地电压、接触电压和跨步电压的定义及区别

图3-1所示，电流I_d通过接地体向大地做半球形流散，其中面积与半径的平方成正比例，所以，半球形面积随着远离接地体而迅速增大。因此，与半球形面积对应的土壤电阻，也随着远离接地体而迅速减小，至离开接地体20m处时，半球面积已达2500m²，土壤电阻已小到可以忽略不计。这就是说可以认为在远离接地体20m以外，电流不再产生电压降了或者说，电压已降为零。

图3-1 大地中接地电流流散示意图

电工上通常所说的“地”，就是这里的地，而不是接地体周围20m以内的地；通常说的对地电压，即带电体同大地之间的电压差，也是指远离接地体20m以外的大地而言的。

当电流通过接地体流入大地时，接地体具有最高的电压，离开接地体时，电压逐渐下降，至离开接地体20m处，电压降至零。从最高电压降至零，中间究竟是什么变化规律呢？由于离接地体越远，半球面积越大，因此同样厚度的半球壳体离接地体越远，其电阻越小，其上电压降越小，这就是说，离开接地体后，电压降落的速度逐渐降低。

如果用曲线来表示接地体与周围多点的对地电压，这种曲线就叫做对地电压曲线。显然，随着离开接地体，土壤电阻逐渐减小，根据理论分析，接地体的对地电压曲线，应当具有双曲线的特点。

试验表明，大约有68%的电压降，在接地体1m以内；大约有24%的电压降，在2m到第10m的范围内；又大约8%的电压降，在第11m到20m的范围内。(www.xing528.com)

如图3-2所示是单一接地体的对地电压曲线。有了这样的曲线，就可以比较方便地讨论接触电压和跨步电压了。

图3-2 接地体的对地电压曲线

如果人体同时接触具有不同电压的两处，则在人体内有电流通过，人体将构成电流回路的一部分，这时加在人体两点之间的电压差，即称为接触电压。

图3-2中，人甲站在地上，其手部以触及漏电的变压器上，手足之间出现电压差，其大小等于漏电设备对地电压U_d与他所站立地点对地电压差，即图中上指出的U_c，或者说U_c就是人体承受的接触电压。跨步电压就是指人站在地上具有不同对地电压的两点，在人的两脚之间所承受的电压差。跨步电压与跨步大小有关，人的跨距一般按0.8m考虑，牲畜的跨距可按1.0～1.4m考虑。

如图3-2中：乙、丙两人，都承受了跨步电压。乙正处在接地体位置，承受最大的跨步电压U_b1；丙离开接地体有一定的距离，承受的跨步电压为U_b2，U_b2比U_b1要小得多。当然离开接地体20m以外，就不用考虑跨步电压的问题了。