Система уравнивания потенциалов что это: Система уравнивания потенциалов — назначение и устройство — Мир Антенн

Содержание

Основная и дополнительная система уравнивания потенциалов — это необходимо знать каждому

Основная и дополнительная система уравнивания потенциалов

Рубрика: Статьи ‡

Каждое жилое, общественное или промышленное здание помимо электрического оборудования имеет множество других инженерных узлов, которые в нормальном режиме не находятся под напряжением. Это такие элементы как металлические трубопроводы горячего и холодного водоснабжения, канализации, металлические короба вентиляции, металлорукава, строительные конструкции и т.д. Иными словами, любое здание имеет множество элементов и конструкций, способных проводить электрический ток, но зачастую не предназначенных для этого.

Каждая металлическая часть коммуникаций обладает электрическим потенциалом. В силу законов физики эти потенциалы для каждого металлического элемента могут отличаться, образуя разность потенциалов т.е. электрическое напряжение.

Электрическое напряжение между неизолированными металлическими элементами создает опасность для человека. Также причиной возникновения напряжения между нетоковедущими элементами могут быть выход из строя изоляции фазных жил кабелей системы электроснабжения, атмосферные перенапряжения (молния), статическое электричество, блуждающие токи и так далее.

Для того что бы потенциалы всех металлических элементов были одинаковы и создается система уравнивания потенциалов. Если токоведущие части имеют непосредственное электрическое соединение, то потенциал их всегда одинаков, и напряжение между ними не возникнет.

В соответствии с действующими нормативными документами в каждом здании (сооружении) должна быть выполнена основная система уравнивания потенциалов, которую следует реализовать путем присоединения к главной заземляющей шине (ГЗШ) электроустановки следующих проводящих частей:

— защитных проводников;

— заземляющих проводников устройств защитного, функционального и молниезащитного заземлений, если такие устройства в электроустановке здания (сооружения) предусмотрены;

— металлических труб коммуникаций, входящих в здание (сооружение) извне: холодного и горячего водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения (в случае наличия изолирующей вставки на вводе в здание присоединение осуществляется после неё со стороны здания) и т.п.;

— металлических частей каркаса здания (сооружения) и металлических конструкций производственного назначения;

— металлических частей систем вентиляции и кондиционирования;

— основных металлических частей для усиления строительных конструкций, таких как стальная арматура железобетона, если это возможно;

— металлических покрытий (оболочек, экранов, брони) телекоммуникационных кабелей (при этом следует принять во внимание требования собственника указанных кабелей или организации, обслуживающей эти кабели, относительно такого присоединения).

Проводящие части, которые входят в здание (сооружение) извне, должны быть соединены с проводниками основной системы уравнивания потенциалов как можно ближе к точке ввода этих частей в здание (сооружение).

Пример построения схемы системы уравнивания потенциалов в нашиш проектах приведен в статье «Электроснабжение квартир«.

Иногда для обеспечения безопасности помимо основной системы уравнивания потенциалов необходимо создание дополнительной системы уравнивания потенциалов.

Дополнительная система уравнивания потенциалов выполняется в дополнение к основной системе уравнивания потенциалов, когда защитное устройство не может обеспечить выполнение требований к времени автоматического отключения питания.

В некоторых специальных электроустановках с повышенной опасностью поражения электрическим током, например, расположенных в ванных и душевых помещениях, нормативные документы, в которых рассматриваются эти электроустановки, могут требовать выполнение дополнительной системы уравнивания потенциалов при любых обстоятельствах.

Дополнительная система уравнивания потенциалов может охватывать всю электроустановку, ее часть или отдельные аппараты электроустановки.

Дополнительная система уравнивания потенциалов должна объединять (путем соединения защитными проводниками) все доступные одновременному прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, в том числе, если это возможно, основные металлические части для укрепления строительных конструкций, такие как стальная арматура железобетона.

К дополнительной системе уравнивания потенциалов должны быть также присоединены защитные проводники всего электрооборудования, в том числе штепсельных розеток.

Для выполнения функций проводников основной и дополнительной систем уравнивания потенциалов следует применять, как правило, специально проложенные стационарные проводники.

Величины сечения проводников основной системы уравнивания потенциалов должны быть не меньшими 6 мм² по меди, 16 мм² по алюминию и 50 мм² по стали.

Сечение проводника дополнительной системы уравнивания потенциалов должно быть не меньшим 4 мм² по меди (при наличии механической защиты допускается 2,5 мм²) и 16 мм² по алюминию.

Оставить комментарий или два

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.

Система уравнивания потенциалов | Электрик

В нашем доме находятся различные металлические установки и предметы быта, кухонные мойки, металлические ванны, полотенцесушытели и батареи отопления, а также многое другое.
Все эти предметы, по законам физики, способны проводить электрический ток. Грубо говоря, их можно назвать проводниками.
В обычном состояние все ети проводники, как и любые другие проводники имеют равномерное распределение электронов, как положительных, так и отрицательных, по всей своей внутренней структуре.

Если подключить проводник к оборудованию, которое создает на одном своем полюсе недостаток электронов, а на другом своем полюсе их избыток, то все электроны нашего проводника начнут направленное движение, чтобы выровнять этот недостаток и избыток.
То есть вернутся опять в «обычный» режим. Такое направленное движение электронов и называется электрическим током, а создаваемый на полюсе проводника избыток или недостаток электронов называется отрицательным и положительным электрическим потенциалом.

По законам физики, каждый проводник обладает каким то электрическим потенциалом.
Например, если между потенциалом батареи отопления и корпусом стиральной машыны есть разница то такую разницу можно считать напряжением.
И хоть эти вещи не находятся фактически под фазой, все же в действительности, по множеству причин, разница потенциалов может иметь опасно высокое напряжение.
К таким причинам можно отнести, например, повреждение изоляции, статическое электричество и блуждающие и циркулирующие токи систем заземления.

Чтобы решать эту проблему и безопасно пользоваться бытовой техникой и ванной, применяют систему уравнения потенциалов, ее суть довольно проста, если токоведущие части имеют непосредственное электрическое соединение, то их потенциал всегда одинаков, и напряжение между ними не возникнет ни при каких обстоятельствах.

Поэтому к системе уравнения потенциалов подключают все металлические предметы, трубы, щитки, короба и бытовую технику с металлическим корпусом. Все ети предметы подключаются к главной заземляющей шине.

Система уравнения потенциалов бывает:

основная система уравнения потенциалов — ОСУП
дополнительная система уравнения потенциалов — ДСУП

ОСУП включает в себя: контур заземления, главную заземляющую шину, сетки защитных проводников (РЕ) и сами проводники уравнения потенциалов.
Следует помнить что соединять защитные проводники (РЕ) с проводниками N — запрещается!
Схема подключения к заземляемым элементам, конструкциям и инженерным сетям здания должна быть радиальной, то есть на каждую заземляемую часть строения должен быть свой проводник уравнивания потенциалов. Подключать шлейфом РЕ-проводники строго запрещается!
А самое главное требование — не должно быть никаких коммутационных элементов, должна быть обеспечена полностью непрерывна защита проводников.

ДСУП — дополнительная система уравнения потенциалов нужна для того чтоб обеспечить дополнительную электробезопасность в помещениях с повышенной опасностью, в ванной комнате или душевой.

ДСУП состоит из монтажной коробки уравнения потенциалов, внутри которой находится латунная шина и самих соединительных проводников уравнения потенциалов, как правило это медные провода сечением 2.5 — 6мм.
К ДСУП подключают отопление, водопровод, ванную, душевую, а также все розетки в ванной и других влажных помещениях.

Так как на проводники действуют законы сопротивления — проводников большой протяжности быть не должно. Другими словами, электрический потенциал железной трубы на вводе в помещение и на девятом этаже имеет возможность очень отличатся и главная система уравнивания потенциалов становится все наименее действенной по мере удаления от ГЗШ.
Потому в любой жилплощади здания создается отдельная, вспомогательная система выравнивания потенциалов. Ее проводники подключаются к шине РЕ в квартирном щитке.

Система уравнивания потенциалов — это чрезвычайно важная и нужная вещь, она обладает сопротивлением, хотя и не огромным.

Поэтому, когда по одной ее части проходит электрический ток, к примеру, при срабатывании защитного прибора либо пробое, то и другая часть заземляющего проводника, та через которую ток даже не проходил также окажется под напряжением. Данное напряжение имеет возможность вызвать возникновение циркулирующих токов, действие которых фактически не прогнозируемо. Чтоб этого не произошло, объединяют все подлежащие заземлению металлические корпуса устройств и легкодоступные для прикосновения системы здания, также железные трубопроводы, ванны и душевые.
Когда заземление окажется под напряжением, под ним станут и все элементы, которые доступны для прикосновения, что автоматически понизит возможность поражения электрическим током.
Из этого всего возможно прийти к выводу, что система выравнивания потенциалов считается довольно важным методом защиты при косвенном прикосновении и для обеспечения электробезопасности ее непременно необходимо организовывать при ремонте и модернизации квартирной проводки.

Система уравнивания потенциалов.

Для чего предназначена и как выполняется система уравнивания потенциалов.

Если вы когда-либо ощущали легкие (и не очень) пощипывания током в ванной комнате, то вы наверняка изучали этот вопрос и знаете, что причиной является разность потенциалов между металлическими конструкциями. А выходом из сложившейся ситуации, считается выполнение дополнительной системы уравнивания потенциалов. Но как говорится, если есть дополнительная, то обязана существовать и основная. В данном материале я буду говорить об этих системах.

Для чего служит такая система?

Для начала давайте узнаем, для каких целей используется данная система. Как известно металлические предметы являются отличными проводниками электричества.

В наших с вами домах такими проводниками являются чугунные трубы отопления, короба вентиляционных шахт, полотенцесушитель, трубы водоснабжения и канализационные трубы. И все эти коммуникационные системы имеют между собой связь.

Для того, чтобы понять каким образом на этих элементах образуется опасный потенциал, давайте рассмотрим следующую ситуацию:

Все мы с вами знаем, что напряжение представляет собой разность потенциалов фазного и нулевого провода (в однофазной сети). Из картинки выше следует, что ток по фазному проводу попадает на двигатель стиральной машины и вновь уходит в сеть по N проводу. И от того же нулевого проводника реализовано заземление стиральной машины. Это необходимо, чтобы при повреждении изоляционного материала электроприбора произошло отключение защитного автомата.

А теперь представим ситуацию, что в нуле появился потенциал в 20-30 Вольт. Это означает, что если человек коснется одновременно стиральной машинки и сушилки,

то он будет поражен разностью потенциалов стиральной машины, равной 20-30 В и потенциалом полотенцесушителя равного нулю.

Таким образом, человека поразит напряжение 30 вольт. Именно чтобы не допустить такой ситуации и реализуется система выравнивания потенциалов, оная выглядит так:

Разновидности систем

Существует основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) и дополнительная система уравнивания потенциалов (ДСУП).

Примечание. ДСУП не может быть реализована, если нет или не исправна ОСУП.

Основная система уравнивания потенциалов должна отвечать таким требованиям:

Уже с Главной заземляющей шины категорически запрещено объединятьPEи N проводники
Схема соединения ко всем конструкциям подлежащим заземлению, должна быть строго радиальной.
В цепях защиты категорически запрещено устанавливать какие-либо коммутационные аппараты

В ОСУП объединяются следующие элементы:

Заземлитель.
ГЗШ– главная заземляющая шина, располагается на вводе здания.
Всевозможная арматура жилого дома.
Металлические вентиляционные короба.
Водопроводные трубы из металла.
Молниеотводы.

