Kas ir pakāpiena spriegums

Pakāpiena spriegumu (pakāpiena spriegumu) sauc par spriegumu starp diviem strāvas ķēdes punktiem, kas atrodas viens no otra pakāpiena attālumā, uz kuriem vienlaikus stāv cilvēks. Pakāpiena spriegums ir atkarīgs no augsnes pretestības un caur to plūstošās strāvas stipruma.

Pakāpiena spriegums ir spriegums starp diviem punktiem uz zemes soļa attālumā, kas rodas ap zemējuma defekta punktu strāvas līnijā. Vislielākā šī sprieguma vērtība tiek novērota 80 — 100 cm attālumā no stieples saskares punkta ar zemi, pēc tam tas strauji samazinās un 20 m attālumā praktiski kļūst vienāds ar nulli.

Aizsardzības ierīču jomā pret elektrošoku - zemējums, zemējums utt. — galvenokārt interesē spriegumi starp punktiem uz zemes virsmas (vai cita zemes, uz kuras cilvēks stāv) strāvas izplatīšanās zonā no iezemēta elektroda.

Ļoti bieži tiek sajaukti pieskāriena spriegumi un soļu spriegumi.Pieskāriena spriegums ir potenciālu starpība starp diviem elektriskā mērķa punktiem, kuriem vienlaikus pieskaras cilvēks, un pakāpiena spriegums ir spriegums starp diviem zemes virsmas punktiem strāvas izplatīšanās zonā, kas ir atdalīti viens no otra ar viena soļa attālumu. .

Pakāpju spriegums ar vienu zemējumu

Pakāpiena spriegumu nosaka segments, kura garums ir atkarīgs no potenciāla līknes formas, t.i. zemējuma elektroda tipa un mainās no noteiktas maksimālās vērtības līdz nullei, mainoties attālumam no zemējuma elektroda.

Pieņemsim, ka punktā O zemē ir ievietots zemējuma elektrods (elektrods) un caur šo zemējuma elektrodu plūst zemējuma defekta strāva. Ap zemējuma elektrodu veidojas strāvas izplatīšanās zona gar zemi, t.i., zemējuma zona, ārpus kuras elektrisko potenciālu, kas rodas zemējuma strāvu dēļ, var nosacīti pieņemt, ka tas ir nulle.

Šīs parādības iemesls ir tas, ka zemes tilpums, caur kuru iet zemējuma defekta strāva, palielinās līdz ar attālumu no zemējuma vadītāja, strāvai izplatoties zemē. 20 m vai vairāk attālumā no zemējuma elektroda zemes tilpums palielinās tik daudz, ka strāvas blīvums kļūst ļoti zems, spriegums starp punktiem uz zemes un punktiem vēl tālāk nav nosakāms nekādā manāmā veidā.

Sprieguma sadalījums dažādos attālumos no zemējuma elektroda: 1 — potenciāla līkne 2 — līkne, kas raksturo pakāpiena sprieguma izmaiņas

Ja izmērīsit spriegumu Uz starp punktiem, kas atrodas dažādos attālumos katrā virzienā no zemējuma elektroda, un pēc tam izveidosit grafiku par šo spriegumu atkarību no attāluma līdz zemējuma elektrodam, jūs iegūsit potenciāla līkni.) Ja pārtrauksit OH līnija 0,8 m garuma posmos, kas atbilst cilvēka soļa garumam, tad viņa pēdas var atrasties dažāda potenciāla punktos. Jo tuvāk zemējuma elektrodam, jo ​​lielāks spriegums starp šiem punktiem uz zemes (Uab > Ubv; Ubw > Ubd)

Pakāpiena spriegums punktiem C un D ir definēts kā iespējamā atšķirība starp šiem punktiem

Uw = Uv — Ur = Usb

kur B — pakāpiena sprieguma koeficients, ņemot vērā potenciāla līknes formu 1. Vislielākās pakāpiena sprieguma un faktora B vērtības būs vismazākajā attālumā no zemējuma elektroda, kad cilvēks stāv ar vienu kāju uz zemējuma elektrods, un otra kāja ir izliekta.

