A eletricidade como fonte de energia, com todas as suas vantagens, tem uma desvantagem tão séria quanto um perigo cada vez maior para os humanos. Portanto, no desenvolvimento de vários sistemas elétricos para proteger as pessoas de choques elétricos, sempre se deve prestar muita atenção.
Quase todo mundo sabe que os dispositivos elétricos devem ser aterrados para uma operação segura. Para isso, um parafuso especial é fornecido nos elementos de metal de sua caixa, Figura 1, marcado com um ícone característico, e os soquetes têm um ou dois aterramentos adicionais contato.
Por que mesmo um bom aterramento nem sempre protege uma pessoa
No entanto, acontece que mesmo com um aterramento totalmente funcional, ao tocar corpo de metal do equipamento ou objetos de metal da estrutura do edifício, uma pessoa recebe choque elétrico. Geralmente é muito mais fraco do que tocar um fio desencapado ou um barramento diretamente, mas mesmo assim não é uma experiência agradável. Além disso, em casos graves, pode até terminar em morte.
Por que isso está acontecendo? Para entender os processos físicos, vamos voltar à Figura 2, que mostra duas instalações elétricas A e B aterradas de acordo com as normas e equipadas com disjuntores de proteção Z.
Suponha que a integridade do isolamento seja interrompida na instalação A e uma tensão de 220 V apareça em sua caixa. Essa tensão cria uma corrente I1, que será puxada para a terra através do circuito de terra com resistência R1. Seja a corrente I1 tão pequena que o disjuntor 3 não reaja a ela e a unidade A não seja desenergizada. Tudo isso junto significa que, neste caso, uma tensão de 220 V estará constantemente presente no caso da unidade A.
A instalação B está totalmente operacional, para ela temos I2 = 0, ou seja, para a tensão no caso deste dispositivo, é verdadeiro UB = 0. Como resultado, quando partes do corpo tocam os edifícios das instalações A e B ao mesmo tempo, a pessoa se encontra sob a diferença de potencial UA - UB = 220 - 0 - 220 V e recebe um choque elétrico.
O que fornece potencial de equalização?
Como proteger uma pessoa de choque elétrico em tais casos, se for impossível reduzir o limite de sensibilidade do disjuntor 3 devido ao aumento do risco de falso disparo? Tecnicamente, a forma mais simples é organizar uma conexão condutora adicional entre as armações das instalações A e B com um condutor, que é mostrado na Figura 3 em vermelho. Devido a isso, uma tensão de 220 V aparecerá nas carcaças de ambas as instalações A e B, mas não haverá diferença de potencial e, ao contrário de o caso anterior, com o toque simultâneo de A e B, temos UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, como resultado do qual o choque elétrico não é acontecerá.
Em termos de eficiência de proteção, a equalização de potencial é inferior ao aterramento, porque não é capaz de acionar a máquina automática Z. Portanto, o sistema que o implementa é referido como meio adicional de garantir a segurança elétrica.
Variedades de sistemas de alinhamento
No processo de formação do sistema de equalização de potencial, todos eles são conectados entre si e à barra de aterramento. elementos de metal da estrutura do edifício (principalmente tubos de todas as comunicações e acessórios concreto reforçado). Este sistema é considerado básico. Em banheiros, onde o perigo de choque elétrico aumenta devido a vazamentos, é realizado um alinhamento adicional. Para isso, as tubulações, o corpo do banheiro, a máquina de lavar e o aquecedor elétrico de água são conectados ao condutor de aterramento de uma caixa especialmente dedicada, Figura 4, com fios separados.
Conclusão
É sempre aconselhável usar sistemas de aterramento e de equalização de potencial juntos. Só então é garantido o mais alto nível de proteção.