Если все вышеперечисленные элементы имеют прочную связь, то опасность возникновения опасных потенциалов была нулевой. Но в связи с поголовной заменой отопления на пластиковые трубы, данный контур становится разорванным, и возникновение потенциала становится обыденным делом.

Также несмотря на надежный контур в больших многоэтажках из-за большой протяженности коммуникаций может возникнуть потенциал, именно по этой причине в помощь основной системе уравнивания потенциалов применяют дополнительную.

Такая система реализуется в ванной комнате, где соединяются следующие элементы:

— непосредственно ванна или душевая кабина.

— полотенцесушитель.

— трубы водопровода и газовые трубы.

— канализация.

— вентиляционные короба.

Все эти элементы соединяются отдельным медным проводником, концы которого собираются в

КУП (коробка уравнивания потенциалов).

Если у вас нет подобной системы и вы хотите ее реализовать в вашей ванной комнате, то обязательно учтите следующие немаловажные требования:

Дополнительную систему категорически запрещается реализовывать, если в доме отсутствует или неисправна основная система уравнивания потенциалов.
Запрещается использовать соединение шлейфом.
Нельзя допускать разрывов защитного проводника, идущего от клеммной коробки до шины заземления, расположенного в квартирном щитке.

Также позаботьтесь о том, чтобы розетки, установленные в ванной комнате, имели дополнительное заземление.

Кстати, закрепить заземляющий проводник к металлическим трубам отопления и водопровода можно металлическими хомутами. Также учтите, что минимальное сечение жилы заземляющего провода должно быть 2,5 квадратных миллиметра.

С оригиналом статьи можно ознакомиться — Электрофиксик

система уравнивания потенциалов — это… Что такое система уравнивания потенциалов?

система уравнивания потенциалов

(equipotential bonding system; EBS):

Совокупность соединений проводящих частей, обеспечивающих уравнивание потенциалов между ними.

826-13-32

[195-02-24]

средняя точка

(mid-point):

Общая точка между двумя элементами симметричной цепи, противоположные концы которой электрически присоединены к различным линейным проводникам той же цепи.

826-14-07

[195-02-06]

Примечание — Однофазное короткое замыкание может установиться, например, через заземляющий проводник и заземляющий электрод.

Примечание — Соединения труб должны быть достаточно плотными, чтобы изолированные провода и (или) кабели могли быть только затянуты, но не введены сбоку в просвет между трубами.

826-15-06

кабельный лоток лестничного типа

(Нрк. кабельная лестница) (cable ladder):

Опорная конструкция для кабелей, состоящая из последовательно расположенных поперечных опорных элементов, жестко прикрепленных к основным продольным опорным элементам.

3.36 Система уравнивания потенциалов : Совокупность проводников, металлоконструкций объекта и устройств защиты от перенапряжений, соединенных с целью снижения разностей потенциалов между ними.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

система управления электроприводом
система условного доступа

Полезное

Смотреть что такое «система уравнивания потенциалов» в других словарях:

система уравнивания потенциалов — Совокупность соединений проводящих частей, обеспечивающая уравнивание потенциалов между ними. Примечание Заземленная система уравнивания потенциалов является частью заземляющего устройства. [ГОСТ Р МЭК 60050 195 2005] система уравнивания… … Справочник технического переводчика
совмещенная система уравнивания потенциалов — (common equipotential bonding system common bonding network; CBN): Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая одновременно защитное уравнивание потенциалов и функциональное уравнивание потенциалов. 826 14 03 средний проводник (mid point… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система защитного уравнивания потенциалов — (protective equipotential bonding system; PEBS): Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов. 826 13 34 [195 02 32] 826 14 01 проводник (conductor): Проводящая часть, предназначенная для протекания по ней… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система защитного уравнивания потенциалов — Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов. [ГОСТ Р МЭК 60050 195 2005] EN protective equipotential bonding system equipotential bonding system providing protective equipotential bonding [IEV number 195 02… … Справочник технического переводчика
система функционального уравнивания потенциалов — Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая функциональное уравнивание потенциалов. [ГОСТ Р МЭК 60050 195 2005] EN functional equipotential bonding system equipotential bonding system providing functional equipotential bonding [IEV number 195 … Справочник технического переводчика
система функционального уравнивания потенциалов — (functional equipotential bonding system; FEBS): Система уравнивания потенциалов, обеспечивающая функциональное уравнивание потенциалов. 826 13 35 826 14 02 нейтральный проводник (neutral conductor): Проводник, присоединенный электрически к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
защитный проводник уравнивания потенциалов — (protective bonding conductor equipotential bonding conductor (deprecated)): Защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов. 826 13 27 [195 02 14] система защитного уравнивания потенциалов (protective equipotential… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
система защитного уравнивания электрических потенциалов — 3.28 система защитного уравнивания электрических потенциалов (устройство защитного уравнивания электрических потенциалов): Совокупность проводников и их соединений с проводящими частями, обеспечивающая защитное уравнивание потенциалов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Система заземления — 55 Система заземления [195 01 14] Функциональное заземление и защитное заземление точки или точек электроэнергетических систем Источник: ГОСТ Р 12.1.009 2009: Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Что такое система уравнивания потенциалов и зачем она нужна. Уравнивание и выравнивание потенциалов Монтаж системы выравнивания потенциалов в зданиях

Знакомое ощущение – антенна бьёт током. Такие негативные эффекты возникают из-за отсутствия системы уравнивания потенциалов. Атмосфера характеризуется собственным потенциалом. Но эти занятные вопросы обсудим позже. Сейчас вспомним Николу Тесла, гром и молнии и смелых лётчиков, исследующих облака.

Зачем нужно уравнивать потенциал

Гении творцы черпали идеи из снов. Леонардо да Винчи, спавшему полтора часа в сутки, урывками, но равномерно – каждые 240 мин, этого хватало.Но сны он перестал видеть, а без этого творить сложно. Нет сведений, что снилось Николе Тесла, хотя его авторству принадлежит море идей. Недаром единица магнитной индукции названа его именем. Он изучал атмосферное электричество и понял, что вещь это прелюбопытная.

Согласно научной литературе, Земной шар несёт заряд отрицательного знака, равный 500 кК. За счёт атмосферных токов утечки каждые полчаса заряд теоретически обнуляется. На практике этого не происходит. Учёными установлено, что колебания атмосферного тока согласованы по времени, максимум заряда приходится на 19.00 по Гринвичу. Мистика? Нет, пульс Земли.

Заряд, постоянно утекающий в небо, восполняет энергия Солнца и космических излучений, правда, пока тематика изучена мало. Ясно одно: при ударе молний Земля не теряет заряд, а обретает. По периметру циклона образуется избыток отрицательных носителей, а в центре – островок положительных. При определённом значении напряжённости поля отрицательное кольцо пробивается на земную поверхность, и потенциал планеты восполняется.

Если бы схема уравнивания потенциалов охватывала планету, непогода протекала бы в тихой манере. Физика процесса пока не определена, учёные предполагают присутствие неучтённого, неизвестного фактора, помогающего управлять погодой. В ближайшее время он останется за кадром. Нам важен факт, что облака таят потенциал относительно Земли, напряжённость поля 100 В/м. Разность потенциалов между кончиком носа и стопами составляет 150 В/м.

Электрический удар мы не получаем потому, что стоим на Земле. Потенциал уравнивается, электрическое поле отклоняется вверх (изгибаются силовые линии). Но висящий в воздухе кусок металла постепенно накапливает заряд, приводящий к неожиданным эффектам. Благо, атмосферный ток характеризуется единицами мкА на квадратный метр, и процесс протекает медленно. Но постепенно поверхность металла набирает потенциал.

Если экран не заземлён в щитке, разряд статического электричества неизбежен. Удар не сильный, лёгкое покусывание. Но шина уравнивания потенциалов непременно подключена к экранирующей оплетке телевизионного кабеля для исключения описанного эффекта. Другая мера касается антенного контура. Антенный вибратор представляет замкнутый контур, часть которого присоединяется на оплётку, дополнительное уравнивание потенциалов не требуется. Для конструкций иных типов задачку выравнивания потенциалов каждого плеча решают отдельно, но все элементы заземляют.

В противном случае изучаем в сети жалобы:

Полез менять конвертер на спутниковую тарелку, и вломило по полной программе. Помогите.
Ставлю жене писать КВН на видеомагнитофон, подсоединяю ТВ кабель, получаю разряд.
Гудит плазменная панель после заземления по европейским стандартам. А было нормально. Что делать?
Антенный кабель кусается.

Список легко продолжат читатели. Ответ даём в вопросительной форме: коробка уравнивания потенциалов установлена правильно? Монтаж выполнен по нормативам? Оплётка кабеля – металлический проводящий материал, по нормам её зануляют на щитках каждого этажа. Согласно правилам (РД 34.21.122) металлические части здания заводят на шину молниезащиты – контур заземления, куда по правилам TN-C-S приходит нулевой провод. В пределах квартиры потенциал уравнивают в ванной комнате.

Как выполнять выравнивание потенциалов

Согласно РД 34.21.122 уравнивание и выравнивание потенциалов ведётся в наземной части арматурой круглого сечения площадью от 6 и кв.мм. Требованиям соответствует стальная арматура зданий, соединенная между собой. Наружный контур прокладывают под землей.

Учитывая требования стандартов, чугунную ванну следует тоже подключить к устройству уравнивания потенциалов, она проводит ток и может стать причиной неприятностей. Обратите внимание, шины уравнивания потенциалов прокладываются отдельно от заземляющих и нулевых.

Уравнивание потенциалов

В распределительном щитке предусматривают шину (часть главной заземляющей шины) для уравнивания потенциалов либо покупают КУП. Внутри коробки уравнивания потенциалов присутствует общая шина для объединения проводников, которую допускается завести на нулевой провод. Согласно стандарту получается единое целое с системой молниезащиты, заноса напряжения. При этом конструкция снабжается контуром заземления минимум из двух штырей (диаметр от 10 мм согласно РД 34.21.122, но преимущественно от 18 мм), врытых на глубину не менее 3 метров (дистанция между зубьями 5 метров). Система молниезащиты объединяется арматурой фундамента, надёжно заземлённой. Это позволяет не закладывать искусственный контур. Получается, в масштабах жилого массива создание средства для уравнивания потенциалов -искусство, непосильное одному человеку (жильцу). В масштабах квартиры заводят все клеммы на корпус подъездного щитка, убедившись, что на него не замкнута фаза.В этих целях не используют газовые трубы, водопровод.

Зануление

Клемма зануления приборов расположена на корпусе. Не путайте с заземлением! Последнее работает, пока вилка включена в розетку. Для снятия статического электричества важно постоянство работы устройства выравнивания потенциалов. Этому помогает лепесток на ванной, куда прикручивают ушко провода. Бытовые приборы снабжены отверстиями на корпусе, куда крепится провод для зануления.

Уравнивание при пластиковых трубах

По правилам на входе в здание уравнивают потенциалы между заземлением, нулевым проводником и трубами. Современный водопровод – пластиковый, и эта мера утратила эффективность. Уравнять потенциалы негде.

Обустройство системы

Иногда требуется обустройство системы выравнивания потенциалов. Под этим подразумевается снятие шагового напряжения с пола, поверхности земли. Защита нужна при вероятности пробоя фазы на почву. Земля – хороший проводник, токи распространяются вглубь и по поверхности. При высоких напряжениях (220 В не считаем) возникают ситуации, когда на длине шага падает опасное для жизни напряжение. Выравнивание потенциалов достигается укладкой в грунт, толщу пола заземляющей арматуры.

