Безопасное переменное и постоянное напряжение

Какое переменное и постоянное напряжение можно считать безопасным? Ответ может оказаться неоднозначным, неожиданным и кроме всего прочего, породит вопросы, на которые у современной науки нет внятного ответа.

Начнём с того, что само по себе напряжение не может быть опасным или безопасным. Более того, все мы живём в поле колоссального электрического напряжения (130 В/м2), о чём кто-то из нас даже не знает. Но никто никоим образом не ощущает какого-либо воздействия этого поля, что знают все.

Безопасное переменное и постоянное напряжение стандарты

Было бы, по крайней мере, странно, если бы таких стандартов не было. Нормативные документы действительно есть и даже несколько, но их количество, как будет понятно чуть позже, только усугубляет ситуацию.

ГОСТ Р 58698-2019

Как и все стандарты имеет своё название «Защита от поражения электрическим током».

Вот что в нём говорится по поводу безопасных значений напряжений.

gost-r-58698-2019

Здесь нужно сделать несколько пояснений.

  • Что подразумевается под понятиями «Реакция испуга» и «Мышечная реакция».  Для объяснения обратимся к тому же ГОСТу.

Физиологическое воздействие, оказываемое электрическим током, может быть опасным (такое, как фибрилляция желудочков, ожоги, асфиксия), см. 4.2-4.5 или неопасным (такое, как сокращение мышц, ощущение), см. 4.6.

4.1

Другими словами, безопасным напряжением переменного электрического тока, частотой 50 Гц для сухих помещений ГОСТ Р 58698-2019 признаёт диапазон значений от 2 до 20 вольт. Что касается постоянного тока, то его значения такие от 8 до 40 В.

  • Само понятие «безопасность» тоже может трактоваться по-разному. Например, как абсолютная безопасность при отсутствии любых возможных угроз извне. В этом же ГОСТе понятие оценка опасности или безопасности напряжений, дана с точки зрения степени тяжести возможных последствий для здоровья и самой жизни.

Учитывая другие факторы: индивидуальную восприимчивость, состояния диэлектрических свойств обуви, полового покрытия площади и продолжительности контакта и многие другие, очевидно, что приведённые в ГОСТе цифры, весьма приблизительны. Одно и то же напряжение может одинаково оказаться как опасным, так и относительно безопасным.

Межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60950-1-2011

Называется «Оборудование информационных технологий», на первый взгляд, никак не связан с нашей темой, но и в этом ГОСТе есть своё понимание безопасности переменного и постоянного напряжения.

Пиковое значение напряжения переменного тока в установившемся режиме до 42,4 В или напряжение постоянного тока до 60 В, как правило, обычно не считают опасным в сухих условиях для области контакта, эквивалентной руке человека.

0.2.1

Здесь тоже требуется несколько объяснений.

  • Бросается в глаза осторожность формулировок «как правило», «обычно», «не считают».
  • Пиковое значение переменного напряжение, означает размах синусоиды между положительным и отрицательным пиками. Думаю, что даже неспециалисту понятно, что действующее или эффективное, среднеквадратичное напряжение будет несколько меньше.

В нашем случае пиковое значение напряжения 42,4 В будет примерно соответствовать 30 (29,98) вольтам среднеквадратичного напряжения.

ГОСТ12.1.038-82

В документе под названием «Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов», в пункте 1.2. говорится что:

Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки, не должны превышать значений…

Переменного тока частотой 50 Гц, 2 В, силой тока 0,3 мА. Постоянного тока 8 В, силой тока 1,0 мА.

gost12-1-038-82

ГОСТ Р МЭК 536-94

Введён в 1995 году. Его полное название звучит так, «Классификация электротехнического и электронного оборудования по способу защиты от поражения электрическим током».

Вот что там говорится по поводу значений безопасного напряжения:

Безопасное сверхнизкое напряжение (БСНН): Напряжение, не превышающее 50 В (действующее значение) при переменном токе, между проводниками или между любым проводником и землёй в цепи, которая изолирована от сети внешнего источника питания посредством разделительного трансформатора безопасности или преобразователя с отдельными обмотками.

2.6

Если проще, то речь идёт о гальванической развязке, посредством понижающего трансформатора, как единственно возможного в данной ситуации способа достичь более-менее приемлемого уровня напряжения, воздействие которого, несомненно, ощутится, но не приведёт к фатальным последствиям.

ГОСТ Р 55629-2013

«Допустимые пределы напряжения прикосновения. Руководство по применению.»

В отличие от других ГОСТов здесь не приведены какие-то конкретные цифры, но учитываются некоторые из многих обстоятельств, влияющих на характер и степень поражения человека от электрического тока.

