УРАВНИВАНИЕ и ВЫРАВНИВАНИЕ потенциалов

УРАВНИВАНИЕ и ВЫРАВНИВАНИЕ потенциалов. Отличия.

Активный участник

Группа: Пользователи
Сообщений: 397
Регистрация: 2.5.2005
Из: Лесной Город’ОК
Пользователь №: 3340

Наверное многим приходилось сталкиваться с подразделом ПУЭ 1.7 который называется “Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов”. Однако пояснения терминов УРАВНИВАНИЕ и ВЫРАВНИВАНИЕ там нет. Так в чем же разница межу двумя этими терминами? А разница оказывается есть.
Побродив по безбрежным просторам ИНЕТА удалось выяснить следующее:

ВЫРАВНИВАНИЕ электрических потенциалов это
-электрическое соединение которое делает одинаковыми или приблизительно одинаковыми потенциалы корпусов электрооборудования и других проводящих корпусов, чтобы воспрепятствовать появлению мешающих или опасных напряжений между этими корпусами.
Или, вот еще одно объяснение данного термина:
— метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.

Теперь попытаемся понять, что-же такое УРАВНИВАНИЕ потенциалов.

УРАВНИВАНИЕ электрических потенциалов это-
устранение разности
электрических потенциалов между всеми одновременно доступными
прикосновению открытыми проводящими частями стационарного
электрооборудования и сторонними проводящими частями, включая металлические части строительных конструкций зданий, достигаемое
соединением этих частей друг с другом при помощи проводников.

Теперь попробуем проанализировать все вышеописанное. Было у электрика три водяных насоса. И крутились эти насосы про помощи трех электродвигателей которые были подключены от трех разных кабелей, да еще от трех разных распределительных устройств. И были корпуса этих электродвигателей занулены. Решил как-то электрик поключить вольметр на разные корпуса электродвигателей. Подключил, посмотрел и ужаснулся . Взял тогда он кусок провода и соединил корпуса двигателей между собой, да еще вторым куском провода всю эту конструкцию посадил на заземляющее устройство.И получилась у него система ВЫРАВНИВАНИЯ потенциалов.
Посмотрел на трубы металлические, по которым насосы гнали воду, приварил к ним полосу железную, а полосу туда же, куда электродвигатели-к заземляющему устройству. Тоже самое сделал со металлическим швеллером потолка. Данную конструкцию , видимо, можно окрестить системой УРАВНИВАНИЯ потециалов.

Для чего нужно выравнивание потенциалов

Время на чтение:

Этот термин знаком всем со школьного курса физики, но не каждый точно вспомнит, что собой представляет выравнивание потенциалов.

Выравнивание потенциалов — это метод уменьшения напряжения шага и прикосновения среди элементов электрической цепи, к которым возможно единовременное касание. Этот метод используется не так часто, как их уравнивание.

Общий вид системы

В соответствии с требованиями норм, обязательно для мест, где содержатся животные. В отдельных случаях также применяется для электрической безопасности жилых помещений.

Назначение выравнивания потенциалов

Выравнивание потенциалов является одним из важнейших требований безопасности во время использования различного электрического оборудования. Такая важность обусловлена тем, что можно обезопасить себя и других жителей дома от удара током.

Объяснение двух видов напряжений

Важно! При отсутствии опыта или соответствующего образования работа с электрическими приборами представляет опасность для жизни.

Нормы, которые регулируют безопасность во время возведения домов, обязывают подрядчиков при строительстве создавать систему, которая снизит или устранит разность и обеспечит защиту от возможного получения электрических травм с помощью заземления.

При распределении устройства, которое выступает заземлителем, надлежащий уровень безопасности создается не только с помощью уменьшения потенциалов заземляющего устройства, но и с помощью их выравнивания на защищенной территории до степени, чтобы максимальное напряжение не было больше допустимых пределов.

Заземляющее устройство

Обратите внимание! Если нет заземления или оно не функционирует так, как должно, риск подвергнуться электрическому удару возрастает.

Уравнивание и выравнивание потенциалов: в чем отличие

Несмотря на свою схожесть, эти два понятия не являются тождественными, а также не могут заменять друг друга. Определение выравнивания было приведено в первом разделе статьи.

Уравниванием потенциалов называют металлическое соединение проводящих открытых составляющих электрического оборудования и его корпусов, а также других элементов-проводников в виде трубопроводов и конструкций из металла. Основная цель уравнивания — устранение или минимизация возникающего между ними напряжения при появлении потенциала у одной из них.

Что касается соотношений и отличий между ними, то уравнивание и выравнивание соотносятся как общее и частное, где второе является частным случаем первого.

К сведению! Ключевое отличие между двумя этими понятиями заключается в том, что уравнивание предусматривает получение полного отсутствия разницы потенциалов через прямое электрическое соединение элементов-проводников, в то время как выравнивание предполагает исключительно уменьшение разности на земле или на полу.

Мотивы для применения выравнивания потенциалов

Для начала следует определиться с тем, что вызывает разность и, как следствие, последующую необходимость выравнивания:

  • возникновение статического электричества;
  • различие в строении и структуре конструкций из металла;
  • повышенное атмосферное давление, возникающее при неблагоприятных погодных условиях, например, грозе;
  • влияние блуждающего тока.

Все выполненные из металла устройства соединены друг с другом, поэтому при появлении разницы потенциалов между отдельными конструкциями при прикосновении человека к нескольким объектам сразу приводит к удару током.

Читайте также:  Повторное заземление на вводе в здание

Обратите внимание! Примером такой опасности является ситуация, когда человек принимает душ и получает электрическую травму. Это происходит вследствие того, что ток проходит по человеческому телу, как по проводнику, от предмета с большим потенциалом к объекту с меньшим.

Во избежание подобных опасных для жизни людей ситуаций уменьшается или устраняется разность потенциалов с применением заземления.

Как установить устройство выравнивания потенциалов

В многоэтажных постройках, как правило, устанавливаются две системы для выравнивания потенциалов — основная и дополнительная (вспомогательная).

Основная система выравнивания потенциалов — контур, который содержит в себе такие элементы:

  • заземляющее устройство;
  • главная заземляющая шина;
  • металлические части конструкции возведенного дома;
  • система вентиляции;
  • металлические трубы водопровода;
  • устройство-защита от грозы и молнии.

Основная система

Обратите внимание! Все опасные металлические элементы присоединяются к главной заземляющей шине, убирая таким образом разность потенциалов. Основная система обычно устанавливается при возведении зданий, поэтому делать ее самостоятельно не приходится.

Раньше при объединении таких элементов проблем не возникало, но сейчас многие металлические элементы заменяют пластмассовыми, что приводит к возникновению разности потенциалов.

Проблема этой системы состоит в том, что на больших расстояниях электрический потенциал одной и той же конструкции может быть разным, что также провоцирует ситуацию, которая может стать опасной для жизни. Чтобы нивелировать появившуюся разность, приходится использовать дополнительную систему.

Дополнительная система выравнивания устанавливается в ванной комнате и содержит в себе такие составляющие:

  • корпус душа или ванной;
  • полотенцесушитель;
  • все проходящие трубы;
  • канализация;
  • система вентиляции.

Дополнительная система

Обратите внимание! Каждая составляющая этого контура соединяется отдельным проводом с жилой из меди. Противоположный конец этого провода опускается в предусмотренную для этого коробку.

Сделать такую систему возможно и самостоятельно:

  1. Разместить пластиковую коробку с заземляющей шиной.
  2. От каждой составляющей, сделанной из метала, и заземляющего контакта розетки и выключателя протянуть проводник до пластиковой коробки.
  3. Соединить провода с помощью болтов.
  4. Протянуть проводник от шины до электрощитка и присоединить к заземлению.

Выравнивание потенциалов — обязательный процесс, чтобы сделать свой дом безопасным и минимизировать риск получить удар током. Несмотря на то, что инструкция по созданию системы выглядит достаточно короткой и простой, при отсутствии опыта работы с электрикой и надлежащего образования лучше доверить установку профессионалам.

Заземление и зануление, выравнивание потенциалов

Заземление и зануление, выравнивание потенциалов

Заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством в целях снижения напряжения прикосновения до неопасного для жизни значения.

Занулением в электроустановках напряжением до 1000 В называют преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящейся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора и трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника в сетях постоянного тока в целях надежного срабатывания защиты.

Для защиты от поражения электрическим током людей или животных при прямом прикосновении предназначены: основная изоляция токоведущих частей, ограждения, барьеры, а также размещение электрооборудования вне зоны досягаемости и применение сверхнизкого (малого) напряжения.

