26.Напряжение прикосновения и шага. При одиночном заземлителе и групповом.

1) Напряжение прикосновения U_пр - напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.U_пр = I_h R_h,где I_h — ток, проходящий через человека по пути "рука - ноги",

R_h — сопротивление тела человека.U_пр = φ_рук - φ_осн

Если принять во внимание характер изменения потенциала по поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растеканию тока основания, то  U_пр = φ_зα₁,

где α₁ — коэффициент прикосновения, учитывающим форму потенциальной кривой:

α₁ = (φ_рук - φ_осн)/φ_рук ≤1 т.е.,чем дальше от заземлителя, тем опаснее прикосновение (больше напряжение).

.а) Напряжение прикосновения при одиночном заземлителе

б) Напряжение прикосновения при групповом заземлителе

(φ_рук - φ_осн) = φ_зα₁, φ_рукα₁= I_h (R_h +R_осн). - разность потенциалов приложена к сопротивлен ию тела человека R_h и к последовательно соединенному с ним сопротивлению основания R_осн, на котором стоит человек, заменив в этом выражении ток I_h, проходящий через человека, его значением, получим: φ_рукα₁= U_пр (R_h +R_осн)/R_h. Откуда напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания: U_пр = φ_зα₁R_h/(R_h +R_осн) или U_пр = φ_зα₁α₂

где α₂ — коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек.

27. Напряжение шага. При одиночном заземлителе и групповом.

Напряжение шага - напряжение между двумя точками цепи тока, на которых одновременно стоит человек(≈0,8 м) :U_ш = I_h R_h, 

где I_h — ток, проходящий через человека по пути нога — нога,

R_h — сопротивление тела человека.

Без учета сопротивления растеканию тока основания напряжением шага будет являться разность потенциалов φ_х и φ_х+а двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, которые находятся на расстоянии х и (х + а) от заземлителя и на расстоянии шага одна от другой и на которых стоит человек.U_ш =φ_х - φ_х+а.

Поскольку φ_х, и φ_х+а являются частями потенциала заземлителя φ_з, то разность их также есть часть этого потенциала. Поэтому это выражение мы вправе записать в виде:U_ш =φ_з β₁

где β₁ — коэффициент напряжения шага или просто коэффициент шага, учитывающий форму потенциальной кривой:

β₁ = (φ_х - φ_х+а)/φ_з < 1

а) напряжение шага при одиночном заземлителе;

Наибольшие значения U_ш и β₁ будут при наименьшем расстоянии от заземлителя, когда человек одной ногой стоит непосредственно на заземлителе, а другой — на расстоянии шага от него. Наименьшие значения U_ш и β₁, будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, т. е. за пределами поля растекания тока (практически дальше 20 м). В этом месте U_ш > 0 и β₁> 0.

б) напряжение шага при групповом заземлителе.

В пределах площади, на которой размещены электроды группового заземлителя, напряжение шага меньше, чем при одиночном заземлителе, но также изменяется от некоторого максимального значения до нуля при удалении от электродов.

Наибольшее напряжение шага будет, когда человек одной ногой стоит непосредственно на электроде (или на участке земли, под которым зарыт электрод), а другой — на расстоянии шага от электрода. Наименьшее напряжение шага соответствует случаю, когда человек стоит на “точках” с одинаковыми потенциалами; в этом случае U_ш= 0. U_ш = φ_х - φ_х+а = φ_з β₁, φ_з β₁ = I_h(R_h+R_осн) = U_ш(R_h+2R_н)/R_h, U_ш = φ_з β₁ R_h/(R_h+R_осн) = φ_з β₁ β₂

β2- коэ-т напряжения шага, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек.