ما هو جهد الخطوة

يُطلق على جهد الخطوة (جهد الخطوة) الجهد بين نقطتين من الدائرة الحالية ، وتقعان عن بعضهما البعض على مسافة خطوة ، يقف عليها الشخص في نفس الوقت. يعتمد جهد الخطوة على مقاومة التربة وقوة التيار المتدفق خلالها.

جهد الخطوة هو الجهد بين نقطتين على الأرض على مسافة خطوة تحدث حول نقطة خطأ أرضي في خط مباشر. تُلاحظ أكبر قيمة لهذا الجهد على مسافة 80-100 سم من نقطة اتصال السلك بالأرض ، وبعد ذلك تنخفض بسرعة وعلى مسافة 20 مترًا تصبح عمليًا صفرًا.

في مجال أجهزة الحماية ضد الصدمات الكهربائية - التأريض ، التأريض ، إلخ. - الفائدة هي في المقام الأول الفولتية بين النقاط على سطح الأرض (أو أي أرضية أخرى يقف عليها الشخص) في منطقة انتشار التيار من قطب مؤرض.

في كثير من الأحيان يتم الخلط بين الفولتية التي تعمل باللمس والجهود الخطوة.جهد اللمس هو فرق الجهد بين نقطتين لهدف كهربائي يلمسه الشخص في وقت واحد ، والجهد التدريجي هو الجهد بين نقطتين على سطح الأرض في منطقة الانتشار الحالية ، مفصولة عن بعضهما البعض بمسافة خطوة واحدة .

خطوة الجهد مع أرضية واحدة

يتم تحديد جهد الخطوة بواسطة مقطع يعتمد طوله على شكل منحنى الجهد ، أي من نوع القطب الكهربائي الأرضي وتختلف من قيمة قصوى معينة إلى صفر مع تغيير في المسافة من القطب الكهربائي الأرضي.

لنفترض أن قطبًا أرضيًا (قطبًا كهربائيًا) تم وضعه في الأرض عند النقطة O وأن تيار الصدع الأرضي يتدفق عبر هذا القطب الأرضي. حول قطب التأريض ، يتم تشكيل منطقة انتشار التيار على طول الأرض ، أي منطقة التأريض ، والتي يمكن خارجها افتراض أن الجهد الكهربائي الناتج عن التيارات الأرضية إلى الأرض يساوي صفرًا.

سبب هذه الظاهرة هو أن حجم الأرض التي يمر من خلالها تيار الصدع الأرضي يزداد مع المسافة من موصل التأريض حيث ينتشر التيار في الأرض. على مسافة 20 مترًا أو أكثر من قطب التأريض ، يزداد حجم الأرض كثيرًا بحيث تصبح كثافة التيار منخفضة جدًا ، ولا يمكن اكتشاف الجهد بين النقاط على الأرض والنقاط البعيدة بأي طريقة يمكن إدراكها.

توزيع الجهد على مسافات مختلفة من قطب التأريض: 1 - منحنى الجهد 2 - منحنى يميز التغير في خطوة الجهد

إذا قمت بقياس الجهد الكهربي Uz بين نقاط تقع على مسافات مختلفة في كل اتجاه من القطب الكهربائي الأرضي ، ثم قمت ببناء رسم بياني لاعتماد هذه الفولتية على المسافة إلى القطب الكهربائي الأرضي ، فستحصل على منحنى محتمل) إذا كسرت خط OH في أقسام بطول 0.8 متر ، وهو ما يتوافق مع طول خطوة الشخص ، ثم يمكن أن تكون قدميه عند نقاط ذات إمكانات مختلفة. كلما اقتربنا من القطب الأرضي ، زاد الجهد بين هذه النقاط على الأرض (Uab> Ubv ؛ Ubw> Ubd)

يتم تعريف جهد الخطوة للنقطتين C و D على أنهما التباينات المحتملة بين هذه النقاط

Uw = Uv - Ur = Usb

حيث B - عامل الجهد الخطوة ، مع الأخذ في الاعتبار شكل المنحنى المحتمل 1. ستكون أكبر قيم جهد الخطوة والعامل B على أصغر مسافة من قطب التأريض عندما يقف الشخص بقدم واحدة على الأرض قطب كهربائي ، والساق الأخرى متداخلة.

