O que é tensão de toque e o que determina sua magnitude
Definição de um conceito
Quando uma pessoa ou animal toca partes vivas expostas, o corpo do dispositivo, que por algum motivo está em potencial, um cabo com isolamento danificado etc., enquanto está parado no chão, a diferença de potencial entre o ponto de contato e o solo é chamada de tensão toque.
Em outras palavras, essa é a tensão sob a qual existem duas partes condutoras nuas não conectadas uma à outra.
As condições de ocorrência são as seguintes - os invólucros dos aparelhos elétricos geralmente são aterrados, mas os danos ao isolamento do equipamento elétrico dentro desses invólucros causam o aparecimento de tensão de toque quando você agarra a parte metálica do gabinete e as partes metálicas conectadas a ele.
A tensão de toque é segura?
Para começar, o que exatamente é perigoso? A tensão em si não é particularmente perigosa. Efeitos destrutivos e perigosos são causados por corrente elétrica. No entanto, a probabilidade de sofrer um choque elétrico depende da magnitude da tensão. A tensão CA de 42 Volts é considerada segura, anteriormente considerada 36 V. É usada para equipar lâmpadas portáteis e para alimentar uma ferramenta elétrica, quando se trabalha em locais de difícil acesso, garagens, porões, salas úmidas, bem como em locais de trabalho temporário. Mas o estresse e o estresse seguro para uma pessoa são coisas ligeiramente diferentes.
O efeito da corrente elétrica em uma pessoa é fatal, pois pode causar fibrilação do coração e morte; portanto, os valores de tensões e correntes permitidas são prescritos em documentos regulamentares. De acordo com os padrões descritos em GOST 12.1.038-82, a tensão de toque em condições normais (sem acidentes) não deve ser maior:
- em corrente alternada com uma frequência de 50 Hz - 2 V (corrente - 0,3 mA);
- em corrente alternada com uma frequência de 400 Hz - 3 V (corrente - 0,4 mA);
- a uma corrente contínua - 8 V (corrente - 1 mA);
Esses são os valores máximos permitidos quando expostos a até 10 minutos por dia. Vale ressaltar que, para pessoas que trabalham em temperaturas superiores a 25 ° C e umidade relativa de mais de 75%, esses valores são reduzidos em 3 vezes.
Como a tensão de toque é medida entre a posição de uma pessoa no chão (seu contato com uma superfície condutora) e o local de contato de equipamentos elétricos, segue-se que depende da localização na sala, mais precisamente em relação ao ponto de aterramento.Quanto mais você fica no momento em que toca em um dispositivo perigoso, em cujo caso o potencial é (do ponto de aterramento), maior a magnitude da tensão de toque.
Vale a pena notar mais algumas definições:
- Zona de espalhamento. Tal área no solo, além da qual o potencial que surgiu quando a corrente de falta à terra flui é zero. Fora da zona de espalhamento, a tensão de toque é numericamente igual ao potencial na superfície em que você toca.
- Tensão da etapa. Essa é a tensão entre dois pontos no chão (terra) ao redor do ponto em que a parte ativa se fecha ao chão. O ponto é que, se um cabo de alta tensão cair perto de você, você precisará sair dele com pequenos degraus, sem levantar as pernas um do outro e do chão, reduzindo assim a distância entre os degraus. O potencial do ponto de falha à terra diminui exponencialmente. Isso significa que, no ponto de falta à terra, é igual ao potencial do condutor que pode ser fechado e zerado fora da zona de propagação. Então a tensão entre esses dois pontos é igual à tensão do cabo fechado.
Você deve ter notado que a tensão de toque, a zona de expansão e a tensão de passo estão interconectadas.
Maneiras de reduzir o perigo
Vamos ver como se proteger do estresse do toque. Para reduzir o risco de potencial nas caixas de eletrodomésticos, é necessário, primeiro, garantir um aterramento confiável. Além disso, resistência de contato de transição O interruptor de aterramento (conexão de metal) não deve exceder 0,01 Ohm. A conexão deve ser parafusada ou soldada com segurança, deve ser verificada regularmente.
