La electricidad ha sido durante mucho tiempo una parte integral La vida cotidiana cada uno de nosotros. Las personas están tan acostumbradas a este beneficio que en ocasiones se olvidan de los peligros que pueden surgir durante el funcionamiento de las instalaciones eléctricas ( electrodomésticos). En etapa inicial diseñar el suministro energético de cualquier instalación, Atención especial se da a la seguridad. Casi todos los usuarios de aparatos eléctricos saben qué son los cables desnudos, el aislamiento y la conexión a tierra. Pero el término “ecualización de potencial” sólo les resulta familiar a los electricistas profesionales. Si no vemos señales externas de un problema, surge una falsa sensación de que no hay peligro. Y esto a pesar de que una tensión alterna superior a 42 voltios puede ser mortal para una persona.
¿Cuándo el voltaje o la corriente eléctrica pueden representar una amenaza para la salud o la vida?
La presencia de tensión (o potencial) por sí sola no supone ningún problema. El peligro es electricidad. Ocurre cuando existe una diferencia de potencial entre los extremos del conductor.
¡Es importante saberlo! El cuerpo humano es un buen conductor de la corriente eléctrica debido a la presencia de líquido en las células.
¿Qué es la diferencia de potencial?
Por ejemplo, tomemos una batería AA normal. En su contacto positivo hay un potencial de aproximadamente 1,5 voltios, en el negativo - 0 voltios. si te conectas dispositivo de medición(multímetro) con el terminal positivo (usando ambos cables), el valor será cero. Y si medimos entre “más” y “menos”, veremos un voltaje de 1,5 voltios en el dispositivo.
¿Por qué está pasando esto? Hay una diferencia de potencial de 1,5 voltios entre los contactos positivo y negativo. En consecuencia, si conecta estos terminales con un conductor ( circuito eléctrico, alambre metálico, etc.) fluirá una corriente eléctrica entre ellos.
¿Cómo funciona esto tomando como ejemplo los electrodomésticos?
Tomemos un tomacorriente doméstico de 220 voltios. En el contacto de fase hay un potencial de 220 V, en el contacto cero - 0 V. Entre ellos hay una diferencia de potencial de 220 voltios. Si conecta los contactos con un trozo de cable de baja resistencia (normalmente 1 ohmio), en el conductor surgirá una corriente eléctrica de 220 amperios (según la ley de Ohm). Por supuesto, en la práctica esto no se puede hacer; el cable se derretirá instantáneamente y el aislamiento se incendiará.
Si una persona agarra dos contactos, a pesar de la alta resistencia del cuerpo, la fuerza actual será suficiente para causar la muerte.
Todos los dispositivos que producen electricidad tienen una conexión de contacto cero con la “tierra”: literalmente, con la tierra física. Esto significa que entre cualquier cable de fase y la tierra física siempre hay una diferencia de potencial igual al voltaje de fase.
Lo mismo ocurre en condiciones interiores (residencial, industrial, etc.). Se puede suministrar una fase al cuerpo del aparato eléctrico. Esto puede ocurrir en caso de emergencia: daño al aislamiento, entrada de humedad en el grupo de contactos o mal funcionamiento de la fuente de alimentación. Si se toca simultáneamente un recinto con tensión y un elemento de la infraestructura del local que esté conectado eléctricamente a tierra física (por ejemplo, una tubería), existe riesgo de descarga eléctrica.
Si el aparato eléctrico está correctamente conectado a tierra, la fase de la carcasa está conectada a tierra: se produce un cortocircuito y cortacircuitos desconecta el circuito. No se produce ninguna descarga eléctrica.
Esta es una situación ideal cuando el local cumple con los estándares del Reglamento de Instalación Eléctrica (PUE).
En la práctica la situación puede ser diferente.
Digamos que su vecino de al lado conectó el cable neutro al sistema de calefacción (no consideraremos las razones: desde el simple analfabetismo hasta el deseo de rebobinar el contador de electricidad). En tubos metálicos Ah, hay un potencial peligroso: de 50 a 220 voltios. Teóricamente, el voltaje debería "ir a tierra", ya que tubos de acero puesto en el suelo. Sin embargo, si se reemplaza con plástico una sección de la tubería entre su apartamento y el sótano, el conductor se abre. Y el toallero calefactor de su baño tiene un potencial de, digamos: 170 voltios.
Tocas un tubo de metal y una conexión a tierra. lavadora. Se produce la misma diferencia de potencial (con un voltaje potencialmente mortal), sólo que la fuente del problema no es su aparato eléctrico, sino el tubo del toallero eléctrico que está bajo tensión.
Como puede verse en la ilustración, en este caso la conexión a tierra de protección no funciona.
Consideremos otra opción:
Tienes un cable de alimentación en tu pared, al lado del cual hay un tubería de agua. Bajo carga (por ejemplo, la caldera está encendida o horno eléctrico), se puede inducir una FEM en la tubería ( fuerza electromotriz). El agua recibirá un potencial no deseado, de hasta 50 voltios. Puede que no sea un voltaje fatal, pero cuando toque el grifo de la cocina, sentirá una desagradable sensación de hormigueo debido a la corriente eléctrica. Especialmente si en la solera hay refuerzos de acero que están en contacto físico con el suelo a lo largo de las paredes húmedas de la habitación.
En este caso, el terreno de trabajo tampoco funciona.
Razones de la aparición de diferencias de potencial eléctrico.
Además de las condiciones obvias, como la rotura del aislamiento del cuerpo de una instalación eléctrica o la conexión no autorizada a elementos estructurales, existen factores ocultos:
- Tensión estática. Ocurre debido a la fricción (por ejemplo, el movimiento del agua en una tubería de plástico), aire seco, habitaciones polvorientas.
