Vad är stegspänning
Stegspänning (stegspänning) kallas spänningen mellan två punkter i strömkretsen, belägna från varandra på ett stegs avstånd, på vilken en person står samtidigt. Stegspänningen beror på jordens motstånd och styrkan hos strömmen som flyter genom den.
En stegspänning är spänningen mellan två punkter på marken på ett stegavstånd som uppstår runt punkten för ett jordfel i en strömförande ledning. Det största värdet av denna spänning observeras på ett avstånd av 80 — 100 cm från kontaktpunkten för tråden med marken, varefter den snabbt minskar och på ett avstånd av 20 m praktiskt taget blir lika med noll.
Inom området för skyddsanordningar mot elektriska stötar - jordning, jordning etc. — Av intresse är främst spänningarna mellan punkter på jordytan (eller annan jord på vilken en person står) i området för strömutbredning från en jordad elektrod.
Mycket ofta förväxlas beröringsspänningar och stegspänningar.Beröringsspänning är potentialskillnaden mellan två punkter på ett elektriskt mål som samtidigt berörs av en person, och stegspänning är spänningen mellan två punkter på jordytan i den aktuella utbredningszonen, åtskilda från varandra med ett avstånd på ett steg .
Stegspänning med enkel jord
Stegspänningen definieras av ett segment vars längd beror på potentialkurvans form, dvs. av jordelektrodtyp och varierar från ett visst maxvärde till noll med en förändring i avståndet från jordelektroden.
Antag att en jordelektrod (elektrod) är placerad i jorden vid punkt O och jordfelsströmmen flyter genom denna jordelektrod. Runt jordningselektroden bildas en zon för strömutbredning längs marken, dvs jordningszonen, utanför vilken den elektriska potentialen på grund av jordströmmarna till marken villkorligt kan antas vara noll.
Orsaken till detta fenomen är att volymen jord genom vilken jordfelsströmmen passerar ökar med avståndet från jordledaren när strömmen fortplantar sig i marken. På ett avstånd av 20 m eller mer från jordningselektroden ökar jordens volym så mycket att strömtätheten blir mycket låg, spänningen mellan punkter på jorden och punkter ännu längre bort är inte detekterbar på något märkbart sätt.
Spänningsfördelning på olika avstånd från jordningselektroden: 1 — potentialkurva 2 — kurva som kännetecknar förändringen i stegspänningen
Om du mäter spänningen Uz mellan punkter som ligger på olika avstånd i varje riktning från jordelektroden, och sedan bygger en graf över dessa spänningars beroende av avståndet till jordelektroden, får du en potentialkurva) Om du bryter en OH-linje i sektioner med längd 0,8 m, vilket motsvarar längden på en persons steg, då kan hans fötter vara på punkter med olika potential. Ju närmare jordelektroden, desto större är spänningen mellan dessa punkter på marken (Uab > Ubv; Ubw> Ubd)
Stegspänningen för punkterna C och D definieras som möjlig skillnad mellan dessa punkter
Uw = Uv — Ur = Usb
där B — stegspänningsfaktorn, med hänsyn till potentialkurvans form 1. De största värdena på stegspänning och faktor B kommer att vara på det minsta avståndet från jordningselektroden när en person står med en fot på jordningen elektroden, och det andra benet är förskjutet.
Kurva 2 kännetecknar förändringen i stegspänning.
Farliga stegspänningar kan till exempel uppstå nära en strömförande ledare som fallit till marken. I detta fall är det förbjudet att närma sig tråden som ligger på marken på ett avstånd närmare än 8 — 10 m.
Det finns ingen stegspänning om man står antingen på en linje med lika potential eller utanför strömavledningszonen.
Maximala stegspänningsvärden kommer att vara på det minsta avståndet från jordelektroden när en person står med en fot direkt på jordelektroden och den andra foten på ett avstånd av ett steg från den.Detta förklaras av det faktum att potentialen runt jordningselektroderna är fördelad längs konkava kurvor, och därför är den största skillnaden som regel i början av kurvan.
De minsta värdena stegspänning kommer att vara på ett oändligt stort avstånd från jordningselektroden, men praktiskt taget utanför området för strömutbredning, dvs. över 20 m. Det kommer inte att finnas någon stegspänning när man står i området med låga (nära kalla) potentialer, på en linje med lika potential eller på en fot (därför rekommenderas att lämna det aktuella stänkområdet kl. hoppa på en fot och placera per ben på en linje med lika potential).
Stegspänning med gruppjord
I området där gruppjordelektroderna är placerade är stegspänningen lägre än när man använder ett enda jordelektrodsystem. Stegspänningen ändras också från ett visst maxvärde till noll — med avståndet från elektroderna.
Den maximala stegspänningen blir, som med en enskild jord, i början av potentialkurvan, d.v.s. när en person står med ena foten direkt på elektroden (eller på en markbit under vilken elektroden är begravd) och den andra foten på ett stegs avstånd från elektroden.
Minsta stegspänning motsvarar fallet när en person står på «punkter» med samma potentialer.
Risk för stegspänning
Om jordning upptäcks innan den skadade sektionen kopplas bort är det förbjudet att närma sig platsen för felet på ett avstånd av mindre än 4 — 5 m i slutna ställverk och 8 — 10 m i öppna transformatorstationer.Om det behövs (till exempel för att eliminera olyckan, för att hjälpa offret) kan du närma dig platsen för skadan på ett kortare avstånd, men du måste använda skyddsutrustning: stövlar, galoscher, mattor, trästegar, etc. .n.
När stegstress uppstår uppstår ofrivilliga konvulsiva sammandragningar av benmusklerna, och som ett resultat faller en person till marken. I detta ögonblick upphör stegspänningens verkan på personen och en annan, svårare situation uppstår: istället för den nedre slingan bildas en ny, farligare strömbana i människokroppen, vanligtvis från händerna till fötterna , och ett verkligt hot om dödlig elektrisk stöt. Om du hamnar i stegspänningens verkningszon måste du lämna farozonen med minimala steg ("gåssteg").
Gåstress är särskilt farligt för nötkreatur, eftersom sträckan dessa djur tar är mycket lång och stressen de är under är stor. Fall av boskap som dör av stegstress är inte ovanliga.