РПН заключается в поддержании постоянного напряжения на стороне нагрузки независимо от изменений нагрузки. Существует два типа устройства РПН, один из которых - устройство РПН и устройство РПН.

Что такое разгрузочное устройство РПН?

Устройство РПН работает по принципу «Разбить перед изготовлением», который прерывает ток и устанавливает новое соединение отводов. Таким образом, это устройство РПН работает, когда в обмотках трансформатора нет тока, т. Е. Оно не может работать даже при подаче напряжения на трансформатор, поскольку оно может отключить ток намагничивания. В настоящее время он называется обесточивающим устройством РПН вместо устройства РПН без нагрузки или без нагрузки.

Что такое устройство РПН?

Устройство РПН - это устройство, которое работает и меняет соединение отводов, даже когда трансформатор питает нагрузку.Это работает по принципу «Сделать до разрыва», который создает новую цепь до разрыва старой цепи ответвления. Очень важно, что оно может поддерживать напряжение нагрузки трансформатора независимо от изменения нагрузки во время самой работы.

В чем разница между изолирующим и экранирующим трансформатором?

Изолирующий трансформатор: этот трансформатор используется для обеспечения изоляции между первичной и вторичной обмоткой для защиты обмотки от повреждений.

Экранирующий трансформатор: В применениях большой мощности изолирующие трансформаторы снабжены экранирующими пластинами между первичной и вторичной обмотками для снижения высокочастотного шума в трансформаторе.Когда высокочастотный импульсный импульс вводится в систему, конденсатор рядом с первичной обмоткой создает путь короткого замыкания и отводит этот импульс на землю.

экранирующий трансформатор Shielding Transformer

В чем разница между прибором и защитным трансформатором?

Измерительный трансформатор используется для измерения параметров сигнала (напряжения и тока) для указания в метрах (напряжение и ток), где в качестве защитного трансформатора используется измерительный сигнал для работы реле для защиты трансформатора.

Приборный трансформатор

может эксплуатироваться при предельном пределе насыщения сердечника, так как счетчик показывает до номинальных значений, но защитный трансформатор должен быть на 50% выше номинального тока, поэтому он должен работать ниже насыщения сердечника.

Точность должна быть высокой для измерительных трансформаторов, где, как в защите, она может быть несколько меньше.

Какое влияние оказывает трансформатор 60 Гц на трансформатор 50 Гц?

Трансформатор 50 Гц в некоторых случаях может работать на частоте 60 Гц, но трансформатор 60 Гц не может работать на частоте 50 Гц.Потому что с уменьшением частоты поток увеличивается при постоянном напряжении.

Fi = volateg / flux

Увеличение потока приводит к насыщению активной зоны.

Что происходит, если входное напряжение трансформатора выше, чем заводская табличка?

Трансформатор не может работать более чем на 10% выше номинального напряжения, потому что, если первичная обмотка высокая, следовательно, вторичная обмотка также увеличивается, что приводит к увеличению номинальной мощности трансформатора. Это увеличивает потери тепла и может повредить трансформатор.Во-вторых, если напряжение превышает номинальное значение при номинальной частоте, то в трансформаторе

будет увеличиваться магнитный поток.

Флюс = Напряжение / частота

Увеличение потока приводит к насыщению сердечника и нагреву, а также ухудшает характеристики трансформатора.

Каковы потери в трансформаторе?

При передаче энергии от первичной и вторичной обмоток имеются потери в трансформаторе, которые являются основанием для нагрузки трансформатора i.е. Потери без нагрузки и потери нагрузки.

2) P т = P NL + P LL

Где.

P т = Общие потери в трансформаторе

P N L = Потери холостого хода в трансформаторе

P LL = Потери нагрузки в трансформаторе.

Без потерь нагрузки:

1) Гистерезисные потери в расслоении сердечника

2) Потери на вихревые токи в сердцевине ламинирования

3) Диэлектрические потери в компонентах трансформатора при возбуждении.

4) I 2 R потери из-за тока холостого хода в первичной и вторичной обмотках.

Потери нагрузки:

1) Потери меди в первичной обмотке (I 1 2 R 1 )

2) Потери меди в вторичной обмотке (I 2 2 R 2 )

Что такое трехфазный трансформатор?

Трехфазный трансформатор состоит из трех первичных и трех вторичных обмоток с той же магнитной муфтой, что и в обычном трансформаторе.Где, как в этом трансформаторе, передаваемая мощность намного больше по сравнению с однофазным трансформатором. Он состоит из трех ножек с железным сердечником, на которых установлены обмотки. Они могут быть соединены треугольником или звездой в зависимости от их применения.

Что такое однофазный трансформатор?

