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防雷接地中的跨步電壓防護(hù)

1、跨步電壓的產(chǎn)生：

在工程上，為了接地，常常將金屬導(dǎo)體深埋于地下，然后將系統(tǒng)中需要接地的部分與接地體相連。由于接地體與大地并不是完全零電阻的良導(dǎo)體，所以，電流經(jīng)接地體流經(jīng)大地時(shí)，除了接地導(dǎo)線的電阻外，還會(huì)遇到接地本身的電阻和大地電阻。根據(jù)歐姆定律，電流流經(jīng)電阻時(shí)會(huì)在電阻兩端產(chǎn)生電壓。又因?yàn)榇蟮氐碾娮璨⒉皇蔷鶆蚍植嫉?，?dǎo)致電流流經(jīng)大地時(shí)會(huì)在地面不同地方產(chǎn)生不等的電勢(shì)，當(dāng)人雙腳同時(shí)接觸地面不同地點(diǎn)時(shí)，不等的電勢(shì)會(huì)在人雙腳產(chǎn)生電勢(shì)差而產(chǎn)生跨步電壓，而人的雙腳、軀干和大地形成電流回路，就會(huì)造成電流流經(jīng)人體造成傷害。

2、跨步電壓計(jì)算與接地防護(hù)區(qū)的確定：

接地體深埋于地下時(shí)，一般認(rèn)為其離地表面無窮遠(yuǎn)，基本不受接地電流的影響。

易造科技

如圖，接地體是一個(gè)半徑為a的球形良導(dǎo)體，土壤是電導(dǎo)率為Y的不良導(dǎo)體，此時(shí)電流可看作是球心對(duì)稱分布，對(duì)于距離球心為r處的任意閉合球面，雷電入地電流為I，由歐姆定律得到距離球心為r處的任意閉合球面上一點(diǎn)K的電壓為：

那么，以人雙腳岔開0.6米計(jì)算，在距離接地體安裝位置x處的跨步電壓為Up(假設(shè)接地體埋設(shè)深度為H)：

如圖所示，則Up計(jì)算如下：

假設(shè)接地體埋設(shè)深度為1.5m，雷電流100KA，接地電阻為1Ω，則，跨步電壓圖像如下：

由圖像可知，當(dāng)接地體埋地深度1.5m，接地電阻1Ω前提下，雷擊電流100KA入地時(shí)，在距離接地體安裝位置7.5米之外需要安裝區(qū)域隔離護(hù)欄，才能保證雷擊時(shí)不會(huì)造成人員受到跨步電壓傷害。

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