2. līkne raksturo pakāpiena sprieguma izmaiņas.

Bīstami soļu spriegumi var rasties, piemēram, zemē nokrituša vadītāja tuvumā. Šajā gadījumā ir aizliegts tuvoties zemē guļošajam vadam tuvāk par 8–10 m.

Pakāpiena sprieguma nav, ja cilvēks stāv uz līnijas ar vienādu potenciālu vai ārpus strāvas izkliedes zonas.

Maksimālās pakāpiena sprieguma vērtības būs mazākajā attālumā no zemējuma elektroda, kad cilvēks stāv ar vienu kāju tieši uz zemējuma elektroda un otru kāju viena soļa attālumā no tā.Tas izskaidrojams ar to, ka potenciāls ap zemējuma elektrodiem ir sadalīts pa ieliektām līknēm, un tāpēc lielākā atšķirība parasti ir līknes sākumā.

Vismazākās pakāpes sprieguma vērtības būs bezgalīgi lielā attālumā no zemējuma elektroda, bet praktiski ārpus strāvas izplatīšanās lauka, t.i. virs 20 m. Stāvot zemu (tuvu vēsam) potenciālu zonā, uz vienāda potenciāla līnijas vai uz vienas kājas, nebūs pakāpiena sprieguma (tāpēc ieteicams atstāt strāvas šļakatu zonu līdz plkst. lecot uz vienas kājas un novietojot katru kāju uz vienāda potenciāla līnijas).

Pakāpju spriegums ar grupas zemējumu

Apgabalā, kur atrodas grupas zemējuma elektrodi, pakāpiena spriegums ir mazāks nekā tad, ja tiek izmantota viena zemējuma elektrodu sistēma. Pakāpiena spriegums mainās arī no noteiktas maksimālās vērtības uz nulli - atkarībā no attāluma no elektrodiem.

Maksimālais pakāpiena spriegums būs, tāpat kā ar vienu zemējumu, potenciāla līknes sākumā, t.i. kad cilvēks stāv ar vienu kāju tieši uz elektroda (vai uz zemes gabala, zem kura ir ierakts elektrods), bet otru kāju soļa attālumā no elektroda.

Minimālais pakāpiena spriegums atbilst gadījumam, kad cilvēks stāv uz «punktiem» ar vienādiem potenciāliem.

Pakāpju sprieguma briesmas

Ja pirms bojātā posma atvienošanas konstatē zemējumu, bojājuma vietai aizliegts tuvoties mazāk nekā 4 — 5 m attālumā slēgtās sadales iekārtās un 8 — 10 m attālumā atklātās apakšstacijās.Nepieciešamības gadījumā (piemēram, nelaimes gadījuma likvidēšanai, palīdzības sniegšanai cietušajam) bojājuma vietai var tuvoties mazākā attālumā, bet jālieto aizsarglīdzekļi: zābaki, galošas, paklāji, koka kāpnes u.c..n.

Kad rodas soļu stress, rodas patvaļīgas kāju muskuļu konvulsīvas kontrakcijas, kā rezultātā cilvēks nokrīt zemē. Šajā brīdī pakāpju sprieguma iedarbība uz cilvēku beidzas un rodas cita, sarežģītāka situācija: apakšējās cilpas vietā cilvēka ķermenī veidojas jauns, bīstamāks strāvas ceļš, parasti no rokām līdz pēdām. , un reāli nāvējoša elektriskās strāvas trieciena draudi. Ja iekrītat pakāpiena sprieguma darbības zonā, bīstamā zona ir jāatstāj ar minimāliem soļiem ("zoss solis").

Stress, ejot kājām, ir īpaši bīstams liellopiem, jo ​​attālums, ko šie dzīvnieki veic, ir ļoti liels, un stress, ko viņi izjūt, ir liels. Gadījumi, kad mājlopi mirst no stresa uz soļiem, nav nekas neparasts.