Введение
Метод защиты от поражения электрическим током
Электрическое соединение (эквипотенциальное соединение) – это практика преднамеренного электрического соединения всех открытых металлических предметов, не предназначенных для проведения электричества, в помещении или здании с целью защиты от поражения электрическим током. Соединение также используется для минимизации электрической дуги между металлическими поверхностями с разностью электрических потенциалов. В случае нарушения электрической изоляции все соединенные металлические объекты в помещении будут иметь практически одинаковый электрический потенциал, что предотвратит прикосновение человека к двум объектам с существенно отличающимися потенциалами. Даже при потере соединения с удаленным заземлением, человек будет защищен от опасной разности потенциалов.
Пояснение
В здании с электропроводкой, для обеспечения безопасности, принято соединять все металлические объекты, такие как трубы, с главным заземлением для создания эквипотенциальной зоны. Это делается в Великобритании, поскольку многие здания используют систему заземления TN-C-S, в которой нейтральный и защитный проводники объединены. Вблизи электросчетчика этот проводник разделяется на два: защитный и нейтральный проводники в распределительном щите. Если соединение нейтрали с заземлением нарушено, все провода и другие объекты, подключенные к нейтрали, окажутся под напряжением сети. Примеры объектов, подлежащих уравниванию потенциалов, включают металлические системы водоснабжения, газопроводы, воздуховоды систем центрального отопления и кондиционирования, а также открытые металлические части зданий, такие как перила, лестницы, стремянки, платформы и полы. Человек, касающийся незаземленного металлического корпуса электроприбора и одновременно находящийся в контакте с металлическим предметом, подключенным к удаленному заземлению, подвергается риску поражения электрическим током в случае неисправности прибора. Если все металлические объекты соединены, все металлические элементы в здании будут находиться под одинаковым потенциалом. Тогда невозможно получить удар током, одновременно касаясь двух "заземленных" объектов. Уравнивание потенциалов особенно важно в ванных комнатах, бассейнах и фонтанах. В бассейнах и фонтанах любой металлический объект (за исключением проводников цепи питания) определенного размера должен быть соединен с системой уравнивания потенциалов, чтобы обеспечить одинаковый потенциал всех проводников. Поскольку бассейн находится в земле, он может обеспечивать лучшее заземление, чем заземление электрощита. При соединенных всех проводящих элементах вероятность прохождения электрического тока через пловца снижается. В бетонных бассейнах даже арматурные стержни бетона должны быть подключены к системе уравнивания потенциалов, чтобы исключить возникновение опасных градиентов потенциала при неисправности.
Как земля защищает
В системе с заземлённым нейтральным, соединение всех нетоковедущих металлических частей оборудования с заземлением на главной распределительной панели обеспечивает отвод тока, возникающего при неисправностях (например, при касании фазного провода к корпусу или шасси устройства), в землю. В системе TN, где имеется прямое соединение между заземлением установки и нейтралью трансформатора, заземление позволяет устройству защиты от перегрузки по току в цепи (предохранителю или автоматическому выключателю) быстро обнаружить неисправность и отключить цепь. В случае системы TT, где высокое сопротивление обусловлено отсутствием прямого соединения с нейтралью трансформатора, необходимо использовать устройство защитного отключения (УЗО) для обеспечения отключения. УЗО также используются в других ситуациях, когда требуется быстрое отключение при небольших токах утечки на землю (включая случайное прикосновение человека к токоведущим частям или повреждение изоляции).
Эквипотенциальная связь
Эквипотенциальное соединение предполагает электрическое соединение металлических конструкций таким образом, чтобы они имели одинаковый потенциал во всех точках. Точные правила для электроустановок различаются в зависимости от страны, региона или энергоснабжающей компании. Эквипотенциальное соединение выполняется от точки ввода распределительной проводки в здание до входящих водопроводных и газовых коммуникаций. Оно также выполняется в ванных комнатах, где все открытые металлические элементы, включая металлические трубы и заземления электрических цепей, должны быть соединены вместе для обеспечения постоянства потенциала. Изолированные металлические предметы, включая металлические фитинги, подключенные пластиковыми трубами, не требуют соединения, за исключением конструкций с металлическими стойками и каркасом, часто используемых в многоэтажных жилых комплексах, квартирах и офисных/коммерческих зданиях.
Электрическая связь воздушных судов
В самолетах электрическое заземление предотвращает накопление статического электричества, которое может создавать помехи для работы радио- и навигационного оборудования. Заземление также обеспечивает защиту от ударов молнии, позволяя току проходить через конструкцию самолета с минимальным искрением. Заземление предотвращает опасные статические разряды в топливных баках и шлангах самолетов.