Набираем в Яндексе «пуэ 7», нажимаем «Поиск».
Выбираем сайт, где документ приведён текстом непосредственно на странице.
Нажимаем Ctrl+F, вводим в поисковое окошко браузера слово «уравниван» — без окончания. Так получим максимальное количество вхождений.
Листаем документ кнопками вверх и вниз (возле окошечка), подбираем подходящую методику.

Полезно изучить виды и способы заземления. Мы говорили выше, в распределительном щитке систему уравнивания потенциалов допустимо посадить на нулевой провод. Согласно ПУЭ 7 для защиты от поражения током заземление и выравнивание потенциалов применяют и вместе, и в отдельности. Принцип ясно продемонстрирован советской бытовой техникой: сетевой шнур не оборудован клеммой заземления:

Как защитится от поражения током через корпус камина? Подключить к системе выравнивания потенциалов.
Как уменьшить излучение старенького телевизора? Подключить корпус (металлическое шасси) к системе уравнивания потенциалов.
Как обезопасится от ударов током со стороны старенькой духовки? Подключить корпус к системе уравнивания потенциалов.

Строго говоря, речь идёт, скорее, о заземлении, но это вопрос второстепенный. Главное — потенциал корпуса приборов в доме должен быть одинаков, желательно нулевой относительно земли. При правильно обустроенной системе уравнивания потенциалов не наводят защиту от прямого прикосновения (при напряжении питания до 25 В переменного или 60 В постоянного тока). Подробная информация приводится в разделе ПУЭ «Меры защиты от прямого прикосновения».

Подбор кабелей системы уравнивания потенциалов аналогичен заземляющим: 6 миллиметров квадратных сечения по меди или 10 по алюминию. Встречаются рекомендации по стали – 50 квадратных миллиметров. Но основная система уравнивания потенциалов работает с катанкой диаметром 6 мм, и площадь сечения близка к 30 кв. мм, а проводимость железа в 5 раз меньше проводимости меди. Монтаж внутреннего уравнивания потенциалов выполняется на клеммы с проверкой сопротивления, снаружи преимущественно сталью и на сварные швы длиной не менее 10 см.

Устройство уравнивания потенциалов делят на основную и дополнительную. Первую можно назвать глобальной, она объединяет все нулевые и защитные проводники, металлическую арматуру, молниезащиту и др. Дополнительная (ШДУП) подразумевает распространение мер безопасности на локальную площадь. Допустим, объединяют чугунную ванну, корпус стиральной машины, смеситель, присоединяют к нулевым жилам или защитным. Напоследок подчёркиваем, что заземление и уравнивание потенциалов не идентичны друг другу.

Разность потенциалов, вот что опасно для жизни человека. Самым опасным местом в нашей обители остается ванная комната. Чтобы сделать её безопасным местом пребывания, прокладывается контур дополнительного выравнивания потенциалов.

Почему дополнительное? Дело в том, что строение дома должно иметь основной контур заземления по всем современным нормам и правилам строительства. Это означает, что все металлические части и конструкции всего здания заземлены. Но в ванной комнате делают еще один, дополнительный контур уравнивания потенциалов.

Почему необходимо дополнительное уравнивание потенциалов?

Стояки горячей и холодной воды, стояки отопления, все эти части в прошлом были сделаны строго из металла. Но как известно, на смену металлу пришел пластик — полипропеленовые трубы. Если раньше, когда абсолютно все трубы были из металла и опасный потенциал, случайно оказавшись на металлической части, мог без препятствий стечь в землю, то пластик такой возможности не дает. Например, у вас стояки металлические, а вот сосед этажом ниже поменял на пластик. Теперь опасному потенциалу уходить некуда. Взявшись за трубу, на которой скопился опасный потенциал одной рукой, а другой за стояк, который заземлен, то это как раз тот случай, который может оказаться роковым.

Толковая электрика, электричество, электромонтаж для дома, дачи и офиса!

Другая опасность, если нет дополнительного уравнивания потенциалов

Ванная комната опасна и по другим причинам. Помимо металлических частей в ванной комнате присутствует сырость и одновременно множество различных электроприборов. Такое опасное сочетание как раз требует мер повышенной осторожности. В связи с этим и требуются преобразования в виде уравнивания потенциалов . Что это значит?

Все металлические части, предметы стационарного характера, соединяют проводником РЕ (защитное заземление) и отводят в одну общую коробку КУП (аббревиатура КУП — коробка уравнивания потенциалов) в системе ДСУП (аббревиатура ДСУП — дополнительное система уравнивания потенциалов). Затем, из коробки КУП общий проводник выводится на общую клемму РЕ (защитное заземление), которая находится в распределительном щите. Так мы уровняли все потенциально опасные части, и постарались, чтобы ванная комната оказалась безопасной и тихой гаванью.

Где нельзя делать дополнительное уравнивание потенциалов?

Следует помнить о том, что уравнивание делается не во всех квартирах. Если у вас по стояку в подъезде схема заземления TN-C, т.е. отсутствует заземляющий проводник PE (заземление), в ванной комнате уравнивание категорически запрещено, даже если в квартире у вас сделана трехпроводная разводка. Возможно, ваша квартира сделана по системе зануления, а не по системе заземления. Уравнивание потенциалов возможно при схемах заземления TN-C-S или TN-S , т.е. по стояку силовой линии проложен заземляющий проводник РЕ (заземление).

Что такое разность потенциалов, и почему она опасна для человека? Любой металлический предмет большого размера (водопроводная труба, радиатор отопления, ванна, корпус холодильника) является хорошим проводником электрического тока. Даже без прямого контакта с источником напряжения, на поверхности этих предметов может возникнуть наведенный электрический ток, по аналогии с шаговым напряжением.

Как это работает

Предположим, что в вашей квартире все розетки и электроприборы заземлены. В теории вы чувствуете себя в безопасности. Ваш сосед снизу, проводя ремонт, заменил канализационную трубу с чугунной на пластиковую. Теперь между вашей чугунной ванной и физической землей отсутствует надежная электрическая связь. У соседа пробило изоляцию в люстре, и через влажный пол вашей ванной комнаты, потенциал порядка 100 вольт появился в ванной с водой.

Поскольку в канализационном стоке пластиковая вставка, замыкания на землю не произошло, и защитный автомат не сработал. Весь потенциал накопился в вашей ванной. Вы, находясь в воде, прикасаетесь к смесителю. Через стальные трубы водопровода, он имеет надежную электрическую связь с грунтом. Вы получаете гарантированное поражение электротоком.

Почему так произошло?

Любой проводник содержит в себе электроны. Пока нет разницы в потенциалах на концах проводника, электроны стоят на месте, и электроток не протекает. В описанной ситуации, труба водопровода имеет нулевой потенциал по всей длине. Ванна с водой, по причине распространения напряжения от неисправной проводки этажом ниже, через отрезок чугунной трубы, имеет потенциал 100 вольт. Эти предметы между собой не соприкасаются, поэтому электрического тока нет.

После касания одновременно ванной под напряжением и фактически заземленного смесителя, по вашему телу протекает электрический ток. Человек на 80% состоит из воды, поэтому он вполне себе неплохой проводник. Электроны просто устремляются от точки с меньшим потенциалом, к точке с большим потенциалом. Поэтому уравниванию потенциалов в ванной комнате следует уделить особое внимание.

Справедливости ради, если бы вы просто оказались с ванной под напряжением (ничего не касаясь), и так же из нее удалились, никакого поражения электротоком не было. Вы никогда не задавались вопросом, почему птицы, сидящие на проводе ЛЭП с напряжением свыше 1000 вольт, не погибают от удара током? Потому, что у них такой же потенциал, как у провода: 1000 вольт. Они не касаются других проводов, разницы потенциалов нет, соответственно, нет и электротока через их тушки.

Еще один пример. Вставьте в отключенную розетку кусок провода (в фазу), и свободно подвесьте его, чтобы он не касался стены и пола. Подайте напряжение — ничего не произойдет. Тем не менее по всей длине провода есть потенциал 220 вольт. Стоит соединить провод с любым предметом, у которого потенциал относительно «земли» ниже, через соединитель (например, человека), потечет ток.

Отсюда вывод: любые предметы, которые в обычных условиях не находятся под напряжением (за исключением аварийных ситуаций), всегда должны иметь равный потенциал. В случае с жилыми помещениями — равный нулю. Для этого, все металлические элементы жилого дома, включая арматуры в стенах, соединяются с контуром заземления еще на этапе строительства.

Это называется: основная система уравнивания потенциалов (ОУП) . Вблизи каждого здания расположена главная заземляющая шина (ГЗШ), надежно (обычно с помощью сварки) соединенная с заземлителем (контуром). Она периодически проверяется специальными службами (со временем может рассыпаться от коррозии), и монтируется еще на этапе закладки фундамента.

Можете быть уверены, что все металлические предметы вашей многоэтажки имеют электрический контакт с ГЗШ. Сразу после ввода в эксплуатацию, контур уравнивания потенциалов работает безупречно. Это требование Правил устройства электроустановок соблюдается всегда. Пока не начинаются ремонты в квартирах.

В чем опасность

Участки систем отопления и водоснабжения меняются на полипропиленовые трубы. Пропадает физическая связь с заземлителем.
Надеяться на воду в трубах нельзя. Сегодня она есть, а завтра труба будет сухой.
Сосед решил отмотать показания счетчика, и подключил нуль к своей батарее отопления. По всей системе появился потенциал: от 220 вольт вблизи квартиры соседа, до нуля в районе подключения трубопровода к главной заземляющей шине.
У кого-то установлен бойлер без заземления, и он пробивает фазу в бак с водой. Пара ближайших этажей, получает в кранах с водой напряжение до 110 вольт.
«Продвинутый» сосед электрик организовал заземление электроплиты на стояк с горячей водой (он действительно имеет хороший контакт с грунтом, к тому же конструктивно соединен с ГЗШ). А после аварии, на втором этаже заменили кусок стального стояка, на пластик. У соседа «электрика» коротнула фаза на корпус электропечи, и весь подъезд выше 2 этажа получил на стояке потенциал более 127 вольт.

Вы скажете, что это все незаконно, и запрещено? Да, это так.

Но это логика пешехода, который видит несущийся на него автомобиль, и продолжает находиться на переходе, уповая на ПДД. Пешехода собьют, водителя обязательно накажут. Кому от этого станет легче?

Не следует надеяться на то, что вокруг вас все придерживаются Правил устройства электроустановок. Поэтому организуем дополнительное уравнивание потенциалов.

Уравнивание или выравнивание

Многие путают два основных понятия:

Уравнивание потенциалов, это нивелирование разницы потенциалов между доступными к прикосновению одним человеком открытыми проводящими поверхностями. Относится к штучным электроустановкам или проводникам.
Выравнивание потенциалов, это снижение разности потенциалов на большой площади: грунт, бетонный пол. Например, в здании — это соединений всей арматуры в стенах между собой, и с ГЗШ.

Создание системы дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП)

Общие правила:

Уравнивание потенциалов в ванной комнате производится со всеми элементами, находящимися в помещении санузла. Даже если входящая труба уже соединена с ШДУП или ШОУП.

Соединение с элементами, не имеющими специальных контактов для подключения, производится с помощью хомутов, зажимов.

Организация системы ДУП в частном доме может не производиться, при строительстве и организации энергоснабжения должна быть установлена основная система уравнивания потенциалов. Для обеспечения безопасности, следует смонтировать дополнительную систему в ванной комнате.

