L'elettricità come fonte di energia, con tutti i suoi vantaggi, presenta un grave inconveniente come un aumento del pericolo per l'uomo. Pertanto, nello sviluppo di vari sistemi elettrici per proteggere le persone dalle scosse elettriche, viene sempre prestata grande attenzione.
Quasi tutti sanno che i dispositivi elettrici devono essere messi a terra per un funzionamento sicuro. A tale scopo, una vite speciale è prevista sugli elementi metallici della loro custodia, Figura 1, contrassegnati da un'icona caratteristica e le prese hanno una o due messe a terra aggiuntive contatto.
Perché anche una buona messa a terra non protegge sempre una persona
Tuttavia, accade che anche con una messa a terra completamente funzionale, quando si tocca corpo metallico dell'attrezzatura o oggetti metallici della struttura dell'edificio, una persona riceve elettro-shock. Di solito è molto più debole che toccare direttamente un filo nudo o una sbarra collettrice, ma comunque non è un'esperienza piacevole. Inoltre, nei casi più gravi, può anche finire con la morte.
Perché sta succedendo? Per comprendere i processi fisici, passiamo alla Figura 2, che mostra due installazioni elettriche A e B messe a terra secondo le norme e dotate di interruttori di protezione Z.
Supponiamo che l'integrità dell'isolamento sia interrotta nell'installazione A e che sulla sua custodia appaia una tensione di 220 V. Questa tensione crea una corrente I1, che verrà portata a terra attraverso il circuito di terra con la resistenza R1. Lascia che la corrente I1 sia così piccola che l'interruttore 3 non reagisce ad essa e l'unità A non sia diseccitata. Tutto questo insieme significa che in questo caso una tensione di 220 V sarà costantemente presente sul caso di installazione A.
L'installazione B è completamente operativa, poiché abbiamo I2 = 0, ad es. per la tensione sulla custodia di questo dispositivo è vero UB = 0. Di conseguenza, quando le parti del corpo toccano contemporaneamente gli edifici delle installazioni A e B, una persona si trova sotto la differenza di potenziale UA - UB = 220 - 0 - 220 V e riceve una scossa elettrica.
Cosa fornisce l'equalizzazione potenziale?
Come proteggere una persona da scosse elettriche in questi casi se è impossibile ridurre la soglia di sensibilità dell'interruttore 3 a causa dei maggiori rischi di falsi interventi? Tecnicamente, il modo più semplice è organizzare una connessione conduttiva aggiuntiva tra i telai delle installazioni A e B con un conduttore, che è mostrato in rosso nella Figura 3. A causa di ciò, una tensione di 220 V apparirà sugli alloggiamenti di entrambe le installazioni A e B, ma non ci sarà alcuna differenza di potenziale e, a differenza di nel caso precedente, con il contatto simultaneo di A e B, abbiamo UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, per cui la scossa elettrica non è succederà.
In termini di efficienza della protezione, l'equalizzazione del potenziale è inferiore alla messa a terra, perché non è in grado di far scattare la macchina automatica Z. Pertanto, il sistema che lo implementa è indicato come mezzo aggiuntivo per garantire la sicurezza elettrica.
Varietà di sistemi di allineamento
Nel processo di formazione del sistema di equalizzazione del potenziale, tutti sono collegati tra loro e al bus di messa a terra. elementi metallici della struttura dell'edificio (principalmente tubi di tutte le comunicazioni e raccordi cemento armato). Questo sistema è considerato il principale. Nei bagni, dove aumenta il pericolo di scosse elettriche a causa di perdite, viene eseguito un ulteriore allineamento. Per fare questo, le tubazioni, il corpo del bagno, la lavatrice e lo scaldabagno elettrico sono collegati al conduttore di terra di una scatola appositamente dedicata, Figura 4 con fili separati.
Conclusione
È sempre consigliabile utilizzare insieme sistemi di messa a terra e di equalizzazione del potenziale. Solo allora è garantito il massimo livello di protezione.