Kategorien: Elektrikeranfänger, Sicherheitstechnik
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Stufenspannung und Potentialausgleich
Viele von uns aus ihrer Kindheit erinnern sich daran, dass ein nackter, zerfetzter Draht, der zu Boden fiel, sehr gefährlich ist. Ich erinnere mich an verschiedene Leidenschafts-Maulkörbe über nasses Wetter und an unglückliche Opfer, die nicht einmal das „Glück“ hatten, das Metall zu berühren, das erregt war und ihre Verletzung verursachte. Alles in allem gelang es ihnen, gefährlich nahe an der beschädigten Linie vorbeizukommen - und das war mehr als genug.
Aber was ist das für ein Phänomen, durch das ein Draht, der „unschuldig“ auf einer Seite liegt, zu einer tödlichen Bedrohung wird? Jeder weiß, dass ein elektrischer Schlag für eine Person nur durch einen elektrischen Strom verursacht werden kann, der durch ihren Körper fließt. Und elektrischer Strom braucht einen freien Weg. Es sind mindestens zwei Anwendungspunkte auf den Körper des Unglücklichen erforderlich: Einer davon ist die Phase, aus der der Strom kommen kann, und der zweite ist Null, wo er frei fließen kann.
Aber entschuldigen Sie, was ist die "Phase"? Nun, "Null" ist immer noch verständlich, aber woher kommt die "Phase", wenn eine Person ruhig auf dem Boden geht und nicht einmal Drähte berührt? Es scheint, dass es nichts Vergleichbares gibt - es ist nur nasser Boden. Ein Pfad zum Beispiel. Nun ja, der phasenweise zerlumpte Draht liegt in der Nähe in den Büschen. Aber er schloss sich direkt dem Boden an - auf der Rennstrecke gibt es keinen Fußgänger, und der Strom sollte nicht durch ihn fließen. Aber es scheint nur so.
Es wäre nichts zu befürchten, wenn die Erde ein ausgezeichneter Leiter mit einem Widerstand wäre, der dem eines Metalls nahe kommt. Dann würde ein Drahtbruch und sein Fall auf den Boden mit einem banalen Kurzschluss enden.
Der Überstromschutz würde funktionieren oder der gerissene Draht würde brennen, aber auf jeden Fall würde dies nicht lange dauern. In der Realität beträgt der spezifische elektrische Widerstand des Bodens jedoch mindestens 60 Ohm * m und meistens mehr, selbst wenn das Wetter nass ist und es regnet. Wenn die Ursache bricht und sie gegen elektrischen Strom kurzgeschlossen wird, entsteht einfach ein neuer Stromkreis: ein Phasendraht - Masse - ein geerdeter Neutralleiter des Transformators.
Aufgrund der nicht sehr hohen Leitfähigkeit der Erde muss der Strom hart arbeiten, um durch diesen Stromkreis zu gelangen, aber es gibt keine Optionen. Der Strom "würde gerne eine andere" Parallelstraße "ausnutzen", die es ihm ermöglichen würde, den Weg zu verkürzen. Und der Körper des Fußgängers kann so teuer werden.
Wissenschaftlich gesehen gibt es auf dem einzigen signifikanten Widerstand des Draht-Erdungs-Neutral-Stromkreises - nasser Boden - einen Spannungsabfall (Änderung des elektrischen Potentials) von 220 Volt in der Nähe des abgefallenen Drahtes auf Null am Neutralleiter des Transformators.
Dieser Abfall erfolgt nicht linear, aber der Punkt ist, dass das Potential der Erde umso schneller zunimmt, je näher der Draht ist. Dies bedeutet, dass die Potentialdifferenz zwischen zwei in einem bestimmten Abstand befindlichen Oberflächenpunkten umso größer ist, je näher der Klippenpunkt liegt. Und ein unglücklicher Passant kann mit einem Fuß auf dem ersten dieser Punkte und mit dem anderen Fuß auf dem zweiten stehen. In diesem Fall übernimmt er natürlich die entstandene Potentialdifferenz, und dies kann sich als fast die gesamte Phasenspannung herausstellen, wenn der Draht nahe ist.
Wo die Spannung auftrat, wird sich der Strom dort natürlich nicht warten lassen. Das ist alles. Ein Passant hat keine Zeit, die Schwere seiner Situation zu erkennen, und erhält einen möglicherweise tödlichen Stromschlag.
Die Spannung, die in solchen Fällen zwischen den Füßen einer Person auftritt, wird genannt "Stufenspannung" oder "Stufenspannung", und es gibt einige Maßnahmen, um damit umzugehen.
Die zuverlässigste dieser Maßnahmen ist Potentialausgleich. Gleichzeitig ist die Oberfläche des Bodens, auf der ein Unfall mit einem Phasenfehler des Bodens möglich ist, mit einem Gitter geerdeter Leiter ausgestattet, die direkt unter der Oberfläche verlegt sind.
Es funktioniert sehr einfach: Das Potential des Leiters ist an allen Punkten immer gleich, so dass es einfach unmöglich ist, in einem solchen Netz unter Spannung zu geraten. Der Potentialausgleich erfolgt auf dem Gebiet offener Schaltanlagen (Außenschaltanlagen) und an anderen potenziell gefährlichen Orten.
Leider ist es nicht möglich, jede Übertragungsleitungsunterstützung mit einem potenziellen Ausgleichsnetz auszustatten. Daher muss jede Person, die nicht einmal Elektriker ist, wachsam sein: Achten Sie auf den Zustand der Stromleitungen um Sie herum, insbesondere bei Regenwetter. Achten Sie auf Ihre Gefühle: Wenn Sie beim Gehen „eingeklemmt“ oder sogar „geschüttelt“ werden, ist dies ein ziemlich sicheres Zeichen für den Effekt der Stufenspannung.
Nachdem Sie verstanden haben, dass Sie sich in der Zone möglicher Auswirkungen der Stufenspannung befinden, müssen Sie versuchen, diese zu überwinden. Dies muss jedoch mit einem Gänseschritt geschehen - indem Sie die Ferse des Fußes, auf dem Sie gehen, auf die Fußspitze setzen, auf der Sie stehen. Beim Gehen befinden sich beide Beine praktisch an derselben Stelle mit einem elektrischen Potential - es liegt keine Spannung zwischen ihnen an.
Sie können auch auf ein Bein "springen", wenn Sie sicher sind, dass Sie Erfolg haben werden. Sie sollten nicht eilen - Sie können stolpern, auf Ihre Hände fallen und unter die größtmögliche Spannung fallen, die zwischen zwei entfernten Punkten entsteht.
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