Potencijalni gradijent

Potencijalni gradijent u energetskom sustavu jedefinira se kao brzina promjene električnog potencijala s obzirom na udaljenost od podnožja električne konstrukcije. Otpor zemaljske elektrode nije koncentriran u jednoj točki, već je raspoređen preko tla oko elektrode. Kada struja kvara struji u tlo, rezultira gradijentom potencijala oko elektrode. To se može analitički objasniti kako slijedi

Uzmimo u obzir da je osnova konstrukcije kroz koju struja kvara teče u tlo polukružnica polumjera b kao što je prikazano na slici ispod,

e_x - jakost električnog polja na udaljenosti x u V / m
ρ - otpornost u ohm-metrima
ja_f - struja kvara u amperima
x - udaljenost od površine polutke u metrima

Ako krivulja između pada potencijala sUcrtana je udaljenost od baze strukture, uočeno je da je razlika potencijala sasvim određena u blizini elektrode i kvara. Veličina gradijenta potencijala ovisi o otpornosti i struji kvara. Ako je jačina gradijenta potencijala visoka, može utjecati na osobu po korak i potencijal dodira.

Iz sigurnosnih razloga, sustav uzemljenja bi trebao bitipod uvjetom da razlika potencijala zbog kvara ne mora biti opasna za osobu koja se približava toj elektrodi ili dok dodiruje tu strukturu.