Видео по теме

Или здание помимо электрического оборудования имеет множество других инженерных узлов, которые в нормальном режиме не находятся под напряжением. Это такие элементы как металлические трубопроводы горячего и холодного водоснабжения, канализации, металлические короба вентиляции, металлорукава, строительные конструкции и т.д. Иными словами, любое здание имеет множество элементов и конструкций, способных проводить электрический ток, но зачастую не предназначенных для этого.

Для того что бы потенциалы всех металлических элементов были одинаковы и создается система уравнивания потенциалов . Если токоведущие части имеют непосредственное электрическое соединение, то потенциал их всегда одинаков, и напряжение между ними не возникнет.

— защитных проводников;

— металлических частей систем вентиляции и кондиционирования;

Пример построения схемы системы уравнивания потенциалов в нашиш проектах приведен в статье ««.

Иногда для обеспечения безопасности помимо основной системы уравнивания потенциалов необходимо создание .

В некоторых специальных электроустановках с повышенной опасностью поражения электрическим током, например, расположенных в ванных и душевых помещениях , нормативные документы, в которых рассматриваются эти электроустановки, могут требовать выполнение дополнительной системы уравнивания потенциалов при любых обстоятельствах.

Величины сечения проводников основной системы уравнивания потенциалов должны быть не меньшими 6 мм 2 по меди, 16 мм 2 по алюминию и 50 мм 2 по стали.

Сечение проводника дополнительной системы уравнивания потенциалов должно быть не меньшим 4 мм 2 по меди (при наличии механической защиты допускается 2,5 мм 2) и 16 мм 2 по алюминию.

Со временем здания приобретают все более широкую и усложненную систему электрооборудования. Тем самым потребители с низким вольтажом могут получить больший урон от перенапряжений, вызванных грозой и возникающих из-за воздействия электрических импульсов и уменьшения разделяющего опасного пространства между электрическими предметами и молниеприемником. Объемная система электропроводящих сетей организуется информационным снабжением, антенными конструкциями, коммуникациями централизованного отопления, водоподводящими, газовыми и силовыми системами. Единственная молниезащита при воздействии электромагнитного импульса не способна предотвратить повреждение достаточно слабого оснащения. Поэтому должна формироваться сеть общей молниезащиты, и в первую очередь основная система уравнивания потенциалов.

Для чего применяется

Уравнивание потенциалов используется для обеспечения выравнивания во всех металлических частях здания, связанных между собой, то есть для формирования эквипотенциальной поверхности. В этом случае при попадании в дом повышенного потенциала на всех конструкциях из металла он увеличивается синхронно, за счет чего не развивается опасная разница в напряжении и не образуется искрение и прохождение опасных токов.

Соединяющие элементы

Важным защитным мероприятием является создание главной системы уравнивания потенциалов. Соединяется ею заземляющая основная шина, основная магистраль заземления, защитная основная магистраль и проводящие элементы, к которым относятся:

арматурные детали конструкций с железобетонным основанием;
элементы зданий из металла, климатические системы, централизованное отопление;
стальные трубопроводы системного питания.

Чаще всего у системы выравнивания потенциалов присутствует только один способ вывода. В помещении распределительного элемента монтируется главная шина на максимально близком расстоянии от точки введения.

Система молниезащиты

Из-за быстроты нарастания тока и его большой силы при ударе молнии создается огромная разница потенциалов, намного превышающая ту, которая возникает в связи с утечкой тока. Поэтому требуется выравнивание потенциалов для защиты от влияния токов молний.

Для предотвращения неконтролируемого замыкания должны быть сторонне или напрямую совмещены молниезащитная конструкция, заземляющая система, оснастка из металла, электроустановки с защитными механизмами.

Шина уравнивания потенциалов с открытым доступом для проверочных работ должна иметь соединение с уравнивающей системой. Также шина обладает соединением с заземлением. В больших зданиях их может быть несколько, если они будут обладать соединением между собой.

Выравнивание потенциалов в молниезащитной системе осуществляется в месте попадания проводников в помещение и там, где нарушены безопасные дистанции, на уровне почвы или в подвале.

Дом, построенный с использованием стального каркаса или железобетонного основания либо с отдельным помещением для внешней молниезащиты, должен обладать уравниванием потенциалов на уровне грунта. В домах с высотой более 30 м оно выполняется каждые 20 м.

Молниепроводящие детали устанавливаются на безопасном расстоянии для предотвращения появления импульсных реакций. При невозможности соблюдения безопасной дистанции системы уравнивания потенциалов, устройство отведения молнии и приемник формируют между собой дополняющие связи. Стоит отметить, что они способны привести к занесению в строение повышенного потенциала.

Дополняющее устройство

Создается дополнительная система уравнивания потенциалов, ПУЭ которой определяет форму и применение, в точках расположения электрооборудования, в которых имеющиеся условия могут быть опасными, и в случае, если нормы свидетельствуют о необходимости в ней. Она образует связь между всеми частями имеющегося оборудования и сторонними проводниками, которые находятся рядом с ними.

Типичными помещениями и объектами, в которых должны использоваться дополняющие меры безопасности, являются антенное оборудование, объекты молниезащиты, сооружения удаленной связи, участки с повышенной взрывоопасностью, госпитали, фонтаны, аквапарки, ванные комнаты. Компания, которая занимается выполнением монтажных работ, должна осуществлять их в соответствии с указаниями ПУЭ-7.

Потенциалы защиты от молний и оснастка

Должно производиться соединение системы защиты от молний и деталей оснастки, к которой причисляются воздуховоды климатических и вентиляционных устройств, крановые каркасы, направляющие элементы лифта, трубопроводы таких систем, как пожаротушение, теплообеспечение, газо- и водоподведение. При наличии возможности каждая металлическая конструкция соединяется с шинами уравнивания. Электропроводящие трубы могут выступать в роли соединительных линий (исключение составляет газопровод).

Если имеется изолированный участок на водо- и газопроводе, используются для шунтирования проводники системы уравнивания потенциалов. Специальное соединение с устройством защиты от молний не нужно для подземных трубопроводов из металла, находящихся рядом с заземлением. То же самое касается железнодорожных рельсов. Если без объединения не обойтись, то предварительно оно согласовывается с эксплуатирующей компанией.

Заземление

Работает заземляющее повторное устройство при помощи двух вертикальных электродов с длиной не менее 5 м, между собой они скреплены горизонтальным заземлителем. В роли последнего выступает стальная полоса, также она применяется для формирования проводника, соединяющего ГЗШ и дополнительный заземлитель. Полоса должна быть не меньше 4 мм толщиной с площадью поперечного сечения 75 мм 2 . Нормирование сопротивления повторного заземлителя отсутствует.

Сечение питающего кабеля оказывает влияние на подбор проводника выравнивания потенциала, он не должен быть меньше половины сечения кабеля. Наибольшее распространение приобрела проводка ПВ1 и стальная полоса, также используется одножильный кабель. Специальные сжимы зачастую применяются при ответвлении магистрали при помощи провода.

Техническое оборудование и молниезащита

В соответствии с тезисами ПУЭ-7 и при соблюдении границ сечения проводников выполняются все соединения для выравнивания потенциалов конструкций защиты от молний. Должны разделяться соединения непосредственные и осуществляемые через искровые разделяющие промежутки.

Система молниезащиты может иметь непосредственное объединение со следующими устройствами:

заземляющие элементы системы защиты от высокого напряжения сооружений охранного типа;
антенные приспособления;
линии заземления, находящиеся под землей в удалении от систем коммуникации и защиты от превышения напряжения;
заземление силовых конструкций, мощность которых превышает 1 кВт, при этом должна отсутствовать возможность занесения в заземлители высокого потенциала;
предохраняющие связи в сетях типа ТТ для защиты от удара током при косвенных контактах.

При проведении в металлических трубах или экранизации информационных либо силовых линий дополнительная система уравнивания потенциалов не нужна.

Искровые промежутки

Контрольные испытания должны осуществляться при получении доступа к искровым разъединительным пространствам. Благодаря правильной проектировке и установке механизма внутренней защиты от молний минимизируются повреждения, вызванные разностью потенциалов и импульсами перенапряжения.

Соединение через искровые промежуточные разделения осуществляется для следующих элементов:

заземление измеряющих систем при условии отдельного проектирования;
установки, защищенные от утечки тока и имеющие антикоррозионную катодную защиту;
обратный провод тягового элемента постоянного тока, а также переменного при отсутствии возможности выполнения непосредственного объединения по сигнально-техническим доводам;
вспомогательные заземляющие детали защитного отключения, которое срабатывает при опасном напряжении.

Установка

Во время строительства здания должен выполняться монтаж СУП, так как есть некоторые сложности при использовании в готовых строениях. Дополнительная коробка уравнивания потенциалов запрещена к применению в зданиях, имеющих заземление вида TN-C. При несоблюдении данного правила во время разрыва нулевого провода есть вероятность поражения током жильцов, которые не устанавливали ДСУП. Относится данное ограничение в основном к старому многоэтажному жилому фонду.

Заземляющая система другого типа позволяет избавиться от такой проблемы: для этого выполняется заземляющий контур и присоединяется медной проводкой к защемляющей главной шине.

Пластиковые трубы

Сегодня имеет достаточное распространение проведение коммуникаций с использованием пластмассовых труб, для которого не нужно объединение с системой уравнивания. При этом, если в существующей ДСУП заменить трубы из металла на пластиковые, отличающиеся токопроводящими свойствами, возникнет нарушение связи между металлическими частями в помещении (полотенцесушитель, батареи) и заземляющей шиной, из-за чего они становятся опасными при одновременном касании.

При создании коммуникаций с помощью труб из пластика объединение с системой уравнивания осуществляется с применением металлических гребенок, кранов и обратных клапанов для закрепления проводников. При наличии диэлектрических вставок в металлических трубах они добавляются к главной системе после вставок внутри строения.

Что нужно знать

В соответствии со строительными правилами и нормами, сегодня уделяется повышенное внимание грамотной установке системы уравнивания потенциалов. В первую очередь осуществляются при сдаче здания в эксплуатацию осмотр и проверка на соответствие проекту. Создание электрического объединения всех проводящих элементов, доступных для касания, с помощью специальных проводников обеспечивает должную электробезопасность. В качестве дополнения выступает коробка уравнивания потенциалов в местах с высокой возможностью поражения током.

Стоит учитывать то, что ДСУП может создаваться только в зданиях, которые имеют систему заземления с раздельным прокладыванием проводников N- и PE-типа.

Между частями СУП должна устанавливаться металлическая прочная связь, если они подключены в соответствии с радиальной схемой и необходимым сечением защитного проводника.

Для чего предназначена и как выполняется система уравнивания потенциалов | Энергофиксик

Для чего служит такая система

Разновидности систем

Примечание. ДСУП не может быть реализована, если нет или не исправна ОСУП.

Основная система уравнивания потенциалов должна отвечать таким требованиям:

1. Уже с Главной заземляющей шины категорически запрещено объединять PE и N проводники

2. Схема соединения ко всем конструкциям подлежащим заземлению, должна быть строго радиальной.

3. В цепях защиты категорически запрещено устанавливать какие-либо коммутационные аппараты

В ОСУП объединяются следующие элементы:

1. Заземлитель.

2. ГЗШ – главная заземляющая шина, располагается на вводе здания.

3. Всевозможная арматура жилого дома.

4. Металлические вентиляционные короба.

5. Водопроводные трубы из металла.

6. Молниеотводы.

Такая система реализуется в ванной комнате, где соединяются следующие элементы:

— непосредственно ванна или душевая кабина.

— полотенцесушитель.

— трубы водопровода и газовые трубы.

— канализация.

— вентиляционные короба.