- Acumulación de potencial electroquímico que se produce durante la interacción de metales diferentes.
- Fenómenos atmosféricos (tormentas, viento fuerte) contribuyen a la acumulación de potencial eléctrico.
- Corrientes parásitas e inducidas, radiaciones electromagnéticas (hornos microondas, fuentes de alimentación conmutadas, monitores, televisores).
¿Cómo protegerse de tales situaciones? Las reglas de instalación eléctrica (PUE) prevén un sistema de compensación de potencial.
Nivelación y nivelación
Veamos los conceptos y términos básicos:
- Ecualización potencial- nivelar la diferencia de valores potenciales electricos entre elementos metálicos de una instalación eléctrica, en el local donde se encuentre la instalación eléctrica, incluidos los elementos conductores del edificio. En este caso, una situación se considera peligrosa cuando es posible que una persona toque simultáneamente partes conductoras. Esto se logra mediante la conexión sin desconexión de todas las partes portadoras de corriente entre sí mediante conductores.
- Ecualización potencial es un sistema para reducir la diferencia relativa de potencial eléctrico entre la puesta a tierra, las partes conductoras accesibles de las instalaciones eléctricas, la superficie de la tierra y todas las estructuras metálicas del edificio. Para hacer esto, el sistema de ecualización de potencial debe tener una conexión irrompible con el conductor de puesta a tierra de trabajo (protección).
Además, la ecualización de potencial incluye la reducción de la diferencia de potencial eléctrico en la superficie del suelo (suelo, techos) para evitar el efecto del voltaje escalonado.
¿Qué significa el término "irrompible"? Todas las líneas conductoras están conectadas permanentemente entre sí (bloques de contactos, conexiones roscadas, soldadura, soldadura, etc.). No está permitido instalar dispositivos de desconexión: fusibles, interruptores, disyuntores. Es decir, todo el sistema de ecualización de potencial es un circuito conductor único combinado con un circuito de protección a tierra similar.
Gracias a estos sistemas, en todos los puntos que una persona puede tocar simultáneamente, el potencial eléctrico se iguala a mismo valor. Se excluye la situación en la que, al tocarlo al mismo tiempo, el voltaje será de 220 voltios en un punto y de 10 voltios en otro.
Su hogar se vuelve absolutamente seguro.
¡Importante! El sistema sólo funciona cuando todo sin excepción objetos metálicos unido. Si al menos un elemento o instalación eléctrica queda excluido de la conexión por conductores, se considerará que todo el circuito está inoperativo.
¿Cuál es la diferencia entre un sistema de ecualización de potencial y un sistema de puesta a tierra de protección?
Toma de tierra- se trata de una conexión eléctrica intencional no desconectable de partes de una instalación o circuito eléctrico con un electrodo de tierra. Diseñado para reducir el voltaje (hasta un punto en el que no debería existir en condiciones normales de funcionamiento) a un nivel seguro.
Como podemos ver, la definición no contiene el concepto de potencial (diferencia de potencial). Además, la conexión a tierra se realiza únicamente en instalaciones eléctricas o circuitos eléctricos. La compensación de potencial también se aplica a elementos de infraestructura, así como a objetos metálicos que no sean instalaciones eléctricas.
Al mismo tiempo, la conexión a tierra de protección funciona eficazmente sólo en combinación con dispositivos de corriente residual (fusibles, interruptores automáticos). Sin tales dispositivos, la conexión a tierra no reduce la seguridad de las instalaciones eléctricas y puede provocar un incendio si se produce una falla entre fase y tierra.
A diferencia de la conexión a tierra, el sistema de compensación de potencial es autónomo; no se requieren dispositivos de protección adicionales. La única condición es la presencia. conexión eléctrica con la tierra física.
Requisitos para organizar un sistema de ecualización potencial en el PUE.
No existe una definición clara y universal de este sistema en las Reglas de instalación eléctrica. El dispositivo de ecualización de potencial es específico según el lugar de aplicación. EN diferentes tipos locales, cuando se trabaja con varios tipos Instalaciones eléctricas y tendido de líneas portadoras de corriente, existen métodos propios.
Por ejemplo, considere la aplicación de puesta a tierra de protección portátil durante trabajos de reparación en instalaciones eléctricas con energía trifásica:
Todas las barras colectoras por las que circula corriente dentro de una instalación eléctrica se conectan entre sí (compensación de potencial) y luego se conectan al electrodo de tierra (compensación de potencial). Si aparece voltaje en alguna de las piezas, no habrá diferencia de potencial eléctrico, el trabajo se realiza en condiciones seguras.
El PUE cuenta con una lista de medidas de protección, donde se menciona este sistema como uno de los puntos requeridos para su uso:
- organización de puesta a tierra de protección;
- apagado automático del suministro de energía;
- ecualización de potenciales;
- ecualización de potencial;
- aislamiento doble o reforzado de conductores y carcasas de instalaciones eléctricas;
- organización del suministro de energía de bajo voltaje (para corriente alterna- no superior a 50 voltios);
- separación protectora de circuitos eléctricos;
Creación de sistemas de ecualización de potenciales.
El diseño de cada sistema es individual y se desarrolla de acuerdo con la configuración de la habitación. Existir reglas generales Instalaciones que deben realizarse:
¿Qué objetos están conectados al sistema de ecualización de potencial?
- Cerramientos metálicos de todas las instalaciones eléctricas (a menos que estén debidamente conectadas a tierra). La lista también incluye carcasas conductoras de lámparas (lámparas de pie).
- Por supuesto, todo el sistema de protección de puesta a tierra. En realidad, aquí es donde comienza el sistema de compensación de potencial.
- Partes metálicas de la estructura del edificio, refuerzo de cimientos, paredes, techos.
- Elementos de infraestructura metálicos autoinstalados. Por ejemplo, una malla de acero debajo de una solera o un perfil metálico debajo de láminas de paneles de yeso.
- Tuberías metálicas y carcasas del sistema de ventilación.
- Tuberías de cobre del sistema de suministro de refrigerante en aires acondicionados (si son largas).
- Fundas metálicas de cables armados.
- Trenzado de pantalla de cables de información (televisión, Internet).
Detengámonos en este punto con más detalle. El cable trenzado parte de un dispositivo de distribución o amplificación que se encuentra alejado de sus instalaciones. Sin embargo, no tiene forma de controlar la correcta fuente de alimentación o conexión a tierra de estos dispositivos. Puede surgir una situación cuando una fase aparece en la pantalla de tu casa.
Sin sospechar nada, puede tocar simultáneamente una trenza viva y un objeto metálico conectado a tierra (por ejemplo, un radiador de calefacción). Las consecuencias son obvias: una descarga eléctrica. Al conectar la pantalla al sistema de ecualización de potencial, la ruptura de fase externa en el cable no es peligrosa.
- Todas las partes metálicas del sistema de abastecimiento de agua y alcantarillado: tuberías, grifos, lavabos de acero inoxidable, platos y cabinas de ducha metálicas, bañeras.
- Componentes de sistemas de calentamiento de agua: calderas, tuberías internas.
- Sistema de calefacción: tuberías, radiadores, toalleros calefactables.
- Sistema de suministro de gas.
- Puesta a tierra de protección contra rayos (si tienes una vivienda particular, en Edificio de apartamentos"opción" no está disponible). En este caso, el pararrayos está conectado al sistema general y a su propio conductor de puesta a tierra al mismo tiempo.
- Marcos de ventanas de metal y plástico (si los elementos conductores no están cubiertos con plástico).
- Puertas y marcos de puertas de acero.
En el diagrama se ve así:
- Bus de ecualización de potencial.
- Pararrayos del cuadro de potencia. Conectado a fase. En el estado normal, no hay contacto entre los conductores de fase y de tierra; hay suficiente espacio en el descargador. Al ser alcanzado por un rayo en cable de energía, se produce una corriente de arco a tierra y no surgirá una diferencia de potencial de varios miles de voltios.
- Supresor de sobretensiones en línea de datos.
- Soportes para la fijación de conductores de puesta a tierra a tuberías metálicas.
- Seccionador de puesta a tierra de cimentación con bus incluido en sistema común ecualización de potencial.
Instalación de un sistema de ecualización de potencial para un edificio de departamentos (local industrial)
La instalación de los elementos del sistema comienza durante el proceso de construcción. Al crear los cimientos, se coloca un bus de metal a lo largo de todo el perímetro de la estructura futura. Se trata de un conductor cerrado (flecha o refuerzo de acero) con ramas soldadas para conexión a conductores de puesta a tierra y para cableado interno de conductores. Para garantizar una distribución uniforme del potencial en la tierra física, se instalan varios grupos de conductores de tierra a lo largo del contorno del edificio. igual distancia. Si es posible, se proporciona la misma distancia entre ellos.
De autobús común Se realizan derivaciones a cada sección (entrada), donde se instala el panel de suministro de energía entrante. Se forma una pantalla de conexión a tierra, conectada a un sistema de ecualización de potencial.
Está ubicado en la sala de paneles, o en sótano. El acceso al escudo debe ser limitado (a menos que sea una casa privada). Sólo los representantes de la empresa energética o de la empresa unitaria estatal pueden realizar el mantenimiento.
¡Importante! Todo el sistema de contorno (marco) está conectado entre sí mediante soldadura. Sólo después de comprobar la fiabilidad y la conductividad eléctrica de la conexión se realiza el vertido final del hormigón.
El refuerzo del techo está soldado a los elementos verticales del sistema. Si es necesario, se realizan transiciones de autobús de una habitación a otra.
Después de la construcción de los muros, pared externa Se coloca una barra conductora para la protección contra rayos instalada en el techo. Todos estos conductores forman parte del sistema de ecualización de potencial.
En los pozos a través de los cuales se tienden las tuberías verticales (ascendentes), se deben realizar curvas en forma de refuerzo o tiras de acero. Después de instalar los sistemas de suministro de agua y alcantarillado, se sueldan conductores a las tuberías de acero para conectarlos al sistema de ecualización de potencial.
¡Importante! En casas antiguas donde fueron retenidos repetidamente trabajo de renovación(sin reparaciones importantes), es posible que haya inserciones de plástico en las bandas.
Esto significa que la integridad del sistema de ecualización de potencial se ha visto comprometida. Se recomienda duplicar la conexión simplemente conectando el conductor de tierra al bus de tierra. Esto se puede hacer usando una abrazadera de contacto.
Información de referencia
Para mantener la estética, los edificios residenciales no crean un bus de ecualización de potencial en cada apartamento. Su función la desempeña el bus de tierra ubicado en el panel de entrada. De acuerdo con los requisitos modernos de seguridad eléctrica, en todos los pozos de acceso con elevadores se coloca una tira de acero (para el sistema de compensación de potencial), conectada a una conexión a tierra de protección. Parece hacer un bucle con el circuito general en un segundo círculo, duplicando la conexión a tierra.
