Ekvipotenciálna väzba a vyrovnanie potenciálov: ich rozdiel a rozdiel, varianty systému

Pri realizácii projektov napájacích systémov pre rôzne budovy sa veľká pozornosť venuje bezpečnosti. Každý používa elektrické spotrebiče a vie, aké nebezpečenstvo predstavuje holý drôt, aká je izolácia a uzemnenie. A s takou koncepciou, ako je vyrovnávanie a vyrovnávanie potenciálov, a aký je ich rozdiel, nie každý je oboznámený. Musíte tomu aspoň elementárne rozumieť, aby ste si zachovali svoj život a bezpečnosť.

Dôvody na vytvorenie schémy úprav

Každý vodič má svoj vlastný bezpečný elektrický potenciál. Hrozba spočíva práve v potenciálnom rozdiele medzi dvoma kovovými výrobkami a čím väčší je rozdiel, tým väčšia je pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom.

Na tento účel bol vytvorený špeciálny systém vyrovnávania potenciálu. Zvyčajne v bytoch pred úrazom elektrickým prúdom je táto metóda ochrany poskytovaná, ale nie vždy funguje, najmä v starých viacpodlažných budovách.

Ak chcete zrozumiteľne vysvetliť vyrovnanie potenciálov, môžete použiť tento príklad. Kovový povrch chladničky a neďaleké vodovodné potrubie majú svoj vlastný potenciálne ukazovatele, z ktorých jeden je väčší ako druhý, a potenciálny rozdiel, ako viete, je Napätie. Zároveň môže pri náhodnom dotyku týchto predmetov nastať nebezpečná situácia, pretože v tomto prípade je človek vodičom od vyššieho potenciálu k nižšiemu. Všetky potrubia sú prepojené spoločným stavebným komunikačným systémom.

Mnoho ľudí si myslí, že takéto napätie nie je pre človeka desivé, pretože neexistuje žiadne fázové spojenie s objektmi. Stáva sa však, že vo ventilačnom potrubí môže vzniknúť nebezpečný elektrický potenciál.

Aby to bolo presvedčivejšie, môžete uviesť príklad s elektrickým spotrebičom, napríklad s 220 voltovou domácou zásuvkou. Fázový kontakt má potenciál 220 V a nulový kontakt má 0 V, rozdiel je 220 V. Pri pripájaní kontaktov kúskom drôtu s nízkym odporom (asi 1 Ohm), v vodič (drôt) bude mať napätie 220 ampérov, izolácia sa zapáli a vodič roztopí sa. Samozrejme, toto by sa nemalo robiť. Ak človek prevezme oba kontakty, potom aj pri vysokom telesnom odporu pod vplyvom sily prúdu bude výsledok tragický.

Praktické situácie

To isté sa deje v každodennom živote. Na elektrickom zariadení sa môže vyskytnúť fáza v dôsledku poškodenia izolácie, vlhkosti v skupine kontaktov, výpadku napájania. Ak sa dotknete spotrebiča pod napätím a zároveň kovového predmetu v miestnosti, ktorý je spojený so zemou (napríklad potrubia), môže dôjsť k úrazu elektrickým prúdom.

Pri správnom pripojení elektrického zariadenia k zemi dôjde ku skratu na puzdre, spustí sa automatická ochrana, ktorá odpojí obvod. Zároveň nehrozí nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom, preto je miestnosť vybavená systémom dodávky energie v súlade s normami Pravidiel elektrickej inštalácie (PUE).

Takáto situácia môže nastať. Jeden zo susedov pri vchode pripojil neutrálny vodič k radiátoru (možno z negramotnosti alebo možno s cieľom odvinúť údaje na elektromere). Vo vykurovacom systéme vznikol potenciálhroziace nebezpečenstvo, od 50 do 220 voltov. Teoreticky by napätie malo zostať v zemi, kde sú položené oceľové rúry. Ale ak medzi akýmkoľvek bytom a suterénom bola časť potrubia nahradená plastom, vodič sa otvorí.

Vyhrievaný vešiak na uteráky v kúpeľni nadobudol potenciál napríklad 150 voltov. Pri dotyku s ním a uzemnenou práčkou vznikne rovnaký potenciálny rozdiel, ktorý je životu nebezpečný. Problém nespočíva v elektrickom spotrebiči, ale vo vyhrievanom vešiaku na uteráky, ktorý je pod napätím.

