Что такое напряжение шага

Напряжение шага

В области защитных устройств от поражения током интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли в зоне растекания тока с заземлителя.

Напряжение шага — напряжение между двумя точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю, при одновременно касании их ногами человека

где — потенциал на поверхности земли в зоне растекания тока на расстоянии (х+a)от заземлителя, В. Длина шага а принимается равной 0,8 м.

— коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой:

Коэффициент напряжения шага, учитывающий форму потенциальной кривой, зависит от формы и конфигурации заземлителя положения относительно заземлителя точки, в которой он определяется.

При одиночном полушаровом заземлителе

Напряжение шага зависит от формы потенциальной кривой, т.е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Наибольшие значения ( ) и будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой на расстоянии шага от него.

При x=∞ (практически при x≥20 м) =0 и =0 же результат получим и вблизи заземлителя, если а=0, те. Когда ступни ног человека находятся рядом или на одной эквипотенциальной линии, а следовательно, на одинаковом расстоянии от заземлителя.

При наименьшем значении x = r, т.е. когда человек одной ногой стоит на заземлителе, а другой — на расстоянии (r+a) от его центра

Напряжение шага — это падение напряжения в сопротивлении тела человека и основания, на котором он стоит (земля, пол и т.п.), вернее тех его участков, с которыми имеют контакт подошвы ног человека (сопротивление обуви, носков и т.п. в данном случае не учитывается).

Таким образом, разность потенциалов между двумя точками, на которых стоит человек, делится между сопротивлений тела человека и последовательно соединенным с ним сопротивлением растеканию основания, на котором он стоит

где — ток, протекающий через тело человека по пути нога-нога, А;

— сопротивление тела человека, Ом.

Сопротивление тела человека изменяется в широких пределах (от 400 до 100000 Ом) в зависимости от состояния кожи (сухая, влажная, чистая, поврежденная и т.п.), плотности контакта, площади контакта, тока, протекающего через тело человека, и напряжения прикосновения, а также от времени воздействия тока на человека.

Сопротивление основания в действительных условиях в ряде случаев бывает довольно высоким. В данном случае сопротивление основания складывается из двух последовательно сое­диненных сопротивлений растеканию ног человека

где R_h — сопротивление растеканию ноги человека, Ом.

Ток, протекающий через тело человека

где U_ш — напряжение шага, В.

где — коэффициент напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек:

Подошвы обуви человека, создающие контакт с основанием можно уподобить дисковому заземлителю, лежащему на поверхности земли. Если площадь подошвы одной ноги принят равной 0,0225 м 2. то диаметр d эквивалентного ей диска буде равен 0,17 м, а сопротивление растеканию тока составит

После сокращения в окончательном виде

Что такое шаговое напряжение?

December 20, 2012

Столбы с проводами воздушных линий электропередач стали настолько привычным атрибутом пейзажа современного мира, что многие их попросту не замечают. Несмотря на высокое расположение проводников, предотвращающее случайное прикосновение, они, все же, таят в себе потенциальную опасность. Каждый помнит ситуацию из детства, когда родители, увидев такой оборванный провод, лежащий на земле, старались обойти это место «десятой дорогой». Благодаря этому удается избежать электрической травмы, так как шаговое напряжение с расстоянием снижается. Все мы знаем, что нельзя подходить к оборванному проводу. Однако что такое шаговое напряжение известно только людям с электротехническим образованием. В статье попробуем подробнее разобраться в этом вопросе, объяснив, буквально, «на пальцах».

Итак, шаговое напряжение — это разность потенциалов между ногами или, что также верно, между двумя (и более) точками, расположенными одна от другой на расстоянии шага. При объяснении многих процессов в электротехнике часто прибегают к аналогии с водой. Действительно, в некоторых случаях сравнение электрического тока и воды вполне допустимо, так как упрощает понимание происходящих процессов. Так и поступим.

Представим, что на одном из столбов линии электропередачи оборвался и одним концом упал на землю находящийся под напряжением провод. Если провод – это труба, а ток – вода, то в месте соприкосновения с землей появится лужа. Ее диаметр представляет собой зону растекания, в которой человек может намочить ноги. Лужа формируется потому, что вода не может вся мгновенно впитаться в почву. Величина зоны растекания зависит от количества воды, проходящей по трубе за единицу времени.

Теперь вернемся к электричеству. Источник напряжения создает разность потенциалов между двумя точками линии, причем, чем выше напряжение и действующее значение тока, тем шире опасная зона вокруг оборвавшегося провода. Появление «лужи» обусловлено высоким омическим сопротивлением почвы: при действующем заземляющем контуре (согласно ПУЭ 4 Ом) зона растекания минимальна или полностью отсутствует.

Представим, что рядом с оборванным проводом стоит человек. Благодаря расстоянию между ступнями, появляется разность потенциалов. А из-за наличия сопротивления тела – и электрический ток. Фактически, это означает получение электротравмы. Причем, если после удара током человек падает (полностью или на руку), то это лишь усугубляет ситуацию, так как шаговое напряжение увеличивается. Кроме того, если при вертикальном положении тела ток протекает по контуру «нога — нога», то после падения образуются другие цепочки, которые могут проходить через сердце, представляя непосредственную опасность для жизни. Нетрудно понять, что животные (коровы, медведи, лошади), попавшие в зону растекания тока, находятся в большей опасности, чем человек, так как у них расстояние между передними и задними ногами больше, а, значит, шаговое напряжение намного опаснее.

