Elektřina jako zdroj energie se všemi svými výhodami má tak závažnou nevýhodu jako zvýšené nebezpečí pro člověka. Proto je při vývoji různých elektrických systémů na ochranu lidí před úrazem elektrickým proudem vždy věnována velká pozornost.
Téměř každý ví, že elektrická zařízení musí být pro bezpečný provoz uzemněna. Za tímto účelem je na kovových prvcích jejich pouzdra použit speciální šroub, obrázek 1, označené charakteristickou ikonou a zásuvky mají jedno nebo dvě další uzemnění Kontakt.
Proč ani dobré uzemnění nemusí vždy člověka chránit
Přesto se stává, že i při plně funkčním uzemnění při dotyku kovové tělo zařízení nebo kovové předměty stavební konstrukce, které osoba obdrží elektrický šok. Obvykle je mnohem slabší než přímý dotyk holého drátu nebo přípojnice, ale přesto to není příjemný zážitek. V závažných případech to může dokonce skončit smrtí.
Proč se toto děje? Abychom pochopili fyzikální procesy, obrátíme se na obrázek 2, který ukazuje dvě elektrické instalace A a B uzemněné podle norem a vybavené ochrannými jističi Z.
Předpokládejme, že v instalaci A je narušena celistvost izolace a na jejím pouzdře se objeví napětí 220 V. Toto napětí vytváří proud I1, který bude tažen na zem přes zemnící obvod s odporem R1. Nechť proud I1 je tak malý, že jistič 3 na něj nereaguje a jednotka A není bez napětí. To vše dohromady znamená, že v tomto případě bude na jednotce A trvale přítomno napětí 220 V.
Instalace B je plně funkční, protože pro ni máme I2 = 0, tj. pro napětí na pouzdře tohoto zařízení platí UB = 0. Výsledkem je, že když se části těla dotknou budov budov A a B současně, člověk se ocitne pod potenciálním rozdílem UA - UB = 220 - 0 - 220 V a dostane elektrický šok.
Co poskytuje vyrovnání potenciálu?
Jak v takových případech chránit osobu před úrazem elektrickým proudem, pokud není možné snížit prah citlivosti jističe 3 kvůli zvýšenému riziku nesprávného spuštění? Technicky nejjednodušší způsob je zorganizovat další vodivé spojení mezi rámy instalací A a B pomocí vodiče, který je znázorněn na obrázku 3 červeně. Z tohoto důvodu se na pouzdrech obou instalací A a B objeví napětí 220 V, ale nebude zde žádný potenciální rozdíl a na rozdíl od v předchozím případě, při současném dotyku A a B, máme UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, v důsledku čehož není elektrický šok stane se.
Z hlediska účinnosti ochrany je vyrovnání potenciálu horší než uzemnění, protože není schopen spustit automatický stroj Z. Systém, který jej implementuje, se proto označuje jako další prostředek k zajištění elektrické bezpečnosti.
Odrůdy vyrovnávacích systémů
V procesu vytváření systému vyrovnávání potenciálu jsou všechny propojeny navzájem a se zemnicí sběrnicí. kovové prvky stavební konstrukce (především potrubí všech komunikací a tvarovek) železobeton). Tento systém je považován za základní. V koupelnách, kde se zvyšuje nebezpečí úrazu elektrickým proudem v důsledku netěsností, se provede další vyrovnání. Za tímto účelem jsou potrubí, tělo koupelny, pračka a elektrický ohřívač vody připojeny k uzemňovacímu vodiči speciálně vyhrazené krabice, obrázek 4, se samostatnými dráty.
Závěr
Vždy je vhodné použít systémy uzemnění a vyrovnání potenciálu společně. Pouze tehdy je zaručena nejvyšší úroveň ochrany.