Мини-лекции. Уравнивание потенциалов

   Выравнивание и уравнивание потенциалов. А, это, что? Да ещё каких-то там потенциалов? Потенциал (от латинского, potentia «сила») — величина, характеризующая запас энергии физического тела или поля. В нашем случае электрического поля. А, про остальное нам объясняют разделы ПУЭ-7, они ниже.

   ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПУЭ Издание седьмое (ПУЭ-7).

   1.7.32. Уравнивание потенциалов — электрическое соединение проводящих частей для достижения РАВЕНСТВА их потенциалов. Защитное уравнивание потенциалов — уравнивание потенциалов, выполняемое в целях ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ. Термин уравнивание потенциалов, используемый в главе, следует понимать как ЗАЩИТНОЕ уравнивание потенциалов.

   1.7.33. Выравнивание потенциалов — 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.

   Вы, что-нибудь поняли? Я тоже нет! Разберёмся с этими понятиями не только на бумаге но как всё это выглядит в реальности? А начнём как мы с ВЫРАВНИВАНИЯ. Если посмотреть в словарях, то выравнивание, это снижение неровности чего либо. В нашем случае под неровностью можно понять неровность потенциала. А точнее как хождение по пересечённой местности: то яма, то канава. Для нас неровность это напряжение под которое человек может попасть. И называется оно ШАГОВЫМ при ширине шага 0,8 — 1 м. Причём чем шире шаг тем напряжение больше, и наоборот. Так откуда эта напасть? Ну... Так вот Вам и скажи?.. А, всё-таки, откуда?

   Посмотрите на рис.1. Если на вершину этой «горы» упадёт провод с неким потенциалом ФИ, то и образуется эта самая «гора». А, упадёт он на землю. «Гора» же это всего лишь график зависимости распределение потенциала при растекании по поверхности земли. В смысле по одной линии. Считается что на расстоянии 20 метров от «эпицентра» потенциал если и не равен нулю, то во всяком случае мал и им само-собой можно пренебречь! А, если посмотреть на всё это сверху, то получим круг, точнее бесконечное количество окружностей. И каждая обозначает какую-то величину потенциала. Но, чем больше радиус окружности, тем потенциал меньше.

   На рис.1 показаны три случая «попадания» человека в этот противный круг. Человечек под номером 3 находится на расстоянии более 20 м. от места падения провода. Стало быть потенциал равен потенциалу земли. И разность потенциалов называемая НАПРЯЖЕНИЕМ, тоже равна нулю. Человечек находится в безопасности. Но вот он (сдуру) попёрся к проводу (человечек под номером 2) и во время шага попадает под напряжение U2. которое по-всякому больше нуля. Если он не угомонится и пойдёт дальше (человечек под номером 1), то U1 будет ещё больше. И теперь будет традиционный вопрос:«Кто же виноват (мать, перемать!) и, что же с этим делать?» Ответ в мини-лекции. Шаговое напряжение. Ваша судьба (так между прочим) зависит от того потенциала на проводке. И если там не 220 В., а много-много тысяч вольт, я Вам очень и очень не завидую...

   Так, что же делать? Ну если это в открытом поле, то гусиным шагом уходить от проводка и желательно как можно дальше... Но ведь ситуация может возникнуть и на рабочем месте. И шо тогда делать? Вот во избежании мирового скандала и существует ВЫРАВНИВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛА. Как это сделать? Не думаю, что Вы будете этим заниматься?! Но предупреждён, значит... В том же ПУЭ говорится, что дома применяется выравнивание в помещение где находятся животные! Это Вы ходите в «чоботах», а они же «босяком» всю жизнь! И то опасность в основном тогда, если в помещение есть что-то электрическое...

