Явления при стенании тока в землю. Напряжения прикосновения и шага. Электробезопасность
При групповом заземлителе, когда все точки поверхности земли на участке между электродами имеют потенциалы, отличные от нуля, в любом месте этого участка
Значения коэффициента а приведены в табл. 17.
Таблица 17. Наибольшие значения коэффициентов прикосновения и шага
Напряжение шага или шаговое напряжение Um (В) есть разность потенциалов ух и ух+а двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, которые находятся одна от другой на расстоянии шага а и на которых одновременно стоит человек. При этом длина шага принимается равной 0,8 м. Таким образом,
Шаговое напряжение представляет собой также падение напряжения в сопротивлении тела человека Rh (Ом):
где Ih — ток, проходящий через человека по пути нога — нога, А.
Поскольку φx и φх+а являются частями потенциала заземлителя φ3, разность их также есть часть этого потенциала. Поэтому выражение (34) можно записать так:
где р — коэффициент напряжения шага или просто коэффициент шага, учитывающий форму потенциальной кривой:
Напряжение шага при одиночном заземлителе определяется отрезком АВ (рис. 67), длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т. е. от типа заземлителя, и изменяется от некоторого максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.
Рис. 67. Шаговое напряжение при одиночном заземлителе
Максимальные значения Um и (3 будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, т. е. когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него.
Наименьшие значения Um и (3 будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически за пределами поля растекания тока, т. е. дальше 20 м. В этом месте Um ~ 0 и β ~ 0.
При полушаровом заземлителе радиусом r (см. рис. 67) напряжение шага
а коэффициент шага
здесь х — расстояние от центра заземлителя, м.
При х = ∞ (практически при х > 20 м) Um = 0 и β = 0. Этот же результат получим и вблизи заземлителя, если а = 0, т. е., когда ступни ног человека находятся рядом или на одной эквипотенциальной линии, а следовательно, на одинаковом расстоянии от заземлителя (точки с и d на рис. 67).
При наименьшем значении х (при х = r) получим максимальные значения Um и β:
f
При групповом заземлителе в пределах площади, на которой размещены электроды, напряжение шага имеет меньшую величину, чем при одиночном заземлителе, но также изменяется от некоторого максимального значения до нуля при удалении от электродов.
Максимальное шаговое напряжение будет, как и при одиночном заземлителе, в начале потенциальной кривой, т. е. когда одна точка лежит на электроде, а другая — на расстоянии шага от него.
Минимальное шаговое напряжение соответствует случаю, когда человек стоит на «точках» с одинаковыми потенциалами, в этом случае Uш = 0.
Полезная информация: