Уравнивание потенциалов это

Уравнивание потенциалов — снижение разности потенциалов между доступными одновременному прикосновению открытыми проводящими частями — ОПЧ. сторонними проводящими частями — СПЧ. заземляющими и защитными проводниками (РЕ — проводниками), а также РЕN — проводниками путем электрического соединения этих частей между собой.

Назначение уравнивания потенциалов с помощью эквипотенциальных связей — сделать среду обитания человека свободной от появления разности потенциалов и обезопасить человека от поражения электрическим током. Это означает, что все проводящие части электротехнического (ОПЧ) и неэлектротехнического оборудования, строительных конструкций (СПЧ) должны быть соединены между собой.

Части, которые не могут сохранить общий потенциал (не могут быть присоединены к общей системе уравнивания потенциалов), должны быть отделены от остального оборудования таким образом, чтобы они не были доступны для одновременного прикосновения. Если в результате повреждения изоляции или индукции возникает импульс напряжения на одной из доступных проводящих частей, то все доступные одновременному прикосновению проводящие части должны приобрести то же самое напряжение для исключения появления разности напряжений. опасной для человека. В случае, когда одна из доступных частей является землей, все окружающее оборудование должно быть соединено с землей через возможно более низкое сопротивление.

Выравнивание потенциалов — снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу (или на поверхности) и присоединенных к заземляющему устройству. либо путем применения специальных покрытий. При распределенном заземляющем устройстве безопасность обеспечивается не только уменьшением потенциала заземлителя, но и выравниванием потенциалов на защищаемой территории до такого значения, чтобы максимальные напряжения прикосновения и шага не превышали допустимых.

Изменение потенциала в пределах площадки, на которой размещены электроды заземлителя, происходит плавно. При этом напряжение прикосновения U_пр и напряжение шага U_ш имеют небольшие значения по сравнению с потенциалом заземлителя. Однако за пределами контура по его краям наблюдается крутой спад потенциала. Чтобы исключить в этих местах опасные напряжения шага, которые особенно высоки при больших токах замыкания на землю, по краям контура за его пределами (в первую очередь в местах проходов и проездов ) укладывают в землю на различной глубине дополнительные стальные полосы. соединенные с заземлителем. Тогда спад потенциала в этих местах происходит по пологой кривой.

Внутри помещений выравнивание потенциалов происходит благодаря металлическим конструкциям, трубопроводам, кабелям и подобным им проводящим предметам, связанным с разветвленной сетью заземления. Арматура железобетонных зданий также способствует выравнивание потенциалов.

Уравнивание и выравнивание потенциалов в чем отличие

Как проводить снижение разности потенциалов

Уравнивание потенциалов — доходчиво. Каждый человек, который изучал физику в школе, помнит о том, что любой проводник наделен собственным потенциалом. Сам по себе потенциал не представляет собой никакой опасности, опасна разница потенциалов, которые есть у любого изделия из металла. Чем существеннее такая разница, тем выше вероятность получить удар электрическим током. Как проводится выравнивание потенциалов?

В чем заключается смысл выравнивания потенциалов?

Такое явление как разность потенциалов может быть спровоцировано большим количеством различных факторов. Некоторые из них выглядят следующим образом:

— Перенапряжения в атмосфере;

— Блуждающие сгустки энергии;

— Статическое напряжение;

Наиболее опасной является такая разность потенциалов, которая возникает в результате утечек напряжения из неисправных участков электропроводки посредством вещей, изготовленных из металла или электрической бытовой аппаратуры. В качестве примера можно рассматривать следующую ситуацию: человек, проживающий в многоэтажном доме, находясь в своей ванной, касается трубы, изготовленной из металла, и получает удар электрическим током. Подобная ситуация возникла из-за того, что изоляция электроприбора, находящегося в другой квартире, является неисправной. По причине неисправной изоляции потенциал металлической трубы изменился и человек, коснувшийся ее, получил поражение электрическим током.

Для того чтобы провести выравнивание потенциалов всех электрических приборов, которые могут представлять собой опасность, их надо объединить. Проще всего такую манипуляцию выполнить с помощью медной проволоки, объединяя стоящие рядом приборы, трубы и другие объекты. Создав общую цепь между трубами или между приборами, человек выравнивает потенциал.

Однако объединения всех потенциально опасных объектов недостаточно. Для полной безопасности в процессе использования электрических бытовых приборов необходимо, чтобы проводка была заземлена.