Все эти элементы соединяются отдельным медным проводником, концы которого собираются в КУП (коробка уравнивания потенциалов).

1. Дополнительную систему категорически запрещается реализовывать, если в доме отсутствует или неисправна основная система уравнивания потенциалов.

2. Запрещается использовать соединение шлейфом.

3. Нельзя допускать разрывов защитного проводника, идущего от клеммной коробки до шины заземления, расположенного в квартирном щитке.

Также позаботьтесь о том, чтобы розетки, установленные в ванной комнате, имели дополнительное заземление.

После того, как был реализован монтаж дополнительной системы, уравнивания потенциалов, нужно вызвать эксперта, который произведет замер сопротивления заземления.

Это все, что я хотел вам сказать о системе уравнивания потенциалов. Спасибо за ваше внимание.

Выравнивание потенциалов (SPE) | Рейн Медикал

ВАЖНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ

Армин Гертнер Дипл. Инж. [MEng.]

В следующей статье описывается важность дополнительного выравнивания потенциалов (SPE) для медицинских технологий. Следует различать стационарно установленные системы общего выравнивания потенциалов в соответствии с DIN VDE 0100, части 410 и 540 и SPE, которые должны отдельно подключаться с помощью гибкого кабеля со специальной вилкой для мобильных активных и неактивных медицинских устройств, которые мобильный и мобильный в определенном месте.SPE стандартизирован в соответствии с VDE 0107 (старый) и VDE 0100 часть 710 (новый).

Из-за своей конструкции, как правило, на частях устройства, к которым прикасаются, существуют лишь очень небольшие напряжения прикосновения, которые при прикосновении становятся токами утечки устройства. В случае неисправности могут возникнуть более высокие токи утечки устройства в виде токов повреждения. При первом повреждении эти остаточные токи могут привести к высоким напряжениям прикосновения, если отсутствует дополнительное выравнивание потенциалов.

Дополнительное выравнивание потенциалов, таким образом, представляет собой превентивную меру для защиты пациента, пользователя и третьих лиц от напряжений прикосновения, которые могут возникать из-за потенциалов напряжения между прикосновенными проводящими частями и мобильным оборудованием.

Далее описывается необходимость выравнивания потенциалов и соответствующая философия безопасности дополнительного выравнивания потенциалов (SPE), чтобы лучше понять и применить меру, которой часто пренебрегают или игнорируют на практике.

1. ПОСТОЯННО УСТАНОВЛЕННОЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Рис. 1: Схема прокладки кабеля защитного проводника и выравнивания потенциалов в операционных с указанием возможных направлений потока компенсационных токов

В зданиях больницы, помимо электроустановок, проложено большое количество токопроводящих трубопроводов, например.грамм. из меди для воды или газов, которые могут хорошо проводить электричество благодаря своему большому поперечному сечению. Эти трубопроводы являются посторонними токопроводящими частями в соответствии с DIN VDE 0100 часть 200. К ним также относятся токопроводящие строительные конструкции или монтаж, который вставляется в бетон.

Поскольку в последние годы объем силовых установок все больше и больше увеличивается, следует ожидать, что электрические токи будут протекать не только через предусмотренные защитные проводники, но также и через токопроводящие трубопроводы в соответствии с законами Кирхгофа.Такие токи могут течь не только в случае неисправности, но и во время нормальной работы.

По этой причине, например, в трубопроводную систему может подаваться напряжение во время нормальной работы, а тем более в случае повреждения. Если выравнивание потенциалов отсутствует, электрический ток может протекать через человека, касающегося двух разных систем трубопроводов, одна из которых заземлена. В зависимости от контактных сопротивлений контактное напряжение при простом замыкании на землю ниже сетевого напряжения 230 В.

Эти напряжения прикосновения (потенциалы) должны быть уменьшены до значений, безвредных для человека, путем соединения всех проводящих систем, таких как трубопроводы или корпуса оборудования, с помощью проводников выравнивания потенциалов. Для полного выравнивания потенциалов к главной шине выравнивания потенциалов рядом с главным распределительным щитом низкого напряжения подключаются вилки заземления фундамента и молнии, внутренние газовые трубы, водопроводные трубы, линии подачи и возврата отопления, паропроводы, трубы медицинского газа и т. Д.

На рисунке 1 показаны проблемы электробезопасности и безошибочное протекание компенсирующих токов.

На иллюстрации показано, как возможные компенсирующие токи, которые во время работы двигателей, лифтов, систем кондиционирования воздуха и т. Д., Могут представлять опасность для пациента из-за армированной железом брони из других зон здания через операционные, блоки питания операционных, оборудование и т. Д. ., если выравнивание потенциалов отсутствует или не подключено.

Вольтметр, изображенный над операционным столом, показывает возможные разности потенциалов между отдельными частями оборудования.Они могут позволить компенсационным токам течь во время операции через сердце пациента.

Требования предыдущих систем электропитания VDE 0107 в больницах и помещениях, используемых для медицинских целей за пределами больниц.

VDE 0107 делит помещения, используемые в медицинских целях, на группы приложений (AG) 0, 1 и 2. Для помещений AG 2 обычно требуется медицинская ИТ-сеть с плавающим потенциалом и дополнительным специальным выравниванием потенциалов. Медицинские ИТ-сети используются таким образом, чтобы при первом коротком замыкании на землю или на землю не происходило отключение.Только в случае короткого замыкания или чрезмерной перегрузки невозможно продолжить работу медицинского электрооборудования.

Примечание. Термин «ИТ-сеть» как обозначение этой конкретной формы источника питания не следует путать с идентичным термином «ИТ-сеть информационных технологий (ИТ)».

В помещениях AG 2 (операционные, отделения интенсивной терапии, отделения катетеризации левых отделов сердца) в соответствии с DIN VDE 0107, в дополнение к мерам защиты согласно DIN VDE 0100, часть 410, все посторонние проводящие части в окружающей среде пациента электрически соединены друг с другом и с шиной защитного проводника.С помощью этой меры можно достичь даже очень низкого напряжения прикосновения.

Это означает, например, что для операции все:

стационарные операционные столы, кроме устройств класса защиты I,
токопроводящий хирургический пол,
потолочные подвески, если они не являются устройствами класса защиты I
раковин при условии, что они установлены рядом с пациентом и являются посторонними токопроводящими частями,
металлических каркасов при условии, что они находятся рядом с пациентом и являются инородными токопроводящими частями, и
при условии, что они установлены в среде пациента и являются посторонними токопроводящими частями

должен быть включен в уравнение потенциалов.Установление дополнительного выравнивания потенциалов требует функциональности основного выравнивания потенциалов. Номинальное поперечное сечение основного проводника выравнивания потенциалов рассчитывается в соответствии со стандартом DIN VDE 0100, часть 540.

За этими мерами стоят соображения и опыт, позволяющие избежать возможных перепадов напряжения, которые могут возникать в качестве источников напряжения в непосредственной близости от пациента. или на пациенте. Эти источники напряжения могут вызывать токи через сопротивление тела, которые не только проходят через пациента, но также могут нанести вред врачу и медперсоналу или даже подвергнуть их опасности.Кроме того, функционирование активного медицинского оборудования также ухудшается из-за утечки тока или даже из-за их неисправности.

ТРЕБОВАНИЯ НОВОГО VDE 0100 ЧАСТЬ 710

Предыдущий VDE 0107 был заменен новым VDE 0100 Part 710 в конце 2002 года. Дополнительное выравнивание потенциалов требуется без изменений, как предписано. Метрологическая проверка разности потенциалов в помещениях 2-й группы не проводится. От этого требования отказались, поскольку оно является стандартом для строительства новых установок или адаптации старых установок после существенной модификации.Новый стандарт содержит строгий запрет PEN, т.е. PE-проводники и N-проводники больше не могут объединяться до напольного распределителя как сети TN-C, а должны быть отделены от главного распределителя, как показано на рис. 2. Новая часть VDE 0100 Part 710 предписывает сеть TN-S для новых зданий и переоборудования, в которых нет соединения между PE и N при правильной установке. На рис. 2 слева показана сеть TN-C, а справа — сеть TN-S, которая будет установлена для переоборудования и строительства новых зданий.

Рис.2: TN-C и TN-S-net

В сети TN-C необходимо соблюдать параллельное соединение с трубами, экранами сетей EDP, арматурой и другими проводящими телами, в результате чего происходит разделение обратных токов в зависимости от проводимости и диаметра материалов. Частичные токи текут обратно к источнику через PEN. Токовые клещи можно использовать для определения тока, протекающего в основном потенциальном кабеле. Токи протекают по всем проводящим частям, т.е.е. по всем материалам, которые являются проводящими и соединены с землей, то есть даже система металлических труб представляет собой потенциальный проводник.

Соединение между PE и N или вызванное повреждением изоляции может быть установлено непреднамеренно, что никто бы не заметил без измерения и контроля с помощью так называемой процедуры RCM (RCM = Контроль остаточного тока). Мониторы RCM — это устройства контроля остаточного тока в соответствии с DIN EN 62020, которые позволяют осуществлять целенаправленный контроль отдельных устройств или компонентов системы.

Новый стандарт также требует, чтобы сеть TN-S была полностью установлена от главного низковольтного распределительного щита, а не только от главного распределительного щита здания; с помощью мониторинга RCM срабатывает сигнал тревоги, если происходит нарушение изоляции или перемычка между замыканиями PE и N.

В принципе, согласно VDE 0100, часть 710, блуждающие токи больше не должны возникать, если сеть TN-S полностью контролируется от источника. По этой причине измерение разности напряжений 10 мВ между осязаемыми проводящими частями в операционной также было исключено из нового стандарта, поскольку философия стандарта основана на предположении, что мониторинг обратного тока означает наличие больше никакой опасности.

Поэтому рекомендуется постоянно контролировать системы TN-S. В этих условиях при нормальной работе не может возникнуть вредных блуждающих токов. Однако важно отметить, что мониторинг с помощью RCM не ограничивает ток, а только дает индикацию, когда достигнут предел срабатывания сигнализации! Следовательно, это не защитная мера и не указывает, где находится источник токов выравнивания потенциалов или источники напряжения.

Ток в заземляющем проводе никогда не будет равен нулю, поскольку всегда есть токи утечки устройства из-за пределов изоляции и естественных изменений из-за старения изоляции.Чем больше оборудования подключено к источнику, тем выше токи утечки. Таким образом, в зависимости от использования помещения, предел сигнализации цепей RCM должен превышать сумму токов утечки, чтобы обнаруживать спонтанные события, которые вызывают повышение тока утечки или указывают на возрастающее старение изоляции.

Предельное значение для измерения в группе 2 зоны кардиологического наблюдения с помощью катетера для левого сердца должно быть соответствующим образом скорректировано. Следовательно, увеличение компенсационных токов, измеренных методом RCM, может указывать на опасную разность потенциалов.Увеличение общих токов утечки можно контролировать, следя за изменением отображения измеренных значений при включении приборов.

Таким образом, в случае изменения типа использования помещений, используемых для медицинских целей, или существенного изменения оборудования помещения, электрическая установка должна быть адаптирована к новому VDE 0100, часть 710; в таких случаях необходимо адаптироваться.

Выполнение и соблюдение требований к электрическому монтажу в соответствии с VDE 0100, часть 710 имеет смысл только в том случае, если философия установки VDE 0100, которая заканчивается сетевой розеткой, последовательно продолжается в помещениях, используемых для медицинских целей, и в медицинских помещениях. оборудование подключено.Однако важно отметить, что непреднамеренные и ошибочные соединения между различными группами помещений 1 и 2 с ИТ-сетями через антенны, системы внутренней связи, видео / аудиолинии, сети EDP или системы молниезащиты могут свести на нет философию безопасности VDE 0100, часть 710.

