Краткий ответ
Напряжение прикосновения \(U_{\text{пр}}\) возникает, когда человек одновременно касается корпуса электроустановки, оказавшегося под напряжением, и земли.
\[ U_{\text{пр}}=\left|\varphi_{\text{корпуса}}-\varphi_{\text{земли под ногами}}\right|. \]Напряжение шага \(U_{\text{ш}}\) возникает, когда ноги человека находятся в двух точках земли с разными потенциалами.
\[ U_{\text{ш}}=\left|\varphi_1-\varphi_2\right|. \]
1. Схема формирования напряжения прикосновения
При повреждении изоляции фазный провод касается металлического корпуса:
Фазный провод
│
повреждение
│
┌────────────┐
│ корпус │ ← потенциал φк
└─────┬──────┘
│
заземлитель
│
↓ ток в землю
────────────┴──────────────── земля
●
ноги человека
Если человек касается корпуса рукой, ток может пройти по пути:
корпус → рука → тело → ноги → земля → заземлитель → источник
Корпус и земля под ногами имеют разные потенциалы, поэтому между рукой и ногами возникает напряжение прикосновения:
\[ U_{\text{пр}}=\left|\varphi_{\text{к}}-\varphi_{\text{н}}\right|. \]
Чем больше ток замыкания и сопротивление заземления, тем выше потенциал корпуса и опаснее прикосновение.
2. Схема формирования напряжения шага
Ток от заземлителя растекается в земле. Потенциал земли уменьшается по мере удаления от места замыкания:
заземлитель
●
ток в землю
↙ ↓ ↘
φ1 ●────────────● φ2
левая нога правая нога
← шаг →
Uш = |φ1 − φ2|
Ближайшая к заземлителю нога находится под большим потенциалом, чем дальняя. Поэтому между ногами возникает напряжение шага:
\[ U_{\text{ш}}=\left|\varphi_1-\varphi_2\right|. \]
Ток при этом проходит по пути:
земля → одна нога → тело → другая нога → земля
Обычно чем длиннее шаг и чем ближе человек к месту замыкания, тем больше напряжение шага.
Как различить
| Вид напряжения | Между какими точками возникает |
|---|---|
| Напряжение прикосновения | между корпусом и землёй под ногами |
| Напряжение шага | между двумя точками земли, где стоят ноги |
Проверка: если обе ноги находятся в одной точке земли, напряжение шага почти равно нулю. Если корпус и земля имеют одинаковый потенциал, напряжение прикосновения отсутствует.
В реальной электроустановке нельзя проверять это экспериментально. При попадании в зону замыкания выходят мелкими скользящими шагами, не отрывая стопы далеко друг от друга.
