Напряжение прикосновения и шаговое напряжение. Методы защиты от них.

Стекание тока в землю происходит только через проводник, на­ходящийся в непосредственном контакте с землей, который называ­ется заземлителем или электродом.

При стекании тока в землю происходит резкое снижение потен­циала заземлившейся токоведущей части до значения (В), равно­го произведению тока, стекающего в землю (А), на сопротивле­ние, которое этот ток встречает на своем пути (Ом):

Однако при этом возникают и отрицательные явления, а именно, появление потенциалов на заземлителе и находящихся в контакте с ним металлических частях, а также на поверхности грунта вокруг места стекания тока в землю, что может представлять опасность для жизни человека.

Характер распределения потенциалов на поверхности земли, т.е. изменение значения потенциала при изменениях расстояния до за­землителя, можно оценить, рассмотрев случай стекания тока (А) в землю через наиболее простой заземлитель - полушар радиусом r (м).

В объеме земли, где проходит ток, возникает так называемое «поле растекания тока». В реальных условиях уже на расстоянии 20 м от заземлителя сечение слоя земли, по которому проходит ток, оказывается столь большим, что плотность тока здесь практически равна нулю. Следовательно, и поле растекания можно считать рас­пространяющимся лишь на расстояние 20 м от заземлителя.

Напряжение прикосновения (В) есть напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

В устройствах защитных заземлений, занулений и т.п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя , а другая - потенциал основания в том месте, где стоит человек . В этом случае напря­жение прикосновения будет

.

Напряжение шага (В) есть напряжение между двумя точка­ми цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. При этом длина шага а при­нимается равной 0, 8 м. Таким образом,

где и - потенциалы точек, на которых стоит человек.

Напряжение шага представляет собой также падение напряжения в сопротивлении тела человека , (Ом):

где - ток, проходящий через человека по пути нога - нога, А.