В качестве дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ применяют устройства защитного отключения (УЗО) с током отключения не более 30 мА.

Части электроустановок, подлежащие заземлению или занулению.

К ним относятся: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов; вторичные обмотки измерительных трансформаторов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов; металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки проводов, стальные трубы электропроводки и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования; металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников.

Естественные заземлители. Для заземления электроустановок используют как искусственные, так и естественные заземлители.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы: металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах; металлические трубы водопровода, проложенные в земле; обсадные трубы буровых скважин; металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.; рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами; другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству в целях уравнивания потенциалов. Естественные проводники, используемые как защитные, должны иметь надежные соединения, находиться под постоянным контролем и иметь специальную опознавательную окраску.

Читайте также:  Короткое замыкание что это

Выравнивание потенциалов. Это снижение разности потенциалов (шагового напряжения) на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности и присоединенных к заземляющему устройству, или путем применения специальных покрытий земли.

Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.

Меры защиты от прямого прикосновения. Главной мерой защиты служит основная изоляция токоведущих частей, которая должна покрывать токоведущие части и выдерживать все возможные воздействия, которым она может подвергаться в процессе ее эксплуатации. Удаление изоляции возможно только путем ее разрушения.

В случаях, когда основная изоляция обеспечивается воздушным промежутком, защита от прямого прикосновения к токоведущим частям или приближения к ним на опасное расстояние, в том числе в электроустановках напряжением выше 1 кВ, должна быть выполнена посредством оболочек, ограждений, барьеров или размещением вне зоны досягаемости.

Необходимо размещение вне зоны досягаемости для защиты от прямого прикосновения к токоведущим частям в электроустановках напряжением до 1 кВ или приближения к ним на опасное расстояние в электроустановках напряжением выше 1 кВ. Расстояние между доступными одновременному прикосновению проводящими частями в электроустановках напряжением до 1 кВ должно быть не менее 2,5 м. Внутри зоны досягаемости не должно быть частей, имеющих разные потенциалы и доступных одновременному прикосновению.

В вертикальном направлении зона досягаемости в электроустановках напряжением до 1 кВ должна составлять 2,5 м от поверхности, на которой находятся люди.

Установка барьеров и размещение вне зоны досягаемости допускается только в помещениях, доступных квалифицированному персоналу.

Меры защиты при косвенном прикосновении распространяются: на корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.; на приводы электрических аппаратов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемных или открывающихся частей, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 50 В переменного или 120 В постоянного тока (в случаях, предусмотренных соответствующими главами ПУЭ – выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока); на металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные муфты, оболочки и броню контрольных и силовых кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводки, оболочки и опорные конструкции шинопроводов (токопроводов), лотки, короба, струны, тросы и полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с зануленной или заземленной металлической оболочкой или броней), а также на другие металлические конструкции, на которых установлено электрооборудование; металлические оболочки и броню контрольных и силовых кабелей и проводов, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т.п., с кабелями и проводами на металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников; электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутиционные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток. В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и другие щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:

— нулевой защитный PE или PEN проводник питающей линии в системе TNS

— заземляющий проводник, Присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT или TT;

— заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

— металлические трубы коммуникаций, входящие в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п. Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяют только ту часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

— металлические части каркаса здания;

— металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды присоединяются к шине PE щитов питания вентиляторов и кондиционеров;

— заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;

— заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

— металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.

Система дополнительного уравнивания потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и TT, включая защитные проводники штепсельных розеток.

Читайте также:  Контур заземления это

Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние части к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.

В чем разница между выравниванием и уравниванием потенциалов?

Рассматривая термины выравнивание и уравнивание потенциалов нужно знать, что для человека несет опасность разность потенциалов, под которую он может попасть. Сам потенциал опасности не представляет. Разность потенциалов может появиться из-за таких явлений как: высокое атмосферное давление (гроза), разные структуры одного металлического предмета, статическое электричество.

Также данное явление возникает, когда человек соприкасается с поверхностями уровень напряжения которых имеет различное значение. Например, стоя на полу, напряжение на котором равно 0, человек касается рукой корпуса электрического оборудования с нарушенной изоляцией, вследствии чего на нем возникает напряжение 220 В. В данном случае затронутые поверхности имеют разный заряд энергии, вследствие этого возникает разность потенциалов, и человек попадает под напряжение прикосновения равное 220В.

В то же время можно находиться под несколькими тысячами вольт, при этом через тело ток протекать не будет. Например, работая с воздушными линиями электропередач (ЛЭП). Напряжение ЛЭП равно 500 000 В. Рабочую платформу, на которой работает человек, при помощи стального проводника соединяют с ЛЭП. Тем самым количество энергии на рабочей поверхности и на ЛЭП становится одинаковым, разность потенциалов в данном случае равна 0. В целях проведения высоковольтных работ, а также в целях безопасности люди активно используют системы выравнивания и уравнивания потенциалов.

Выравнивание потенциалов

Выравнивание – это способ, позволяющий уменьшить разность потенциалов между заземленными металлическими частями и поверхностью земли. Данный способ заключается в прокладке в земле или в полупроводников из стали, соединенных со всеми токопроводящими частями в здании (трубы, корпусы оборудования, светильников…) и с заземляющим устройством. Таким образом заряд всех соединенных объектов будет одинаковым, а при помощи соединения с шиной накопленная энергия будет отводиться в землю.

Система выравнивания потенциалов (СВП) используется при строительстве многоквартирных домов. При создании фундамента по всему периметру дома прокладывается замкнутая стальная арматура с ответвлениями для соединения с заземлителями. Для того чтобы заряд равномерно растекался в землю заземлители прокладывают на равном расстоянии. От общего контура выполняются ответвления на каждый подъезд. Все проводящие объекты: корпусы, трубы, двери, лестницы и т.д. заземляются. На каждый объект прокладывается отдельный проводник, не рекомендуется соединять несколько предметов последовательно, так как при обрыве связи сразу несколько предметов окажутся под напряжением.

Уравнивание потенциалов

Система уравнивания потенциалов (СУП) необходима для того, чтобы обеспечивать равный электрический заряд на всех поверхностях, имеющих способность накапливать энергию и проводить ток. Если в здании где выполнено уравнивание происходит перенапряжение, то заряд повышается на всех предметах, находящихся в помещении. Благодаря этому снижается значение тока, который может протекать через тело человека.

СУП заключается в соединении всех потенциально опасных для прикосновения проводящих частей с защитным нулевым проводником. В таком случае все объекты из металла будут иметь равный заряд и при их одновременном касании будет снижена вероятность удара током.

СУП состоит из основной и дополнительной. Основная защита – это главная защита. Она выполняется путем подключения к главной заземляющей шине всех проводников на электрическом вводе. Соединение производится в вводном распределительном устройстве.

Сходства

Обе защиты (СВП и СУП) направлены на обеспечение безопасности человека от поражения электрическим током и заключаются в соединении всех проводящих предметов, которые потенциально могут оказаться под напряжением и доступны для прикосновения человеком.

Отличия

  • Направлена на снижение напряженности между открытыми частями электрического оборудования и поверхностью, на которой стоит человек (пол, земля).
  • Используется на большой площади (бетонный пол, земля). К примеру, в здании – это соединений всей строительной арматуры в потолке, полу, стенах между собой и главной заземляющей шиной.
  • Представляет собой сетку из проводящих материалов, проложенную в грунте.
  • Направлена на снижение напряженности между электрооборудованием и сторонними металлическими частями помещения (трубы, строительные конструкции), к которым человек одновременно может прикоснуться.
  • Используется на небольшой площади, в единичных электроустановках. Уменьшает разность потенциалов между открытыми проводящими частями, доступными для прикосновения одним человеком.
  • Представляет собой присоединение к заземляющему устройству строительных конструкций, трубопровода, корпусов технологического оборудования.

Проанализируем все вышеописанное. Допустим существует 2 электродвигателя, которые приводят в действие 2 водяных насоса. При подключении вольтметра к корпусам электродвигателей, он покажет большое значение напряжения, опасное для жизни. Для снижения полученного значения до безопасного значения могут быть рассмотрены 2 способа:

  1. Соединив корпусы стальным проводником и подключив полученную конструкцию к заземляющему устройству получится СВП.
  2. Если к имеющейся конструкции присоединить сторонние металлические предметы, находящиеся в помещении, например, трубы по которым течет вода, а также соединить их с заземляющим устройством, то получится СУП.