Однофазный трансформатор - это обычный трансформатор с одной первичной и одной вторичной обмотками, которые связаны магнитом. Обычно это используется для целей распределения, главным образом, бытовых, где нагрузки представляют собой однофазные нагрузки.Он состоит из двух клемм: фазы и нейтрали. Мощность передачи меньше, а конструкция и размеры однофазного трансформатора меньше по сравнению с трехфазным трансформатором.

Различия между однофазным и трехфазным трансформатором?

Параметр Однофазный Трехфазный
обмотки Один комплект первичной и вторичной обмоток Три комплекта первичной и вторичной обмоток, которые соединены по схеме треугольника или звезды.
Силовая передача Меньше из-за одной фазы Мощность передачи высокая, так как три фазы совместно передают высокую мощность
Применение Назначение распределения Линии электропередач и электростанции
Стоимость Меньше , высокий
Размер Меньше , высокий

Преимущества трехфазных систем

  • Трехфазные двигатели для заданной мощности имеют меньшие физические размеры по сравнению с однофазными.
  • Более мелкие проводники должны нести одинаковое количество энергии по сравнению с однофазной.
  • Трехфазные двигатели запускаются самостоятельно, тогда как однофазные двигатели требуют вспомогательной пусковой обмотки.
  • Трехфазные двигатели имеют лучший коэффициент мощности по сравнению с однофазными двигателями.
  • Выпрямленный трехфазный сигнал дает меньший коэффициент пульсации по сравнению с однофазным выпрямителем.
  • Для передачи одинаковой мощности требуется меньше меди по сравнению с однофазной.
  • Высокая эффективность по сравнению с однофазным двигателем.

Что такое регулирование трансформатора?

Регулирование трансформатора определяется как процентное изменение выходного напряжения от холостого хода до полной нагрузки по отношению к полной нагрузке. Он также может измеряться с учетом напряжения холостого хода, где, как и в первом случае, он называется регулированием вверх, а во втором случае называется регулированием вниз.

% регулирования = напряжение без нагрузки - напряжение при полной нагрузке / напряжение при полной нагрузке * 100;

При отсутствии нагрузки индуктивное напряжение E2 подается на выходные клеммы, а когда трансформатор нагружен из-за падения сопротивления, он изменяется на V2.Таким образом, выражение для регулирования трансформатора

% регулирования = (E2 –V2) / V2 * 100.

Что такое сопротивление трансформатора?

Импеданс трансформатора - это комбинация сопротивления и реактивного сопротивления первичной и вторичной обмоток.

Z1 = R1 + X1

Z2 = R2 + X2

Из-за этого сопротивления будет падение напряжения в первичной и вторичной обмотках.

Какие детали имеют фирменную табличку трансформатора?

Следующие данные показывают типичные данные заводской таблички трансформатора

Номинальная мощность (1000 кВА): указывает на то, что трансформатор способен обеспечить нагрузку 1000 кВА без каких-либо проблем.

Номинальное напряжение

В (21 кВ): это максимальное напряжение на стороне высокого напряжения, которое оно может выдержать. Если приложенное напряжение превышает 10% от номинального, может произойти насыщение сердечника трансформатора.

Номинальное напряжение

В (6,6 кВ): это номинальное напряжение вторичной линии трансформатора.

Частота (60 Гц): номинальная частота трансформатора с ним может работать. Трансформатор может работать выше номинальной частоты, но он не может работать ниже.

Импеданс

%: показывает величину падения напряжения от тока холостого хода до тока полной нагрузки.

Напряжения ответвления: Этот параметр определяет номинальное напряжение для каждого ответвления, которое может обеспечить трансформатор.

Тип трансформатора: силовой трансформатор, распределительный трансформатор, измерительный трансформатор и т. Д.

Схема подключения обмотки: на этой схеме показана схема подключения первичной и вторичной обмоток.

Класс охлаждения (ONAF): указывает тип охлаждения, используемого в трансформаторе. Например, ONAF указывает, что это масло с естественным или воздушным охлаждением.

Номинальная температура (60 0 ): максимальная номинальная температура, при которой трансформатор может работать без нагрева.

В дополнение к вышесказанному на паспортной табличке также указана масса трансформатора, объем масла, тип изоляционного материала и т. Д.

Техническое руководство Ключевые слова:
  • вопросы об интервью о трансформаторе
  • вопросы об интервью о трансформаторе
  • вопросы об интервью о трансформаторе
  • вопрос об интервью о трансформаторах
  • вопрос об трансформаторе
  • вопросы об интервью о
  • вопросы об интервью о трансформаторах
  • Вива вопросы о повышающем трансформаторе
  • diagrama de ligação transformador de comando
  • Интервью вопросы по распределению
,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о