Sammupinge

Sammupinge on käidaval juhtival pinnal (enamasti maapinnal) ühe sammu kaugusel asuvate punktide vaheline elektripinge. Seda pinget võib põhjustada maaühenduse korral tekkiv vool, uitvool või välguvool, mis hargneb jalgade kaudu läbi keha. Elektrivõrgu maaühenduskoha ja välgulöögikoha läheduses võib sammupinge olla eluohtlik.

Elektripotentsiaali jaotus liinijuhtme mahalangemise koha ümbruses; U_S1−U_S2 – sammupinge

Sammupinge arvutus

Sammupinge ja vastavalt keha läbiv vool on seda suurem, mida kõrgem on vooluallika pinge, mida suurem on pinnase takistus ja mida lähemal ollakse voolu sisenemise kohale.

Vooluallika (nt elektriliini pinge ja lühisahela takistus määravad maasse suunduva voolu tugevuse:

$I_{\text{sc}}={\frac {U_{\text{phase}}}{R_{0}+R_{\text{cont}}}},$

kus I_sc on lühisvoolu tugevus, U_phase – liini faasipinge, R₀ – liini toitva võrgu neutraali talitlusmaanduse takistus ((ca 1 Ω) ) ja R_cont – valgumistakistus kontaktikohas (10 oomi ringis).

Näiteks 35 kV liinijuhtme mahalangemisel võib maasse suunduda enam kui tuhande ampri tugevune vool. Pikselöögi vool võib olla lühiajaliselt mitukümmend tuhat amprit. See vool tekitab maapinda kui elektritakistust läbides selle eri punktide vahel pinge (vastavalt Ohmi seadusele).

Sammupinge orienteeriva väärtuse saab arvutada valemiga

$U_{\text{step}}={\frac {I_{\text{sc}}\rho a}{2\pi x(x+a)}},$

kus $\rho$ on pinnase eritakistus (sajad oomm-meetrid), $a$ – sammu pikkus (0,7–0,9 m) ja $x$ – kaugus kontaktikohast.

Sammupinge võib ulatuda mõnest voldist sadade voltideni. Seejuures inimese keha läbiv vool oleneb peale pinge ka jalgade ja pinnase vahelisest üleminekutakistusest ja keha enda takistusest (arvutuslikult 1 kΩ). Inimesele võib osutuda ohtlikuks kestvalt mõjuv vool, mis on tugevam kui 10–20 mA (50 Hz vahelduvvoolu korral).

Kuna kehale rakenduv pinge on võrdeline sammu pikkusega, tuleb ohukohast eemalduda võimalikult lühikeste sammudega. Eriti ohtlik on sammupinge suurtele loomadele, sest nende esi- ja tagajalga vahemaa on suur.