Шаговое напряжение – вид электрического напряжения, представляющего собой разность электрических потенциалов между двумя точками на поверхности грунта, находящимися друг от друга на расстоянии шага (примерно восемьдесят сантиметров). Шаговое напряжение очень часто появляется в результате обрыва высоковольтной линии электропередач (ЛЭП), находящейся под рабочим напряжением, и последующем падении её проводника (проводников) на землю.
Причиной обрыва ЛЭП может быть большая буря или ураган, из-за которых ломаются и падают деревья, обрывающие под своим весом провода.
Шаговое напряжение может появиться из-за провисания до земли высоковольтных проводов вследствие наклона опор линий электропередач. Причиной наклона также может быть буря или ураган.
Находящийся на поверхности земли или касающийся земли высоковольтный провод является источником электрического тока, который растекается по поверхности грунта.
Если высоковольтный провод не будет обесточен (не будет отключена ЛЭП), то радиус распространения шагового напряжения может достигать значения, равного нескольким десяткам метров, начиная от того места, где провод соприкасается с грунтом.
Воздействие на человека
Шаговое напряжение, так же как и обычное напряжение, очень опасно для жизни и здоровья человека, т.к. при его воздействии протекает электрический ток. В зависимости от разных факторов величина тока может достигать очень опасного значения для человеческого организма.
Попадание под шаговое напряжение происходит в момент времени, когда ноги человека одновременно касаются двух разных точек на грунте. Чем больше расстояние между точками (больше и шире шаг), тем больше значение шагового напряжения и тем опаснее его воздействие на организм. В момент попадания человека под большое шаговое напряжение, у него происходят непроизвольные сокращения мышц ног, вследствие чего человек может попросту упасть.
Каждая точка на поверхности грунта в зоне распространения шагового напряжения обладает определённым потенциалом. Чем ближе к проводнику, тем больше электрический потенциал конкретной точки в зоне шагового напряжения и тем опаснее человеку находиться в данном месте. Чем дальше расстояние от находящегося на поверхности грунта высоковольтного провода, тем меньшим становится электрический потенциал и, соответственно, уменьшается вероятность поражения электрическим током.
Площадь, на которой возможно попадание под шаговое напряжение, зависит от многих факторов, таких как величина рабочего напряжения линии электропередач (6кВ, 10кВ, 35кВ, 110кВ и т.д.), тип грунта (земля, песок, глина, супесь и др.), удельное сопротивление грунта, влажность грунта в данный момент времени и т.д.
Уровень воздействия
Воздействие шагового напряжения на организм человека зависит от нескольких факторов:
- удалённость от источника шагового напряжения;
- влажность грунта;
- физиологическое состояние человека (наличие алкоголя в крови);
- повреждение кожного покрова ног, наличие открытых ран;
- наличие обуви с изолированной подошвой (диэлектрические боты);
- температура окружающей среды.
Выход из зоны шагового напряжения
В зоне шагового напряжения и даже за её пределами необходимо строго соблюдать правила электрической безопасности.
Природа электричества такова, что оно не обладает ни цветом, ни запахом, поэтому наличие напряжения (в том числе и шагового) можно определить только при помощи специальных электроприборов и устройств, или в некоторых случаях визуально.
Визуально определить наличие шагового напряжения на определённой площади можно по оборванной линии электропередач и лежащим на земле высоковольтным проводам. В этом случае категорически запрещается приближаться к проводам, т.к. они могут находиться под опасным напряжением, а, следовательно, нести угрозу для жизни человека. Необходимо как можно быстрее покинуть место обрыва высоковольтной линии.
Если человек внезапно оказался под шаговым напряжением, то необходимо быстро сомкнуть обе ноги. Это нужно для того, чтобы снизить разность потенциалов в местах прикосновения ног и грунта. Таким образом исключается или снижается воздействие шагового напряжения. Далее необходимо покинуть опасную территорию. Ни в коем случае нельзя убегать, т.к. возможно повторное попадание под напряжение.
Для безопасного выхода необходимо передвигаться медленно и мелкими скользящими шагами («гусиным» шагом), не отрывая при этом ног от земли. Рекомендуется передвигаться по сухим непроводящим электрический ток предметам и, соответственно, стараться избегать кирпичей и железобетонных конструкций. Также необходимо обходить влажные участки грунта.
Есть и другой вариант. Покидать опасную зону можно прыгая на одной ноге, однако в этом случае появляется большая вероятность случайного падения, а это уже куда опаснее воздействия шагового напряжения. В случае полного падения человека на землю, появляется другой более опасный путь прохождения электрического тока через его тело, что может стать причиной летального исхода.
Другие варианты появления шагового напряжения
Кроме обрыва высоковольтной линии или провисания проводов существуют и другие случаи возникновения шагового напряжения.
Во время грозы возможны удары молнии в молниеотводы, деревья, опоры высоковольтных линий электропередач. В этом случае электрический ток, уходящий в землю, растекается по поверхности грунта на несколько метров от места попадания молнии. Таким образом, в зоне растекания появляется шаговое напряжение.
Отсюда следует вывод, что при большой грозе категорически запрещается находиться вблизи высоких металлических конструкций и вблизи высокой растительности. В противном случае велика вероятность не только попадания человека под шаговое напряжение, но и возможен прямой удар молнией.
На практике появление шагового напряжения может быть внезапным, поэтому свести к минимуму его воздействие на организм человека не всегда представляется возможным. Однако знание природы шагового напряжения, причин его появления, соблюдение техники безопасности при попадании под шаговое напряжение и обладание другой полезной информацией повысит практические шансы человека, оказавшегося в опасной зоне.