Wat is stapspanning

Stapspanning (stapspanning) wordt de spanning genoemd tussen twee punten van het stroomcircuit, die zich op een afstand van een stap van elkaar bevinden, waarop een persoon tegelijkertijd staat. De trapspanning is afhankelijk van de weerstand van de grond en de sterkte van de stroom die er doorheen vloeit.

Een stapspanning is de spanning tussen twee punten op de grond op een stapafstand die optreedt rond het punt van een aardfout in een spanningvoerende lijn. De grootste waarde van deze spanning wordt waargenomen op een afstand van 80 - 100 cm van het contactpunt van de draad met de grond, waarna deze snel afneemt en op een afstand van 20 m praktisch nul wordt.

Op het gebied van beschermende apparaten tegen elektrische schokken - aarding, aarding, enz. — van belang zijn in de eerste plaats de spanningen tussen punten op het aardoppervlak (of andere grond waarop een persoon staat) in het gebied van stroomvoortplanting van een geaarde elektrode.

Heel vaak worden aanraakspanningen en stapspanningen door elkaar gehaald.Aanraakspanning is het potentiaalverschil tussen twee punten van een elektrisch doel die tegelijkertijd door een persoon worden aangeraakt, en stapspanning is de spanning tussen twee punten op het aardoppervlak in de huidige voortplantingszone, van elkaar gescheiden door een afstand van één stap .

Stapspanning met enkele aarde

De stapspanning wordt bepaald door een segment waarvan de lengte afhangt van de vorm van de potentiaalcurve, d.w.z. van het type aardelektrode en varieert van een bepaalde maximale waarde tot nul met een verandering in de afstand tot de aardelektrode.

Stel dat er bij punt O een aardelektrode (elektrode) in de aarde wordt geplaatst en door deze aardelektrode loopt de aardfoutstroom. Rond de aardelektrode wordt een zone van stroomvoortplanting langs de grond gevormd, d.w.z. de aardingszone, waarbuiten de elektrische potentiaal als gevolg van de aardstromen naar de grond voorwaardelijk als nul kan worden aangenomen.

De reden voor dit fenomeen is dat het grondvolume waar de aardlekstroom doorheen gaat toeneemt met de afstand tot de aardgeleider terwijl de stroom zich in de grond voortplant. Op een afstand van 20 m of meer van de aardelektrode neemt het volume van de aarde zoveel toe dat de stroomdichtheid zeer laag wordt, de spanning tussen punten op de aarde en verder weg gelegen punten is op geen enkele manier waarneembaar.

Spanningsverdeling op verschillende afstanden van de aardelektrode: 1 — potentiaalcurve 2 — curve die de verandering in stapspanning karakteriseert

Als u de spanning Uz meet tussen punten die zich op verschillende afstanden in elke richting van de aardelektrode bevinden, en vervolgens een grafiek maakt van de afhankelijkheid van deze spanningen van de afstand tot de aardelektrode, krijgt u een potentiaalcurve) Als u een OH-lijn in secties van 0,8 m lang, wat overeenkomt met de lengte van de stap van een persoon, dan kunnen zijn voeten zich op punten met verschillende mogelijkheden bevinden. Hoe dichter bij de aardelektrode, hoe groter de spanning tussen deze punten op de grond (Uab > Ubv; Ubw > Ubd)

De stapspanning voor punten C en D wordt gedefinieerd als potentieel verschil tussen deze punten

Uw = Uv — Ur = Usb

waarbij B — de stapspanningsfactor, rekening houdend met de vorm van de potentiaalcurve 1. De grootste waarden van stapspanning en factor B bevinden zich op de kleinste afstand van de aardelektrode wanneer een persoon met één voet op de aarding staat elektrode en het andere been is gespreid.

Curve 2 kenmerkt de verandering in stapspanning.

Gevaarlijke stapspanningen kunnen bijvoorbeeld optreden in de buurt van een onder spanning staande geleider die op de grond is gevallen. In dit geval is het verboden om de draad die op de grond ligt te naderen op een afstand van minder dan 8 - 10 m.

Er is geen stapspanning als men op een lijn met gelijke potentiaal staat of buiten de stroomdissipatiezone staat.

Maximale stapspanningswaarden zijn op de kleinste afstand van de aardelektrode wanneer een persoon met één voet direct op de aardelektrode staat en de andere voet op een afstand van één stap er vanaf.Dit wordt verklaard door het feit dat de potentiaal rond de aardelektroden verdeeld is langs concave krommen, en daarom zit het grootste verschil in de regel aan het begin van de kromme.

De stapspanning met de kleinste waarden bevindt zich op een oneindig grote afstand van de aardelektrode, maar praktisch buiten het veld van stroomvoortplanting, d.w.z. meer dan 20 m. Er zal geen stapspanning zijn wanneer men in het gebied met lage (bijna koele) potentialen staat, op een lijn met gelijk potentiaal of op één voet staat (daarom wordt aanbevolen om het huidige spatgebied te verlaten door op één voet springen en per been op een lijn van gelijke potentiaal plaatsen).

Stapspanning met groepsaarding

In het gebied waar de groepsaardelektroden zich bevinden, is de stapspanning lager dan bij gebruik van een systeem met enkelvoudige aardelektroden. De stapspanning verandert ook van een bepaalde maximale waarde naar nul - met de afstand tot de elektroden.

De maximale trapspanning zal, net als bij een enkele aarde, aan het begin van de potentiaalcurve liggen, d.w.z. wanneer een persoon met één voet direct op de elektrode staat (of op een stuk grond waaronder de elektrode is begraven) en de andere voet op een steenworp afstand van de elektrode.

De minimale stapspanning komt overeen met het geval dat een persoon op "punten" staat met dezelfde potentialen.

Gevaar voor trapspanning

Als aarding wordt gedetecteerd voordat het beschadigde gedeelte wordt losgekoppeld, is het verboden om de locatie van de fout te naderen op een afstand van minder dan 4 - 5 m in gesloten schakelapparatuur en 8 - 10 m in open onderstations.Indien nodig (bijvoorbeeld om het ongeval te verhelpen, om het slachtoffer te helpen), kunt u de plaats van de schade op kortere afstand naderen, maar u moet beschermende uitrusting gebruiken: laarzen, overschoenen, tapijten, houten ladders, enz. .n.

Wanneer stapstress optreedt, treden onwillekeurige krampachtige samentrekkingen van de beenspieren op, met als gevolg dat een persoon op de grond valt. Op dit moment stopt de werking van de trapspanning op de persoon en ontstaat er een andere, moeilijkere situatie: in plaats van de onderste lus wordt een nieuw, gevaarlijker stroompad gevormd in het menselijk lichaam, meestal van de handen naar de voeten , en een reële dreiging van een dodelijke elektrische schok. Als je in het actiegebied van de trapspanning valt, moet je met minimale stappen ("ganzenstap") de gevarenzone verlaten.

Vooral voor rundvee is loopstress gevaarlijk, omdat de afstand die deze dieren afleggen erg lang is en de stress die ze ondergaan groot is. Gevallen van vee dat sterft door stapstress zijn niet ongewoon.