Согласно нормативным документам напряжение прикосновения – это напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.
Другими словами напряжением прикосновения (для человека) U пр называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или падение напряжения в сопротивлении тела человека, В:
U пр = Ih Rh, (2.35)
где Ih — ток, проходящий через человека по пути "рука - ноги", A; Rh — сопротивление тела человека,Ом.
В области защитных заземлений, занулений и т. п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя j з, а другая — потенциал основания в том месте, где стоит человек, j осн. При этом напряжение прикосновения:
U пр = j з - j осн. (2.36)
Если принять во внимание характер изменения потенциала по поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растеканию тока основания, то U пр = j з a 1,
где a1 — коэффициент, называемый коэффициентом напряжения прикосновения или просто коэффициентом прикосновения, учитывающим форму потенциальной кривой:
(2.37)
Поскольку напряжение прикосновения зависит от значения потенциала заземлителя и от характера его потенциальной кривой, опасность для человека будет различной при использовании различных типов одиночных заземлителей и групповых заземлителей:
Напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении основания, на котором стоит человек. Ток, стекающий в землю через человека, стоящего на земле, полу или другом основании, преодолевает сопротивление не только тела человека, но и этого основания, вернее, тех его участков, с которыми имеют контакт подошвы ног человека (сопротивление обуви в данном случае во внимание не принимается).
Сопротивление основания, на котором стоит человек, правильнее называть (аналогично сопротивлению заземлителя) сопротивлением растеканию тока основания ног; нередко это сопротивление именуют также сопротивлением растеканию тока основания или сопротивлением растеканию тока ног человека.
Все положения, рассмотренные выше, справедливы для случаев, когда сопротивление растеканию основания, на котором стоит человек, равно нулю. В действительных условиях это сопротивление не равно нулю и в ряде случаев бывает довольно велико.
Следовательно, разность потенциалов (jз - jосн) = jз a 1,В, оказывается приложенной не только к сопротивлению тела человека Rh , Ом, но и к последовательно соединенному с ним сопротивлению основания R осн, Ом, на котором стоит человек (рис. 2.14): jз a 1 = Ih (Rh +R осн).
Рис. 2.14. К определению напряжения прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию тока основания, на котором стоит человек:
1 — потенциальная кривая;
2 — кривая, характеризующая изменение U пр с изменением расстояния от заземлителя
Заменив в этом выражении ток Ih, А, проходящий через человека, его значением из (2.35), получим:
откуда напряжение прикосновения с учетом падения напряжения в сопротивлении растеканию основания,В:
или
где a2 — коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек:
