Ce este tensiunea de treaptă

Tensiunea de treaptă (tensiunea de treaptă) se numește tensiunea dintre două puncte ale circuitului de curent, situate unul față de celălalt la o distanță de un pas, pe care o persoană stă în același timp. Tensiunea de treaptă depinde de rezistența solului și de puterea curentului care circulă prin acesta.

O tensiune de pas este tensiunea dintre două puncte de pe sol la o distanță de pas care apare în jurul punctului unei defecțiuni la pământ într-o linie sub tensiune. Cea mai mare valoare a acestei tensiuni se observă la o distanță de 80 — 100 cm de punctul de contact al firului cu pământul, după care scade rapid și la o distanță de 20 m devine practic egală cu zero.

În domeniul dispozitivelor de protecție împotriva șocurilor electrice - împământare, împământare etc. — de interes sunt în primul rând tensiunile dintre punctele de pe suprafața pământului (sau alt pământ pe care stă o persoană) în zona de propagare a curentului de la un electrod împământat.

Foarte des tensiunile de atingere și tensiunile de pas sunt confuze.Tensiunea de atingere este diferența de potențial dintre două puncte ale unei ținte electrice care sunt atinse simultan de o persoană, iar tensiunea de pas este tensiunea dintre două puncte de pe suprafața pământului în zona de propagare a curentului, separate unul de celălalt la o distanță de un pas. .

Tensiune de treaptă cu masă unică

Tensiunea de treaptă este definită de un segment a cărui lungime depinde de forma curbei de potențial, adică. de tipul electrodului de masă și variază de la o anumită valoare maximă la zero cu o modificare a distanței față de electrodul de masă.

Să presupunem că un electrod de pământ (electrod) este plasat în pământ în punctul O și curentul de defect de pământ trece prin acest electrod de pământ. În jurul electrodului de împământare, se formează o zonă de propagare a curentului de-a lungul pământului, adică zona de împământare, în afara căreia potențialul electric datorat curenților de pământ către pământ poate fi presupus în mod condiționat a fi zero.

Motivul pentru acest fenomen este că volumul de pământ prin care trece curentul de defecțiune la pământ crește cu distanța de la conductorul de împământare pe măsură ce curentul se propagă în pământ. La o distanță de 20 m sau mai mult de electrodul de împământare, volumul pământului crește atât de mult încât densitatea curentului devine foarte scăzută, tensiunea dintre punctele de pe pământ și punctele încă mai îndepărtate nu este detectabilă în niciun mod perceptibil.

Distribuția tensiunii la distanțe diferite de electrodul de împământare: 1 — curba de potențial 2 — curba care caracterizează modificarea tensiunii de pas

Dacă măsurați tensiunea Uz între punctele situate la distanțe diferite în fiecare direcție față de electrodul de masă și apoi construiți un grafic al dependenței acestor tensiuni de distanța până la electrodul de masă, veți obține o curbă de potențial) Dacă rupeți un Linia OH în secțiuni de lungime de 0,8 m, care corespunde lungimii pasului unei persoane, atunci picioarele sale pot fi în puncte cu potențial diferit. Cu cât este mai aproape de electrodul de masă, cu atât este mai mare tensiunea dintre aceste puncte de pe sol (Uab > Ubv; Ubw> Ubd)

Tensiunea de pas pentru punctele C și D este definită ca diferenta potentiala intre aceste puncte

Uw = Uv — Ur = Usb

unde B - factorul de tensiune de pas, ținând cont de forma curbei potențialului 1. Cele mai mari valori ale tensiunii de pas și ale factorului B vor fi la cea mai mică distanță de electrodul de împământare atunci când o persoană stă cu un picior pe împământare electrod, iar celălalt picior este eșalonat.

Curba 2 caracterizează modificarea tensiunii de pas.

Tensiuni de trepte periculoase pot apărea, de exemplu, în apropierea unui conductor sub tensiune care a căzut la pământ. În acest caz, este interzisă apropierea firului care se află pe pământ la o distanță mai mică de 8 — 10 m.

Nu există tensiune de treaptă dacă cineva se află fie pe o linie de potențial egal, fie în afara zonei de disipare a curentului.

Valorile maxime ale tensiunii de pas vor fi la cea mai mică distanță de electrodul de masă atunci când o persoană stă cu un picior direct pe electrodul de masă și celălalt picior la o distanță de un pas de acesta.Acest lucru se explică prin faptul că potențialul din jurul electrozilor de împământare este distribuit de-a lungul curbelor concave și, prin urmare, cea mai mare diferență este, de regulă, la începutul curbei.

Cele mai mici valori ale tensiunii de pas se vor afla la o distanță infinit de mare de electrodul de împământare, dar practic în afara câmpului de propagare a curentului, adică. peste 20 m. Nu va exista tensiune de treaptă atunci când se află în zona potențialelor scăzute (aproape de rece), pe o linie de potențial egal sau pe un picior (de aceea se recomandă părăsirea zonei de stropire a curentului prin sărind pe un picior şi aşezare pe picior pe o linie de potenţial egal).

Tensiune de treaptă cu masă de grup

În zona în care se află electrozii de împământare a grupului, tensiunea de treaptă este mai mică decât atunci când se utilizează un singur sistem de electrozi de împământare. Tensiunea de treaptă se modifică, de asemenea, de la o anumită valoare maximă la zero - cu distanța de la electrozi.

Tensiunea maximă de treaptă va fi, ca la o singură împământare, la începutul curbei de potențial, adică. când o persoană stă cu un picior direct pe electrod (sau pe o bucată de pământ sub care este îngropat electrodul) și cu celălalt picior la o distanță de un pas de electrod.

Tensiunea minimă de treaptă corespunde cazului în care o persoană stă pe „puncte” cu aceleași potențiale.

Pericol de tensiune de pas

Dacă se detectează împământare înainte de deconectarea secțiunii deteriorate, este interzisă apropierea de locul defectului la o distanță mai mică de 4 — 5 m în tabloul închis și 8 — 10 m în substații deschise.Dacă este necesar (de exemplu, pentru înlăturarea accidentului, pentru a ajuta victima), vă puteți apropia de locul pagubei la o distanță mai mică, dar trebuie să utilizați echipament de protecție: bocanci, galoșuri, covoare, scări de lemn etc. .n.

Când apare stresul pasului, apar contracții convulsive involuntare ale mușchilor picioarelor și, ca urmare, o persoană cade la pământ. În acest moment, acțiunea tensiunii de pas asupra persoanei încetează și apare o situație diferită, mai dificilă: în locul buclei inferioare, în corpul uman se formează o cale de curent nouă, mai periculoasă, de obicei de la mâini la picioare. , și o amenințare reală de șoc electric fatal. Dacă cădeți în zona de acțiune a tensiunii de treaptă, trebuie să părăsiți zona de pericol cu ​​pași minimi ("pas de gâscă").

Stresul de mers pe jos este deosebit de periculos pentru bovine, deoarece distanța pe care o parcurg aceste animale este foarte mare și stresul la care se află este mare. Cazurile de moarte de animale din cauza stresului treptat nu sunt neobișnuite.