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跨步電壓

鎖定
跨步電壓,是指電氣設備發生接地故障時,在接地電流入地點周圍電位分佈區行走的人,其兩腳之間的電壓。
中文名
跨步電壓
拼    音
kuà bù diàn yā
注    音
ㄎㄨㄚˋ ㄅㄨˋ ㄉㄧㄢˋ ㄧㄚ
距離範圍
8~10米以內
安全電壓
幅值為0.6~30千伏
危險電壓
幅值96千伏
本    質
電壓的一種類型
領    域
電氣工程,高電壓與絕緣

跨步電壓定義

跨步電壓 跨步電壓
架空線路的一根帶電導線斷落在地上時,落地點與帶電導線的電勢相同,電流就會從導線的落地點向大地流散,於是地面上以導線落地點為中心,形成了一個電勢分佈區域,離落地點越遠,電流越分散,地面電勢也越低。如果人或牲畜站在距離電線落地點8~10米以內。就可能發生觸電事故,這種觸電叫做跨步電壓觸電
人受到跨步電壓時,電流雖然是沿着人的下身,從腳經腿、胯部又到腳與大地形成通路,沒有經過人體的重要器官,好像比較安全。但是實際並非如此。因為人受到較高的跨步電壓作用時,雙腳會抽筋,使身體倒在地上。這不僅使作用於身體上的電流增加,而且使電流經過人體的路徑改變,完全可能流經人體重要器官,如從頭到手或腳。經驗證明,人倒地後電流在體內持續作用2秒鐘,這種觸電就會致命。

跨步電壓試驗結果證明

脈衝電壓幅值為0.6~30千伏時,跨步電壓和接觸電壓對牛的內部肌體沒有任何損傷。
跨步電壓的演示圖 跨步電壓的演示圖
如跨步電壓的幅值提高到40~70千伏,而接觸電壓的幅值提高到42~56千伏時,牛的中樞神經系統血液循環機能受到影響。這是暫時性影響,經過休息後可以完全恢復,沒有生命危險。
如跨步電壓的幅值提高到96千伏,接觸電壓的幅值提高到74千伏時,牛的呼吸失常,心臟活動機能損傷,產生不可逆過程,有生命危險。
一旦誤入跨步電壓區,應邁小步,雙腳不要同時落地,最好一隻腳跳走,朝接地點相反的地區走,逐步離開跨步電壓區。

跨步電壓危害

當跨步電壓達到40~50V時,將使人有觸電危險,特別是跨步電壓會使人摔倒進而加大人體的觸電電壓,甚至會使人發生觸電死亡。
當電氣設備發生接地故障,接地電流通過接地體向大地流散,在地面上形成分佈電位。這時若人們在接地短路點周圍行走,其兩腳之間(人的跨步一般按0.8米來考慮)的電位差,就是跨步電壓。由跨步電壓引起的人體觸電,稱為跨步電壓觸電。
人體受到跨步電壓作用時,人體雖然沒有直接與帶電導體接觸,也沒有放弧現象,但電流是沿着人的下身;從一隻腳經胯部到另一隻腳,與大地形成通路。觸電時先是感覺腳發麻,後是跌倒。當觸到較高的跨步電壓時,雙腳會抽筋而倒在地上。跌倒後,由於頭腳之間的距離大,故作用於身體上的電壓增高,觸電電流相應增大,而且也有可能使電流經過人體的路徑改變為經過人體的重要器官,如從頭到腳或從頭到手。因而增加觸電的危害性。人體倒地後,電壓持續2秒鐘,人就會有致命危險。
跨步電壓的大小決定於人體離接地點的距離,距離越遠,跨步電壓數值越小,在遠離接地點20米以外處,電位近似於零越接近接地點,跨步電壓越高。 [1] 

