Tekst źródłowy strony Napięcie krokowe

{{dopracować|źródła=2021-05}}
[[Plik:Napięcie krokowe.svg|thumb|Schematyczne przedstawienie powstawania napięcia krokowego U<sub>k</sub> i [[napięcie dotykowe|napięcia dotykowego U<sub>d</sub>]] (czerwonym kolorem oznaczono przewód pod napięciem i [[Zwarcie (elektrotechnika)|zwarcie]] do ziemi, niebieskim – rozkład napięcia od punktu uziemienia)]]

'''Napięcie krokowe''' ('''U<sub>k</sub>''') to różnica [[potencjał elektryczny|potencjałów]] dwóch punktów podłoża odległych od siebie o długość [[Krok (miara)|kroku]] (ok. 0,8 m do 1 m). Jeżeli jego wartość przekroczy wartość [[napięcie bezpieczne|napięcia bezpiecznego]], wystąpi realna groźba [[porażenie prądem elektrycznym|porażenia prądem elektrycznym]].

Wartość napięcia krokowego jest większa dla większej stromości rozkładu napięcia, bliższych odległości od punktu zwarcia oraz większej długości kroku. Dlatego też, napięcie krokowe jest szczególnie niebezpiecznie w przypadku awarii energetycznych linii przesyłowych [[wysokie napięcie|wysokiego napięcia]]. Przy mniejszych napięciach zasilających (np. [[napięcie sieciowe]] 230 V) napięcie krokowe zazwyczaj spada poniżej [[napięcie bezpieczne|wartości bezpiecznych]] i jest niegroźne.

Napięcie krokowe może być również groźne przy uderzeniu [[piorun]]a, który można przedstawić jako zwarcie do ziemi napięcia o ogromnej wartości.

== Obliczanie napięcia krokowego ==
Napięcie krokowe zależy w dużym stopniu od rezystywności podłoża stanowiącego [[uziemienie]]. Dla uproszczonego przypadku uziomu w kształcie półkuli rezystancję sąsiedztwa uziomu ''R<sub>Z</sub>'' można zapisać jako:

<math>R_Z=\int_0^\infty dR=\int_0^\infty \frac{\rho dx}{2 \pi r}</math>

gdzie: ''R'' – [[rezystancja]], ''ρ'' – rezystywność, ''r'' – promień na którym znajduje się warstwa ''dx'' półkuli (''x'' – odległość).

Ponieważ rozkład napięcia ''U''(''x'') w takim przypadku jest hiperboliczny (U<sub>Z</sub> – napięcie zasilające):

<math>U(x)=U_Z\frac{r}{x}</math>

to wartość napięcia krokowego (przy długości kroku ''Δx'') wyniesie:

<math>U_k=U_Z \left( \frac{2r}{2x-\Delta x} + \frac{2r}{2x+\Delta x}\right)</math>

W rzeczywistości jednak uziomy w kształcie półkuli praktycznie nie występują, wobec czego odpowiednie obliczenia komplikują się. Niemniej jednak, powyższe wzory są czasem wykorzystywane do obliczeń szacunkowych.

== Zabezpieczenie ==
Zabezpieczeniem przeciwko napięciu krokowemu jest para butów o metalowych podeszwach, które są spięte dobrze przewodzącą metalową linką. Umożliwia to w miarę swobodne chodzenie, natomiast uniemożliwia powstanie różnicy potencjału pomiędzy obiema nogami (linka zwiera ewentualne napięcie). W przypadku, gdy przewód pod wysokim napięciem dotyka podłoża i zachodzi potrzeba ewakuacji, nie wolno chodzić zwykłym krokiem – należy złączyć stopy razem (tak aby zmniejszyć dystans pomiędzy nimi i możliwość powstania napięcia krokowego) i oddalić się od miejsca awarii poprzez wykonywanie skoków (przy złączonych nogach) lub też przeskakując z jednej nogi na drugą (pod warunkiem, że w żadnym momencie obie nogi nie będą dotykać podłoża razem).

Dodatkowym zabezpieczeniem mogą być wyłożone na podłodze izolacyjne gumy, bądź też stalowe uziemione kraty, a na zewnątrz budynków na całym terenie obiektu mogą być zakopane żelazne kraty wyrównujące potencjał ziemi, zazwyczaj połączone z uziemionym ogrodzeniem.

Każdy obiekt narażony na występowanie niebezpiecznych napięć krokowych powinien być oznaczony ostrzegawczymi znakami o treści "NIEBEZPIECZNE NAPIĘCIE KROKOWE".

=== Zobacz też ===
* [[Napięcie dotykowe]]

[[Kategoria:Ochrona przeciwporażeniowa]]
[[Kategoria:Napięcie elektryczne]]