Al crear su propio sistema en un apartamento, puede utilizar este punto de conexión. Al crear su propio panel, puede conectarle objetos que no sean instalaciones eléctricas. Por ejemplo, una bañera (si no es de acrílico o plástico).
Para ello, debe haber un contacto especial en el caso. Si no está ahí, utilice sujetadores estándar.
Creación de un sistema de compensación de potencial en una casa particular.
El principio es el mismo que en las viviendas de varios apartamentos, sólo que la cantidad de trabajo es mucho menor. Después de instalar los conductores de conexión a tierra (este es un tema para un artículo aparte), se coloca un bus de ecualización de potencial junto con la conexión a tierra. El cableado paralelo se realiza de acuerdo con las reglas:
- Puntos de puesta a tierra estándar para enchufes e instalaciones eléctricas. Incluyendo recintos conductores.
- Conexión de toda la infraestructura metálica del edificio, incluida la protección contra rayos en la cubierta.
Para estimar la cantidad de objetos cubiertos, observe la ilustración.
Los puntos de conexión están marcados con círculos.
Al construir una casa nueva, se pueden optimizar costos proporcionando varios paneles básicos para las conexiones a tierra y un sistema de ecualización de potencial. Esto ahorrará el conductor de tierra al realizar el cableado a diferentes habitaciones.
- En el baño necesitas crear. sistema adicional ecualización de potencial, incluso si hay uno principal en la casa.
- Al instalar electricidad elementos de calentamiento En los sistemas de “piso cálido”, se recomienda colocar una malla de acero encima. Luego, los accesorios se conectan al sistema de ecualización de potencial y relleno de acabado solera o mezcla autonivelante.
- Si su suministro de agua normalmente está conectado a tierra y conectado al mezclador Área pequeña tubo de metal-plástico(Este esquema está muy extendido), el cuerpo del mezclador debe conectarse a tierra con un conductor separado. Esto es especialmente cierto para el baño.
- Sistema de protección diferencial (RCD) caldera electrica no entra en conflicto con la ecualización potencial. Compartir es aceptable.
Locales no residenciales
EN salas técnicas, talleres, en producción, se coloca un bus de ecualización de potencial (generalmente que representa una conexión a tierra de trabajo) método abierto Por pared interior. A él se conectan los conductores de puesta a tierra de las instalaciones eléctricas, así como las líneas que conectan todos los elementos conductores de la habitación. Esto crea un sistema de ecualización de potencial ideal.
En edificios de oficinas, para no estropear decoración de interiores, puedes esconder el neumático en un elemento decorativo. caja de plástico para tendido de cables. Los propietarios suelen ignorar los conductores de puesta a tierra de los radiadores de calefacción. Esto es inaceptable: la mayoría de los casos de descarga eléctrica ocurren cuando el equipo y los radiadores se tocan simultáneamente.
¡Importante!
Los locales de oficinas son más peligrosos en términos de diferencias de potencial que se producen en los lugares más inesperados. Los vecinos inquilinos descontrolados pueden sorprenderse con cualquier "sorpresa" en forma de voltaje en el sistema de suministro de agua o de la conexión de un cable de fase con la trenza de un cable de Internet. Por lo tanto, antes de comenzar a trabajar en un edificio de este tipo, dedique un poco de tiempo y dinero a comprobar la conexión a tierra de protección y los sistemas de ecualización de potencial. Salvarás tanto la salud de tus empleados como la de tu equipo de oficina.
Línea de fondo
Después de estudiar el material, has aprendido a distinguir entre sistemas de seguridad cuando se trabaja en habitaciones con instalaciones eléctricas. Detrás de cada exigencia del Reglamento de Instalación Eléctrica está la vida de alguien. No adquieras experiencias tristes a costa de tus errores. El sistema de ecualización de potencial se instala una vez y brinda confianza en la seguridad para siempre.
Vídeo sobre el tema.
La potencial igualación es clara. Todo aquel que haya estudiado física en la escuela recuerda que cualquier director de orquesta está dotado de su propio potencial. El potencial en sí no supone ningún peligro; lo que sí es peligroso es la diferencia de potencial que tiene cualquier producto metálico. Cuanto más significativa sea la diferencia, mayor será la probabilidad de recibir una descarga eléctrica. ¿Cómo se lleva a cabo la ecualización de potencial?
¿Cuál es el significado de ecualización de potencial?
Se puede provocar un fenómeno como una diferencia de potencial. gran cantidad varios factores. Algunos de ellos se ven así:
– Sobretensión en la atmósfera;
– Coágulos de energía errantes;
– Tensión estática;
La más peligrosa es la diferencia de potencial que surge como resultado de fugas de voltaje de secciones defectuosas del cableado eléctrico a través de objetos metálicos o equipos eléctricos domésticos. Como ejemplo, considere la siguiente situación: una persona que vive en edificio de varios pisos, mientras está en su baño, toca un tubo de metal y recibe una descarga eléctrica. Situación similar surgió debido a que el aislamiento de un aparato eléctrico ubicado en otro apartamento está defectuoso. Debido a un aislamiento defectuoso, el potencial del tubo metálico cambió y la persona que lo tocó recibió una descarga eléctrica.
Para igualar los potenciales de todos los aparatos eléctricos que puedan suponer un peligro, es necesario combinarlos. La forma más sencilla de realizar esta manipulación es con alambre de cobre, conectando dispositivos, tuberías y otros objetos cercanos. Al crear un circuito común entre tuberías o entre dispositivos, una persona iguala el potencial.
