La electricidad como fuente de energía, con todas sus ventajas, tiene un inconveniente tan grave como un mayor peligro para los humanos. Por lo tanto, en el desarrollo de varios sistemas eléctricos, siempre se presta gran atención a la protección de las personas contra descargas eléctricas.
Casi todo el mundo sabe que los dispositivos eléctricos deben estar conectados a tierra para un funcionamiento seguro. Para ello, se proporciona un tornillo especial en los elementos metálicos de su cuerpo, Figura 1, marcado con un icono característico, y los enchufes tienen una o dos conexiones a tierra adicionales contacto.
Por qué incluso una buena conexión a tierra no siempre protege a una persona
Sin embargo, sucede que incluso con una conexión a tierra completamente funcional, al tocar cuerpo metálico del equipo u objetos metálicos de la estructura del edificio, una persona recibe descarga eléctrica. Por lo general, es mucho más débil que tocar un cable desnudo o una barra colectora directamente, pero no obstante, no es una experiencia agradable. Además, en casos graves, incluso puede terminar en muerte.
¿Por qué está pasando esto? Para comprender los procesos físicos, pasemos a la Figura 2, que muestra dos instalaciones eléctricas A y B conectadas a tierra según las normas y equipadas con los disyuntores de protección Z.
Suponga que la integridad del aislamiento se rompe en la instalación A y aparece un voltaje de 220 V en su caja. Este voltaje crea una corriente I1, que se llevará a tierra a través del circuito de tierra con resistencia R1. Sea la corriente I1 tan pequeña que el disyuntor 3 no reaccione y la unidad A no se desenergice. Todo esto en conjunto significa que en este caso, un voltaje de 220 V estará constantemente presente en el caso de la unidad A.
La instalación B está en pleno funcionamiento, para ello tenemos I2 = 0, es decir para el voltaje en la caja de este dispositivo, es verdadero UB = 0. Como resultado, cuando partes del cuerpo tocan los edificios de las instalaciones A y B al mismo tiempo, una persona se encuentra bajo la diferencia de potencial UA - UB = 220 - 0 - 220 V y recibe una descarga eléctrica.
¿Qué proporciona la ecualización potencial?
¿Cómo proteger a una persona de una descarga eléctrica en tales casos si es imposible reducir el umbral de sensibilidad del disyuntor 3 debido a los mayores riesgos de falsa activación? Técnicamente, la forma más sencilla es organizar una conexión conductora adicional entre los marcos de las instalaciones A y B con un conductor, que se muestra en la Figura 3 en rojo. Debido a esto, aparecerá una tensión de 220 V en las carcasas de ambas instalaciones A y B, pero no habrá diferencia de potencial y, a diferencia de el caso anterior, con el toque simultáneo de A y B, tenemos UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, por lo que no se produce una descarga eléctrica pasará.
En términos de eficiencia de protección, la ecualización de potencial es inferior a la puesta a tierra, porque no puede activar la máquina automática Z. Por lo tanto, el sistema que lo implementa se denomina un medio adicional para garantizar la seguridad eléctrica.
Variedades de sistemas de alineación.
En el proceso de formación del sistema de ecualización de potencial, todos ellos están conectados entre sí y al bus de puesta a tierra. elementos metálicos de la estructura del edificio (principalmente tuberías de todas las comunicaciones y accesorios concreto reforzado). Este sistema se considera básico. En los baños, donde aumenta el peligro de descarga eléctrica debido a fugas, se realiza una alineación adicional. Para hacer esto, las tuberías, el cuerpo del baño, la lavadora y el calentador de agua eléctrico se conectan al conductor de tierra de una caja especialmente dedicada, Figura 4, con cables separados.
Conclusión
Siempre es recomendable utilizar sistemas de puesta a tierra y ecualización de potencial juntos. Solo entonces se garantiza el nivel más alto de protección.