Рассматривая термины выравнивание и уравнивание потенциалов нужно знать, что для человека несет опасность разность потенциалов, под которую он может попасть. Сам потенциал опасности не представляет. Разность потенциалов может появиться из-за таких явлений как: высокое атмосферное давление (гроза), разные структуры одного металлического предмета, статическое электричество.
Также данное явление возникает, когда человек соприкасается с поверхностями уровень напряжения которых имеет различное значение. Например, стоя на полу, напряжение на котором равно 0, человек касается рукой корпуса электрического оборудования с нарушенной изоляцией, вследствии чего на нем возникает напряжение 220 В. В данном случае затронутые поверхности имеют разный заряд энергии, вследствие этого возникает разность потенциалов, и человек попадает под напряжение прикосновения равное 220В.
В то же время можно находиться под несколькими тысячами вольт, при этом через тело ток протекать не будет. Например, работая с воздушными линиями электропередач (ЛЭП). Напряжение ЛЭП равно 500 000 В. Рабочую платформу, на которой работает человек, при помощи стального проводника соединяют с ЛЭП. Тем самым количество энергии на рабочей поверхности и на ЛЭП становится одинаковым, разность потенциалов в данном случае равна 0. В целях проведения высоковольтных работ, а также в целях безопасности люди активно используют системы выравнивания и уравнивания потенциалов.
Выравнивание потенциалов
Выравнивание – это способ, позволяющий уменьшить разность потенциалов между заземленными металлическими частями и поверхностью земли. Данный способ заключается в прокладке в земле или в полупроводников из стали, соединенных со всеми токопроводящими частями в здании (трубы, корпусы оборудования, светильников…) и с заземляющим устройством. Таким образом заряд всех соединенных объектов будет одинаковым, а при помощи соединения с шиной накопленная энергия будет отводиться в землю.
Система выравнивания потенциалов (СВП) используется при строительстве многоквартирных домов. При создании фундамента по всему периметру дома прокладывается замкнутая стальная арматура с ответвлениями для соединения с заземлителями. Для того чтобы заряд равномерно растекался в землю заземлители прокладывают на равном расстоянии. От общего контура выполняются ответвления на каждый подъезд. Все проводящие объекты: корпусы, трубы, двери, лестницы и т.д. заземляются. На каждый объект прокладывается отдельный проводник, не рекомендуется соединять несколько предметов последовательно, так как при обрыве связи сразу несколько предметов окажутся под напряжением.
Уравнивание потенциалов
Система уравнивания потенциалов (СУП) необходима для того, чтобы обеспечивать равный электрический заряд на всех поверхностях, имеющих способность накапливать энергию и проводить ток. Если в здании где выполнено уравнивание происходит перенапряжение, то заряд повышается на всех предметах, находящихся в помещении. Благодаря этому снижается значение тока, который может протекать через тело человека.
СУП заключается в соединении всех потенциально опасных для прикосновения проводящих частей с защитным нулевым проводником. В таком случае все объекты из металла будут иметь равный заряд и при их одновременном касании будет снижена вероятность удара током.
СУП состоит из основной и дополнительной. Основная защита – это главная защита. Она выполняется путем подключения к главной заземляющей шине всех проводников на электрическом вводе. Соединение производится в вводном распределительном устройстве.
Сходства
Обе защиты (СВП и СУП) направлены на обеспечение безопасности человека от поражения электрическим током и заключаются в соединении всех проводящих предметов, которые потенциально могут оказаться под напряжением и доступны для прикосновения человеком.
Отличия
СВП:
- Направлена на снижение напряженности между открытыми частями электрического оборудования и поверхностью, на которой стоит человек (пол, земля).
- Используется на большой площади (бетонный пол, земля). К примеру, в здании – это соединений всей строительной арматуры в потолке, полу, стенах между собой и главной заземляющей шиной.
- Представляет собой сетку из проводящих материалов, проложенную в грунте.
СУП:
- Направлена на снижение напряженности между электрооборудованием и сторонними металлическими частями помещения (трубы, строительные конструкции), к которым человек одновременно может прикоснуться.
- Используется на небольшой площади, в единичных электроустановках. Уменьшает разность потенциалов между открытыми проводящими частями, доступными для прикосновения одним человеком.
- Представляет собой присоединение к заземляющему устройству строительных конструкций, трубопровода, корпусов технологического оборудования.
Проанализируем все вышеописанное. Допустим существует 2 электродвигателя, которые приводят в действие 2 водяных насоса. При подключении вольтметра к корпусам электродвигателей, он покажет большое значение напряжения, опасное для жизни. Для снижения полученного значения до безопасного значения могут быть рассмотрены 2 способа:
- Соединив корпусы стальным проводником и подключив полученную конструкцию к заземляющему устройству получится СВП.
- Если к имеющейся конструкции присоединить сторонние металлические предметы, находящиеся в помещении, например, трубы по которым течет вода, а также соединить их с заземляющим устройством, то получится СУП.
