У разі обриву проводів повітряних ліній електропередач і їх контакту з землею, пробою кабельних ліній на землю, замикання на неструмовивідні елементи електроустановок, що мають контакт з землею, доторкання людини, яка стоїть на землі, до струмовивідних частин, і до перебувають під напругою
тощо, земля стає елементом електричної мережі замикання на землю.
Структурні елементи можливої мережі замикання на землю та послідовність включення них елементів у мережу залежать від конструктивних особливостей мережі і будуть розглянуті нижче (див. рис. 8.1). Але в усіх перераховані у випадках у мережах замикання на землю обов'язковим с структурний елемент «земля». Земля є специфічним провідником електричного струму − неоднорідним і нелінійним − зі змінною площею поперечного перерізу. Тому, при проходженні струму в землі, на її поверхні виникає специфічне поле потенціалів, характер якого визначається конструкцією заземлювача, параметрами електричної мережі, властивостями ґрунту тощо. Більш детально зупинимось на явищі протікання струму в землі для напівсферичного заземлювача, який знаходиться на поверхні землі (див. рис. 8.1).
Рис. 8.1 − Розподіл потенціалів на поверхні землі в зоні розтікання струму
Для такого заземлювача, за умови однорідності й електричної ізотропності ґрунту, можна вважати, що струм у всіх напрямках буде розтікатись рівномірно − як показано стрілками на рисунку, а його величина в будь-якому поперечному перетині провідника «земля» буде дорівнювати 1.
При цьому площа поперечногоперерізу провідника «земля» 5 за зроблених допущень (однорідність ґрунту) буде визначатися площею поверхні півкулі радіусом Г із збільшенням (зменшенням) площа поперечного перерізу провідника «земля» буде збільшуватись (зменшуватись) пропорційно квадрату т, (5і=2ягі2), а опір проходженню струму буде, відповідно, зменшуватись або збільшуватись.
Падіння напруги на будь-якій ділянці електричної мережі дії, в тому числі і при проходженні струму в землі, залежить від величини струму і від електричного опору К. Тому на поверхні землі іі зоні розтікання струму між рівновіддаленими в радіальному напрямку точками (за однакових 1). Дії буде тим більше, чим ближче ці точки будуть до місця замикання на землю.
