Электротравмы возникают при контакте открытых участков тела человека с токопроводящими частями электрических приборов, либо от разряда молнии (атмосферного электрического разряда), либо при нахождении в непосредственной близости от упавшего на землю высоковольтного провода. Все эти ситуации характеризуются термином «шаговое напряжение» (ШГ), с помощью которого можно оценить степень опасности для здоровья человека, находящегося в зоне воздействия высокого напряжения.
Что такое ШН
При падении провода на землю возникает обширная зона растекания тока, величина которой зависит от величины напряжения на проводе, удельного сопротивления почвы, влажности и других факторов. В пределах этого участка между любыми двумя точками имеется разность потенциалов, которая для точек, разнесённых на расстояние 0,7–0,8 м, называется шаговым напряжением. Смысл термина становится понятен, так как указанное расстояние соответствует обычной величине шага человека со средними параметрами (рост, размер ноги). Воздействие ШН приводит к протеканию тока через организм человека.
Причины появления ШН
Понятие «земли», на которой может возникнуть шаговое напряжение, распространяется на грунты и почвы разной степени плотности, а также на твердые покрытия (асфальт, бетон, кирпич). Все эти покрытия не обладают изолирующими свойствами, а являются проводниками с разными удельными сопротивлениями. Причины, вызывающие появление ШН опасного для здоровья человека, следующие:
• Аварии, связанные с обрывом линий электропередач (ЛЭП) высокого напряжения, вызванные стихийными бедствиями или иными действиями случайного характера (неосторожность, вредительство и т.п.).
• Воздействие разряда молнии, который в месте замыкания на землю создаёт кратковременное, но очень опасное, шаговое напряжение.
• Скачки тока вблизи штатных заземлителей производственного и бытового оборудования при аварийных ситуациях, вызывающих короткое замыкание (КЗ) на землю.
• При пробое изоляции высоковольтных кабелей, расположенных под землёй, в результате проведения неквалифицированной организации строительно-монтажных работ.
Аварии на ЛЭП и разряды молний представляют опасность не только для человека, но и для животных. Известны случаи массовой гибели крупного рогатого скота, попавшего под напряжение, что обусловлено большой величиной шага — промежутком между передними и задними конечностями сельскохозяйственных животных.
Виды ШН
Максимальный уровень опасности ШН соответствует случаю одиночного заземлителя. Оборванный провод ЛЭП (Рис. 1а), лежащий на земле, иллюстрирует такую ситуацию. Величина максимального потенциала находится в точке контакта провода с грунтом или в месте локализации заземлителя. По мере отдаления от точки контакта величина φ уменьшается, поскольку происходит растекание и ослабление тока внутри грунта.
Рис. 1. Зависимость величины потенциала φ от расстояния Х.
Наибольший риск представляет шаг, при котором первая нога находится практически на проводе, а вторая дистанцирована на 0,8–1,0 м. Для напряжений до 1,0 кВ чрезвычайно опасна зона в радиусе до 8,0 м.
Различают следующие виды ШН:
- Максимальное (Рис. 1а) — одна ступня человека расположена непосредственно на проводе или на почве над местом заземления, а вторая на расстоянии 0,8–1,0 м. Это следует из вида кривой падения потенциала, так как на начальном участке разница потенциалов достигает своего максимума.
- Минимальное (Рис. 1б) — возникает на достаточно большом удалении от точки соприкосновения провода и грунта. Рассевание тока в данной зоне незначительно, поэтому разность потенциалов либо невелика, либо вовсе отсутствует.
- Нулевое — ситуация, когда обе ступни расположены в местах с равными потенциалами. Сдвинув ноги вместе, человек имеет возможность уменьшить ШН до нулевого значения. Отсюда следует объяснение безопасного способа выхода из аварийной зоны с помощью «гусиного шага» — передвижение мелкими шагами минимизирует величину ШН.
К ситуации с нулевым ШН относятся расстояния, за пределами которых потенциал спадает до нуля (Рис. 1в).
Максимальный радиус действия ШН
ШН прямо пропорционально величине тока и обратно пропорционально удельному сопротивлению земляного покрытия. Наиболее травмоопасной считается зона в пределах радиуса 5–10 м. Общепринятым безопасным расстоянием от линии ЛЭП, упавшей на землю, считается 20 м. Полный перечень факторов, влияющих на размер зоны действия ШН:
- Расстояния от источника высокого напряжения.
- Тип земляного покрытия (почва, песок, асфальт, бетон).
- Степень влажности покрытия.
- Температура окружающей среды.
- Присутствие ран на ступнях (ногах).
- Наличие алкоголя в крови человека.
Необходимо помнить, что самую серьёзную угрозу представляет случай, когда одна нога человека будет расположена на заземлителе, а вторая — на шаговом расстоянии от него.