Tu je ďalší príklad. Cez stenu bytu prechádza napájací kábel a v blízkosti je položený prívod vody. Pri zaťažení (keď je kotol alebo elektrická rúra zapnutá) sa v potrubí môže vyskytnúť EMF (elektromotorická sila). V tomto prípade je prúd vody nabitý potenciálom až 50 voltov. Možno je to život ohrozujúce napätie., ale pri dotyku mixéra v kuchyni môžete cítiť pichnutie elektrického prúdu.

Faktory určujúce rozdiel

Všetky spotrebiče, ktoré vyrábajú elektrickú energiu, majú nulové pripojenie k fyzickej zemi. To znamená, že medzi fázovým vodičom a „zemou“ je potenciálny rozdiel, ktorý sa rovná fázovému napätiu. Fenomén potenciálneho rozdielu môže byť spôsobený mnohými faktormi:

• miestne havárie elektrických zariadení;
• statická elektrina;
• prirodzený elektrický potenciál;
• bludné prúdy;
• prúdy spojené s elektrochemickou koróziou.

Miestne havárie elektrických zariadení sú sprevádzané: prerušenia elektrických vodičov, čiastočné poruchy izolačných podzemných káblov, porucha elektrického zariadenia v byte. Vodovodné armatúry, ktoré sú pripojené k PVC rúram, môžu byť statické kvôli neustálemu pohybu vody cez ne. Akrylátový náter vaní alebo iných nádob vytvára na ich povrchu elektrický náboj.

Všetko, čo je na Zemi, ako aj v jej atmosfére, je vybavené prirodzeným elektrickým potenciálom, pretože zemská škrupina má negatívny potenciál a strecha oblohy je pozitívna. Čím vyššie je fyzické telo, tým väčšia je hodnota jeho potenciálu, napríklad vo výške 2 m indikátor dosahuje 110 voltov.

Na vydláždených cestách elektrickej dopravy sa objavujú bludné prúdy. V tomto prípade koľajnice fungujú ako uzemňovacie autobusy. Cez ne preniká do zeme prúd, ktorý poháňa elektromotory áut. Ľudia žijúci v blízkosti električkových liniek môžu pri umývaní tváre pociťovať mravčenie v prstoch.

Ak sa systém skladá z rúrok vyrobených z rôznych materiálov, môžu vznikať elektrochemické korózne prúdy. Nie sú nebezpečné pre človeka, ale ničia prívod vody a ventily. Pri pripájaní oceľovej vyhrievanej tyče na uteráky k línii rúrok vyrobených zo železného kovu sa časom v ich spojoch vytvorí netesnosť v dôsledku oslabenia závitu.

Systémové odrody

Aby sa predišlo vzniku takýchto nebezpečných situácií, boli vyvinuté pravidlá pre inštaláciu elektrických inštalácií (PUE), poskytuje dva typy systémov vyrovnávania potenciálu, hlavný (BPCS) a doplnkový (DSPC). Prvý sa považuje za hlavný a pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• uzemňovač;
• hlavná uzemňovacia zbernica pre vyrovnanie potenciálov, umiestnená pri vchode do budovy;
• kovové armatúry obytnej viacposchodovej budovy;
• vetracie kanály;
• kovové vodovodné potrubia;
• ochranné prvky proti blesku.

Pri kombinovaní týchto prvkov sa človek nemohol báť rôznych potenciálov, ale to je minulosť. V posledných rokoch sa obyvatelia bytov čoraz viac uchyľujú k výmene kovových potrubí za plastové (polypropylénové). V dôsledku toho plast preruší ochranný obvod, napríklad v kúpeľni vzniká potenciálny rozdiel medzi potrubím a vyhrievanou tyčou na uteráky.

Použitie samotného BPCS má ďalšiu nevýhodu. Vo viacpodlažnej budove má potrubie veľkú dĺžku a jeho elektrický potenciál na 1. a 14. poschodí je odlišný. To opäť vytvára nebezpečnú situáciu.

Na vylúčenie takýchto situácií je potrebné vyrobiť dodatočný vyrovnávací systém, ktorý bude fungovať v každom byte. DSPP je usporiadaný v kúpeľni a pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• vaňové alebo sprchové kúty;
• vyhrievaný držiak na uteráky;
• vodovodné a plynové potrubia;
• kanalizácia;
• vetranie, ak sa do miestnosti dostane kovová krabica.

Ku každému prvku systému musí byť pripojený samostatný jednožilový vodič, ktorého druhý koniec je pripojený k ekvipotenciálnej skrini (PFC). Mali by ste poznať špecifické požiadavky na PUE na doplnkový systém, podľa ktorého je zakázané:

• spojiť objekty DSPC so slučkou;
• vybaviť pomocný riadiaci systém, ak byt nemá zemnú slučku (vyrobenú podľa TN-C);
• prerušiť obvod systému po celej dĺžke od svorkovnice až po klapku bytu a zaradiť do nej aj prípadné spínacie zariadenie.

Takéto ochranné opatrenie je nevyhnutné vzhľadom na veľký počet vodičov, ktoré sa nachádzajú v obytných budovách. Okrem potrubí studenej a teplej vody, ako aj kúrenia, existujú aj kovové potrubia pre vetranie, klimatizáciu a systémy ochrany pred bleskom. Vyrovnanie potenciálu je nevyhnutným bezpečnostným opatrením.

Vyrovnanie potenciálov a vyrovnanie potenciálov

Definíciu vyrovnania možno formulovať ako spojenie kovových vodivých rovín elektrických zariadení (skriniek), ako aj vodivých iných časti potrubí alebo kovových konštrukcií za účelom dosiahnutia rovnosti potenciálu medzi nimi na zaistenie bezpečnosti v prípade napr. izolácia. Vyrovnanie sa vykonáva v elektrických inštaláciách do 1 kV.

Vyrovnanie potenciálu sa vykonáva znížením napätia pri dotyku a kroku medzi dvoma článkami elektrického obvodu, ktorých sa možno dotknúť súčasne alebo kde súčasne stojí osoba.

Zarovnanie sa vykonáva pripojením kovových zariadení, ktoré sú umiestnené vedľa elektrickej inštalácie, jeho telesa (vyrovnanie potenciálu), ako aj príprava miesta rozmetania pomocou uzemnenia zariadení. Uzemňovacia konštrukcia, ktorá sa vyrába s prihliadnutím na napätie viac ako 1 kV, musí mať odpor najmenej 0,5 Ohm.

Elektrické inštalácie s napätím vyšším ako 1 kV a pevne uzemneným neutrálom sa považujú za zariadenia s vysokou rýchlosťou zemných poruchových prúdov. Patria sem aj inštalácie 110 kV a viac, v ktorých sú neutrály izolované alebo uzemnené pomocou rezistorov.

Znížením odporu uzemňovacej konštrukcie je nemožné zabezpečiť bezpečnosť pracovníkov v týchto elektrických inštaláciách z dôvodu indikátory vysokého dotykového a krokového napätia vznikajúce pri zemných poruchách (do krytu a kovových konštrukcií elektrických inštalácií). Preto pri vykonávaní uzemnenia v týchto zariadeniach je potrebné použiť vyrovnanie potenciálu.

Uzemňovacie zariadenia

Na území umiestnenia elektrickej inštalácie je uzemňovacie zariadenie vyrobené vo forme obvodu, pozostávajúce z elektród 3-5 m dlhých.Sú zapichnuté do zeme a navzájom spojené pomocou oceľové pásy.

Konštrukcia tohto systému sa vykonáva v hĺbke 0,6-0,7 m, vo forme kovovej siete. Nachádza sa v zemi v oblasti, kde sa nachádza elektrické zariadenie.

V podmienkach práce na elektrických inštaláciách pod napätím, ak nie je možné použiť iné možnosti ochrany používajte izolačné podložky s porcelánovými izolátorovými nohami, ktoré spoľahlivo izolujú od pôda. Keď človek stojí na takomto mieste, môže sa dotknúť častí elektrického zariadenia, ktoré je pod napätím.

Pri opravách elektrického vedenia sa používa miesto, kde je možné kovovú podlahu pripojiť k opravovanej sieti, aby sa vyrovnali potenciály. Zároveň môžete s nechránenými rukami pracovať s vodičmi pod napätím, prúd nebude prechádzať ľudským telom. Hlavná vec je splniť jednu podmienku: keď stojíte na izolačnej plošine, je prísne zakázané dotýkať sa akýchkoľvek prvkov veže, inak prúd z drôtov prejde cez osobu a vežu na zem. Spoj rebríka je izolovaný pre bezpečný prístup na podestu.