Gradien Potensial
Gradien potensial dalam sistem daya didefinisikan sebagai laju perubahan potensial listrik terhadap jarak dari dasar struktur listrik. Hambatan elektroda bumi tidak terkonsentrasi pada satu titik, tetapi didistribusikan di atas tanah di sekitar elektroda.
Ketika arus gangguan mengalir ke tanah, itu menghasilkan gradien potensial di sekitar elektroda. Ini dapat dijelaskan secara analitis seperti di bawah ini
Pertimbangkan bahwa dasar struktur melalui mana arus gangguan mengalir ke tanah adalah belahan bumi jari-jari b seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah,
ex – kuat medan listrik pada jarak x dalam V/m
ρ – resistivitas dalam ohm-meter
If – arus gangguan dalam ampere
x - jarak dari permukaan belahan bumi dalam meter
Jika kurva antara jatuh potensial dengan jarak dari dasar struktur diplot, diamati bahwa perbedaan potensial cukup pasti di dekat elektroda dan kesalahan.
Besarnya gradien potensial tergantung pada resistivitas dan arus gangguan. Jika besarnya gradien potensial tinggi maka hal itu dapat mempengaruhi orang tersebut secara bertahap dan menyentuh potensial.
Untuk tujuan keselamatan, sistem pembumian harus disediakan sedemikian rupa sehingga perbedaan potensial akibat gangguan mungkin tidak terbukti berbahaya bagi orang yang mendekati elektroda itu atau saat menyentuh struktur itu.
