2022-07-10 16:32:16

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综述

所谓跨步电压,就是指电气设备发生接地故障时,在接地电流入地点周围电位分布区行走的人,其两脚之间的电压。

电气设备碰壳或电力系统一相接地短路时,电流从接地极四散流出,在地面上形成不同的电位分布,人在走近短路地点时,两脚之间的电位差叫跨步电压。 

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基本信息

  • 中文名

    跨步电压

  • 本质

    电压的一种类型

  • 领域

    电力学

  • 距离

    8~10米以内

  • 安全电压

    幅值为0.6~30千伏

  • 危险电压

    幅值96千伏

折叠 编辑本段 概述

户外落雷可引起跨步电压危险户外落雷可引起跨步电压危险

跨步电压是指电气设备发生接地故障时,在接地电流入地点周围电位分布区行走的人,其两脚之间的电压

电气设备碰壳或电力系统一相接地短路时,电流接地极四散流出,在地面上形成不同的电位分布,人在走近短路地点时,两脚之间的电位差就称作跨步电压(电工行业习称跨步电势)。距电流入地点越近,跨步电压越高,反之越低。跨步电压主要产生于电力系统的接地短路电流

雷雨天气中,在雷电流通过接地装置时,也会产生跨步电压。

折叠 编辑本段 原理

跨步电压跨步电压

架空线路的一根带电导线断落在地上时,落地点与带电导线的电势相同,电流就会从导线的落地点向大地流散,于是地面上以导线落地点为中心,形成了一个电势分布区域,离落地点越远,电流越分散,地面电势也越低。

如果人或牲畜站在距离电线落地点8~10米以内,就可能发生触电事故,这种触电即跨步电压触电。人受到跨步电压时,电流虽然是沿着人的下身,从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路,没有经过人体的重要器官,好像比较安全。但是,因为人受到较高的跨步电压作用时,双脚会抽筋,使身体倒在地上。这不仅使作用于身体上的电流增加,而且使电流经过人体的路径改变,完全可能流经人体重要器官,如从头到手或脚。相关事件证明,人倒地后电流在体内持续作用2秒,就会致命。

折叠 编辑本段 实验验证

以牛进行验证表明,脉冲电压幅值为0.6~30千伏时,跨步电压和接触电压对牛的内部肌体没有任何损伤。如跨步电压的幅值提高到40~70千伏,而接触电压的幅值提高到42~56千伏时,牛的中枢神经系统血液循环机能受到影响。这是暂时性影响,经过休息后可以完全恢复,没有生命危险。

如跨步电压的幅值提高到96千伏,接触电压的幅值提高到74千伏时,牛的呼吸失常,心脏活动机能损伤,产生不可逆过程,有生命危险。

折叠 编辑本段 危害

当跨步电压达到40~50V时,将使人有触电危险,特别是跨步电压会使人摔倒进而加大人体的触电电压,甚至使人触电死亡。

折叠 编辑本段 预防

电压预防室外雷电天气可引发跨步电压危险室外雷电天气可引发跨步电压危险

应增设接地极改变跨步电压。增设垂直接地极对于降低接触电压和跨步电压具有非常显著的作用,一是垂直极的引入,降低了地电位升(GPR),而接触及跨步电压均与GPR有着直接的关系。二是因为增设垂直极后,大部分故障电流通过垂直极流入大地,相应减少了水平导体的散流量,因此地表面的水平方向电流密度大大减少,造成水平方向电场强度大大降低。

周边路面预防

为了避免跨步电压对人身的伤害,接地网外缘应该闭合,外缘各角应做成圆弧形。如仍不能满足跨步电位差的要求,可敷设水平均压带。接地网边沿经常有人通过的地方,可铺设砾石或沥青路面,也可敷设均压带。

人员预防

如果发现高压线铁塔倾斜或者电线断头下垂时,一定要迅速远避。

雷雨天气时,也要尽量减少跨步电压带来的伤害,如果在周围有落雷、周围有不均匀电压分布的紧急情况下,应赶快把双脚并在一起,然后马上用一条腿蹦离危险,逐步离开跨步电压区。

折叠 编辑本段 相关规定

中国有关标准规定,在大接地短路电流系统发生单相接地或同点两相接地时,地面水平距离0.8m两点间的电位差应满足下式的规定:

跨步电压跨步电压

式中Es为跨步电位差(V),ρ为人脚站立处的地表土壤电阻率(Ωm),t为接地短路电流的持续时间(s)。在小接地短路电流系统中发生单相接地时,一般并不迅速切除故障,接地电流的持续时间比较长,所以须把跨步电位差的允许值降低,此时跨步电位差应满足下式的规定: ES=50+0.2ρ

条件比较恶劣的场所,如矿井和水田,Es的允许值应适当降低。

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电气安全与电力可靠性

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