Elektricitet som en energikilde med alle dens fordele har en så alvorlig ulempe som en øget fare for mennesker. Derfor er der altid opmærksomhed i udviklingen af forskellige elektriske systemer for at beskytte mennesker mod elektrisk stød.
Næsten alle ved, at elektriske apparater skal have jordforbindelse for sikker drift. Til dette formål er der tilvejebragt en speciel skrue på metalelementerne i deres kasse, figur 1, markeret med et karakteristisk ikon, og stikkene har en eller to ekstra jordforbindelse kontakt.
Hvorfor selv god jordforbindelse ikke altid beskytter en person
Ikke desto mindre sker det så, at selv med en fuldt funktionel jordforbindelse, når du rører ved metallegeme af udstyr eller metalgenstande fra bygningsstrukturen, en person modtager elektrisk stød. Det er normalt meget svagere end at berøre en bar ledning eller samleskinne direkte, men det er ikke desto mindre en behagelig oplevelse. Desuden kan det i alvorlige tilfælde endda ende med døden.
Hvorfor sker dette? For at forstå de fysiske processer, lad os henvende os til figur 2, som viser to elektriske installationer A og B jordet i henhold til normerne og udstyret med beskyttelsesafbrydere Z.
Antag, at integriteten af isoleringen er brudt i installation A, og en spænding på 220 V vises på kabinettet. Denne spænding skaber en strøm I1, som trækkes til jorden gennem jordkredsen med modstand R1. Lad strømmen I1 være så lille, at afbryderen 3 ikke reagerer på den, og enheden A ikke er spændingsfri. Alt dette betyder sammen, at der i dette tilfælde konstant er en spænding på 220 V i tilfælde af enhed A.
Installation B er fuldt operationel, for den har vi I2 = 0, dvs. for spændingen i tilfældet med denne enhed er det sandt UB = 0. Som et resultat, når dele af kroppen rører bygningerne til installation A og B på samme tid, befinder en person sig under den potentielle forskel UA - UB = 220 - 0 - 220 V og modtager et elektrisk stød.
Hvad giver potentiel udligning?
Hvordan beskyttes en person mod elektrisk stød i sådanne tilfælde, hvis det er umuligt at reducere følsomhedstærsklen for afbryderen 3 på grund af de øgede risici for falsk udløsning? Teknisk er den enkleste måde at organisere en yderligere ledende forbindelse mellem rammerne for A- og B-installationerne med en leder, som er vist i figur 3 i rødt. På grund af dette vises en spænding på 220 V på husene på både installation A og B, men der vil ikke være nogen potentiel forskel, og i modsætning til i det foregående tilfælde, med samtidig berøring af A og B, har vi UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, hvilket resulterer i, at det elektriske stød ikke er vil ske.
Med hensyn til beskyttelseseffektivitet er potentiel udligning ringere end jordforbindelse, fordi det er ikke i stand til at udløse den automatiske maskine Z. Derfor kaldes det system, der implementerer det, som yderligere midler til at sikre elektrisk sikkerhed.
Varianter af justeringssystemer
I processen med at danne det potentielle udligningssystem er de alle forbundet med hinanden og til jordforbindelsesbussen. metalelementer i bygningskonstruktionen (primært rør af al kommunikation og fittings armeret beton). Dette system betragtes som grundlæggende. I badeværelser, hvor faren for elektrisk stød øges på grund af lækager, udføres yderligere justering. For at gøre dette er rørene, badeværelset, vaskemaskinen og den elektriske vandvarmer forbundet til jordledningen i en specielt dedikeret kasse, figur 4 med separate ledninger.
Konklusion
Det tilrådes altid at bruge jordforbindelse og potentielle udligningssystemer sammen. Først da er det højeste niveau af beskyttelse garanteret.