当电气设备一相绝缘损坏而与外壳相碰发生接地短路时，电流通过接地体向大地做半球形散开，形成电流场，如图8-2所示。在半球形的球面上，距接地体越远的地方，面积越大，电阻越小，电位愈低。试验证明，在距接地体或碰地处15～20m以外的地方，实际上电阻接近于零，几乎不再有电压降。也就是说，该处的电压已接近于零。这电位等于零的地方，就称为电气上的“地”。通常所说的对地电压，就是指带电体与电气上所指的“地”之间的电位差，在数值上等于接地电流与接地电阻的乘积，即Ud=RdIjd。对地电压曲线如图8-2所示。
当接地装置有接地电流通过时，如进入电位分布区并接触接地短路故障的设备外壳（或构架），人体手和脚之间便具有不同的电位差，此电位差便称为接触电压。接触电压一般按人站在距离接地设备0.8m的地方，手触及电气设备距地面1.8m高的地方时，作用在人体的手与脚之间的电压来计算。
跨步电压是指沿着地中电流的散流方向行走，两脚间的电压。通常是指步距为0.8m时两脚间的电压。
人体所承受的接触电压或跨步电压，与通过人体电流的大小、持续时间的长短等多种因素有关，在接地装置的设计和施工时，应将其控制在允许值之下。
图8-2 单一接地体地中电流的散流情况
1.接触电压和跨步电压允许值
在小电流接地系统中
在大电流接地系统中
式中 ρ——人脚站立处地面的土壤电阻率，Ω·m；(www.xing528.com)
t——接地短路电流持续时间，s。
2.最大接触电压Ujzd和最大跨步电压Ukzd的计算
式中 ρ——平均土壤电阻率，Ω·m；
I——流经接地装置的最大单相短路电流，A；
Km、Ks——与接地网布置方式有关的系数，在计算中一般取Km=1，Ks≈0.1～0.2；
Ki——流径接地装置中各部分电流不均匀修正系数，一般取Ki≈1.25；
l——接地网全长。
3.接触电压和跨步电压满足的条件
Ujy≥Ujzd，Uky≤Ukzd；否则应采取必要的措施。在实际中，也可以通过Ujg≥Ujzd可得
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