Elektrina ako zdroj energie má so všetkými svojimi výhodami takú vážnu nevýhodu ako zvýšené nebezpečenstvo pre ľudí. Preto sa pri vývoji rôznych elektrických systémov ochrane ľudí pred úrazom elektrickým prúdom vždy venuje veľká pozornosť.
Takmer každý vie, že elektrické zariadenia musia byť pre bezpečnú prevádzku uzemnené. Na tento účel je na kovových prvkoch ich puzdra umiestnená špeciálna skrutka, obrázok 1, označené charakteristickou ikonou a zásuvky majú jedno alebo dve ďalšie uzemnenia kontakt.
Prečo ani dobré uzemnenie nie vždy človeka ochráni
Napriek tomu sa stáva, že aj pri plne funkčnom uzemnení pri dotyku kovové telo zariadenia alebo kovové predmety zo stavebnej konštrukcie, ktoré človek dostane elektrický šok. Spravidla je oveľa slabší ako priamy dotyk holého drôtu alebo prípojnice, ale napriek tomu to nie je príjemný zážitok. V závažných prípadoch môže navyše skončiť aj smrťou.
Prečo sa to deje? Aby sme pochopili fyzikálne procesy, obráťme sa na obrázok 2, ktorý ukazuje dve elektrické inštalácie A a B uzemnené podľa noriem a vybavené ochrannými ističmi Z.
Predpokladajme, že v inštalácii A je porušená celistvosť izolácie a na jej puzdre sa objaví napätie 220 V. Toto napätie vytvára prúd I1, ktorý bude vedený k zemi cez uzemňovací obvod s odporom R1. Nech je prúd I1 taký malý, aby na neho istič 3 nereagoval a jednotka A nebola bez napätia. To všetko dohromady znamená, že v takom prípade bude na prípade jednotky A neustále napätie 220 V.
Inštalácia B je plne funkčná, máme pre ňu I2 = 0, t.j. pre napätie v prípade tohto zariadenia platí UB = 0. Výsledkom je, že keď sa časti tela dotknú súčasne budov zariadení A a B, človek sa ocitne pod potenciálnym rozdielom UA - UB = 220 - 0 - 220 V a dostane elektrický šok.
Čo poskytuje potenciálne vyrovnanie?
Ako chrániť osobu pred úrazom elektrickým prúdom v takýchto prípadoch, ak nie je možné znížiť prah citlivosti ističa 3 z dôvodu zvýšeného rizika nesprávneho spustenia? Technicky najjednoduchším spôsobom je zorganizovať ďalšie vodivé spojenie medzi rámami inštalácií A a B pomocou vodiča, ktorý je znázornený na obrázku 3 červenou farbou. Z tohto dôvodu sa na puzdrách oboch inštalácií A a B objaví napätie 220 V, ale nebude tu žiadny potenciálny rozdiel a na rozdiel od v predchádzajúcom prípade, pri súčasnom dotyku A a B, máme UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, v dôsledku čoho elektrický šok nie je stane sa.
Z hľadiska účinnosti ochrany je vyrovnanie potenciálu horšie ako uzemnenie, pretože nie je schopný spustiť automatický stroj Z. Preto sa systém, ktorý ho implementuje, označuje ako ďalší prostriedok na zaistenie elektrickej bezpečnosti.
Odrody vyrovnávacích systémov
V procese formovania systému vyrovnania potenciálu sú všetky navzájom spojené a s uzemňovacou zbernicou. kovové prvky stavebnej konštrukcie (predovšetkým potrubia všetkých komunikácií a tvaroviek) železobetón). Tento systém sa považuje za základný. V kúpeľniach, kde sa zvyšuje riziko úrazu elektrickým prúdom v dôsledku netesností, sa vykoná ďalšie vyrovnanie. Za týmto účelom sú potrubia, telo kúpeľne, práčka a elektrický ohrievač vody spojené s uzemňovacím vodičom špeciálne vyhradenej skrinky, obrázok 4, so samostatnými drôtmi.
Záver
Vždy je vhodné použiť systémy uzemnenia a vyrovnania potenciálu spoločne. Až potom je zaručená najvyššia úroveň ochrany.