Выход из зоны ШН, правила перемещения
В случае нахождения вблизи ЛЭП или в зоне действующей трансформаторной подстанции, почувствовав проявление судорог или пощипывания в ногах, необходимо покинуть территорию действия ШН. При этом чтобы избежать получения электротравм, необходимо соблюдать следующие правила:
- Использовать технику передвижения семенящим «гусиным шагом».
- Не отрывать ступни от земли. Пятка движущейся ноги приставляется к носку опорной.
- Использовать медленный темп ходьбы, исключить бег и прыжки, чтобы избежать вероятности падения. Исключить движение, направленное к лежащему кабелю.
- Наступать на сухие деревянные покрытия (доски, ветки), которые попадаются по пути следования, имея в виду высокие диэлектрические свойства дерева.
- Использовать специальную обувь из диэлектрического материала (галоши или боты). После успешного покидания опасной зоны следует срочно сообщить о случившемся в МЧС России.
Расчёт
В случае аварии, в результате которой произошёл обрыв силового провода, необходимо оценить масштаб потенциальной опасности. Для этого понадобится расчёт ШН. На первом этапе расчёт силы тока короткого замыкания Iкз в точке опасной зоны производится по формуле:
Iкз = Uф / (R0 + Rк) (1),
где: Uф — напряжение фазы, R0 — сопротивление в точке заземления, Rк — сопротивление в точке контакта.
На втором этапе вычисляется шаговое напряжение Uшн:
Uшн = Iкз * ρ * а / (2 * π * L * (L+a)) (2),
где: ρ — удельное сопротивление грунта, L — расстояние до источника напряжения, a — величина шага.
На основании произведённых расчётов получают значения ШН, которые являются основой для сетки шагов, указывающей на зону с самой большой вероятностью получения электротравмы.
Первая помощь
Оказание помощи от поражения ШН в районе ЛЭП до 1000,0 В производится в два этапа. В первую очередь следует вызвать скорую помощь и профессиональных спасателей. Если принимается решение провести срочную эвакуацию пострадавшего из опасной зоны самостоятельно, тогда необходимо:
- Приблизиться к человеку, пораженному током, используя навыки «гусиного шага».
- Сбросить или удалить провод от пострадавшего с помощью высушенной деревянной палки или длинного предмета из пластика (изолирующей штанги), обладающего диэлектрическими свойствами.
- Произвести эвакуацию, предварительно надев резиновые сапоги, диэлектрические перчатки, а в случае отсутствия таковых использовать сухую одежду, обернув ею руки. Переместить пострадавшего на расстояние не менее 15–20 м от источника ШН.
- Для приближения к лежащему человеку можно применить два деревянных щита или две широких доски. По одной доске спасатель передвигается, держа другую в руках. Затем, меняя доски местами, спасатель приближается к телу пострадавшего.
- Пострадавшего кладут на деревянный щит и вытаскивают на безопасное расстояние.
- Если несчастный случай произошёл на высоковольтной ЛЭП (напряжение более 1,0 кВ), то эвакуация производится только с использованием резиновых сапог (или диэлектрических галош, бот) и перчаток.
На втором этапе, если скорая помощь ещё не прибыла, необходимо самостоятельно оказать посильную медицинскую помощь:
- Обеспечить пострадавшему свободное дыхание, расстегнуть стягивающие предметы одежды.
- При наличии признаков дыхания и сердцебиения уместно будет применить нашатырный спирт для активации жизнедеятельности подопечного.
- Использовать имеющиеся болеутоляющие и сердечные медикаменты.
- При явном нарушении дыхательных и сердечных функций следует применить наружный массаж сердца и искусственную вентиляцию лёгких (дыхание «рот в рот»).
Нельзя отказываться от попыток реанимации до появления стабильного дыхания и сердцебиения вплоть до приезда скорой медицинской помощи.
Средства защиты
Чтобы иметь возможность быстрого устранения опасного воздействия ШН на людей, попавших в опасную зону, необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ) и инструменты общего назначения:
- Диэлектрическую обувь (сапоги, галоши, боты).
- Диэлектрические коврики.
- Диэлектрические перчатки (рукавицы).
- Специальные комбинезоны из диэлектрических материалов.
- Пластиковые каски (шлемы).
- Штанги с диэлектрическим покрытием.
- Изолирующие клещи.
При отсутствии сертифицированных средств защиты можно использовать в качестве естественных изоляторов сухие доски, жерди, палки, резинотехнические изделия и тканевые материалы, например, фрагменты одежды.
Чтобы исключить вероятность воздействия ШН, необходимо проводить обязательный инструктаж, разъясняющий причины появления поражающих факторов этой опасности, степень его опасности и перечень действий, позволяющий минимизировать опасные последствия в случае возникновения аварийных ситуаций. Соблюдение правил перемещения в зоне действия ШН и применение СИЗ, позволит избежать получения тяжёлых электротравм.
Оставить комментарий: