Βηματική Τάση - Τάση επαφής
Μετά από ένα περιστατικό που μου είπε φίλος μου
εργαζόμενος πολλά χρόνια στον ΑΔΜΗΕ, το οποίο περιστατικό έτυχε να διασταυρωθεί τυχαία από άλλο παράγοντα σε συζήτηση και συνέβη πριν περίπου 4 χρόνια, με τραγικό αποτέλεσμα για χειριστή μηχανήματος, θεώρησα πολύ σημαντικό να αναλύσουμε τη βηματική τάση και τάση επαφής. Τι είναι Βηματική τάση και τι προβλήματα μπορεί να δημιουργήσει σε ένα χώρο που θα προκύψει.
Πολύ επικίνδυνο φαινόμενο η βηματική τάση. Ειδικά σε τάσεις τις οποίες συναντούμε σε υποσταθμούς μέσης, υψηλής ή υπερυψηλής τάσης, ή σε δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας (πυλώνες). Παρακολουθήστε το πρώτο από τα 3 βίντεο που σας παρουσιάζουμε στο άρθρο, είναι πολύ σπουδαίο...
Θα το εξηγήσουμε με απλά λόγια, να γίνει κατανοητό όχι μόνο σε επαγγελματίες, αλλά και σε κάθε άνθρωπο που μπορεί να τύχει κοντά σε τέτοιο περιστατικό. Φανταστείτε ότι βρίσκεστε κοντά σε ένα χώρο, στον οποίο υπάρχει μέση ή υψηλή τάση. Η περνάμε από το δρόμο και δίπλα μας υπάρχει κάποιο φορτηγό ή γερανός ή άλλο μηχάνημα, το οποίο έχει κόψει καλώδιο της ΔΕΗ και αυτό βρίσκεται στο έδαφος ή πάνω στο φορτηγό. Όλα καλά όσο τηρούμε τους κανόνες ασφαλείας, δηλαδή: αποστάσεις από τους ρευματοφόρους αγωγούς και γενικά από πεδία τα οποία έχουν τάση η οποία μπορεί να δημιουργήσει μεγάλο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, ή κάμποση απόσταση εκφόρτισης προς τη γη, ανάλογα με την τάση του συγκεκριμένου δικτύου.
Πριν ξεκινήσουμε για τη βηματική τάση, θα πούμε κάποια γενικά πράγματα για γειώσεις και τρόπους προστασίας.
Ένας σημαντικός κανόνας είναι η γείωση. Όπως και στις χαμηλών τάσεων εγκαταστάσεις, η γείωση είναι το σημαντικότερο πράγμα σε μια ηλεκτρολογική εγκατάσταση και γενικότερα όπου υπάρχει ηλεκτρισμός.
Τυχόν διαρρέοντα ρεύματα που θα προκύψουν σε μια εγκατάσταση, αυτά θα πρέπει με κάποιον τρόπο να διαφύγουν προς τη γη. Σε διαφορετική περίπτωση το σημείο που βρισκόμαστε (στις χαμηλές τάσεις) όλες οι μεταλλικές συσκευές θα φέρουν ρεύμα στα μεταλλικά τους μέρη. Αυτός είναι και ένας γενικός κανόνας για το που χρειάζεται η γείωση. Αποτέλεσμα σε περίπτωση έλλειψης γείωσης είναι εφόσον δεν υπάρχει και όλα τα μεταλλικά μέρη σε ένα χώρο έχουν ρεύμα, στην περίπτωση που ακουμπήσουμε επάνω σε μια τέτοια συσκευή, μπορεί να προκληθεί ακόμη και θάνατος. Βέβαια όλα εξαρτώνται από το μέγεθος της διαρρέουσας τάσης προς τα μεταλλικά σημεία ή καλούς αγωγούς ρεύματος.
Ας πάρουμε για παράδειγμα λοιπόν μια ''χαμηλή τάση'' 230Voltτην οποία έχουμε στο οικιακό μας δίκτυο:
Είμαστε στο σπίτι μας και για τον οποιονδήποτε λόγο έχουμε κάποια διαρροή από μια συσκευή (την οποία ως κοινοί θνητοί δε γνωρίζουμε) και η γείωση για τον οποιονδήποτε λόγο είναι ή κομμένη ή ανύπαρκτη, ή για πολλούς λόγους δεν έχουμε προνοήσει για την τοποθέτηση ενός ρελέ διαρροής στον ηλεκτρικό μας πίνακα (πρόσθετο μέτρο, με σημαντικά όμως θετικά αποτελέσματα σε τέτοιου είδους περιστατικά), η διαρροή λοιπόν της συσκευής θα υπάρχει στα μεταλλικά μέρη της συγκεκριμένης συσκευής και για πολλούς λόγους μπορεί να έχει εξαπλωθεί σε όλη μας την εγκατάσταση και τις μεταλλικές συσκευές, η οποία ''περιμένει'' κάποιον από εμάς ώστε να την οδηγήσουμε προς τη γή!!!
Τότε, στην καλύτερη περίπτωση έχουμε ακούσει πολλούς να διαμαρτύρονται ότι: νοιώθω ένα τσίμπημα όταν κάνω μπάνιο, ή ανοίγω το ψυγείο και με τινάζει το ρεύμα, ή ακουμπάω την κατσαρόλα στην κουζίνα και νοιώθω κάτι. Αυτό που συμβαίνει είναι το εξής: Ή η διαρροή είναι μικρή (προς το παρόν) και απλά νοιώθουμε τα ''τσιμπήματα'' , ή η διαρροή είναι κάμποση, απλά όσες φορές μας ''τσιμπάει'' έχει τύχει και φοράμε παπούτσια. Πολλές φορές όμως έχει συμβεί να ακουμπήσουμε ένα ψυγείο, να είμαστε ξυπόλυτοι (καλοκαίρι) ή να κάνουμε μπάνιο με ανοιχτό το θερμοσίφωνο το οποίο (συχνό φαινόμενο) έχει μια διαρροή η αντίστασή του. Αντίσταση είναι το ηλεκτρικό εξάρτημα του θερμοσίφωνα που ζεσταίνει το νερό μας. Σε αυτή την περίπτωση και όπως είπαμε με έλλειψη προστατευτικών μέτρων, μπορεί να προκληθεί ακόμη και θάνατος!! (συχνό φαινόμενο)
Η τάση λοιπόν βρίσκει έναν καλό αγωγό, για να φύγει προς τη γη (τον άνθρωπο) !! Η τάση (που ''περιμένει'' στα μεταλλικά μέρη μιας εγκατάστασης) έχει την ιδιότητα να βρίσκει την πιο σύντομη και πιο αγώγιμη δίοδο προς τη γη.
Φεύγουμε από τη χαμηλή τάση και πάμε στην μέση ή υψηλή τάση ή ακόμη και στην υπερυψηλή! Οι τάσεις αυτές κυμαίνονται από 400Vκαι πάνω Συνεχούς (DC) ή εναλλασσόμενου (AC) ρεύματος και φτάνουν στη χώρα μας έως 400.000Volt ανάλογα το είδος της εγκατάστασης!!! Σε πολλές χώρες του εξωτερικού συναντούμε τάσεις ακόμη μεγαλύτερες!! Εκεί λοιπόν το ρεύμα ΔΕ συγχωρεί αν δεν έχουν ληφθεί όλα τα μέτρα προστασίας. Για τους λόγους αυτούς, η είσοδος σε τέτοιες εγκαταστάσεις στο 99% των περιπτώσεων απαγορεύεται σε ανθρώπους που δεν έχουν τα κατάλληλα εργαλεία , μέσα προστασίας και δεν είναι ειδικευμένοι και εκπαιδευμένοι για παρουσία σε τέτοιους χώρους.
Σε μια εγκατάσταση (συνήθως υποσταθμοί) η τάση μπορεί να σε σκοτώσει ακόμη και από απόσταση !! Στα 400KVη απόσταση ασφαλείας είναι οριακά και αυστηρά 2 μέτρα !! Δηλαδή, αν περάσει κάποιος στο 1,80 από τέτοιο αγωγό ή εξάρτημα, δε θα προλάβει να καταλάβει ούτε πόνο !!! Θα κάνει υπερπήδηση η τάση προς τον άνθρωπο για να οδηγηθεί στη γή. Τέτοιες εγκαταστάσεις είναι οι υποσταθμοί ή εναέρια ή υπόγεια δίκτυα μέσης, υψηλής και υπερυψηλής τάσης.
Θα κάνω μια παρένθεση για ένα περιστατικό που συνέβη σε φίλο μου, ό οποίος το 1994 εργάζονταν σε αλουμίνια και σε μια δουλειά στο Κορωπί, ανέβαζαν στα διαμερίσματα 6μετρες ράγες αλουμινίου από τα μπαλκόνια για να τα τοποθετήσουν στα διαμερίσματα. Ανεβάζοντας μια τέτοια ράγα, την κοντράρισε στο κάγκελο για να τη γυρίσει μέσα και ακούμπησε στα καλώδια της μέσης τάσης 20.000Volt!!! Παρ όλο που φόραγε παπούτσια, η μέση τάση, βρήκε αυτούς τους 3 - 5 πόντους από το πάνω μέρος του πέλματος ως το έδαφος και οδηγήθηκε στη γη !!! Έζησε (για να μη σας κρατώ σε αγωνία) αλλά για να σηκωθεί από το κρεβάτι έκανε 6 μήνες!!! Διότι η τάση που τον διαπέρασε, είχε τόση ισχύ που οι τρύπες και στα δύο πόδια έκλεισαν μετά από 6 μήνες !!!
Όσο αφορά τώρα την απόσταση αγωγών υψηλής και υπερυψηλής τάσης, Όσο μικρότερη είναι η απόσταση, τόσο μεγαλύτερα είναι τα πεδία στο έδαφος, κάτω από τους αγωγούς. Λόγω της τάσεως των γραμμών υπάρχει μία ελάχιστη τηρούμενη απόσταση των αγωγών τους από οροφές κτιρίων. Αυτή είναι 7m για τις γραμμές 400kV και 5m για τις γραμμές 150kV.
Φανταστείτε τώρα, ένα καλώδιο τέτοιου είδους να πέσει στη γη, από αιτία ατυχήματος πχ: κάποιος γερανός το χτύπησε κόπηκε και έπεσε στο έδαφος, ή από κακοκαιρία ή άλλη αιτία. Όλη αυτή η τάση εκτονώνεται στο έδαφος και έχει την ιδιότητα να εκτονώνεται κυκλικά. Σε αυτή την περίμετρο, μέχρι και των τελευταίων κύκλων εκτόνωσης, υπάρχει στο έδαφος τάση, η οποία κοντά στον αγωγό είναι χιλιάδες voltκαι όσο απομακρυνόμαστε από το επίκεντρο (εκεί που ακουμπάει ο αγωγός) μικραίνει μέχρι το σημείο που μηδενίζεται. Αυτό το σημείο είναι αρκετά μέτρα. Στα 400KVη επικίνδυνη απόσταση είναι 10 μέτρα ίσως και μεγαλύτερη, ανάλογα με την αγωγιμότητα του εδάφους.
Άλλη τάση θα συναντήσουμε σε ένα έδαφος νωπό στα 10 μέτρα από το επίκεντρο και άλλη αν το έδαφος είναι ξηρό. Σε αυτή την περίπτωση βέβαια, δεν επαναπαυόμαστε, δηλ αν το έδαφος είναι ξηρό δε σημαίνει ότι μπορούμε να καθίσουμε δίπλα σε έναν αγωγό υπερυψηλής τάσης που βρίσκεται στο έδαφος και η τροφοδοσία του δεν έχει διακοπεί.
Βηματική τάση
Βηματική τάση είναι η διαφορά δυναμικού που αναπτύσσεται μεταξύ των πελμάτων, όταν αυτά απέχουν 1m μεταξύ τους, τη στιγμή εισόδου του ρεύματος στο έδαφος, είτε από κεραυνό είτε από περιστατικό σε χώρους υψηλής τάσης.Παρακολουθήστε ένα δίλεπτο βίντεο αρκετά σημαντικό...
Τι κάνουμε σε περίπτωση που βρεθούμε σε τέτοιο περιστατικό:
Επικίνδυνη είναι και η παραμονή ατόμων κοντά σε δένδρα ή ψηλούς τοίχους, όπου κατά την κακοκαιρία τα άτομα καταφεύγουν για να προφυλαχθούν από τη βροχή. Οι τοίχοι είναι επικίνδυνοι γιατί είναι δυνατό κάπου κοντά να υπάρχει γείωση αλεξικέραυνου. Πρακτικά βρίσκεται κανείς σε ασφάλεια σε απόσταση 30 m από το σημείο εισόδου του κεραυνού στην γη. Τα 30 μέτρα στην περίπτωση του κεραυνού ισχύουν διότι ο κεραυνός έχει πολύ υψηλότερη τάσηαπό την τάση του δικτύου μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία φτάνει και ξεπερνάει πάνω από 1 εκατομμύριο VOLT. Υπάρχουν βέβαια δίκτυα σε χώρες του εξωτερικού που ξεπερνούν το 1 εκατομμύριο volt, αλλά σήμερα μιλάμε για το εθνικό μας δίκτυο.
Ένα αρκετά θα έλεγα κατατοπιστικό άρθρο για προστασία από τους κεραυνούς, μπορείτε να διαβάσετε στον παρακάτω σύνδεσμο από την ELEMKO: http://www.elemko.gr/documents/lightningprotection.asp
Αντίθετα από τον κεραυνό, ο οποίος χτυπάει για κλάσματα του δευτερολέπτου και είμαστε τυχεροί και η απόστασή που βρισκόμαστε εκτεθειμένοι είναι πάνω από 30 μέτρα, τα πράγματα αλλάζουν όταν βρεθούμε σε περιστατικό με πεσμένο καλώδιο στο έδαφος το οποίο δεν έχει διακοπεί η ηλεκτροδότηση!
Αν σε αυτό το σημείο βρεθεί άνθρωπος στο έδαφος ή σε κάποιο μηχάνημα ως χειριστής, τα πράγματα γίνονται πολύ επικίνδυνα! Αν χάσουμε την ψυχραιμία μας και αρχίσουμε να τρέχουμε, τότε τα πράγματα δυσκολεύουν!! Εκεί το μόνο σίγουρο είναι να μην ξαναδούμε το φώς του ήλιου, διότι αναπτύσσεται η ΒΗΜΑΤΙΚΗ ΤΑΣΗ. Το ρεύμα θα περάσει από το ένα πόδι, θα διαπεράσει όλο το σώμα και θα καταλήξει στη γή από το άλλο πόδι!! Με τραγικά αποτελέσματα.
Οπότε, πρέπει, όσο δύσκολο και αν ακούγεται, να είμαστε ψύχραιμοι και να καθίσουμε ακίνητοι με τα πόδια ενωμένα και κλειστά. Τα πέλματα να ακουμπάνε μεταξύ τους.
Αν είμαστε μέσα σε κάποιο μηχάνημα χειριστές, η σε κάποιο αυτοκίνητο σταματημένο, αυτό που πρέπει να κάνουμε είναι να μείνουμε ψύχραιμοι και ακίνητοι. Σκεφτόμαστε τον κανόνα των κλειστών και ενωμένων ποδιών, συγκεντρώνουμε όση ψυχραιμία μας έχει απομείνει και όταν έρθει η στιγμή να κάνουμε το ''βήμα'', πηδάμε από το μηχάνημα ή το αυτοκίνητο, με τα πόδια πάντα ενωμένα και φυσικά προσπαθούμε να κρατήσουμε και ισορροπία. Τότε αρχίζουμε να απομακρυνόμαστε από το επίκεντρο ΠΗΔΩΝΤΑΣ με τα πόδια πάντα ενωμένα ή με πολύ μικρά βηματάκια σέρνοντας το ένα πόδι δίπλα στο άλλο ενωμένο πάντα και υπολογίζουμε περίπου στα 15 μέτρα να αρχίσουμε το τρέξιμο μέχρι εκεί που δε φτάνει!! Αν τα καταφέρουμε όλα αυτά και φτάσουμε στο σπίτι μας, κάνουμε Αγιασμό!!!