Вот эти обстоятельства, которые создатели этого ГОСТа сочли наиболее существенными:

  • Характера напряжения постоянное или переменное.
  • Оценки состояния среды сухая или влажная.
  • Площади прикосновения в см 2.
  • Пути прохождения электрического тока через тело человека: рука-рука, рука-тело, обе руки-стопы.

minimum-napryazheniya-prikosnoveniya-pri-peremennom-toke-i-suhih-sredah-po-gost-r-55629-2013

 

minimum-napryazheniya-prikosnoveniya-pri-peremennom-toke-i-vlazhnyh-sredah-po-gost-r-55629-2013

minimum-napryazheniya-prikosnoveniya-pri-postoyannom-toke-po-gost-r-55629-2013

Достаточно ли  только этих обстоятельств? Для объективной, неспешной оценки ситуации, конечно, нет, но в случае случайного мимолётного и непреднамеренного касания токопроводящих частей, находящихся под напряжением, даже этот небольшой список окажется избыточным.

А что нам скажет товарищ ПУЭ?

Безопасное переменное и постоянное напряжение по ПУЭ

Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока во всех случаях.

ПУЭ-7. п. 1. 7. 53

Почему все действующие стандарты указывают различные значения безопасного переменного и постоянного напряжения

Частичный ответ на этот вопрос дан в ГОСТе Р 55629-2013.

К факторам риска можно отнести такие, как вероятность отказов, вероятность контакта с токоведущими или повреждёнными частями, соотношением между напряжением прикосновения и напряжением при повреждении и т. д.

3 Рекомендации по применению настоящего стандарта

Перечислю только те факторы риска скрывающиеся за этим кратким т. д. которые приходят на ум.

  • Время воздействия.

  • Площади и места расположения контакта на теле человека.

  • Частоты и рода тока.

  • Психологического и физиологического состояния организма в данный момент времени. Звучит несколько расплывчато, но здесь имеет значение буквально всё. Вплоть до того, чего вы съели и выпели вчера, а тем более сегодня.

  • Состояния и особенностей окружающей среды (температуры, уровня влажности, запылённости).

  • Наконец, от психологической готовности (неготовности) ощутить разряд электрического тока и несмотря на общую физиологическую реакцию, умения найти способ выйти из зоны поражения.

Учтите при этом, что все эти факторы самым причудливым образом наложены друг на друга и станет понятно, что нет никакой возможности в кратком изложении объединить все эти факторы под каким-то одним-единственным определением «безопасного напряжения».

Конечно, можно как в ГОСТе12.1.038-82 объявить абсолютно безопасной заведомо минимальную величину (2 В), но на деле, это будет равносильно уходу от оценки опасностей реальной действительности. Подобно тому как страус прячет голову, надеясь избегнуть видимых угроз.

Прибавьте ко всему этому различные цели и возможности определения параметров безопасного напряжения и станет понятно, что у создателей всех этих стандартов не было никакой возможности прийти к общему  знаменателю под названием «безопасное напряжение».

Практическое применение знания значений безопасного переменного и постоянного напряжений

Чаще всего контакт любых частей тела человека с любыми токопроводящими элементами, находящимися под напряжением, происходит по трём причинам:

  1. Незнания того, что какой-либо предмет, элемент, деталь, поверхность находятся под напряжением.
  2. Невнимательности или небрежности, допущенной во время проведения, каких либо работ.
  3. Полного пренебрежения к элементарным требованиям техники безопасности.

В повседневной жизни никто и никогда не прогнозирует возникновение всех возможных и невозможных вариантов развития событий с точки зрения вероятности быть поражённым электрическим током.

Поясню это на примерах. Допустим, копаете вы яму или сверлите отверстие в стене квартиры, как вдруг, конечно же, совершенно неожиданно, повреждаете электрический провод, кабель, находящийся под напряжением. Как в этом случае будут разворачиваться события? Какова окажется влажность почвы или площадь соприкосновения сверла с жилой провода?

Здесь и сейчас все эти вопросы, как и ответы на них, не будут иметь никакого практического значения. Электрический разряд одинаково хорошо шарахнет как по тем, кто знал нормы безопасного напряжения, так и по тем, кто их не знал.

Конечно, приведённые примеры из разряда абсолютно или почти непредсказуемых. Чаще всего мы всё-таки предполагаем, что если и не находимся в зоне опасного напряжения, то максимально приблизились  к ней на минимально возможное безопасное расстояние, как пользователь электроприбора или как ремонтник.

В первом случае мы надеемся и не без основания, на диэлектрические свойства изоляционных материалов. Во втором сознательно идём на оправданный риск, понимая возможные последствия. Как видите, и в этих случаях знание (незнание) значений безопасного напряжения ни имеет никакого практического значения.

Зачем же всё-таки нужно знать значения безопасных напряжений

Как мы, надеюсь, убедились, что само по себе знание без практического применения, бесполезно. Поэтому перефразирую вопрос. Кому нужно знать значения безопасных напряжений?

  • Создателям и производителям электроустановок в независимости от сфер их (электроустановок) применения. Для того чтобы не допустить появления опасного напряжения на поверхностях, доступных для прикосновения.
  • Людям чья деятельность так или иначе, связана с обслуживанием, ремонтом этих самых электроустановок и сопутствующих коммуникаций, хотя бы для того, чтобы различать степени, зоны потенциальной опасности.
  • Домашним мастерам умеющим что то делать своими руками для того чтобы, понимать где, чего и сколько можно.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: