Wiązanie ekwipotencjalne i wyrównanie potencjałów: ich różnica i różnica, odmiany układu

Realizując projekty systemów zasilania dla różnych budynków dużą wagę przywiązuje się do bezpieczeństwa. Każdy używa urządzeń elektrycznych i wie, jakie niebezpieczeństwo stanowi goły drut, jaka jest izolacja i uziemienie. A z takim pojęciem jak wyrównywanie i wyrównywanie potencjałów i jaka jest ich różnica, nie wszyscy są zaznajomieni. Musisz mieć przynajmniej elementarne zrozumienie tego, aby zachować swoje życie i bezpieczeństwo.

Powody tworzenia schematu dostosowania

Każdy przewodnik ma swój własny, bezpieczny potencjał elektryczny. Zagrożenie tkwi właśnie w różnicy potencjałów między dwoma produktami metalowymi, a im większa różnica, tym większe prawdopodobieństwo porażenia prądem.

W tym celu stworzono specjalny system wyrównywania potencjałów. Zwykle w mieszkaniach przed porażeniem prądem zapewniona jest ta metoda ochrony, ale nie zawsze działa, szczególnie w starych budynkach wielopiętrowych.

Aby w zrozumiały sposób wyjaśnić wyrównywanie potencjałów, możesz posłużyć się tym przykładem. Metalowa powierzchnia lodówki i pobliska fajka wodna mają swoje własne potencjalne wskaźniki, z których jeden jest większy od drugiego, a potencjalna różnica, jak wiadomo, to Napięcie. Jednocześnie, przypadkowo dotykając tych obiektów, może powstać niebezpieczna sytuacja, ponieważ w tym przypadku osoba jest przewodnikiem od wyższego potencjału do niższego. Wszystkie rury są połączone wspólnym systemem komunikacji budynku.

Wiele osób uważa, że ​​takie napięcie nie jest przerażające dla osoby, ponieważ nie ma połączenia fazowego z przedmiotami. Zdarza się jednak, że w kanale wentylacyjnym może powstać niebezpieczny potencjał elektryczny.

Aby było to bardziej przekonujące, możesz podać przykład z urządzeniem elektrycznym, na przykład z gniazdkiem domowym 220 V. Kontakt fazowy ma potencjał 220 V, a kontakt zerowy ma 0 V, różnica wynosi 220 V. Podłączając styki kawałkiem drutu o niskiej rezystancji (około 1 Ohm), in przewód (drut) będzie miał napięcie 220 amperów, izolacja się zapali, a przewód stopnieje. Oczywiście nie należy tego robić. Jeśli dana osoba podejmie oba kontakty, to nawet przy wysokim oporze ciała pod wpływem aktualnej siły wynik będzie tragiczny.

Sytuacje praktyczne

To samo dzieje się w życiu codziennym. Na urządzeniu elektrycznym może wystąpić faza z powodu uszkodzenia izolacji, wilgoci w grupie styków, awarii zasilania. Jeśli dotkniesz urządzenia pod napięciem i jednocześnie dotkniesz metalowego przedmiotu w pomieszczeniu, który jest podłączony do ziemi (na przykład rurociągu), może nastąpić porażenie prądem.

Przy prawidłowym połączeniu urządzenia elektrycznego z ziemią na obudowie występuje zwarcie, uruchamiana jest automatyczna ochrona, odłączając obwód. Jednocześnie nie ma niebezpieczeństwa porażenia prądem, dlatego pomieszczenie wyposażone jest w instalację elektryczną zgodnie z normami Przepisów Montażu Instalacji Elektrycznych (PUE).

Taka sytuacja może się zdarzyć. Jeden z sąsiadów na wejściu podłączył przewód neutralny do grzejnika (być może z analfabetyzmu, a może w celu odwijania odczytów na liczniku elektrycznym). Potencjał powstał w systemie grzewczymgroźne niebezpieczeństwo, od 50 do 220 woltów. Teoretycznie naprężenie powinno pozostać w gruncie, w którym układane są rury stalowe. Ale jeśli między dowolnym mieszkaniem a piwnicą część rurociągu zostanie zastąpiona plastikiem, przewodnik się otworzy.

Podgrzewany wieszak na ręczniki w łazience osiągnął potencjał np. 150 woltów. Dotykając go i uziemionej pralki, pojawi się ta sama potencjalna różnica, która zagraża życiu. Problem nie leży w urządzeniu elektrycznym, ale w podgrzewanym wieszaku na ręczniki, który jest pod napięciem.

Oto kolejny przykład. Przez ścianę mieszkania biegnie przewód zasilający, a w pobliżu znajduje się dopływ wody. Pod obciążeniem (gdy kocioł lub piekarnik elektryczny są włączone) w rurociągu może wystąpić EMF (siła elektromotoryczna). W takim przypadku przepływ wody jest ładowany potencjałem do 50 woltów. Może to być napięcie niezagrażające życiu., ale dotykając miksera w kuchni, można poczuć ukłucia prądu elektrycznego.

Czynniki decydujące o różnicy

Wszystkie urządzenia wytwarzające energię elektryczną mają zerowe połączenie z masą fizyczną. Oznacza to, że istnieje różnica potencjałów między przewodem fazowym a „ziemią”, która jest równa napięciu fazowemu. Zjawisko różnicy potencjałów może być spowodowane wieloma czynnikami:

• lokalne wypadki sprzętu elektrycznego;
• elektryczność statyczna;
• naturalny potencjał elektryczny;
• prądy błądzące;
• prądy związane z korozją elektrochemiczną.

Lokalnym wypadkom sprzętu elektrycznego towarzyszą:: przerwy w przewodach elektrycznych, częściowe awarie izolacyjnych kabli podziemnych, awaria urządzeń elektrycznych w mieszkaniu. Armatura wodna, która jest podłączona do rur PVC, może mieć ładunek statyczny z powodu ciągłego przepływu przez nie wody. Akrylowa powłoka wanien lub innych pojemników kumuluje ładunek elektryczny na ich powierzchni.

Wszystko, co jest na ziemi, a także w jej atmosferze, jest obdarzone naturalnym potencjałem elektrycznym, ponieważ powłoka ziemi ma potencjał ujemny, a dach nieba jest dodatni. Im wyższe ciało fizyczne, tym większa wartość jego potencjału, na przykład na wysokości 2 m wskaźnik osiąga 110 woltów.

Na brukowanych drogach transportu elektrycznego pojawiają się wędrujące prądy. W tym przypadku szyny działają jak szyny uziemiające. Dzięki nim prąd, który napędza silniki elektryczne samochodów, przenika do ziemi. Osoby mieszkające w pobliżu linii tramwajowych mogą odczuwać mrowienie w palcach podczas mycia twarzy.

Jeśli system składa się z rur wykonanych z różnych materiałów, mogą powstawać prądy korozji elektrochemicznej. Nie są niebezpieczne dla ludzi, ale niszczą dopływ wody i zawory. Podczas łączenia stalowego podgrzewanego wieszaka na ręczniki z linią rur wykonanych z metalu żelaznego z biegiem czasu w ich połączeniach powstaje nieszczelność z powodu osłabienia gwintu.

Odmiany systemu

Aby zapobiec powstawaniu takich niebezpiecznych sytuacji, opracowano zasady montażu instalacji elektrycznych (PUE), zapewnienie dwóch rodzajów układów wyrównania potencjałów, głównego (BPCS) i dodatkowego (DSPC). Pierwszy jest uważany za główny i składa się z następujących elementów:

• uziemnik;
• główna szyna uziemiająca do wyrównania potencjałów, zlokalizowana przy wejściu do budynku;
• metalowe okucia wielokondygnacyjnego budynku mieszkalnego;
• kanały wentylacyjne;
• metalowe rury wodne;
• elementy zabezpieczające przed piorunami.

Łącząc te elementy nie można było się bać różnych potencjałów, ale to już przeszłość. W ostatnich latach mieszkańcy mieszkań coraz częściej zastępują metalowe rurociągi plastikowymi (polipropylenowymi). W efekcie plastik przerywa obwód ochronny, powstaje różnica potencjałów np. w łazience między rurociągiem a podgrzewanym wieszakiem na ręczniki.

Jest jeszcze jedna wada korzystania z samego BPCS. W budynku wielokondygnacyjnym rurociąg ma dużą długość, a jego potencjał elektryczny na 1. i 14. piętrze jest inny. To znowu stwarza niebezpieczną sytuację.

Aby wykluczyć takie sytuacje, konieczne jest wykonanie dodatkowego systemu wyrównawczego, który będzie działał w każdym mieszkaniu. DSPP zaaranżowany jest w łazience i składa się z następujących elementów:

• kabiny wannowe lub prysznicowe;
• podgrzewany wieszak na ręczniki;
• rury wodne i gazowe;
• kanalizacja;
• wentylacja, jeśli do pomieszczenia wejdzie metalowe pudełko.