Система выравнивания потенциалов

Механизм для уравнивания потенциалов является достаточно важной системой. При этом каждый желающий, имея в своем расположении необходимую информацию, может собрать такой механизм собственноручно, не привлекая помощников со стороны. Монтаж такой системы выполняется в 5 этапов, выглядят эти этапы следующим образом:

— Монтаж короба, в который будет помещена шина заземления;

— Монтаж от шины и подсоединение медного электрического шнура имеющего изоляцию. Сечение шнура не должно быть менее 4 миллиметров;

— В заранее подготовленный канал внутри стены помещаются отдельные шнуры, которые будут соединять приборы между собой. Так происходит выравнивание потенциалов.

Система уравнивания потенциалов

Никогда не пробовали на себе, как антенна бьётся током? А все эти негативные эффекты от того, что система уравнивания потенциалов отсутствует. Атмосфера имеет некий потенциал. Но об этом и о системе выравнивания чуть позже. А сейчас самое время вспомнить про Николу Тесла, про гром и молнии, а также отважных лётчиков, исследующих облака. Как известно, Антуан-де-Сент Экзюпери работал лётчиком, перевозил французскую почту в Африку, там его и угораздило попасть в шторм, оттуда и идеи про Маленького Принца…

Зачем нужно уравнивать потенциал

Как известно, многие творцы черпали свои идеи из снов. Таков был и Леонардо да Винчи, спавший в общей сложности полтора часа в сутки, урывками, но равномерно – каждые 240 минут. Он сам говорил, что этого вполне хватает, вот только сны перестал видеть, а без этого творить сложно. Нет никаких данных, что именно снилось Николе Тесла, но он был первооткрывателем многих идей. Недаром до сих пор единица магнитной индукции названа его именем. Он изучал, как и многие, атмосферное электричество и понял, что вещь это достаточно любопытная.

Как утверждает литература, Земной шар имеет заряд отрицательного знака, равный примерно 500 кК. Причём за счёт тока утечки через атмосферу, каждые полчаса он обнулялся бы. Но этого не происходит! Учёными установлено, что колебания атмосферного тока строго согласуются со временем, и максимум приходится на 19.00 по Гринвичу. Мистика? Всего лишь пульс Земли, не более того.

Но если заряд постоянно утекает в небо, то кто же его восполняет? Энергия Солнца и космических излучений, хотя на самом деле об этом вопросе известно достаточно мало. Ясно лишь одно: во время удара молнии Земной шар не теряет своего заряда, а обретает его. По периметру циклона образуется избыток отрицательных носителей — и не спрашивайте как, Маленький Принц об этом умолчал — в то время как в центре имеется островок положительных. При некоторой напряжённости поля более отрицательное кольцо пробивается на земную поверхность. За счёт чего потенциал планеты восполняется.

Если бы схема уравнивания потенциалов действовала на всю планету, то непогода протекала бы в гораздо более тихой манере. Но как все это получается? На самом деле объяснений этому не дано, но есть предположения, что имеется некий неучтённый фактор того, как именно управлять погодой. И ближайшее время он останется за кадром. Но суть в том, что облака таят в себе потенциал относительно Земли. Поле имеет напряжённость 100 В/м. Это кажется невероятным, но там, где скоро будет наш нос, какое-то время назад потенциал был на 150 В выше, нежели у стопы ног.

Нас не бьёт током только потому, что мы стоим на Земле. За счёт этого потенциал уравнивается, а поле отклоняется вверх (изгибаются линии его напряжённости). Но когда проводник просто висит в воздухе, где-то на крыше, то на нем постепенно образуется заряд (а разницу с Землёй мы уже знаем). Другое дело, что атмосферный ток имеет очень низкое значение (единицы мкА на квадратный метр). Поэтому процесс нельзя назвать быстрым. Тем не менее, поверхность металла постепенно набирает потенциал.

Теперь если предположить, как это часто у нас водится, что экран не заземлён в щитке, то он будет биться током. Это не будет слишком сильный удар, просто покусывание. Но шина уравнивания потенциалов обязательно должна содержать на себе экран телевизионного кабеля для исключения описанного эффекта. Но это лишь часть мер. Как известно антенный вибратор по правилам имеет замкнутый контур, часть которого присоединяется на оплётку (за счёт этого дополнительное уравнивание потенциалов не требуется). В случае каких-либо других конструкций этот вопрос нужно решать отдельно, так, чтобы каждое плечо, каждый элемент был заземлён.