Во всех зданиях с помещениями, используемыми для медицинских целей, необходимо проверить, присутствует ли по крайней мере общее локальное выравнивание потенциалов в соответствии с предыдущим стандартом VDE 0107.

При рассмотрении проблемы установки необходимо проверить следующие моменты:

образование петли
индукций
векторное сложение токов
гармоник

В медицинских помещениях группы 2 соединительные болты для кабелей выравнивания потенциалов в соответствии с DIN 42801 должны быть установлены рядом с положением пациента, чтобы включить мобильное медицинское электрическое оборудование и мобильные хирургические светильники в дополнительное выравнивание потенциалов (рис.3).

Рис. 3: Дополнительное выравнивание потенциалов на интенсивном рельсе

ШИНА ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Шина уравнивания потенциалов для дополнительного уравнивания потенциалов должна располагаться в зоне медицинского использования (комната или группа комнат) или рядом с ней. Шина уравнивания потенциалов должна быть расположена внутри или рядом с каждым назначенным распределителем, к которому должны быть подключены провод уравнивания потенциалов и защитный провод. Подключения должны быть такими, чтобы два провода были четко различимы и разделялись.

2. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЛЯ МОБИЛЬНОГО МЕДИЦИНСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При обсуждении важности выравнивания потенциалов для мобильного портативного медицинского оборудования необходимо также соблюдать все еще действующие правила применения VDE 0753 Часть 2 / 02.83 для электромедицинского оборудования для внутрисердечных вмешательств. VDE 0753 предусматривает, что при использовании активного мобильного медицинского оборудования с классом безопасности I в медицинских помещениях Группы 2 перед использованием медицинского оборудования необходимо проверить правильность подключения дополнительных кабелей выравнивания потенциалов и оборудования для выравнивания потенциалов в помещении.

Токи утечки от электрического оборудования, токи выравнивания потенциалов между металлическими частями помещения, а также токи измерительной цепи от электрического оборудования могут протекать через сердце через внутрисердечные катетеры или датчики, размещенные на обнаженном сердце; та же проблема относится к мозгу.

Согласно VDE 0753 часть 2, постоянный ток или низкочастотный переменный ток до 1000 Гц и 10 мА по-прежнему считаются физиологически совместимыми. Все электрическое оборудование, которое излучает энергию в любой форме пациенту или только проводящим образом соединено с пациентом, может излучать эти крошечные количества энергии и, следовательно, представлять источник опасности в любое время.

Дополнительное выравнивание потенциалов для мобильного или портативного медицинского оборудования по-прежнему представляет собой профилактическую меру, позволяющую избежать податливого напряжения, которое может возникнуть из-за разницы напряжений (потенциалов) между прикосновенным оборудованием и пациентом, и привести все напряжения к общему потенциалу.

Согласно закону Ома, I = U / R, для операционной требуются низкие значения 10 мВ или 10 мА, поскольку коэффициент защиты кожи обычно отменяется с принятым средним значением прибл.1 кОм для медицинских приложений.

На рис. 4 схематично представлены электрические законы в соответствии с законом Ома (напряжение прикосновения Ub = 10 мВ, среднее сопротивление тела Rbody = 1 кВт, предельное значение для фибрилляции сердца = 10 мА) и, таким образом, электротехническая основа для ограничения токов и напряжения в непосредственной близости от пациента.

На рис. 4 показана все еще превалирующая необходимость измерения и поддержания максимального напряжения прикосновения 10 мВ, даже если оно больше не включено в новую часть 710 стандарта VDE 0100 по причинам, указанным выше.

Во время применения оборудования, непосредственно контактирующего с пациентом, должна быть создана зона с выравниванием потенциалов, по крайней мере, вокруг пациента (так называемая среда пациента) через центральную точку выравнивания потенциалов рядом с пациентом, к которой выравнивается потенциал. проводники оборудования подключены.

Рис.5: Подключение выравнивания потенциалов для различного оборудования

Рис.6: Выравнивание потенциалов подключения оборудования

Рис.7: Дополнительные соединительные элементы для выравнивания потенциалов согласно DIN 42801

Рис. 8: Установка дополнительного устройства выравнивания потенциалов на тележке для мобильного оборудования

Рис.9: Сетевой кабель управления приоритетом и кабель выравнивания потенциалов

В помещениях группы 2, соединительные болты для проводов выравнивания потенциалов должны быть установлены рядом с положением пациента, с помощью которых мобильное медицинское электрическое оборудование для внутрисердечных вмешательств и мобильные операционные столы должны быть включены в выравнивание потенциалов при выполнении высокочастотной хирургии.Выравнивание потенциалов должно быть ограничено областью, непосредственно окружающей пациента, то есть в пределах 1,5 м от операционного стола или кровати в отделении интенсивной терапии.

Если в этой зоне находится более одного пациента, различные точки выравнивания потенциалов должны быть подключены к центральной шине выравнивания потенциалов, которая соединена с защитным проводом источника питания для рассматриваемой области.

В случае медицинских устройств (рис. 6) с версиями класса безопасности I и II, металлические части устройств, доступные для прикосновения, также должны быть подключены к дополнительным точкам подключения для выравнивания потенциалов в помещении через гибкие кабели для выравнивания потенциалов с использованием соединительных элементов в в соответствии с DIN 42801 (см. рис.7).

Выравнивание потенциалов может состоять из фиксированных постоянных соединений или ряда отдельных соединений, которые устанавливаются при установке оборудования рядом с пациентом. Необходимые точки подключения для кабелей выравнивания потенциалов, отмеченные зеленым / желтым (стандартное обозначение ЗЕЛЕНО-ЖЕЛТЫЙ), конечно, должны быть предусмотрены как на устройствах, так и в системе. На рис. 8 показан пример правильной установки или дооснащения кабелей выравнивания потенциалов на тележке с мобильным оборудованием в операционной.

В случае мобильного мобильного медицинского оборудования дополнительное выравнивание потенциалов решает несколько задач:

Предотвращение или компенсация разности потенциалов между корпусами электрического оборудования и стационарно установленными токопроводящими частями в непосредственной близости от пациента
или уменьшение повышенных токов утечки согласно Приложению BBB DIN EN 60601-1-1: 2001 (системный стандарт)
резервирование подключения защитного провода согласно DIN EN 60601-1-1: 2001 в случае обрыва защитного провода оборудования

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ НА АКТИВНОМ МЕДИЦИНСКОМ ОБОРУДОВАНИИ

DIN VDE 0750 / EN 60601 / IEC 601 (области действия: Германия / Европа / мир) прямо не требует наличия заземляющего штыря для каждой единицы оборудования.Хотя стандарт описывает механические размеры болта, он не содержит никаких требований к установке, так что медицинское оборудование без этого соединения также может быть предложено на рынке.

Это означает, что оператору, возможно, придется модернизировать подключение к медицинскому продукту или прибору или, возможно, придется указать это требование при выборе / тендере или спецификациях услуг.

Мобильные тележки для оборудования, предназначенные для размещения медицинской электрической системы в соответствии с DIN EN 60601-1-1, всегда должны содержать подходящее устройство для дополнительного выравнивания потенциалов в виде звезды (см.5).

Дополнительное выравнивание потенциалов может потребоваться, если эквивалентные токи утечки оборудования превышают допустимые предельные значения и не установлен разделительный трансформатор.

Это означает, что на практике медицинское устройство без болтов заземления использовать нельзя, и поэтому следует приобретать только медицинские устройства с соединением для выравнивания потенциалов. Это требование также распространяется на немедицинские устройства, такие как видеомониторы, видеопринтеры и записывающие устройства, используемые в медицинских помещениях Группы 1 и Группы 2.

Каким образом медицинское устройство или прибор можно включить в систему дополнительного выравнивания потенциалов без болта? Поэтому производителю рекомендуется с самого начала прикреплять такое устройство к компонентам, которые связаны или могут быть связаны с инвазивными компонентами в самом широком смысле.

Если этого требует приложение (группа помещений 2, инвазивный, общий ток утечки> 1 мА), болт необходимо дооснастить тележками для мобильного оборудования или медицинскими изделиями.

В случае старых устройств, которые были закуплены до и во время действия MedGV (Регламента по медицинским устройствам), это может сделать опытный медицинский техник (с учетом всех применимых технических регламентов — в частности, должны (что иногда может быть проблематично для дочерних мониторов), при необходимости ввод в эксплуатацию должен выполняться специалистом.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДЛЯ СИСТЕМ, КАК МЕДИЦИНСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СООТВЕТСТВИИ С DIN EN 60601-1-1

Информационное приложение AAA к Стандарту 60601-1-1 добавляет к разделу 19.201 токи утечки, указывая, что для немедицинского оборудования в соответствующих стандартах могут быть разрешены более высокие токи утечки корпуса, чем предельные значения в 60601-1-1. Если немедицинское оборудование эксплуатируется вне помещения, в котором находится пациент, эти повышенные токи утечки в корпусе могут быть допустимы.

Дополнительное выравнивание потенциалов для систем медицинского электрооборудования

В настройках пациента необходимо ограничить разность потенциалов между различными частями системы. При ограничении этой разности потенциалов в системе защитных проводов существенную роль играет качество соединения и центральное уплотнение. Поэтому важно не допускать прерывания защитных мер в любой части системы.

Допускается использование дополнительных проводов выравнивания потенциалов, если ток утечки корпуса превышает допустимые пределы при первом повреждении.
Дополнительные защитные проводники для медицинского электрооборудования, соответствующие IEC 60601-1-1, не требуются. Однако в случае немедицинского электрического оборудования эта мера может предотвратить превышение допустимых пределов тока утечки корпуса.

Как показано на рис. 9, желто-зеленый дополнительный провод выравнивания потенциалов всегда должен быть обязательно подсоединен к сетевому кабелю до сетевой вилки, чтобы пользователь вставлял оба кабеля, а значит, и кабель выравнивания потенциалов в предназначенный для этого гнездо подключения.

РЕЗЮМЕ

Необходимость выравнивания потенциалов для предотвращения разницы потенциалов как источника рабочего напряжения с опасными потенциалами все еще очевидна.

Мониторинг обратного тока в PE-проводнике с помощью технологии RCM не заменяет философию превентивного предотвращения перепадов напряжения как движущей силы для источников напряжения с потенциальной опасностью для пациентов и пользователей в медицинских помещениях. Следовательно, все пользователи медицинского оборудования должны быть подробно проинформированы о важности и необходимости дополнительного выравнивания потенциалов.Для мобильного оборудования кабель выравнивания потенциалов должен быть проложен к сетевой вилке вместе с сетевым кабелем, и следует приобретать только медицинские изделия и оборудование, у которых есть соединительный болт для дополнительного выравнивания потенциалов.

ЛИТЕРАТУРА

VDE 0753 Часть 2 / 02.83 Правила использования электромедицинского оборудования во внутрисердечной хирургии
VDE 0100 Part 710: 2002.11.01 Монтаж низковольтных систем в областях медицинского назначения
VDE 0107 Высоковольтные системы в больницах и медицинских помещениях вне больниц
Гертнер, А.; Безопасность медицинского оборудования — Руководство для оператора, TÜV-Publishing Company Cologne, 2001, ISBN 3-8249-0672-4
Gärtner, A .; Требования к тележкам для мобильной техники, мт медицинской техники, 6/2002, с. 211 — 217
Hofheinz, W .; Электробезопасность в помещениях медицинского назначения, VDE Publishing Company 2001, ISBN 3-800-2527-4
Sudkamp, N .; Электрические системы в больницах, TÜV-Publishing Company Cologne, 2001, ISBN 3-8249-0533-7
DIN EN 62020: 1999-07, Электромонтажные материалы. Устройства контроля остаточного тока для домашнего и аналогичного использования (RCM)
DIN 42801 Издание: 1980-04, Соединительные болты для кабелей выравнивания потенциалов
DIN 42801-2, Редакция: 1984-01 Кабели выравнивания потенциалов; розетка

205 Заземление и соединение с системой выравнивания потенциалов

Любые металлические корпуса устройств в искробезопасной системе должны быть подключены к местным стальным конструкциям и выравниванию потенциалов.

(соединение) таким же образом, как указано выше, как и корпуса аппаратов, использующих все другие концепции защиты.Аналогичным образом следует обрабатывать броню, применяемую к кабелям искробезопасных систем, металлическим оболочкам кабелей и трубопроводам (см. Главу 18).

К соединениям между искробезопасной цепью и любыми экранами, используемыми на кабелях, нужно относиться совершенно иначе. Поскольку искрение на клеммах и в других местах установки разрешено в рамках концепции искробезопасности, акцент смещается с безопасности соединения на предотвращение множественных подключений к системе выравнивания потенциалов, так как во время сбоев питания потенциал на разных участках выравнивания потенциалов системы могут отличаться друг от друга.Если это так, и если существует более одного соединения между искробезопасной системой и системой выравнивания потенциалов, разница в напряжении между ними может увеличивать напряжение искробезопасной системы, что может затем стимулировать искрение при нормальной работе. или в условиях неисправности. На рисунке 20.11 показана ситуация, которая может возникнуть, если искробезопасная цепь, подключенная к уравнению потенциалов в ее источнике, подключена таким образом, что токи короткого замыкания, возникающие в других электрических цепях, вызывают подъем точки подключения даже на небольшое напряжение.Это напряжение будет добавлено к напряжению искробезопасной цепи, и если неисправность системы выравнивания потенциалов произойдет в другом месте цепи, где нет возвышения, искрение может быть воспламеняющим. Это наиболее важно для

Рис. 20.11 Влияние изменения напряжения в системе выравнивания потенциалов. Примечания: (1) i = ток электрического повреждения, v = разность потенциалов между точкой подключения искробезопасной цепи к проводу защитного заземления и основной точкой заземления из-за ‘/’ и сопротивления проводника защитного заземления Y.(2) Потенциал заземления (PE-проводник) в точке, где происходит замыкание на землю (PE) в проводке искробезопасной цепи, равен потенциалу на основном соединении. (3) Ток неисправности l / S равен (V + v) / R. Это может быть воспламенение из-за добавления v

Рис. 20.11 Влияние изменения напряжения в системе выравнивания потенциалов. Примечания: (1) i = ток электрического повреждения, v = разность потенциалов между точкой подключения искробезопасной цепи к проводу защитного заземления и основной точкой заземления из-за ‘/’ и сопротивления проводника защитного заземления Y.(2) Потенциал заземления (PE-проводник) в точке, где происходит замыкание на землю (PE) в проводке искробезопасной цепи, равен потенциалу на основном соединении. (3) Ток неисправности l / S равен (V + v) / R. Это может быть способным к воспламенению из-за добавления v

= li + l2 + l3 + U + U +> 6 lg = токи утечки и замыкания на землю от смонтированного на месте оборудования lr + ly + lb = токи питания l0 = ток на трансформаторе звездная точка

Рис. 20.12 Протекание тока на питающем трансформаторе.

— источник системы, поскольку именно здесь собираются все обратные токи, включая токи короткого замыкания, и, таким образом, повышение уровня намного более вероятно.

На рисунке 20.12 показана общая схема протекания тока в электроустановке.

Таким образом, основные критерии для искробезопасных электрических цепей следующие.

1. Их желательно изолировать от системы выравнивания потенциалов с помощью соединения с высоким сопротивлением (скажем, 0,5–1 Ом), чтобы предотвратить накопление заряда из-за образования статического электричества.

2. Они должны быть подключены к системе выравнивания потенциалов только в одном месте, а в другом месте должны быть изолированы от этой системы с изоляцией, способной выдержать испытание изоляции 500 В среднеквадратичного значения.

3. Точка подключения к системе выравнивания потенциалов, если таковая существует, должна быть такой, где потенциал системы, скорее всего, будет находиться при таком же напряжении, что и общая система выравнивания потенциалов и, следовательно, задействованные структурные металлоконструкции и земля.

20.5.1 Типовые искробезопасные электрические цепи для Зоны 1 и Зоны 21 с заземляющим соединением во взрывоопасной зоне

Самый общий тип искробезопасной системы — это система, в которой фактически требуется заземление цепи, и, следовательно, типичная для цепи, описанной в пункте 2 списка на предыдущей странице. Это дает значительные финансовые преимущества по сравнению с типом схемы, описанной в 1, и при правильной установке подходит для использования в Зоне 1 и 21. (Ситуация с Зоной 0 и 20 будет описана в Разделе 20.5.5 данной главы). Эта схема обычно имеет до трех элементов, требующих подключения к системе выравнивания потенциалов, и все они находятся в соответствующем аппарате. Обычно это корпус, экран в сетевом трансформаторе и искробезопасная цепь.

Корпус

Корпус часто бывает металлическим, и в этом случае его необходимо заземлить, чтобы обеспечить работу устройств защиты цепи в случае неисправности и обеспечить защиту персонала от поражения электрическим током.Обычно он устанавливается на стальную конструкцию, на которой также устанавливается другое электрическое оборудование, включая такие вещи, как освещение и неискробезопасное устройство управления, индикации и переключения, включая неискробезопасные части связанного устройства, которые сами могут генерировать значительные токи короткого замыкания. Таким образом, он будет подвергаться токам короткого замыкания от всего установленного на нем оборудования и, по этой причине, должен быть подключен к системе выравнивания (соединения) потенциалов, чтобы гарантировать срабатывание электрической защиты и исключить риск поражения электрическим током.Однако в этом соединении будет протекать много разных токов из-за множества устройств, с которыми оно контактирует (см. Рис. 20.13).

Интерфейс искробезопасной цепи

Часто это трансформатор (см. Рис. 20.13), который образует интерфейс, обеспечивающий управление первичным напряжением для искробезопасной цепи. Вероятно, он будет оснащен экраном между обмотками, питающими искробезопасные цепи, и другими обмотками, и это будет пропускать ток, если в трансформаторе происходит короткое замыкание, поскольку его цель — обеспечить срабатывание защиты трансформатора до того, как произойдет какой-либо прорыв экрана.Сердечник трансформатора будет соединен с общей системой выравнивания потенциалов, обычно через корпус устройства, и если экран соединен с сердечником, то его соединение уже определено. Если это не так, то экран будет удовлетворять основным требованиям к изоляции для связанного оборудования, и он все равно должен быть соединен таким образом, поскольку его цель — отводить первичный ток от искробезопасной цепи. Искробезопасная цепь будет подключена ко вторичной обмотке трансформатора и почти всегда будет подключена к системе выравнивания потенциалов для предотвращения

Сопутствующий аппарат

Искробезопасная цепь

Заземление искробезопасной цепи

Шина заземления искробезопасной цепи (выравнивание потенциалов) (изолирована от общей шины и местных металлоконструкций)

Поставка

Рама

Экран (Примечание)

Общая земля (выравнивание потенциалов) бар

К главной (распределительной) шине заземления (подключенной как можно ближе к соединительной части главного трансформатора питания / главной шины.)

Общая земля (выравнивание потенциалов) бар

К главной (распределительной) шине заземления

Рис. 20.13 Типичная система выравнивания потенциалов (заземления) связанного аппарата.

Примечание Экран можно подключить вместо этого к искробезопасной шине заземления цепи, но предпочтительнее подключение, указанное выше.

шум, вызывающий эксплуатационные проблемы и, поскольку большинство цепей в основном асимметричны, предотвращает короткое замыкание устройств ограничения тока из-за замыканий на землю (см.рис.20.14). Это соединение очень важно, поскольку оно имеет значение для самой искробезопасной цепи, и подключение к общей системе выравнивания потенциалов вместе с экраном трансформатора и корпусом обычно неприемлемо из-за токов короткого замыкания, которые могут протекать. Идеальным вариантом является прямое соединение с точкой звезды главного трансформатора питания, поскольку это точка, в которой токи короткого замыкания выравниваются и не происходит повышения напряжения. Обычно невозможно обеспечить подключение к самому трансформатору, но опыт показал, что основная шина заземления в главном распределительном помещении является адекватной и именно там обычно выполняется подключение.Это соединение используется в других случаях, когда искробезопасная цепь напрямую задействована, например, в цепях с шунтирующими диодными барьерами безопасности.

(1) Возможная вторичная / экранная неисправность

(1) Возможное повреждение вторичной обмотки / экрана

К общей шине заземления

Читать здесь: 1

Была ли эта статья полезной?

Уплотнения Roxtec для соединения и заземления обеспечивают электробезопасность

Решения Roxtec BG ™ и BG ™ B

Семейство продуктов Roxtec BG ™ и BG ™ B предназначено для безопасного и эффективного соединения или заземления армированных или экранированных кабелей и металлических труб через один вырез.Каждый модуль в системе Roxtec BG ™ или BG ™ B имеет отдельную проводящую склеивающую оплетку, которая непосредственно или через соседние модули контактирует с металлической рамой. Каждый кабель или труба, проходящие через систему, могут быть индивидуально связаны через модуль. В этом случае рама действует как промежуточная шина заземления при подключении к обычной системе заземления.

Решения Roxtec BG ™ B на 70% эффективнее по площади, чем кабельные вводы, и являются прямой заменой кабельных вводов, соединяющих кабели с металлической оболочкой и армированные кабели.С одним кабельным вводом вы можете изолировать один или несколько кабелей разного диаметра, обеспечивая при этом сертифицированное соединение или заземление. Решения эффективны и гибки, а благодаря простоте системы их легко установить.

Модуль Roxtec BG ™ состоит из двух идентичных половин, которые при установке образуют единый блок. Цилиндрические концентрические слои резины составляют его центр, и они съемные, чтобы обеспечить плотное прилегание к кабелю. Резиновые слои позволяют адаптировать его как к диаметру оболочки кабеля для защиты окружающей среды, так и к броне кабеля для защиты от электричества.

Модули Roxtec BG ™ B имеют часть, обеспечивающую электрическую безопасность с одной стороны и защиту окружающей среды с другой, и являются идеальным решением для шкафов и электрических шкафов.

Модули Roxtec BG ™ имеют часть, обеспечивающую электробезопасность в центре, и защиту окружающей среды с обеих сторон. Решение Roxtec BG ™ работает в проходах в полу или стенах, где требуется сквозное соединение.

Решения Roxtec BG ™ и BG ™ B сертифицированы для:

Электробезопасность
Опасные (Ex) места
Склеивание и заземление
Противопожарная, газо- и водонепроницаемость

Испытание системы Roxtec BG ™

Решения

Roxtec BG ™ разработаны для приложений, где могут возникать токи высокого уровня.Ток, соответствующий указанному уровню устойчивости, направляется через модуль к корпусу и его оконечному разъему. Текущий уровень определяется применимыми электрическими стандартами и зависит от размера маршрутизируемой услуги. Система Roxtec BG ™ справляется с этим, поскольку площадь поперечного сечения оплетки увеличивается с увеличением размера модуля.