المنحنى 2 يميز التغيير في خطوة الجهد.

يمكن لجهود الخطوة الخطرة ، على سبيل المثال ، أن تحدث بالقرب من موصل حي سقط على الأرض. في هذه الحالة ، يُمنع الاقتراب من السلك الملقى على الأرض على مسافة أقرب من 8-10 م.

لا توجد خطوة جهد إذا كان المرء يقف إما على خط من الجهد المتساوي أو خارج منطقة التبديد الحالية.

ستكون قيم الجهد القصوى للخطوة عند أصغر مسافة من القطب الأرضي عندما يقف الشخص بقدم واحدة مباشرة على القطب الأرضي والقدم الأخرى على مسافة خطوة واحدة منه.يفسر ذلك حقيقة أن الجهد حول أقطاب التأريض يتم توزيعه على طول منحنيات مقعرة ، وبالتالي يكون الاختلاف الأكبر ، كقاعدة عامة ، في بداية المنحنى.

ستكون أصغر قيم خطوة للجهد على مسافة كبيرة بشكل لا نهائي من قطب التأريض ، ولكن عمليًا خارج مجال انتشار التيار ، أي أكثر من 20 مترًا. لن يكون هناك خطوة للجهد عندما يقف المرء في منطقة الإمكانات المنخفضة (القريبة من البرودة) ، على خط من الإمكانات المتساوية أو على قدم واحدة (لذلك يوصى بمغادرة منطقة التدفق الحالية بواسطة القفز على قدم واحدة ووضع كل رجل على خط متساوي الإمكانات).

خطوة الجهد مع مجموعة الأرض

في المنطقة التي توجد بها الأقطاب الكهربائية الأرضية للمجموعة ، يكون جهد الخطوة أقل مما هو عليه عند استخدام نظام قطب أرضي واحد. يتغير جهد الخطوة أيضًا من قيمة قصوى معينة إلى صفر - مع المسافة من الأقطاب الكهربائية.

سيكون الحد الأقصى لجهد الخطوة ، كما هو الحال مع الأرض الواحدة ، في بداية المنحنى المحتمل ، أي عندما يقف شخص بإحدى قدميه مباشرة على القطب (أو على قطعة أرض مدفون تحتها القطب) والقدم الأخرى على مسافة خطوة من القطب.

يتوافق الحد الأدنى لجهد الخطوة مع الحالة عندما يقف الشخص على «نقاط» بنفس الإمكانات.

خطر خطوة الجهد

إذا تم الكشف عن التأريض قبل فصل القسم التالف ، يُحظر الاقتراب من موقع العطل على مسافة أقل من 4-5 أمتار في المفاتيح الكهربائية المغلقة و8-10 أمتار في المحطات الفرعية المفتوحة.إذا لزم الأمر (على سبيل المثال ، للتخلص من الحادث ، لمساعدة الضحية) ، يمكنك الاقتراب من مكان الضرر على مسافة أقصر ، ولكن يجب عليك استخدام معدات الحماية: الأحذية ، والسجاد ، والسلالم الخشبية ، وما إلى ذلك. ن.

عندما يحدث إجهاد الخطوة ، تحدث تقلصات متشنجة لا إرادية لعضلات الساق ، ونتيجة لذلك ، يسقط الشخص على الأرض. في هذه اللحظة ، يتوقف عمل خطوة الجهد على الشخص وينشأ موقف مختلف أكثر صعوبة: بدلاً من الحلقة السفلية ، يتشكل مسار تيار جديد أكثر خطورة في جسم الإنسان ، عادةً من اليدين إلى القدمين ، وتهديد حقيقي بصدمة كهربائية قاتلة. إذا وقعت في منطقة عمل جهد الخطوة ، فيجب عليك مغادرة منطقة الخطر بأقل عدد من الخطوات ("خطوة أوزة").

يعد إجهاد المشي أمرًا خطيرًا بشكل خاص على الماشية ، لأن المسافة التي تستغرقها هذه الحيوانات طويلة جدًا والضغط الذي تتعرض له بشكل كبير. حالات نفوق الماشية من الإجهاد التدريجي ليست غير شائعة.