   И, вот, на рис.2 картинка пояснение процесса. В верху (условно) линейка с тремя заземлителями. При попадание напряжения в середину (красная стрелочка)от каждого заземлителя будет растекание потенциала. И для каждого свой график аналогичный на рис.1, голубоватого цвета. И теперь из трёх графиком построится четвёртый (черного цвета) общий для всей системы. И если раньше были для каждого глубокие провалы, то теперь получились результирующие петли, поднятые уже ближе максимуму (вершины «гор»). Происходит то самое выравнивание. И хотя остаются ещё то ямы, то канавы, но разница между вершиной и низом петли значительно уменьшилась. Стало быть и максимальное шаговое напряжение в любом случае уменьшится. Как Вы и догадались, для улучшения ситуации нужно увеличить число заземлителей, что и делается. Вот на рис.5 всё по максимуму. Уже не три, а пять заземлителей. И ещё вне зоны показаны листы металла и как они влияют на общую картину?.. Хорошо влияют. Вдобавок и график как-то странно изменился.

   Наконец-то мы добрались до УРАВНИВАНИЯ. И если выравниванием притягивали за уши все точки земли как можно ближе к какому-то потенциалу, то в уравнивании все заняты несколько другим. Самое простое объяснение,- это все железяки в доме соединить до кучи, да ещё и подключить к заземлению. Проще не скажешь?! Что это значит в реальности? Вот на рис.3 и показана ситуация. Если убрать мысленно все проводки, то? Обогреватель (слева) худо-бедно соединён с землёй. Либо сам по себе, где-то, как-то, либо через воду и заземлёнными насосами в котельных (ТЭЦ). А, в это время (справа) в стиралке утечка тока на корпус железяки. И голубая девушка случайно оказывается под напряжением, ну почти 220 В. Догадываетесь какой «оргазм» она испытает?! Вот, чтобы это не произошло и придумали СУП.

   Нет это не про восточно-украинскую кухню, а всего лишь Система Уравнивания Потенциалов. Ну, поняли почему аббревиатуру придумали? Да она может иметь разные отклонения в зависимости от типа устройства заземления (TN-C, TN-S, TN-C-S, IT и TT), но результат должен быть один и тот же! Конечно если Вы живёте в многоэтажной квартире, то выбор у Вас один, в смысле за Вас уже всё выбрали. Но это не меняет дело... Вам не отвертеться. Исключение очень старые дома, здесь всё, туши свет! Нулевой же проводок использовать в качестве заземления КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО!!! А, по-другому никак?! Конечно (как раньше делали) к водопроводной трубе, то сейчас нет гарантии что где-то металл заменён пластиком?! И теперь уже соседи по дому могут испытать «оргазм», ругая не известно кого? Тот же «бумеранг» может прилететь и в Вашу сторону, ведь такое понятие как блуждающие токи никто ещё не отменял?!! Особенно эти страшилки опасны в ванной комнате, где много воды и железяк да и плюс стиралку впёрли туда же! Да существуют системы аварийной защиты (отключения от сети). А Вы уверены, что это спасёт от блуждающих токов? Я тоже нет... Так, что делайте всё по максимуму и спите спокойно. А, для этого?

   Правильно, специально для опасных мест делается ДУП, Дополнительное уравнивание потенциалов. В смысле отдельно для ванной комнаты и туалета (у кого они в разведёнке. Не сошлись характером?). По уму всё начинается с заземлителя и присоединённой к нему ГЗШ, Главной Заземляющей Шины рис.6. И уже от неё по всему дому тянутся проводники РЕ. Проводник РЕ, защитный проводник (protective conductor). В очень краткой форме на рис.4 Тот самый РЕ идёт к ГЗШ, а уж потом... На рис.8 типа схемы ДУП для ванной комнаты. На рис.7 та самая с рис.8 соединительная коробка с погонялом КУП, - Коробка Уравнивания Потенциалов. Сомневаюсь я очень-очень, что Вы будете этим заниматься?! :-))). По сути это короткозамкнутые железяки и заодно заземлены и точка! Всё остальное вода, вода. В интернете куча всего такого... И если вдруг Вы захотите найти правду, не факт, что найдёте... Ну разве, что кучу картинок, кочующих из сайта в сайт... Я, как оказалось, не исключение?!

   https://www.asutpp.ru/zaschitnyy-provodnik-pe.html это по поводу PE и связанных с этим всяких нехороших ГОСТов! Если Вы конечно любопытны?!