Πολύ σημαντικό, αν βρεθεί αγωγός πάνω σε μηχάνημα με το χειριστή μέσα και εμείς είμαστε σε απόσταση ασφαλείας δηλ: 20 μέτρα και πάνω, ΔΕΝ πάμε να τον σώσουμε διότι το μόνο σίγουρο είναι ότι θα πεθάνουμε και οι δύο ή τουλάχιστον αυτός που θα τρέξει προς το χειριστή - οδηγό, διότι θα πλησιάσει προς το επίκεντρο που επικρατούν υψηλές τάσεις στο έδαφος. Άρα, κρατάμε ψυχραιμία, φωνάζουμε στον οδηγό ή χειριστή να καθίσει ψύχραιμος και ακίνητος και τον τρόπο με τον οποίο θα βγει και θα περπατήσει σε μια απόσταση ασφαλείας. Κατόπιν ειδοποιούμε το αρμόδιο κέντρο για το περιστατικό, ώστε να διακόψουν την ηλεκτρική ενέργεια από τον κοντινότερο υποσταθμό τους και να έρθει κλιμάκιο να επισκευάσει τη βλάβη. Παρακολουθήστε το παρακάτω, λίγων λεπτών, πολύ σημαντικό βίντεο...
Για την αποφυγή βηματικών τάσεων και γενικά διαρροών σε τέτοιους χώρους, μεγάλη βαρύτητα δίνεται στην κατασκευή γειώσεων. Πρέπει όλη η γείωση σε χώρους υποσταθμών και γενικά όπου υπάρχει υψηλή τάση, να είναι τέλεια. Η αντίστασή της να φτάνει ακόμη και σχεδόν το μηδέν. Ιδανική γείωση, όπως γενικά σε όλες τις ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις, πρέπει να είναι κάτω του 1ωμ. Ακόμη και στην ύπαιθρο, στους πυλώνες μεταφοράς, η γείωση είναι το σημαντικότερο κομμάτι. Κάθε εργασία που γίνεται σε τέτιους χώρους πρέπει να γίνεται με τις μικρότερες πιθανότητες ατυχήματος. Οπότε σε τέτοιυς χώρους κατασκευάζονται γειώσεις κλωβού και ισοδυναμικού πλέγματος, πλέγμα ΔΑΡΙΓΚ και απλώνονται σε όλο το υπέδαφος όπου υπάρχει αγωγός ρεύματος κοντά.
Βηματικές τάσεις σε δίκτυα χαμηλών τάσεων, είναι δυνατόν να αναπτυχθούν, αλλά τα ρεύματα που αναπτύσονται είναι αμελητέα. πχ μπορεί να αναπτυχθεί κατόπιν διαρροής και κακής γείωσης, βηματική τάση σε ένα τρίγωνο γείωσης ή γύρω από μια ράβδο γείωσης σε οικιακές εγκαταστάσεις, απλά εκεί μηδενίζεται σχετικά εύκολα στη γη η διαρρέουσα τάση. Πρέπει να είσαι σε πολύ ειδικές συνθήκες για να πεις ότι θα δημιουργηθεί τέτοιο θέμα. πχ μεγάλη διαρροή, κακή γείωση, να βρισκόματε κοντά στο ηλεκτρόδιο, να είναι νωπό ή βρεγμένον το έδαφος και να είμαστα ξυπόλυτοι!!