跨步電壓預防措施

1.利用多種形式,各種宣傳媒介,如黑板報、村廣播、村民大會、放電影、田間地頭、中小學生課堂等進行安全用電常識的宣傳工作,講跨步電壓觸電的危害及後果。 [1] 
2.村電工負責每年對本村供電區內的全部電力設備進行春檢和秋檢,落實安全措施,堵塞漏洞,預防事故的發生。 [1] 
3.架空線和接户線要經常維護,定期進行全面巡視檢查,遇有大風、雨、雪、霧、冰雹、洪水等惡劣天氣和用電高峯季節,要增加巡視檢查次數和夜巡次數,對危及用電安全的設備、線路及時處理或採取暫停供電的應急措施。 [1] 
4.在事故停電漏電保護器動作後,必須立即進行巡視檢查,排除故障後方可恢復送電。 [1] 
5.在平時工作或行走時,一定要格外小心,當發現設備出現接地故障或導線斷落地時,要遠離導線落地點。 [1] 
6.一旦不小心跨入斷導線落地點且感覺到跨步電壓時,應趕快雙腳併攏或用一隻腳跳離斷線落地點。 [1] 
7.當必須進人斷線點救人或排除故障時,一定要穿絕緣靴 [1] 

跨步電壓電壓介紹

1.接觸電壓接觸電壓觸電。當電氣設備因絕緣損壞而發生接地故障時,如人體的兩個部分(通常是手和腳)同時觸及漏電設備的外殼和地面,人體兩部分分別處於不同的電位,其間的電位差即為接觸電壓,用Ut 表示。觸電者手部電位為Ud(即設備外殼電位)、腳部電位為U,手腳之間的電位差Ut=Ud-U便是該觸電者承受的接觸電壓。顯然,接觸電壓的大小隨人體站立點的位置而異,人體距離接地極越遠,受到的接觸電壓越高。在電氣安全技術中是以站立在離漏電設備水平方向0.8m的人,手觸及漏電設備外殼距地面1.8m處時,其手與腳兩點間的電位差為接觸電壓計算值。由於受接觸電壓作用而導致的觸電現象稱為接觸電壓觸電。 [2] 
2.跨步電壓及跨步電壓觸電電氣設備發生接地故障時,在散流區(電位分佈區)行走的人,其兩腳處於不同的電位,兩腳之間(一般人的跨步約為0.8m)的電位差稱為跨步電壓。設前腳的電位為U1,後腳的電位為U2,則跨步電壓Us=U1-U2。顯然人體距電流入地點越近,其所承受的跨步電壓越高。人體受到跨步電壓作用時,電流將從一隻腳經跨步到另一隻腳與大地形成迴路。觸電者的症狀是腳發麻抽筋、跌倒在地。跌倒後,電流可能改變路徑(如從頭到腳或手)而流經人體重要器官,使人致命。 [2] 

跨步電壓改變方法

增設垂直接地極對於降低接觸電壓和跨步電壓具有非常顯著的作用,一是垂直極的引入,降低了地電位升(GPR),而接觸及跨步電壓均與GPR有着直接的關係。二是因為增設垂直極後,大部分故障電流通過垂直極流入大地,相應減少了水平導體的散流量,因此地表面的水平方向電流密度大大減少,造成水平方向電場強度大大降低。

跨步電壓方法應用

我國XLPE電纜的用量及電壓等級正在逐年上升,高壓電纜外護套電纜線路的重要組成部分,其絕緣狀態的優劣直接影響着電纜的使用壽命和電網的安全可靠運行。通過對電纜外護套故障工作的查找發現電纜外護套存在的缺陷隱患並及時進行處理,可杜絕安全事故發生的可能性。因此對護套破損處進行及時定位和修補非常重要。 [3] 
實際工作中由於電壓測量誤差、電纜總長度誤差、及電纜蛇形敷設引起的偏差等,使故障定位不準。可用跨步電壓法精確定點。跨步電壓法基本設備為高壓信號發生器和一套帶有探針的電位差計毫伏表。其優點是原理簡單、易操作、抗干擾好、破壞性少、定點直觀準確,適用於敷設於泥土地面內的電纜。跨步電壓法也有不足之處:易受地下金屬管線干擾;在乾燥地面或馬路上接受信號很弱,需採取措施,否則可能很難測到信號。 [3] 
參考資料
  • 1.    張景泉, 張偉.淺談跨步電壓觸電:農村電工,1998
  • 2.    王妍, 孫奎明.跨步電壓和接觸電壓的限制措施:科技創新導報,2011
  • 3.    鍾小樂.跨步電壓法在查找電纜外護套故障中的運用[J].科技創新與應用,2012(08Z):150-151