Електричеството като източник на енергия, с всичките му предимства, има такъв сериозен недостатък като повишена опасност за хората. Ето защо при разработването на различни електрически системи, на защитата на хората от токов удар винаги се обръща голямо внимание.
Почти всеки знае, че електрическите устройства трябва да бъдат заземени за безопасна работа. За тази цел е предвиден специален винт върху металните елементи на корпуса им, Фигура 1, маркирани с характерна икона, а гнездата имат едно или две допълнителни заземявания контакт.
Защо дори доброто заземяване не винаги защитава човек
Въпреки това се случва дори при напълно функционално заземяване при допир метално тяло на оборудване или метални предмети от строителната конструкция, което човек получава токов удар. Обикновено е много по-слаб от директното докосване на гола тел или шина, но въпреки това не е приятно изживяване. Освен това при тежки случаи може дори да завърши със смърт.
Защо се случва това? За да разберем физическите процеси, нека се обърнем към фигура 2, която показва две електрически инсталации A и B, заземени съгласно нормите и оборудвани със защитни прекъсвачи Z.
Да предположим, че целостта на изолацията е нарушена в инсталация А и на корпуса й се появява напрежение 220 V. Това напрежение създава ток I1, който ще бъде изтеглен към земята през земната верига със съпротивление R1. Нека токът I1 е толкова малък, че прекъсвачът 3 да не реагира на него и блокът A да не е обезсилен. Всичко това заедно означава, че в този случай на корпуса на блок А ще има постоянно напрежение 220 V.
Инсталация Б е напълно работеща, за нея имаме I2 = 0, т.е. за напрежението в случая на това устройство UB = 0 е вярно. В резултат на това, когато части от тялото докосват сградите на инсталации А и В едновременно, човек се оказва под потенциалната разлика UA - UB = 220 - 0 - 220 V и получава токов удар.
Какво осигурява изравняване на потенциала?
Как да предпазим човек от токов удар в такива случаи, ако е невъзможно да се намали прагът на чувствителност на прекъсвача 3 поради повишените рискове от фалшиво задействане? Технически най-простият начин е да се организира допълнителна проводяща връзка между рамките на инсталациите A и B с проводник, който е показан на фигура 3 в червено. Поради това на корпусите на двете инсталации A и B ще се появи напрежение 220 V, но няма да има потенциална разлика и, за разлика от в предишния случай, с едновременно докосване на A и B, имаме UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, в резултат на което електрическият удар не е ще се случи.
По отношение на ефективността на защитата потенциалното изравняване отстъпва на заземяването, тъй като не е в състояние да задейства автоматичната машина Z. Следователно системата, която го прилага, е посочена като допълнително средство за осигуряване на електрическа безопасност.
Разновидности на системи за подравняване
В процеса на формиране на системата за изравняване на потенциала, всички те са свързани помежду си и със заземяващата шина. метални елементи на строителната конструкция (предимно тръби от всички комуникации и фитинги железобетон). Тази система се счита за основна. В баните, където опасността от токов удар се увеличава поради течове, се извършва допълнително подравняване. За да направите това, тръбите, тялото на банята, пералнята и електрическият бойлер са свързани към заземяващия проводник на специално предназначена кутия, Фигура 4 с отделни проводници.
Заключение
Винаги е препоръчително да използвате системи за заземяване и изравняване на потенциала заедно. Само тогава се гарантира най-високото ниво на защита.