Sin embargo, no basta con combinar todos los objetos potencialmente peligrosos. Para una total seguridad al utilizar electrodomésticos, es necesario que el cableado esté conectado a tierra.
Sistema de ecualización potencial
El mecanismo para igualar potenciales es suficiente. sistema importante. Además, cualquiera que tenga a su disposición la información necesaria puede montar dicho mecanismo con sus propias manos, sin necesidad de ayuda externa. La instalación de dicho sistema se lleva a cabo en 5 etapas, estas etapas se ven así:
– Instalación de una caja en la que se colocará la barra de tierra;
– Instalación desde barra colectora y conexión de cable eléctrico de cobre aislado. La sección transversal del cordón no debe ser inferior a 4 milímetros;
– Se colocan cables separados en un canal previamente preparado dentro de la pared, que conectará los dispositivos entre sí. Así es como se produce la ecualización de potencial.
Moderno Edificio de apartamentos equipado con varios sistemas de ingenieria y numerosos electrodomésticos, cuyos elementos metálicos sirven como conductores de corriente eléctrica y tienen su propio potencial. Durante el funcionamiento normal, el potencial es cercano a cero y no difiere del potencial de la superficie y de otros objetos circundantes. En caso de accidente, por ejemplo daños en el aislamiento o posible deriva a través de tuberías, el potencial de las piezas conductoras puede aumentar hasta varios cientos de voltios. Cuando una persona toca simultáneamente dos objetos con potenciales diferentes, existe peligro de descarga eléctrica. La causa de la tensión en las piezas conductoras de metal puede ser no solo el aislamiento dañado, sino también la electricidad estática, así como corrientes parásitas sistemas de puesta a tierra. Si fluye corriente eléctrica a través del dispositivo de puesta a tierra, éste también se energiza y no garantiza un nivel suficiente de seguridad.
Protección confiable es proporcionado por un sistema de ecualización de potencial (EPS), organizado según el principio de conexión eléctrica de todas las partes conductoras del edificio accesibles al tacto con un conductor de protección neutro PE. En este caso, los elementos metálicos potencialmente peligrosos tendrán el mismo potencial, lo que reduce la probabilidad de sufrir una descarga eléctrica al tocarlos al mismo tiempo.
Estandarización del sistema de compensación de potencial.
Sistema adicional de compensación de potencial
En zonas con mayor riesgo de descarga eléctrica para las personas, como baños, saunas, cocinas o duchas, se debe instalar un sistema de ecualización de potencial (EPS) adicional para garantizar un nivel suficiente de seguridad eléctrica en caso de emergencia. El sistema adicional de compensación de potencial conecta entre sí todas las partes conductoras abiertas y de terceros, los conductores de protección neutros y de puesta a tierra de todos los equipos (según el tipo de sistema), incluidos los conductores de protección de los enchufes. ver cláusula 1.7.83 PUE. El diagrama de conexión DSUP se muestra en la siguiente figura.
Como se puede ver en el diagrama, todas las estructuras conductoras potencialmente peligrosas están conectadas a la caja de terminales (bus) en la caja de ecualización de potencial, lo que le permite organizar un DCPS sin extender conductores de protección desde cada elemento hasta el panel de distribución del apartamento ( casa).
Un bus DSUP está fabricado de cobre con una sección transversal de al menos 10 mm 2 y se le conectan seis o más conectores.
La PCU se conecta al bus de puesta a tierra del panel de distribución de entrada mediante un conductor PE protector de cobre con una sección transversal de 6 mm2, poniendo así a tierra todas las partes metálicas de la habitación. Los elementos conductores de terceros que se extienden fuera de las instalaciones también están sujetos a conexión obligatoria al DSUP.
En los edificios residenciales nuevos, los conductores de EPS se instalan durante la fase de construcción, junto con la instalación del cableado eléctrico. Si por alguna razón faltan, los conductores se pueden instalar de forma independiente cortando ranuras estrechas en la regla del piso. Antes de comenzar a trabajar, es necesario asegurarse de que no haya otras comunicaciones en el suelo. Los conductores se conectan a objetos conectados a tierra mediante conexiones atornilladas, abrazaderas o soldadura de pétalos de contacto, lo que garantiza la presencia de una fuerte conexión metálica entre ellos.
DSUP se realiza utilizando conductores especialmente provistos o utilizando elementos conductores abiertos y de terceros que cumplan con los requisitos de la cláusula 1.7.122 del PUE para conductores de protección. ver cláusula 1.7.83 PUE. Siempre que no haya impacto mecánico, la sección transversal requerida para los conductores es de 2,5 mm 2 o más. En caso de posible impacto mecánico, se utilizan conductores con una sección transversal de 4 mm 2 o más. La conexión de dos elementos conductores abiertos se realiza con un conductor de sección transversal no menor que la sección transversal del menor de los conductores de protección conectados a ellos. La sección transversal de los conductores DSUP que conectan las partes conductoras abiertas y externas debe ser al menos la mitad de la sección transversal del conductor de protección conectado a la parte conductora abierta. ver cláusula 1.7.138 PUE.
Limitaciones al igualar potenciales
La instalación del sistema de control se realiza durante la fase de construcción del edificio. Sin embargo, existe una limitación en su uso en edificios existentes. En casas con sistema de puesta a tierra TN-C, con conductor PEN combinado, está estrictamente prohibida la ecualización de potencial adicional. De lo contrario, si el cable neutro se rompe, existe peligro de descarga eléctrica para el resto de residentes que no hayan instalado un sistema de control de emergencia. Por regla general, esta restricción se aplica a los edificios de varias plantas de viviendas antiguas.
El problema se puede resolver si es posible cambiar al sistema de puesta a tierra TN-C-S: para ello, en el GZSh en el dispositivo de distribución de entrada del edificio, el conductor PEN se divide en conductores PE y N, se forma un bucle de tierra hecho y está conectado al bus de tierra principal alambre de cobre. La tendencia actual es instalar servicios públicos (abastecimiento de agua y alcantarillado) tubos de plastico, no requiere combinarlos en un sistema de ecualización potencial. La sustitución de tuberías metálicas por tuberías de plástico no conductoras en un DSUP existente provoca una interrupción de la conexión eléctrica con el bus de puesta a tierra de todos los demás elementos metálicos de la habitación (baterías, calentadores de toallas, etc.), lo que los hace potencialmente peligrosos para los seres humanos. en caso de contacto simultáneo.
Conclusión
Estándares modernos y las normas de construcción prestan especial atención a la correcta instalación del sistema de compensación de potencial. En primer lugar, se inspecciona y verifica su cumplimiento. documentación del proyecto al momento de la puesta en servicio de la casa. La seguridad eléctrica se garantiza organizando la conexión eléctrica de todas las partes conductoras accesibles del edificio con el edificio principal mediante conductores de PE. El OSUP se complementa con un sistema de compensación de potencial en zonas con mayor riesgo de descarga eléctrica.
Es importante recordar que realizar DSUP solo es posible en viviendas con sistemas de puesta a tierra con tendido separado de conductores PE y N. Éstas incluyen sistema moderno conexión a tierra TN-S, así como un sistema mejorado para el circuito TN-C-S.
Al instalar el sistema de control, es necesario garantizar una conexión metálica fuerte entre sus elementos conectados en patrón radial de acuerdo con la sección transversal requerida de los conductores de protección.
ver también:
Continuar analizando los problemas operación segura energía eléctrica, llegamos a la conclusión de que el sistema de suministro de energía obsoleto, diseñado hace varias décadas utilizando el esquema de conexión a tierra TN-C, ya puede crear situaciones de emergencia al conectar electrodomésticos modernos y potentes.
La presentación de este número se puede encontrar en detalle sobre el tema en consideración. Para eliminar casos de posibles lesiones eléctricas, es necesario cambiar a otro sistema de puesta a tierra, realizado según el esquema de puesta a tierra TN-C-S o TT.
Su análisis, ventajas y características se dan donde se muestran. posibles razones mal funcionamiento y metodos tecnicos prevención de su aparición, métodos de eliminación mediante protección eléctrica en modo automático.
Sin embargo, vale la pena prestar atención al hecho de que no será posible resolver completamente la seguridad eléctrica de una casa cambiando a nuevos estándares de esquema de conexión a tierra. Aplicable dispositivos de protección se basan y desconectarán a los consumidores cuando se produzcan fallas en el cableado eléctrico, pero no podrán eliminar la posibilidad de que ocurran.
La razón radica en grandes cantidades dentro del circuito hay partes abiertas y portadoras de corriente de terceros, que en caso de situaciones de emergencia son capaces de pasar bien a través de diversas corrientes de fuentes de voltaje extrañas.
El vídeo de Vladimir Novikov “Electrocución en una piscina infantil” muestra claramente la probabilidad de que ocurra un caso así.
hay que bloquearlos medios tecnicos, avanza hacia el suelo. Este problema se atribuye al sistema de ecualización de potencial, la abreviatura eléctrica generalmente aceptada "SUP".
Objeto del SUP
Utilizado únicamente en nuevos esquemas de puesta a tierra (el diseño de puesta a tierra TN-C no se puede cambiar sin recalcular los procesos eléctricos), el sistema SUP iguala los potenciales:
- elementos de construcción de edificios;
- comunicaciones y redes de ingeniería;
- Estructuras de protección contra rayos.
¿En qué se diferencia la ecualización potencial de la ecualización?
A primera vista, dos palabras de la misma raíz en ruso son sinónimos, pero en ingeniería eléctrica se les atribuyen significados diferentes, aunque similares. El nombre similar de ambos términos crea confusión incluso entre los electricistas. Por tanto, nos centramos en el tema.
Sistema de nivelación
El diagrama del edificio se basa en conexión metálica- cortocircuito de partes abiertas, accesibles al tacto, portadoras de corriente de equipos eléctricos estacionarios y elementos conductores de terceros, junto con estructuras metálicas de construcción, cuando los potenciales de todos los dispositivos conectados están en cortocircuito con el circuito de tierra de la instalación eléctrica. .
Debido a la bajísima resistencia eléctrica de los elementos de conexión, los potenciales de todas las piezas en cortocircuito adquieren el mismo valor: el potencial del circuito de tierra.
Sistema de nivelación
Aquí también los elementos conductores abiertos de equipos eléctricos se ensamblan en un solo circuito y por separado. estructuras de construccion el edificio con su propia sección adicional, que también está conectada a tierra, pero a su propio circuito. Por tanto, se crea una conexión eléctrica entre ellos a través de un trozo de tierra que tiene una resistencia mayor que la de una barra colectora metálica. Además, depende de la temporada.
Como resultado, la diferencia de potencial entre estas cadenas disminuye, acercándose al potencial de tierra, pero difiere de él, aunque ligeramente. Como resultado, cuando se igualan los potenciales en el circuito protegido, todavía es posible que fluya a través de las conexiones protectoras creadas, lo que tendrá un impacto negativo en la seguridad del funcionamiento de la instalación eléctrica.
