什么是跨步电压
跨步电压(step voltage)称为电流电路中两点之间的电压,相距一个台阶的距离,同时有人站在该点上。跨步电压取决于土壤的电阻和流过土壤的电流强度。
跨步电压是在带电线路中接地故障点周围出现的跨步距离的地面上两点之间的电压。该电压的最大值在距电线与地面接触点 80-100 cm 的距离处观察到,此后电压迅速下降,在 20 m 的距离处几乎变为零。
在防触电保护装置领域——接地、接地等。 - 感兴趣的主要是接地电极电流传播区域中地球表面(或人站立的其他地面)上各点之间的电压。
触摸电压和跨步电压经常被混淆。接触电压是人同时接触电气目标的两点之间的电位差,跨步电压是电流传播区中地球表面两点之间相隔一步的电压.
单地跨步电压
阶跃电压由一段长度定义,该段的长度取决于电势曲线的形状,即接地电极类型,并且随着距接地电极的距离的变化从某个最大值变为零。
假设在大地 O 点放置一个接地电极(电极),接地故障电流流过该接地电极。在接地电极周围,形成一个电流沿地面传播的区域,即接地区域,在该区域之外,由于接地电流对地的电势可以有条件地假定为零。
出现这种现象的原因是,随着电流传播到地面,接地故障电流通过的地面体积随着与接地导体的距离的增加而增加。在距离接地电极 20 m 或更远的地方,地球的体积增加得如此之多以至于电流密度变得非常低,地球上的点与更远的点之间的电压无法以任何可感知的方式检测到。
距接地极不同距离处的电压分布: 1——电位曲线 2——表征跨步电压变化的曲线
如果你测量距离接地电极在每个方向上不同距离的点之间的电压 Uz,然后构建这些电压对接地电极距离的依赖关系图,你将得到一条电位曲线)如果你打破一个OH 线的长度为 0.8 m,相当于一个人的步长,那么他的脚可以处于不同的电位点。离接地极越近,地面上这些点之间的电压就越大(Uab>Ubv;Ubw>Ubd)
C点和D点的阶跃电压定义为 潜在差异 在这些点之间
Uw = Uv — Ur = Usb
其中B——跨步电压系数,考虑到电位曲线1的形状。跨步电压和系数B的最大值将在人单脚站在接地极上时离接地极的最小距离处电极,另一条腿交错。
曲线 2 表征阶跃电压的变化。
例如,危险的跨步电压可能出现在掉到地上的带电导体附近。在这种情况下,禁止以小于 8 — 10 m 的距离接近地面上的电线。
如果一个人站在等电位线上或电流耗散区之外,则没有跨步电压。
当人一只脚直接站在接地电极上,另一只脚距接地电极一步的距离时,最大跨步电压值将在距接地电极的最小距离处。这是因为接地电极周围的电势沿凹曲线分布,因此最大的差异通常出现在曲线的开头。
最小值的步进电压将与接地电极的距离无限大,但实际上在电流传播场之外,即超过20m。站在低(接近冷)电位区、等电位线上或单脚站立时不会有跨步电压(因此建议离开电流飞溅区单脚跳跃并将每条腿放在一条电位相等的线上)。
带组接地的跨步电压
在组接地电极所在的区域,跨步电压小于使用单个接地电极系统时的电压。阶跃电压也会随着与电极的距离从某个最大值变为零。
与单地一样,最大跨步电压将出现在电势曲线的起点,即当一个人的一只脚直接站在电极上(或埋有电极的一块地面上)而另一只脚与电极相距一步时。
最小步进电压对应于人站在具有相同电位的“点”上的情况。
跨步电压的危险
如果在断开损坏部分之前检测到接地,则禁止接近故障位置,距离在封闭式开关设备中小于 4 — 5 m,在敞开式变电站中为 8 — 10 m。如果有必要(例如,为了消除事故,帮助受害者),您可以在更短的距离内接近损坏的地方,但您必须使用保护设备:靴子、套鞋、地毯、木梯等。
当发生台阶应力时,腿部肌肉会不自主地痉挛性收缩,结果导致人跌倒在地。此时,跨步电压对人的作用停止,出现了一种不同的、更困难的情况:代替下回路,在人体中形成了一条新的、更危险的电流路径,通常是从手到脚,以及真正的致命电击威胁。如果您落入跨步电压的作用区,则必须以最小的步数(“鹅步”)离开危险区。
步行压力对牛来说尤其危险,因为这些动物走的距离很长,它们承受的压力也很大。家畜死于踩踏压力的案例并不少见。