Elektros energijos šaltinis su visais privalumais turi tokį rimtą trūkumą kaip padidėjęs pavojus žmonėms. Todėl kuriant įvairias elektros sistemas, apsaugančias žmones nuo elektros šoko, visada skiriamas didelis dėmesys.
Beveik visi žino, kad norint saugiai eksploatuoti, elektros prietaisai turi būti įžeminti. Šiuo tikslu metalinis jų korpuso elementas yra specialus varžtas, 1 pav. pažymėta charakteringa piktograma, o lizdai turi vieną ar du papildomus įžeminimus kontaktas.
Kodėl net geras įžeminimas ne visada apsaugo žmogų
Nepaisant to, taip atsitinka, kad net ir esant visiškai funkcionaliam įžeminimui, liečiant metalinį įrangos korpusą arba metalinius pastato konstrukcijos daiktus žmogus gauna elektros šokas. Paprastai jis yra daug silpnesnis nei tiesiogiai paliesti pliką laidą ar šyną, tačiau vis dėlto tai nėra maloni patirtis. Be to, sunkiais atvejais tai gali baigtis net mirtimi.
Kodėl tai vyksta? Norėdami suprasti fizinius procesus, pereikime prie 2 paveikslo, kuriame pavaizduoti du A ir B elektros įrenginiai, įžeminti pagal normas ir įrengti apsauginiai automatiniai jungikliai Z.
Tarkime, kad A instaliacijoje yra pažeistas izoliacijos vientisumas ir jos korpuse atsiranda 220 V įtampa. Ši įtampa sukuria srovę I1, kuri bus nukreipta į žemę per įžeminimo grandinę su atsparumu R1. Tegul srovė I1 yra tokia maža, kad automatinis jungiklis 3 į ją nereaguoja, o įrenginys A neišjungiamas. Visa tai kartu reiškia, kad šiuo atveju A bloko atveju nuolat bus 220 V įtampa.
Diegimas B yra visiškai veikiantis, jam turime I2 = 0, t.y. šio prietaiso įtampai yra teisinga UB = 0. Dėl to, kai kūno dalys tuo pačiu metu liečiasi su įrenginių A ir B pastatais, žmogus patenka į potencialų skirtumą UA - UB = 220 - 0 - 220 V ir gauna elektros šoką.
Kas suteikia potencialo išlyginimą?
Kaip tokiais atvejais apsaugoti žmogų nuo elektros šoko, jei neįmanoma sumažinti automatinio jungiklio 3 jautrumo ribos dėl padidėjusio netikro paleidimo pavojaus? Techniškai paprasčiausias būdas yra organizuoti papildomą laidųjį ryšį tarp A ir B instaliacijos rėmų su laidininku, kuris 3 paveiksle parodytas raudonai. Dėl to tiek A, tiek B įrenginių korpuse pasirodys 220 V įtampa, tačiau nebus jokio potencialo skirtumo ir, priešingai nei ankstesnis atvejis, tuo pačiu metu liečiant A ir B, turime UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, dėl ko elektros šokas nėra atsitiks.
Apsaugos efektyvumo požiūriu potencialo išlyginimas yra prastesnis už įžeminimą, nes jis negali suveikti automatinės mašinos Z. Todėl sistema, kuri ją įgyvendina, vadinama papildomomis priemonėmis, užtikrinančiomis elektros saugą.
Derinimo sistemų veislės
Formuojant potencialų išlyginimo sistemą, visi jie yra sujungti vienas su kitu ir su įžeminimo magistrale. metaliniai pastato konstrukcijos elementai (visų pirma visų komunikacijų ir jungiamųjų detalių vamzdžiai gelžbetonis). Ši sistema laikoma pagrindine. Vonios kambariuose, kur dėl nuotėkio padidėja elektros smūgio pavojus, atliekamas papildomas išlyginimas. Norėdami tai padaryti, vamzdžiai, vonios korpusas, skalbimo mašina ir elektrinis vandens šildytuvas atskirais laidais sujungiami su specialiai tam skirtos dėžutės, 4 paveiksle, įžeminimo laidininku.
Išvada
Visada patartina kartu naudoti įžeminimo ir potencialų išlyginimo sistemas. Tik tada užtikrinamas aukščiausias apsaugos lygis.