В таблице показано поперечное сечение меди для каждого размера модуля и уровень тока, на котором он был протестирован. Это пример информации, которую можно найти в технических характеристиках.

Данные оплетки для каждого размера модуля

Способность выдерживать ток и скачки напряжения для каждого размера модуля

Ошибка загрузки видео

Испытания в Roxtec — Заземление от короткого замыкания

Как проверить работоспособность соединения и заземления

Во всех электрических установках необходимо проверить работоспособность. Чтобы проверить электрическую функциональность решений Roxtec BG ™, мы рекомендуем вам проверить контактное сопротивление 4-полюсным методом с минимум 10 АЦП в соответствии с национальным законодательством.

Проверка установки систем Roxtec BG ™

Решения Roxtec BG ™ для защиты от молний

Система молниезащиты, LPS, предназначена для отвода переходных токов, вызванных ударами молнии, на землю. Система Roxtec BG ™ не предназначена для использования в качестве основной системы молниезащиты. Вместо этого он защищает от воздействия непрямых ударов молнии. Даже непрямые удары молнии могут вызвать высокое напряжение в металлических предметах, кабелях или трубопроводах, находящихся поблизости.Используя уплотнения Roxtec BG ™, вы можете минимизировать воздействие непрямых ударов молнии. Скачки и переходные процессы от удара молнии имеют широкополосный спектр, что требует методов заземления, разработанных EMI, чтобы избежать повреждения оборудования.

Система Roxtec BG ™ протестирована в соответствии с IEC 62305-1, который является стандартом защиты от молнии. Этот стандарт является более жестким, чем IEC 60060-1, в котором удары содержат примерно в 20 раз больше энергии.

PEC100 Зажим выравнивания потенциала Искровое напряжение 350 В

Зажим выравнивания потенциала 350 В Искровое напряжение

PEC — это устройство выравнивания потенциалов, которое можно использовать для минимизации повреждений в приложениях, где требуются отдельные системы заземления.Модель PEC100 одобрена ATEX, что делает устройство пригодным для использования во взрывоопасных зонах, таких как защита изолированных стыков трубопровода .

Назначение:

В системах связи и компьютерных установках нередко устанавливают отдельные системы заземления для молнии, сетевого питания, компьютера (бесшумное заземление) и связи (для обеспечения безопасности и защиты от ураганов). Хотя такой подход может быть желателен по определенным причинам эксплуатации, при возникновении молнии или других переходных напряжений неизбежны различия в потенциалах заземления между заземляющими электродами, что может привести к повреждению оборудования.

Зажим для выравнивания потенциалов (PEC) — это изолирующий искровой разрядник, предназначенный для предотвращения разницы потенциалов земли за счет работы в переходных условиях для эффективного зажима заземлений. Обычно PEC представляет собой эффективную разомкнутую цепь. Как только разность потенциалов земли превышает напряжение пробоя PEC, цепь немедленно замыкается, и потенциалы земли выравниваются. УИК полностью сбрасываемый и имеет срок службы более десяти тысяч операций.

Многие подземные трубопроводы защищены от коррозии системами катодной защиты. Для сохранения целостности изоляции трубы на измерительных и телеметрических станциях в трубу вставляются изолирующие стыки, а участки между изоляционными стыками заземляются на станции. При большой протяженности трубопроводов индуцированные напряжения в трубопроводе, вызванные местной молнией или повреждениями линий электропередач, могут достигать
порядка десятков киловольт. В результате выход из строя изолированных стыков почти неизбежен, особенно уязвимы изолированные стыки фланцевого типа.

Для защиты от разрушения изолированного стыка, PEC может быть подключен непосредственно через стык. В неактивном состоянии PEC представляет собой эффективный разрыв цепи через соединение. Если напряжение изолированного соединения начинает расти из-за переходных процессов, PEC будет проводить и безопасно передавать переходной ток на землю, ограничивая напряжение напряжения в соединении. После проведения PEC автоматически вернется в неактивное состояние.

Weidmüller JB 25–50 и EBB 25–50 / 16 Блоки выравнивания потенциалов

Weidmüller выпускает новые блоки выравнивания потенциалов JB 25–50 и EBB 25–50 / 16 для децентрализованного выравнивания потенциалов.Они позволяют установить кольцевую линию от 25 мм2 до 50 мм², которая объединяет все потенциалы, имеющиеся в производстве. От кольцевой линии могут быть изготовлены ответвления сечением 16 мм². Простые в установке клеммные колодки надежно выравнивают разность потенциалов.

Чтобы избежать неопределенных токов в системах, на длинных производственных линиях требуется одно стандартное выравнивание потенциалов. Обычно используются трехкомпонентные молниеотводы. Но они громоздки и могут быть собраны только в кабелепроводе, что требует значительных затрат времени и усилий.Совершенно иначе обстоит дело с новыми терминалами выравнивания потенциала, которые можно легко установить и которые представляют собой недорогое решение для надежного выравнивания потенциала, например, в автомобильной промышленности с ее длинными производственными линиями.

Блоки выравнивания потенциалов Weidmüller: Новые блоки выравнивания потенциалов делают возможным децентрализованное выравнивание потенциалов. Деталь: Малая монтажная высота клеммных колодок оставляет достаточно места для линий передачи данных и питания.

Уравнивание потенциалов предотвращает неопределенные токи, которые могут вызвать ошибки и неисправности.По сравнению со звездой, децентрализованное выравнивание потенциалов дает огромную потенциальную экономию. При этом не требуется прокладка длинных проводов от отдельных полевых компонентов к сборной шине, только короткие ответвления к клеммной колодке на кольцевой линии. Таким образом, кабельный канал занимает меньше места, а время прокладки кабеля значительно сокращается.

Новые блоки выравнивания потенциалов JB 25–50 и EBB 25–50 / 16 имеют эргономичный дизайн и продуманную конструкцию, и их можно быстро и легко установить в монтажный канал.Пользователи мгновенно достигают желаемого выравнивания потенциалов, а установка не требует больших затрат. Кроме того, блоки выравнивания потенциалов Weidmüller занимают мало места в кабелепроводах, а при монтажной высоте всего 24 мм оставляют достаточно места для линий передачи данных и питания. JB 25–50 и EBB 25–50 / 16 также быстро устанавливаются, потому что все зажимные винты на блоках выравнивания потенциалов имеют одинаковое расстояние по плоскостям. Таким образом, в процессе установки не требуется менять инструмент.

Блок выравнивания потенциалов EBB 25–50 / 16 объединяет возможность подключения двух ответвлений для проводов 16 мм² на заводе. Weidmüller также использует светлые винты в своих новых блоках выравнивания потенциалов, которые хорошо выделяются в темноте.

Подземная система выравнивания потока (UFES) | Сан-Матео, Калифорния

Описание проекта

Город Сан-Матео реализует серию капитальных проектов, совместно именуемых Программой чистой воды (CWP), по замене устаревшей инфраструктуры сточных вод, созданию мощностей для влажной погоды, соблюдению нормативных требований и согласованию с Цели устойчивого развития города.При принятии Заключительной программы EIR 2016 года для CWP городской совет выбрал альтернативу «Программа хранения в системе». Проект системы выравнивания подземных потоков (UFES), соответствующий выбранной Советом программе альтернативы, обеспечит способность системы сточных вод соответствовать правилам, требующим предотвращения переполнения санитарной системы.

Этот проект состоит из бетонной удерживающей конструкции, насосной станции, отводной канализации и силовой магистрали, а также помещения для контроля запахов.Эти объекты будут расположены под землей. Люки доступа, аварийный резервный генератор, электрооборудование и вентиляционные отверстия для очищенного воздуха будут расположены на уровне земли.
Предлагаемый проект предусматривает кратковременное хранение сточных вод для предотвращения переполнения канализационной канализации в сырую погоду.
17 июля 2017 года городской совет выбрал стоянку Центра мероприятий округа Сан-Матео в качестве предпочтительного места для реализации проекта.

Обновление проекта

Заключительный отчет о воздействии на окружающую среду (Final EIR) был подготовлен для конкретного определения и анализа ожидаемого воздействия на окружающую среду проекта Системы выравнивания подземных потоков (UFES).Окончательная ОДП включает ответы на комментарии, полученные по проекту ОДП, а также любые поправки, необходимые к проекту ОДП в ответ на комментарии. Для реализации проекта потребуется разрешение на специальное использование для общественных служб в сельскохозяйственном районе «А» и план участка и архитектурный анализ (SPAR) для конструкций и стен высотой более шести футов.

24 сентября 2019 года Комиссия по планированию города Сан-Матео рекомендовала городскому совету утвердить Разрешение на специальное использование, план участка и архитектурную экспертизу, а также сертификацию окончательной ОДП.Это включало Программу мониторинга и отчетности по смягчению последствий и принятие Заявления об основных соображениях в отношении воздействия шума при строительстве.
21 октября 2019 года 5 голосами против голосов против голосов городской совет провел общественные слушания и принял Постановление об утверждении Системы выравнивания подземных потоков города Сан-Матео, сертификации окончательного отчета о воздействии на окружающую среду и утверждении качества окружающей среды Калифорнии. Выводы Закона, Заявление о важнейших соображениях и Программа мониторинга и отчетности по смягчению последствий.

Сопутствующие документы

Встречи

Городской совет (общественные слушания): материалы и видео собрания — 21 октября 2019 г.
Комиссия по планированию (общественные слушания): материалы и видео собрания — 24 сентября 2019 г.
Комиссия по планированию ( Учебная сессия): Материалы и видео встречи — 27 августа 2019 г.
Комиссия по планированию (учебная сессия): Материалы встречи — 9 апреля 2019 г.
Комиссия по планированию (учебная сессия): Видео встречи — 9 апреля 2019 г.
Встреча сообщества: — 21 мая 2019 г.
(Программа «Чистая вода» провела собрание сообщества, посвященное проекту и проекту отчета о воздействии на окружающую среду, со временем для вопросов и ответов.Встреча проводилась в Центре мероприятий округа Сан-Матео.)

Информация для заявителя

Программа чистой воды
Город Сан-Матео
Департамент общественных работ

Контактная информация города

Джулия Кляйн
Главный планировщик
( 650) 522-7216
[email protected]

(PDF) Электрический отклик в схемах выравнивания химических потенциалов

смысл валентной связи 兲 и кулоновские члены. Твердость этих связей

и форма топологической матрицы являются эффективным средством управления степенью сопряжения в молекуле молекулы

.В недавнем исследовании 3Banks et al. использовали метод

, аналогичный протоколу AACT, описанному в этой статье, чтобы создать

структуру поляризуемого силового поля для пептидов из данных ab initio

. В их схеме методология AACT представлена

на уровне процедуры подгонки, путем переключения с

зарядного пространства на связующее. Они эмпирически определили

, что некоторых нестабильностей в процедуре подгонки из-за

мод с низкими собственными векторами матрицы отклика можно избежать

, заменив переменные на N⫺1-мерное представление, которое автоматически сохраняет заряд. .Фактически

союзник, как показано в настоящем исследовании, внутренняя зависимость

от топологического разделения элементов матрицы отклика

共 зависимость, отсутствующая в стандартном подходе FQ 兲

причина успеха параметризация AACT в

, моделирующая электрический отклик в молекулах большого размера.

Работа организована следующим образом: в разд. II мы суммируем

теоретической основы принципа выравнивания химического потенциала

применительно к подходу FQ, а

описываем модель AACT, подчеркивая различия и сходство

по отношению к стандартной реализации FQ.В

сек. III мы сравниваем поляризационные отклики FQ и

AACT в случае ряда алканов и полиенов. Заключительные замечания

даны в гл. IV.

II. ТