作者：實作派
挖土機、吊車若不慎碰到高壓電，或是高壓電線剛好掉落在你附近的地面甚至你的引擎蓋，該怎麼辦呢？這時候千萬不要急著開車門想拔腿就跑，因為你跨出去的那一步很可能讓你一命嗚呼！因為那一步的步間電壓就足以電死人。
其實你正坐在高壓電上
相信大家都聽過小鳥停在電線上不會被電死的道理吧！因為鳥兒雙腳站的地方是同一根導線，而金屬的電阻幾乎為零，所以雙腳間的電位差便是零，因此鳥兒很安全。若吊車的吊臂不慎碰到高壓電，那麼吊車駕駛的處境就跟小鳥一樣，因為吊車的結構體都是金屬做的，駕駛等同於坐在高壓電線上，只要人不出來，基本上是安全的。
但若有其他因素造成吊車駕駛必須離開駕駛艙，那這時一定特別要注意，打開車門要踩出第一步時，千萬不要一手扶車門，一腳踩輪胎或地面，因為輪胎和地面都有電阻，會形成電位差，腳這一踩就會觸電。
吊車若不慎觸碰高壓電，絕不可以跨步離開（圖片來源：實作派提供）
而要離開時一定要雙腳踩在車門邊緣，以立定跳遠的方式往外跳，到達地面後則以吊車為圓心，雙腳併攏以小碎步的方式往外圈的同心圓移動。
小心步間電壓！會觸電！
一旦到了地面，絕對不能邁開大步奔跑，因為你身後有個上萬伏特的高壓電，正透過吊車瘋狂地往地面放電，吊車正下方的土地電壓會最高，以同心圓的方式越往外圈電壓會急遽降低。
如果你現在在圓心附近，只要在地上跨一步，很有可能就是幾千伏特的差距，這種跨一步距離的電壓，稱為「步間電壓」（ Step Voltage）。若吊車是用履帶行走，金屬履帶與地面間有更大的接觸面積，步間電壓就會更大。
靠近高壓落點的步間電壓會致命（圖片來源：實作派提供）
假設台鐵的 25 萬伏特高壓電掉在吊車上，而吊車的下半部是半徑為 a 的半圓形金屬，且半圓形是埋在地面，若設定跨一步的距離為 50 cm，我們來看看在不同距離的步間電壓會有什麼變化！（P.S. 沒有吊車的下半身是半圓型的，這樣設定是為了計算方便，只是舉個例子看趨勢而已）。
靠近高壓的步間電壓非常的高，距離越遠步間電壓會急遽下降（圖片來源：實作派提供）
距離高壓落點的 50 cm 處，步間電壓是驚人的 3500 V，若移動到 10 m 處，步間電壓會急遽下降到 229 V，這樣應該很有感覺吧！至於這邊的計算如何得來，我是利用半球形導體的地電阻算法，取步間電阻來計算壓差的，詳情請參考【實作實驗室】地電阻接地測量。
但要如何往外圈的同心圓移動呢？為了避免觸電，你必須要以「小碎步」的方式往前走，走得越遠步間電壓就會降低，當你發現把步伐慢慢拉開的同時，腳底不會有麻麻的感覺，就表示你逃出生天了。當然有人說可以用「殭屍跳」的方式從內圈跳到外圈，理論上是沒錯，但在這麼緊張的情勢下，萬一跳得太用力讓身體往前傾，造成下意識地跨出步伐以維持平衡，在那一瞬間你就可能掛了，因此小碎步還是比較實際一些。
步間電壓會出現在市電嗎？
那為何一般的市電 110 V 掉落在地上就沒有人在討論步間電壓，難道步間電壓不會出現在 110 V 嗎？答案是會，只是你沒感覺。
任何把電源插到地上的舉動，都會形成往外遞減的電壓，而且任何物體都有電阻，在落點附近一定會形成步間電壓，只是 110 V 的火線掉在地上，高壓區非常小，大概只有落點附近的螞蟻能感受到屬於它自己的步間電壓，而且落下的火線若只是碰到土壤，螞蟻甚至不見得會有感覺，因為電線與地面的接觸面積不大，除非它剛好落在一片躺在土壤上的金屬，透過金屬增加與土壤的接觸面積，螞蟻才可能有感覺，但這我沒做過實驗只是講講而已。
以人來說，伸手可及的長度隨便都是 50 cm 以上，這個距離早就沒有電壓差了，所以 110 V 的火線掉在地上，雖然嚴格來說確實是有步間電壓存在，但是它很小，小到你沒感覺。
大地的電阻不是零？
從前面的討論可以知道，就是因為大地的電阻導致步間電壓的存在，可是以前課本都告訴我們地球是個大型導體，甚至以大地為參考零電位，一些電器用品的金屬外殼還會有個螺絲讓你鎖地線。如果大地是導體，電阻應該是零，走在地面上的人應該就跟停在電線上的小鳥一樣安全才對，高壓電線掉落理當不會有步間電壓產生啊，這是怎麼回事呢？
事實上，課本講的也對也不對，要看你是什麼課本。如果是靜電學，它可能只跟你說地球是個超級電容，地面上所有的電路都是以它為參考基準，所以稱為接地；如果是電路學，它會告訴你在電路圖上只要是接地符號，就是接到電路板上的接地層，所以這些接地符號都是連在一起的，用電錶測量也確實是短路的狀態。
只有當你看的課本是工業電子學時，才會告訴你什麼是步間電壓，因為靜電學告訴你的是基本概念，電路學是要讓你會設計單一電路，而工業電子學才會需要考慮不同設備在地面上各個地方安裝時，彼此的交互作用。
若使用單一電路的概念，你會認為所有的接地點都是短路接在一起的，在 PCB 板上面確實是這個樣子，但兩種設備放在大地上，如果仍然以單一電路的概念來解釋，就會出問題，像是你會以為兩個接地棒插在土裡的時候，彼此之間的電阻值應該為零，實際上卻發現可能是好幾十歐姆，所以不同領域的課本，觀察的面向不同，強調的重點當然就不同。
- 宏觀
把地球當作導體，在宏觀的看法上是正確的，例如一公里外的高壓電掉落在地面上，對於站在地面的你來說是不會有任何感覺的，因為隨著電流在土壤內擴散傳導，截面積越來越大，土壤顆粒之間的接觸面積就越來越多，如此增加了電流傳導的路徑，電阻當然就越來越低，你就像站在電線上的小鳥一樣。
以這個角度來看，靜電學說得沒錯，因為以地球視角來討論，地球體積超級大，它就是個超級電容，當然能夠視為導體，任何電流都能吃進去。
- 微觀
但是對於倒楣的吊車駕駛來說，可不是這麼一回事。他如果剛好在觸電的圓心，相對於地球的體積，他只能算是以微觀的角度來看待這件事情，因為擺在他面前的是該如何逃出那方圓 10 公尺的範圍，此時的地面可不是什麼導體，而是扎扎實實的電阻，這會造成同心圓之間存在電壓差。
越外圈的地電阻會越來越小，因為面積夠大，而只要面積夠大，連石頭都能導電，就算你不用電阻率的公式，光用電阻並聯的想法，大概也能想像到大面積會造成低電阻的趨勢。
由於建築物內的高壓電、動力馬達、各種設備等都不存在一般的電路板上，而是需要與建築或大地一起考量，這就是工業電子學要探討的對象。
小結
當然，不同領域的課本探討的對象不同，若你了解這些差異，你會知道這些知識最後其實是相通的，像是只要把高壓落點的地電阻考慮進來，就能以電路學的角度來看待步間電壓了。
所以剛剛我說課本對也不對，是因為宏觀的現象不能直接拿來解釋微觀，它中間會有一個漸進過程，這個過程若瞭解，你就知道這些學問之間是相通的了。
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