Čo je krokové napätie
Krokové napätie (krokové napätie) sa nazýva napätie medzi dvoma bodmi prúdového obvodu, ktoré sú od seba vzdialené vo vzdialenosti jedného kroku, na ktorých človek súčasne stojí. Krokové napätie závisí od odporu pôdy a sily prúdu, ktorý ňou preteká.
Krokové napätie je napätie medzi dvoma bodmi na zemi v skokovej vzdialenosti, ktoré sa vyskytuje okolo bodu zemného spojenia v živom vedení. Najväčšia hodnota tohto napätia sa pozoruje vo vzdialenosti 80 - 100 cm od bodu kontaktu drôtu so zemou, potom rýchlo klesá a vo vzdialenosti 20 m sa prakticky rovná nule.
V oblasti ochranných zariadení proti úrazu elektrickým prúdom - uzemnenie, uzemnenie a pod. — zaujímavé sú predovšetkým napätia medzi bodmi na povrchu zeme (alebo inej pôdy, na ktorej človek stojí) v oblasti šírenia prúdu z uzemnenej elektródy.
Veľmi často dochádza k zámene dotykového napätia a krokového napätia.Dotykové napätie je potenciálny rozdiel medzi dvoma bodmi elektrického terča, ktorých sa človek súčasne dotkne, a skokové napätie je napätie medzi dvoma bodmi na zemskom povrchu v zóne šírenia prúdu, ktoré sú od seba oddelené vzdialenosťou jedného kroku. .
Krokové napätie s jednou zemou
Krokové napätie je definované segmentom, ktorého dĺžka závisí od tvaru krivky potenciálu, t.j. typu uzemňovacej elektródy a mení sa od určitej maximálnej hodnoty po nulu so zmenou vzdialenosti od uzemňovacej elektródy.
Predpokladajme, že uzemňovacia elektróda (elektróda) je umiestnená v zemi v bode O a cez túto uzemňovaciu elektródu preteká zemný poruchový prúd. Okolo uzemňovacej elektródy sa vytvorí zóna šírenia prúdu pozdĺž zeme, t.j. uzemňovacia zóna, mimo ktorej možno podmienečne predpokladať, že elektrický potenciál v dôsledku zemných prúdov do zeme je nulový.
Dôvodom tohto javu je, že objem zeme, cez ktorý prechádza zemný poruchový prúd, sa zvyšuje so vzdialenosťou od uzemňovacieho vodiča, keď sa prúd šíri do zeme. Vo vzdialenosti 20 m alebo viac od uzemňovacej elektródy sa objem zeme zväčší natoľko, že hustota prúdu sa veľmi zníži, napätie medzi bodmi na zemi a bodmi ešte ďalej nie je badateľné žiadnym spôsobom.
Rozloženie napätia v rôznych vzdialenostiach od uzemňovacej elektródy: 1 — krivka potenciálu 2 — krivka charakterizujúca zmenu skokového napätia
Ak zmeriate napätie Uz medzi bodmi umiestnenými v rôznych vzdialenostiach v každom smere od uzemňovacej elektródy a potom vytvoríte graf závislosti týchto napätí od vzdialenosti k uzemňovacej elektróde, dostanete krivku potenciálu) Ak prerušíte OH čiara v úsekoch dĺžky 0,8 m, čo zodpovedá dĺžke kroku človeka, potom jeho chodidlá môžu byť v bodoch rôzneho potenciálu. Čím bližšie k uzemňovacej elektróde, tým väčšie je napätie medzi týmito bodmi na zemi (Uab > Ubv; Ubw > Ubd)
Krokové napätie pre body C a D je definované ako potenciálny rozdiel medzi týmito bodmi
Uw = Uv — Ur = Usb
kde B — krokový faktor napätia, berúc do úvahy tvar krivky potenciálu 1. Najväčšie hodnoty skokového napätia a faktora B budú v najmenšej vzdialenosti od uzemňovacej elektródy, keď osoba stojí jednou nohou na uzemnení elektróda a druhá noha je posunutá.
