Шаговое напряжение.

Кроме рассмотренных выше случаев возможное включение человека в электрическую сеть с напряжением прикосновения при так называемом шаговом напряжении, которое возникает в результате появления потенциалов φХ на поверхности земли, обусловленных растеканием тока замыкания IЗ на землю.

Причиной появления этих потенциалов является замыкание токоведущих частей на заземленный корпус, при падении электрического провода на землю и т.п. Условия поражения человека напряжением прикосновения и напряжением шага различны, так как ток протекает по разным путям: через «руку – грудную клетку – ногу» – от напряжения прикосновения и по нижней петле через ноги человека – от напряжения шага.

Слайд № 27

Величина потенциала и характер растекания тока на поверхности земли зависят в основном от электрических свойств и однородности грунта, формы заземлителей и силы тока. На рисунке показано распределение потенциалов в зоне растекания тока. Для упрощения анализа и получения расчетных зависимостей делаются допущения, что ток растекается через одиночный заземлитель, грунт изотропный и удельное сопротивление грунта ρво много раз превышает удельное сопротивление материала заземлителя.

Слайд № 28

Распределение потенциала на поверхности земли φХ может быть определено по выражению

где IЗ – ток замыкания на землю.

Для принятых допущений потенциал на поверхности грунта распределяется по закону гиперболы. Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками цепи тока замыкания на землю (корпус) при одновременном прикосновении к ним человека. Численно оно равно разности потенциалов корпуса φЗ и точек почвы, в которых находятся ноги человека φХ, т.е.

Слайд № 29

Напряжение шага – это напряжение между точками земли (А и Б), имеющими разные потенциалы на расстоянии шага человека (в расчетах принимается а = 0,8 м).

Слайд № 30

Численно напряжение шага равно

где и .

Подставляя ранее полученные значения для и , будем иметь

,

или .

Напряжение шага максимально у заземлителя и уменьшается по мере удаления от него. Вне поля растекания (x более 20 м) оно равно нулю, а также в случае, если обе ноги человека находятся на эквипотенциальной линии. Напряжение шага также увеличивается с увеличением ширины шага.

Слайд № 31

Напряжение шага максимально у заземлителя и уменьшается по мере удаления от него. Вне поля растекания (x более 20 м) оно равно нулю, а также в случае, если обе ноги человека находятся на эквипотенциальной линии. Напряжение шага также увеличивается с увеличением ширины шага. Почувствовав раздражающее воздействие напряжения шага, необходимо сомкнуть ступни ног, ни к чему не прикасаться и двигаться от места замыкания «гусиным шагом» – не отрывая ступни ног друг от друга и от земли.