Из всего сказанного можно сделать несколько выводов:

• при попадании в зону действия тока от оборванного провода (или другой неисправности) ни в коем случае нельзя поддаваться панике и бежать. При беге расстояние между подошвами становится больше, чем при шаге, соответственно, потенциал возрастает. Тем более, так как человек старается удалиться от источника тока, то напряжение шага становится еще опаснее;
• форма зоны растекания может отличаться от круга из-за различий проводимости почвы.

Уйти из зоны действия шагового напряжения можно по непроводящему материалу (например, толстой сухой доске); прыгая на одной ноге (в этом случае нет разности потенциалов); или медленно выйти, сложив ступни ног вместе.

6 проклятых драгоценностей, которые могут убить человека Вам самим решать — верить или не верить в эти проклятия драгоценных камушков, но вы не можете игнорировать легенды и исторические факты о некоторых из.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют. Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети.

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

Шаговое Напряжение. Напряжение Шага — что Это.

Тема — Шаговое Напряжение. Напряжение Шага — что Это Такое.

Шаговое напряжение (или ещё его называют напряжением шага) — это опасное напряжение, возникающее между двух точек цепи электрического тока, расстояние между этих двух точек равно длине шага. Шаговое напряжение в первую очередь зависит от удельного электрического сопротивления поверхности и силы тока, что протекает через него. Шаговое напряжение может возникать на местах защитных заземляющих устройств — зануление, заземления и др. Также на местах аварий, где токоведущие части касаются поверхности грунта.

Напряжение шага определяется расстоянием, длина которого напрямую зависит от непосредственной формы кривой напряжения, то есть от конкретного типа заземлителя, и меняется от определённого значения максимальной величины до нуля с изменением промежутка от электрического заземлителя. Предположим, что на грунте в точке «О» установлен один заземлитель (металлический электрод) и через него проходит электрический ток замыкания на землю. Около этого защитного заземлителя создается некоторая зона рассеивания электрического тока в почве. То есть, зона поверхности, за пределами которой потенциал, что обусловлен токами защитного заземления на грунт, может быть принят условно за ноль.

Основная причина подобного явления лежит в том, что объем грунта, через который течёт электрический ток замыкания на почву, по мере удаления от защитного электрического заземлителя увеличивается, при этом происходит рассеивание тока по грунту. На расстоянии 20 метров и более от защитного заземлителя объем грунта так увеличивается, что действительная плотность электрического тока становится довольно малой, а электрическое напряжение между точками поверхности грунта и точками более удаленными не проявляет себя ощутимо.

Если мы с Вами измерим электрическое напряжение между точками, которые располагаются на некотором расстоянии в любом векторном направлении от защитного заземлителя, а после построим наглядный график прямой зависимости этих электрических напряжений от имеющегося расстояния до защитного заземлителя, то в результате появиться потенциальная кривая.

Если поделить линию на промежутки по 0.8 метров, что будет соответствовать расстоянию человеческого шага, то его ноги могут оказаться в непосредственных точках различного электрического потенциала. Чем ближе к защитному заземлителю, тем электрическое напряжение между данными точками на поверхности грунта будет больше.

Слишком опасное шаговое напряжение может появиться неподалёку упавшего на поверхность земли и находящегося под небезопасным для жизни электрическим напряжением провода. В таком случае категорически запрещается приближаться к электрическому проводу, который лежит на поверхности земли, на расстояние ближе 8-10 метров. Напряжение шага отсутствует, если человек стоит, либо вне зоны растекания тока, либо на линии равного потенциала.

Наиболее опасные значения напряжения шага будут при малом расстоянии от защитного заземлителя, в том случае, когда человек своей одной ногой касается заземлителя, а другой ногой стоит на расстоянии шага от него. Это объясняется тем, что электрические потенциал вокруг защитного заземлителя равномерно распределяется по определённым вогнутым кривым, и значит, максимальный перепад разности потенциалов оказывается в начале этой кривой.

Минимальные значения шагового напряжения будут при бесконечно дальнем удалении от электрического защитного заземлителя, то есть за пределами территории растекания электрического тока, примерно дальше 20 метров от центра электрического заземлителя. На территории, где располагаются электроды группового защитного заземлителя, шаговое напряжение будет немного меньше, по сравнению с применением одиночного заземлителя.

В случае попадании под шаговое напряжение появляются судорожные непроизвольные сокращения мышц ног человека (или животного). В данный момент заканчивается воздействие шагового напряжения на человека и появляется другая, более тяжелая ситуация: образуется новый путь протекания электрического тока — от рук к ногам, что порождает смертельную угрозу для жизни. Если Вы вдруг попали в зону действия шагового напряжения, в первую очередь следует выйти из этой зоны маленькими шажками (гусиным шагом).

Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»

Источники: http://studopedia.ru/10_134692_napryazhenie-shaga.html, http://fb.ru/article/45841/chto-takoe-shagovoe-napryajenie, http://electrikpro.ru/shag-napr-napr-shaga-chto-eto-msg.html