什么叫接触电压和跨步电压:判定要点
什么叫接触电压和跨步电压,是电气安全领域两类典型的地电位差触电形式,接触电压指人同时触及两个存在电位差的导电部分,身体两点之间形成电压;跨步电压指人站在地电位分布区域,两脚落点电位不同,两脚之间形成电压,二者大多出现在接地故障、高压线路落地、接地网故障场景,依据GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》,需要对这两类电压开展限值核算与防护设计,适用对象包含变电站、配电台区、户外高压杆塔周边作业人员,不适用于低压室内普通插座触电这类没有地电位扩散的触电场景,你可以通过电位产生路径、人体受力部位、危险区域范围三个维度直接区分二者。
接触电压的定义与识别
接触电压的本质,是故障电流经过接地体散流之后,接地装置、设备外壳、金属构架依然保留对地电位,当你一只手触碰故障设备外壳,另一只脚站在地面,手与脚两个接地点之间的电位差值,就是接触电压。电流会从手流入人体,经过躯干再从脚流入大地,人体核心通路横跨上半身,电流经过心脏的概率较高。常见场景包含变压器外壳漏电、配电柜外壳带电、金属围栏因接地故障带上电位,人伸手触碰金属构件时发生触电。
接触电压大小会随你站立位置改变,距离接地故障点越近,地面电位越高,对应的接触电压数值往往更大;如果脚下铺设绝缘垫,切断人体与大地的导电通路,接触电压带来的触电风险会明显下降。
跨步电压的定义与识别
跨步电压是高压导线落地或者接地体大电流散流时,地面形成由落地点向外逐步衰减的电位场,人行走时前后脚距离落地点远近不同,两个脚所在位置电位不相等,两脚之间的电位差就是跨步电压。电流从一只脚进入人体,经过下肢,从另一只脚流出,主要作用在下肢,当电压幅值较高时依然会造成肌肉痉挛、摔倒,摔倒之后人体跨距变大,承受的电压还会进一步升高。
跨步电压危险区是以接地点为圆心的环形电位区域,距离接地点越近,电位梯度越陡,相同步距下产生的跨步电压数值越高。高压断线落地后,不要大步奔跑撤离,大步会拉大两脚间距,直接抬高跨步电压。
接触电压和跨步电压对比判断
| 对比维度 | 接触电压 | 跨步电压 |
|---|---|---|
| 电位差位置 | 手(导电外壳)与脚(地面) | 前后两只脚(地面不同点位) |
| 电流通路 | 上肢—躯干—下肢 | 下肢跨接通路 |
| 触发条件 | 触碰故障金属构件 | 在电位梯度区域行走站立 |
| 典型危险场景 | 漏电设备外壳、金属构架 | 高压断线落地、接地网故障散流区 |
现场处置与防护操作
你识别到疑似跨步电压危险区域时,采用单脚跳或者双脚并拢小步挪动的方式撤离,尽量缩小两脚之间的距离,降低两脚电位差,撤离范围一般延伸至距离落地点8米以外,该参考距离对应高压落地故障的常规安全距离经验值,不同电压等级土壤电阻率变化时,危险范围会发生改变,高电阻率干燥硬土中电位衰减更快,潮湿淤泥土壤中电位扩散范围会更大。
接触电压防护依靠可靠接地、等电位联结、绝缘隔离、漏电保护装置组合实现,等电位联结把附近金属构件电位拉齐,缩小不同金属部件之间的电位差,降低人手触碰不同金属件时出现接触电压的概率。户外作业人员进入配电区域前,优先确认接地装置完好,不要徒手触碰疑似带电的金属围栏、变压器箱体。
两类电压都属于地电位差触电,不是相线直接对人体放电。
该类风险的适用边界是,只有故障电流经大地散流形成电位梯度,或者金属外壳出现对地电位抬升时才会产生接触电压与跨步电压;正常运行的低压配电回路,设备外壳保持零电位,地面不存在梯度电位场,不会自发产生这两类电压。土壤含水量、接地电阻数值会直接影响电位分布,同一故障电流下,接地电阻偏大时,电位抬升幅度会更明显,对应的接触电压、跨步电压数值也会升高。