La influencia de la resistencia del circuito en el paso de la corriente se explica claramente en el vídeo "Caída de potencial en un conductor" del instituto científico MEPhI.
tipos de sopa
Para garantizar los niveles de seguridad, el sistema de control se divide en dos tipos de sistemas de ecualización:
- el principal es OSUP;
- adicional - DSUP.
Veamos sus diferencias.
Sistema BPCS básico
EN condiciones modernas Durante la construcción de un edificio, se incluye en el diseño de la casa y se instala antes de que los residentes se muden. Incluye:
- bus de circuito de tierra principal (GZSH);
- distribución de una “red” de conductores de PE por todo el edificio conectados al cuadro principal;
- sistema de conductores de ecualización de potencial.
La OSUP tiene encomendada la función de velar por la protección del edificio frente a la penetración de corriente eléctrica del exterior a través de cualesquiera piezas metálicas incluidas en el mismo. elementos de construcción: tuberías de agua y gas, escaleras metálicas de incendio, etc.
Un alto potencial que accidentalmente les llegue desde una fuente extraña de enorme magnitud llegará instantáneamente al edificio y, gracias al diseño del OSUP, será redirigido instantáneamente al circuito de tierra, donde su energía se extinguirá de manera confiable sin causar daños al edificio. estructuras y equipamiento interno.
Si un rayo cae sobre la protección contra rayos de un edificio, se dirige inmediatamente a través de un pararrayos al suelo, sin pasar por la estructura y el equipo de la casa por el camino más corto.
El sistema BPCS se utiliza para diferentes principios en los existentes:
- Está prohibido utilizarlo para TN-C. Si surge la necesidad de una ecualización de potencial, es necesario cambiar a uno de los nuevos estándares de puesta a tierra;
- en TN-C-S, un conductor PEN que pasa por la línea está conectado al circuito BPCS suministro eléctrico de subestación de transformadores. Además, en la entrada de la casa, a través de la puesta a tierra instalada, se deriva a través del bus de tierra principal a PE y N. Todas las partes del edificio que transportan corriente de terceros están conectadas eléctricamente al bus de tierra principal con conductores de PE. ;
- en el circuito de puesta a tierra TN-S, la función protectora del OSUP se realiza a través del sistema de protección principal conectado a los elementos de las estructuras del edificio a través de conductores PE;
- para el circuito TT, la casa está conectada a tierra individualmente y se le conectan conductores PE.
Características de instalación de OSUP.
Se pueden resumir en tres preguntas importantes:
- después del GZSh, está prohibido combinar el cero de trabajo N con los conductores de protección PE en cualquier parte del circuito;
- La única forma de conectar los componentes del OSUP al GZSh es mediante el método radial, cuando cada elemento conectado a tierra de la casa se monta con un conductor individual. El uso de un cable en esta situación está estrictamente prohibido;
- Está prohibido incorporar dispositivos de conmutación en el circuito BPCS.
Sistema DSUP adicional
Si al OSUP se le confía la protección de todo el edificio como una sola estructura, entonces al DSUP tiene una tarea diferente: garantizar la seguridad eléctrica de una habitación específica, por ejemplo, un baño.
Las tareas de DSUP aparecen en el momento más inesperado, cuando los residentes comienzan a reestructurar y reparar, violando la integridad de proyecto de construccion. Por ejemplo, sustituir las tuberías de agua metálicas por otras de plástico puede romper las conexiones eléctricas ya realizadas para BPCS. En tal situación, el DSUP se reserva la protección y seguridad del baño y la cocina, eliminando el riesgo de lesiones eléctricas en los mismos.
Para crear un DSUP, deberá combinar todos los peligrosos construcciones metalicas y partes conductoras abiertas de la instalación eléctrica con su conexión al circuito de tierra.
En esta situación no puedes hacer error típico cuando no se realiza la conexión a tierra. Penetrado en conexión común el potencial peligroso permanecerá allí. Cuando una persona lo toca con cualquier parte del cuerpo, una corriente de descarga comenzará a fluir a través de él hasta el suelo: se garantiza una lesión eléctrica.
Haga preguntas sobre puntos poco claros del artículo y el diseño del BPCS en los comentarios.
¿Qué es la diferencia de potencial y por qué es peligrosa para los humanos? Cualquier objeto metálico talla grande(tubería de agua, radiador de calefacción, bañera, cuerpo del frigorífico) es un buen conductor de corriente eléctrica. Incluso sin contacto directo Con una fuente de voltaje, puede ocurrir una corriente eléctrica inducida en la superficie de estos objetos, similar a un voltaje escalonado.
Cómo funciona
Supongamos que todos los enchufes y aparatos eléctricos de su apartamento están conectados a tierra. En teoría, te sientes seguro. Su vecino de abajo, mientras realizaba reparaciones, reemplazó tuberia de drenaje Del hierro fundido al plástico. Ahora no existe una conexión eléctrica confiable entre su bañera de hierro fundido y la tierra física. El aislamiento de una lámpara de araña de un vecino se rompió y, a través del suelo mojado de su baño, apareció un potencial de unos 100 voltios en la bañera con agua.
Desde en drenaje de alcantarillado inserto de plástico, no hubo falla a tierra y el disyuntor no se disparó. Todo el potencial se ha acumulado en tu baño. Mientras estás en el agua, tocas el grifo. A través de tuberías de agua de acero, tiene una conexión eléctrica confiable con el suelo. Recibes una descarga eléctrica garantizada.
¿Por qué sucedió?