В противном случае в сети потом читаешь такие сетования:

• Полез менять конвертер на спутниковую тарелку, и вломило по полной программе. Плиз, хелп.
• Ставлю жене писать КВН на видеомагнитофон, подсоединяю ТВ кабель, и каждый раз получаю своё. В чем проблема?
• Гудит плазменная панель после того, как на розетку её подключения завели заземление по европейским стандартам. До того все было нормально. Что делать?
• Антенный кабель кусается. В чем проблема?

Читайте также: Прокладка кабеля под землёй

Этот ряд каждый из наших читателей может продолжить, а ответ мы бы также дали в виде вопроса: коробка уравнивания потенциалов стоит правильно? Все в ней смонтировано, как надо? Оплётка кабеля является металлическим проводником, а потому согласно нормам должна как минимум зануляться на щитке. Причём на каждом этаже. Согласно тем же правилам (РД 34.21.122) рекомендуется все без исключения металлические части здания занулить на шину молниезащиты. Это тот же контур заземления, куда по правилам TN-C-S должен приходить также и нулевой провод.

Вы видите, что в каждом из описанных выше случаев виновато одно: непонимание того, что шина дополнительного уравнивания потенциалов не является выдумкой специалистов. А теперь представьте себе, что водопроводная труба уходит глубоко в землю. А антенный кабель проходит рядом с ванной. Одной рукой берёмся за оплётку, второй касаемся водопровода – что будет? Теперь уже не удивляемся? Тогда примите к сведению ещё одну вещь: по нормативам уравнивание потенциала в ванной является обязательной мерой.

Как нужно выполнять выравнивание потенциалов

Согласно РД 34.21.122 уравнивание и выравнивание потенциалов ведётся в наземной части арматурой круглого сечения площадью не менее 6 квадратных миллиметров. Для этой цели вполне подходит сталь. Внутри здания корпуса также должны быть объединены с этой шиной, и многих волнует вопрос, как именно это сделать. Допустим, снаружи можно проложить все под землёй, внутри гофра или асбоцементной трубы, а дома?

Учитывая требования стандартов, даже чугунную ванну нужно бы подключить на систему уравнивания потенциалов. Поскольку она проводит ток, а, следовательно, может стать причиной неприятностей. Обратите внимание, что для уравнивания потенциалов прокладываются отдельные от заземлительных и нулевых проводники. Это необходимо для следующих целей…

Уравнивание потенциалов

В распределительном щитке должна существовать шина (часть главной заземляющей шины) для уравнивания потенциалов. Либо следует прикупить себе КУП. Внутри коробки уравнивания потенциалов присутствует одна общая шина для объединения проводников. В крайнем случае она заводится на нулевой провод. Согласно стандартам получается так, что это единое целое с системой молниезащиты, заноса напряжения. В то же время, каждая такая конструкция снабжается контуром заземления минимум из двух штырей (диаметр от 10 мм согласно РД 34.21.122, но преимущественно от 18 мм), врытых на глубину не менее 3 метров (дистанция между зубьями 5 составляет метров). Система молниезащиты обычно объединяется через арматуру фундамента, которая в свою очередь должна иметь хорошее заземление. В последнем случае допускается искусственный контур не выполнять. То есть в масштабах жилого массива создать средства для уравнивания потенциалов — это целое искусство и не под силу одному человеку (жильцу). В масштабах квартиры следует хотя бы завести все клеммы на корпус подъездного щитка (убедившись, что там не имеется фазы). И не следует в этих целях использовать газовые трубы, водопровод.

На многих приборах клемма зануления имеется прямо на корпусе. Не нужно путать это с заземлением. Последнее работает только до тех пор, пока вилка находится в розетке. В нашем же случае нужно обеспечить постоянство системы выравнивания потенциалов. Для этой цели, например, на многих ваннах имеется лепесток, куда прикручивается ушко провода. То же самое можно сказать и о многих других устройствах. Многие бытовые приборы на корпусе имеют отверстия, куда легко крепится этот провод в удобном месте.

Уравнивание в ванной комнате

Уравнивание при пластиковых трубах

По правилам на входе в здание должны быть уравнены потенциалы между заземлением, нулевым проводником и трубами. Но сейчас водопровод прокладывают пластиковый, поэтому данная мера не является больше эффективной, соответственно, присоединять систему уравнивания потенциалов некуда.

