接地裝置的操作和電氣保護特性
接地裝置的主要操作功能是為繼電保護電路的操作提供足夠的導電性，以將電氣裝置的帶電部分關閉至接地框架或大地。
因此，接地裝置最重要的電氣特性是接地電導率Gzy或其倒數Rz——接地裝置的電阻等於Rzy=Rs+Rzp，其中Rz是電流從接地極流向接地極的電阻。 ground（接地電極的電阻），RZp——接地線的電阻。
從接地電極傳播到地面的電流的電阻由整個電流傳播區域形成——地面的體積，從接地電極的表面開始，在電流 зs 通過期間的電勢 φ地面是 φ3，並且到 φ 實際上為零的區域（零電勢區域）。
依據 歐姆定律 接地電阻等於電流引入接地極點的節點電位與離開接地極的電流Azz之比Rs = φsmax /Азс
注意電位φ波在數值上等於接地電極Uz的電壓。因此，公式通常寫成Rs = Uc /Azc的形式
接地裝置的電氣保護功能在於將電壓限制在允許的範圍內，在該範圍內，人可以接觸到電氣裝置的接地體（電氣裝置的金屬結構部件通常不通電）關閉外殼或地面的相位。
考慮 1 kV 以上的電網短路情況 具有有效接地的中性點 （具有高接地故障電流，圖 1）。電路包括供電變壓器的相、供電線的導體、供電變壓器的本體、其接地裝置、大地、供電變壓器的接地裝置。
電流擴散區中地球表面的電勢 φ 分佈對應於從供電變壓器的接地裝置進入大地的電流 Azz 的普遍接受的正方向。地電位在位於接地電極的中心電極之一上方的點處具有最大正值φmax。
米。 1.在電壓高於 1 kV 且中性點有效接地的網絡中對外殼短路的電氣圖： 1 — 電源變壓器； 2——電接收器； 3——接地線； 4——接地電極； A — B 和 A ' — B' — 當前擴散區； a、b——人與接地外殼和地面可能同時接觸的點； b, b'- 當前傳播區中一個人可以同時踩踏的點
隨著與接地極的距離的增加，地電位下降得比較快，在約等於接地裝置輪廓的20條大對角線處，變為小於接地電位φmax的2%。在離接地電極這樣的距離處，電勢通常被認為是零。
同樣，供電變壓器接地裝置附近的電位也會發生變化。關於假定的電流方向，其電勢被認為是負的。
有兩種主要的危險情況，在這種情況下，電流分佈區域中的人可能會變得通電。第一種情況——人站在變電站、配電盤等設備的地面上，觸摸電氣裝置的金屬接地部分。
事實上，電流擴散區中地球表面各點的電勢的絕對值，包括φmax，總是小於電氣裝置接地金屬部分的電勢，如果忽略電壓，其電勢複雜接地系統的水平電極落差為φ波。
因此，當人站在電流分佈區域內，例如b點（圖1）。1）且不接觸電氣裝置的接地體，則在體（圖1中a點）和b點之間即所謂的接觸電壓Udp，可認為是有源二元器件的開路電壓具有已知內阻的終端網絡（圖 2），在數值上等於電流從兩隻腳傳播到地面的電阻 Rnp。
米。 2. 根據定義 Un：a 和 b — 根據圖 1，人用手（手掌）和腳（腳底）接觸的點
如果一個人站在 b 點接觸 a 點，那麼他就會受到一個接觸電壓 Up，根據歐姆定律 Azt 等於通過的電流的乘積，但是他的身體，對他身體的電阻 RT：Un = Azt x 逆轉錄酶。
電流Azm等於Udp與電阻Rt和Rnp之和的比值：Azt = Udp /(Rt +Rnp), Upp = (UdpNS RT)/(Rt + Rnp)
含義 RT/(Rt + Rnp) 通常用字母 βp 表示... 那麼 Upp = Udp x βp。注意 βp 總是小於 1，因此 Up 小於 Udp。
第二種危險情況與這樣一個事實有關，即在電流傳播區域，人站立或行走時，雙腳通常處於不同電位的點，例如圖 1 中的 b 點和 b' 點。 1、為了表徵第二種危險情況，我們引入跨步電壓和跨步電壓的概念。
米。 3. 根據 UNC 定義：b, b'- 點根據圖。 1.人站在上面。
跨步電壓Udsh是電流分佈區內地面上兩點之間的電位差，人可以同時踩在上面。
類比第一種危險情況，Udsh值可以理解為已知內阻的有源二端網絡的開路電壓（圖3）。當人踩在 Udsh 作用的點上時，人體沿“腳-腳”路徑的電阻 Rtsh 被包含在雙極電路中。
在這種情況下，有源二端網絡的內阻就是階躍電流耗散電阻Rtsh，它可以簡化為兩個相同電阻對從人的每條腿傳播到地面的電流的總和。
階躍電壓定義如下：Uw = Azt x Rtsh。
觸摸和踩踏壓力的概念也適用於動物。在這種情況下，觸摸電壓理解為鼻鏡或頸部與腿之間的電位差，而腳電壓是前後腿之間的電位差。
可以確定接地裝置的操作和電氣保護質量的主要特徵是接地電極的電阻 (Rz)、接觸電壓 (Up) 和計算季節期間的跨步電壓 (Ush)當前 Azz 的計算值。
Up 和 Ush 的值取決於人的腳留在地上的電流場的特性係數，以及人身體的電阻，它是通過他身體的電流的函數，以及電阻。因此，為了 計算接地裝置的電阻 以及接觸和跨步電壓，有必要能夠計算離開接地電極的電流的電場。