Cualquier conductor contiene electrones. Mientras no haya diferencia de potencial en los extremos del conductor, los electrones permanecen quietos y no fluye corriente. En la situación descrita, la tubería de agua tiene potencial cero en toda su longitud. Baño con agua, debido a la propagación del voltaje proveniente del cableado defectuoso en el piso de abajo, a través del segmento. tubo de hierro fundido, tiene un potencial de 100 voltios. Estos objetos no se tocan entre sí, por lo que no hay corriente eléctrica.
Después de tocar una bañera con corriente y un grifo prácticamente conectado a tierra, una corriente eléctrica fluye a través de su cuerpo. Una persona es 80% agua, por lo que es un buen conductor. Los electrones simplemente fluyen desde un punto con menor potencial a un punto con mayor potencial. Por lo tanto, se debe prestar especial atención a la compensación de potenciales en el baño.
Para ser justos, si simplemente terminaras con una bañera energizada (sin tocar nada) y además la abandonaras, no habría ninguna descarga eléctrica. ¿Alguna vez te has preguntado por qué los pájaros posados en líneas eléctricas con voltajes superiores a 1000 voltios no mueren por descarga eléctrica? Porque tienen el mismo potencial que un cable: 1000 voltios. No tocan otros cables, no hay diferencia de potencial y, en consecuencia, no pasa corriente eléctrica a través de sus carcasas.
Un ejemplo más. Inserte un trozo de cable (en fase) en el enchufe desconectado y cuélguelo sin apretar para que no toque la pared o el piso. Aplique voltaje; no pasará nada. Sin embargo, existe un potencial de 220 voltios a lo largo de toda la longitud del cable. Si conecta el cable a cualquier objeto cuyo potencial en relación con la "tierra" sea menor, la corriente fluirá a través del conector (por ejemplo, una persona).
De ahí la conclusión: cualquier objeto que no esté energizado en condiciones normales (excepto en situaciones de emergencia) debe tener siempre el mismo potencial. En el caso de locales residenciales, igual a cero. Para ello, todos los elementos metálicos de un edificio residencial, incluidos los refuerzos de las paredes, se conectan al circuito de tierra durante la etapa de construcción.
Se llama: principal sistema de ecualización de potencial (EPS). Cerca de cada edificio hay un bus de tierra principal (GGB), conectado de forma segura (generalmente mediante soldadura) al conductor (circuito) de tierra. Se revisa periódicamente Servicios especiales(con el tiempo puede desmoronarse debido a la corrosión) y se instala en la etapa de colocación de los cimientos.
Puede estar seguro de que todos los objetos metálicos de su edificio de gran altura tienen contacto eléctrico con el bloque de construcción principal. Inmediatamente después de la puesta en servicio, el circuito de compensación de potencial funciona perfectamente. Este requisito de las Normas de instalación eléctrica siempre se cumple. Las reformas de los apartamentos aún no han comenzado.
cual es el peligro
- Las áreas de los sistemas de calefacción y suministro de agua se cambian a tubos de polipropileno. Se pierde la conexión física con el electrodo de tierra.
No puedes depender del agua en las tuberías. Hoy está ahí, pero mañana la tubería estará seca. - El vecino decidió rebobinar las lecturas del contador y conectó un cero a su batería de calefacción. El potencial apareció en todo el sistema: desde 220 voltios cerca del apartamento del vecino, hasta cero en el área donde la tubería se conecta con el bus principal de tierra.
- Alguien tiene una caldera instalada sin conexión a tierra y rompe una fase en el tanque de agua. Un par de los pisos más cercanos reciben voltaje de hasta 110 voltios en los grifos de agua.
- Un vecino "avanzado", un electricista, organizó la conexión a tierra de la estufa eléctrica al tubo ascendente con agua caliente(realmente tiene un buen contacto con el suelo y también está estructuralmente conectado al GZSh). Y tras el accidente, en el segundo piso sustituyeron un trozo de contrahuella de acero por plástico. El "electricista" de un vecino sufrió una fase corta en el cuerpo de la estufa eléctrica y toda la entrada por encima del segundo piso recibió un potencial de más de 127 voltios en el tubo ascendente.
¿Dices que todo esto es ilegal y prohibido? Sí, lo es.
Pero esta es la lógica de un peatón que ve un coche corriendo hacia él y continúa en el cruce, apoyándose en las normas de tráfico. Un peatón será atropellado y el conductor definitivamente será castigado. ¿Quién se beneficiará de esto?
No debe esperar que todos los que lo rodean cumplan con las Reglas de instalación eléctrica. Por lo tanto, organizamos una ecualización de potencial adicional.
Nivelación o nivelación
Mucha gente confunde dos conceptos básicos:
- La ecualización de potencial es la nivelación de la diferencia de potencial entre superficies conductoras abiertas accesibles al tacto de una persona. Se refiere a instalaciones eléctricas por pieza o conductores.
- La ecualización de potencial es una reducción de la diferencia de potencial por área grande: suelo, piso de concreto. Por ejemplo, en un edificio, estas son las conexiones de todos los refuerzos de los muros entre sí y con el muro principal.
Creación de un sistema adicional de ecualización de potencial (APE)
Reglas generales:
La compensación de potencial en el baño se realiza con todos los elementos ubicados en el baño. Incluso si la tubería entrante ya está conectada a ShDUP o SHOP.
La conexión a elementos que no cuentan con contactos especiales para la conexión se realiza mediante abrazaderas o abrazaderas.
La organización de un sistema DUP en una casa privada no se puede realizar durante la construcción y organización del suministro de energía, se debe instalar un sistema básico de ecualización de potencial; Para garantizar la seguridad, se debe instalar un sistema adicional en el baño.
Vídeo sobre el tema.