Em segundo lugar, antes de ligar os dispositivos após um longo período de inatividade e em geral os antigos (mais de 10 anos), é necessário verificar a qualidade do isolamento de fios e cabos, para isso eles usam um megaohmímetro. Provisoriamente - a resistência do isolamento deve estar no nível de 1 megaohm (megaohm) por 1 kV. Para uma fonte de alimentação de 220-380 volts, 0,5 megaegohms é suficiente.
Para reduzir a possibilidade de choque elétrico, é necessário instalar RCD ou difavtomat. Seu objetivo é proteger as pessoas de choques elétricos. Mas aqui você precisa de um sistema de aterramento TN-C-S ou TN-S, ou seja, a rede deve ter fios PE e N separados, mas não o fio neutro combinado. É necessário cumprir os requisitos de proteção, caso contrário, o RCD não executará corretamente suas tarefas.
Cálculo da tensão de toque
Em redes com neutro isolado, a tensão de toque é calculada pela fórmula:
Uprik= Fterra-Fcorpo
O potencial da terra diminui com a distância do ponto de aterramento, conforme ilustrado na figura acima. No caso em que o eletrodo de aterramento é um, o toque mais perigoso será o caso do dispositivo localizado mais distante do eletrodo de aterramento. Portanto, o circuito de aterramento deve combinar toda a área da sala e garantir uma equalização uniforme dos potenciais.
A fórmula completa, levando em consideração toda a resistência (toque, zona de espalhamento), é a seguinte:
U = fsa1a2,
Onde um1 – coeficiente U do toque, é afetado pelo formato da curva de queda potencial, um2 - coeficiente de toque, leva em consideração a resistência ao espalhamento sobre a área em que a pessoa está, sapatos, isolamento da fase do solo.
Em redes com neutro aterrado, quando uma pessoa é exposta a uma tensão menor que a corrente linear (com uma 380V linear, fase igual a 220V) que flui pelo corpo humano, ela é limitada pela resistência do sapato, do piso (terra) e do corpo.
Métodos de medição
Com a introdução e verificações programadas do estado das instalações elétricas, a tensão do toque é medida, vamos descobrir sobre o procedimento de medição. Primeiro, desconecte o fio neutro do painel elétrico. Em seguida, meça a resistência com um milímetro ou medidor de aterramento, tipo MRU-101.Em seguida, um circuito é montado onde, a uma distância de pelo menos 25 m do eletrodo de aterramento (figura 2 na figura), um pino é instalado a uma profundidade de 25 a 30 cm e um eletrodo semelhante ao pé de uma pessoa (indicado pelo número 3 na figura). Entre o eletrodo de aterramento e o pino, a tensão V1 é aplicada. Voltímetro V2 - tensão de toque. Ao mesmo tempo, um resistor de 1000 Ohm (simulando a resistência do corpo humano) e um seccionador (quando fechado, uma medição é realizada) é instalado.
É assim que um eletrodo imita o pé de uma pessoa:
Onde 1 é uma junta de tecido (úmida), 2 é uma placa condutora de cobre, 3 é um dielétrico, 4 é uma alça, 5 é um fio conectado ao medidor.
Outro método é chamado de "método voltímetro-amperímetro". Na figura R2 - a resistência do corpo:
Um voltímetro mede a tensão de toque, um amperímetro mede a corrente através do eletrodo de aterramento. Como fonte de tensão, você pode usar um transformador com as características:
- Uout = 500 V;
- Pnom = 100 kVA;
Alternativas: gerador autônomo, transformador auxiliar. Zero do enrolamento secundário - terra.
O vídeo abaixo demonstra um dispositivo especial para medir a tensão de toque:
O que é um toque de tensão perigoso? Você pode ficar chocado, porque o potencial da rede de fonte de alimentação está localizado na superfície do dispositivo. Os eletrodomésticos alimentados por 220, como um fogão elétrico, são perigosos, e redes industriais de 380 volts e condições de trabalho difíceis apenas exacerbam a influência da tensão de toque em uma pessoa. Para evitar danos, além de medidas preventivas na rede elétrica, você precisa de um conjunto mínimo de equipamentos de proteção individual, por exemplo luvas dielétricas e botas quando estiver trabalhando em instalações elétricas e para cumprir todas as medidas de proteção prescritas nos documentos regulamentares e nos regulamentos da empresa.
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