Читайте также: Как подключить люстру с 3 проводами

Обустройство системы

Иногда требуется обустроить систему выравнивания потенциалов. В этом случае подразумевается снятие пошагового напряжения с пола, поверхности земли. Поясняем, что такая защита нужна в случаях, когда есть вероятность пробивания фазы на почву. Земля обладает некоторой проводимостью, за счёт чего токи идут в том числе и по поверхности. При высоких напряжениях (220 В сюда не относится в большинстве случаев) может возникнуть ситуация, когда на длине одного шага падает опасное для жизни напряжение. Выравнивание потенциалов производится укладкой в грунт, толщу пола заземлительной арматуры.

Очень полезно всем вместо самодеятельности почитать ПУЭ 7. Поясняем, как это правильно делать, потому что многих наверняка напугает большой объем документа:

1. Набираем в Яндексе «пуэ 7» и жмём искать.
2. Выбираем тот сайт, где этот документ приведён прямо на странице (а не в боксе), причём текстом (не графикой, рисунками).
3. Жмём Ctrl+F и вводим в поисковом окошке самого браузера «уравниван». Именно так, без окончания, чтобы получить максимальное количество вхождений.
4. Затем листаем кнопками вверх и вниз (возле окошечка) и смотрим, что именно можно применить на практике.

Все основные моменты (что и куда идёт) мы уже привели. Добавим, что полезно также почитать про то, какие бывают системы заземления. Допустим, мы говорили, что на уровне распределительного щитка можно будет систему уравнивания потенциалов посадить на нулевой провод, но это только в том случае, если отсутствует какой-либо вариант. Кстати, согласно тому же ПУЭ для защиты от поражения током меры заземления и выравнивания потенциалов могут применяться как вместе, так и по отдельности. Это особенно хорошо можно продемонстрировать на примере старой советской техники, где шнур не имеет этой полезной клеммы:

1. Как защитить себя от поражения током через корпус камина? Подключить его к системе выравнивания потенциалов.
2. Как уменьшить излучение от старенького телевизора? Подключить его корпус (металлическое шасси) к системе уравнивания потенциалов.
3. Как обезопасить себя от ударов током со стороны старенькой духовки? Подключить корпус к системе уравнивания потенциалов.

Строго говоря, в этом случае скорее проводится заземление, но это уже вопрос второстепенный. А суть в том, что потенциал корпуса всех приборов в доме должен быть одинаков и желательно равен нулю относительно земли. Отдельно стоит знать, что защита от прямого прикосновения не проводится, если в наличии правильно обустроенная система уравнивания потенциалов, а напряжение питания не превосходит 25 В переменного или 60 В постоянного тока. В дальнейшем это может значительно упростить жизнь. Чтобы понять, какие именно меры можно будет пропустить, найдите раздел ПУЭ Меры защиты от прямого прикосновения.

Проводники системы уравнивания потенциалов рекомендуется выбирать из тех же соображений, что и заземление. Просто для перестраховки. Проводник уравнивания потенциалов выбирается из расчёта 6 миллиметров квадратных сечения по меди, либо 10 по алюминию. Кое-где пишут, что по стали нужно брать 50 квадратных миллиметров, но мы совершенно точно знаем, что основная система уравнивания потенциалов может включать в свой состав катанку диаметром 6 мм. Следовательно, площадь её сечения составляет приблизительно 30 квадратных миллиметров (проводимость железа в 5 раз меньше, нежели у меди). Монтаж уравнивания потенциалов внутри ведётся на клеммы с проверкой сопротивления, а снаружи преимущественно сталью и на сварные швы длиной не менее 10 см.

Систему уравнивания потенциалов принято делить на основную и дополнительную. Первую можно назвать глобальной, потому как она объединяет все нулевые и защитные проводники, металлическую арматуру, молниезащиту и др. Дополнительная система уравнивания потенциалов (ШДУП) подразумевает распространение этих мер на локальную площадь. Допустим, объединение чугунной ванны, корпуса стиральной машины, смесителя воедино. Разумеется, в общем эта конструкция присоединяется к нулевым жилам или защитным. Ещё раз подчёркиваем, что заземление и уравнивание потенциалов не является одним и тем же и прощаемся.

Источники: http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/2323/Elektriseadmed ja masinad.zip/____4.html, http://ampersite.ru/dolzhen-znat-kazhdyj/vyravnivanie-potentsialov-eto-vazhnaya-protsedura.html, http://vashtehnik.ru/elektrika/sistema-uravnivaniya-potencialov.html