Do każdego elementu systemu należy podłączyć oddzielny przewód jednożyłowy, którego drugi koniec jest podłączony do skrzynki wyrównania potencjałów (PFC). Powinieneś znać szczegółowe wymagania dotyczące PUE do dodatkowego systemu, zgodnie z którym jest to zabronione:

• połączyć obiekty DSPC z pętlą;
• wyposażyć pomocniczy system sterowania, jeśli mieszkanie nie ma pętli uziemienia (wykonane zgodnie z TN-C);
• przerwać obwód systemu na całej długości od skrzynki zaciskowej do klapy mieszkania, a także uwzględnić w nim wszelkie urządzenia przełączające.

Taki środek ochronny jest konieczny ze względu na dużą liczbę przewodów występujących w budynkach mieszkalnych. Oprócz rurociągów zimnej i ciepłej wody, a także ogrzewania, istnieją również metalowe rury do wentylacji, klimatyzacji i instalacji odgromowych. Wyrównywanie potencjału jest niezbędnym środkiem bezpieczeństwa.

Wyrównanie potencjałów i wyrównanie potencjałów

Definicję wyrównania można sformułować jako połączenie metalowych przewodzących płaszczyzn sprzętu elektrycznego (obudowy), a także przewodzących innych części rurociągów lub konstrukcji metalowych w celu osiągnięcia równości potencjałów między nimi w celu zapewnienia bezpieczeństwa w przypadku np. uszkodzenia izolacja. Wyrównywanie przeprowadza się w instalacjach elektrycznych do 1 kV.

Wyrównanie potencjałów odbywa się poprzez zmniejszenie napięcia podczas dotykania i przejścia między dwoma ogniwami obwodu elektrycznego, które mogą być dotykane w tym samym czasie lub gdy osoba stoi w tym samym czasie.

Osiowanie odbywa się poprzez podłączenie metalowych urządzeń znajdujących się obok instalacji elektrycznej, jego korpus (wyrównanie potencjałów), a także przygotowanie miejsca rozsiewu za pomocą uziemienia urządzenia. Konstrukcja uziemiająca, która jest wytwarzana z uwzględnieniem napięcia większego niż 1 kV, musi mieć rezystancję co najmniej 0,5 Ohm.

Instalacje elektryczne o napięciu większym niż 1 kV i solidnie uziemionym punkcie zerowym są uważane za urządzenia o wysokich wartościach prądów ziemnozwarciowych. Dotyczy to również instalacji o napięciu 110 kV i więcej, w których przewody neutralne są izolowane lub uziemione za pomocą rezystorów.

Poprzez zmniejszenie rezystancji konstrukcji uziemiającej niemożliwe jest zapewnienie bezpieczeństwa pracowników w tych instalacjach elektrycznych ze względu na: wskaźniki wysokiego napięcia dotykowego i krokowego wynikającego z zwarć doziemnych (do obudowy i konstrukcji metalowych instalacji elektrycznych). Dlatego przy wykonywaniu uziemienia w tych urządzeniach konieczne jest zastosowanie wyrównania potencjałów.

Urządzenia uziemiające

Na terenie lokalizacji instalacji elektrycznej wykonane jest urządzenie uziemiające w postaci obwodu, składający się z elektrod o długości 3-5 m. Są one wbijane w ziemię i połączone ze sobą za pomocą taśmy stalowe.

Budowa tego systemu prowadzona jest na głębokości 0,6-0,7 m, w postaci metalowej siatki. Znajduje się w ziemi w obszarze, w którym znajduje się sprzęt elektryczny.

W warunkach pracy na instalacjach elektrycznych pod napięciem, jeśli nie ma możliwości skorzystania z innych opcji ochrony, stosować podkładki izolacyjne z porcelanowymi nóżkami izolacyjnymi, które są niezawodną izolacją od grunt. Stojąc w takim miejscu, osoba może dotykać części urządzenia elektrycznego, które jest pod napięciem.

Podczas naprawy linii energetycznych stosuje się miejsce, w którym metalową podłogę można podłączyć do naprawianej sieci w celu wyrównania potencjałów. Jednocześnie możesz pracować z przewodami pod napięciem z niezabezpieczonymi rękami, prąd nie przejdzie przez ludzkie ciało. Najważniejsze jest spełnienie jednego warunku: stojąc na platformie izolacyjnej surowo zabrania się dotykania jakichkolwiek elementów wieży, w przeciwnym razie prąd z drutów przejdzie przez osobę i wieżę na ziemię. Łącznik drabiny jest izolowany, co zapewnia bezpieczny dostęp do podestu.