Наиболее часто поражения людей электротоком происходят при пробоях изоляции воздушного промежутка на высоковольтных устройствах на энергетических подстанциях и воздушных ЛЭП, где воздух используется в качестве изоляционной среды.
Риск получения электротравмы в результате пробоя воздушного промежутка. Если к двум плоским металлическим пластинам с выровненными поверхностями, расположенными на одинаковом удалении между собой в воздушном пространстве приложить разность потенциалов, то в промежутке между ними создастся равномерное поле.
Для того, чтобы через пластины и воздушный промежуток пошел электрический ток потребуется создать высокое напряжение на обкладках. При нормальных условиях, для создания пробоя потребуется приложить порядка 3-4 кВ на каждый миллиметр расстояния.
Равномерное электрическое поле поддерживается между поверхностью землю и проводами ВЛ и/или оборудованием ПС при обычных условиях эксплуатации.
Однако, изоляционные параметры воздушного зазора резко изменяются в неравномерном электрическом поле, которое создается выступами, выпуклостями, “иглами” потенциальных поверхностей.
В подобных ситуациях создается не равномерность распределения потенциалов по принципу “иглы-линии” или “иглы-поверхности”.
Она резко уменьшает диэлектрические свойства воздуха, для пробоя одного сантиметра которого уже будет достаточно разности потенциалов в 4 кВ.
Условия создания цепи тока через воздушный промежуток. Для нормальной работы высоковольтного оборудования всю электрическую часть схемы поднимают на большую, недоступную для обычных условий высоту.
Перемещения обслуживающего персонала по территории производится по назначенным и проверенным маршрутам. Запас расстояния до токоведущих частей гарантирует безопасность людей, выполняющих технологические мероприятия и проводящие обязательные ежедневные осмотры электрической схемы.
Однако, под оборудованием ОРУ и ВЛ периодически проводятся профилактические работы, уборка и вывоз с территории травы или снега, рытье канав для прокладки кабелей или трубопроводов, монтаж дополнительных конструкций, связанные с перемещениями людей и техники.
Если какой-либо работник поднимет вверх свой инструмент, кусок проволоки или любой предмет и нарушит безопасное расстояние до проводов под напряжением, то возможен пробой воздушного пространства, образованного между потенциалом высоковольтного оборудования и землей через тело неумелого человека с образованием электрической дуги.
Возможные последствия. Существующие защиты высоковольтных устройств очень быстро отключают возникающие короткие замыкания. Но это не обеспечивает безопасность пострадавших в полной мере.
Возникающая дуга между оборудованием и землей проходит сквозь тело человека кратковременно, но создает большие и опасные нарушения кожного покрова, костной и мышечной ткани.
Способы защиты. Технические приемы защиты от пробоя изоляции воздуха сводятся к применению быстродействующих защит оборудования и поднятию на большую высоту токоведущих высоковольтных частей. Однако, они не способны гарантированно исключить вероятность травм людей от действия пробоя промежутка воздуха.
Основным способом защиты является комплекс выполнения предупредительных организационных мероприятий, направленных на недоступность для работников приближения к токоведущим частям.