Krivka 2 charakterizuje zmenu krokového napätia.
Nebezpečné skokové napätia sa môžu vyskytnúť napríklad v blízkosti vodiča pod napätím, ktorý spadol na zem. V tomto prípade je zakázané približovať sa k drôtu ležiacemu na zemi na vzdialenosť menšiu ako 8 — 10 m.
Neexistuje žiadne skokové napätie, ak stojíte buď na vedení s rovnakým potenciálom, alebo mimo zóny rozptylu prúdu.
Maximálne hodnoty krokového napätia budú v najmenšej vzdialenosti od uzemňovacej elektródy, keď osoba stojí jednou nohou priamo na uzemňovacej elektróde a druhou nohou vo vzdialenosti jedného kroku od nej.Vysvetľuje sa to tým, že potenciál okolo uzemňovacích elektród je rozložený pozdĺž konkávnych kriviek, a preto je najväčší rozdiel spravidla na začiatku krivky.
Najmenšie hodnoty krokového napätia budú v nekonečne veľkej vzdialenosti od uzemňovacej elektródy, ale prakticky mimo poľa šírenia prúdu, t.j. nad 20 m. Ak stojíte v oblasti nízkych (takmer chladných) potenciálov, na vedení rovnakého potenciálu alebo na jednej nohe, nebude existovať žiadne skokové napätie (preto sa odporúča opustiť aktuálnu oblasť rozstreku o skákanie na jednej nohe a umiestnenie na jednu nohu na čiaru rovnakého potenciálu).
Krokové napätie so skupinovým uzemnením
V oblasti, kde sa nachádzajú skupinové uzemňovacie elektródy, je skokové napätie menšie ako pri použití systému s jednou uzemňovacou elektródou. Krokové napätie sa tiež mení z určitej maximálnej hodnoty na nulu - so vzdialenosťou od elektród.
Maximálne skokové napätie bude ako pri jedinej zemi na začiatku krivky potenciálu, t.j. keď človek stojí jednou nohou priamo na elektróde (alebo na kúsku zeme, pod ktorým je elektróda pochovaná) a druhou nohou vo vzdialenosti jedného kroku od elektródy.
Minimálne krokové napätie zodpovedá prípadu, keď osoba stojí na «bodoch» s rovnakými potenciálmi.
Nebezpečenstvo krokového napätia
Ak sa pred odpojením poškodeného úseku zistí uzemnenie, je zakázané približovať sa k miestu poruchy na vzdialenosť menšiu ako 4 — 5 m v uzavretom rozvádzači a 8 — 10 m v otvorených rozvodniach.V prípade potreby (napr. na odstránenie nehody, na pomoc postihnutému) sa môžete priblížiť k miestu poškodenia na kratšiu vzdialenosť, ale musíte použiť ochranné prostriedky: čižmy, galoše, koberce, drevené rebríky a pod.
Pri skokovom strese dochádza k mimovoľným kŕčovitým kontrakciám svalov nôh a následkom toho človek padá na zem. V tomto momente pôsobenie krokového napätia na človeka ustáva a nastáva iná, ťažšia situácia: namiesto spodnej slučky sa v ľudskom tele vytvára nová, nebezpečnejšia dráha prúdu, zvyčajne z rúk na nohy. a reálna hrozba smrteľného úrazu elektrickým prúdom. Ak spadnete do zóny pôsobenia krokového napätia, musíte nebezpečnú zónu opustiť s minimálnymi krokmi ("husí krok").
Stres z chôdze je obzvlášť nebezpečný pre hovädzí dobytok, pretože vzdialenosť, ktorú tieto zvieratá prejdú, je veľmi dlhá a stres, ktorému sú vystavené, je veľký. Prípady úhynu dobytka v dôsledku skokového stresu nie sú nezvyčajné.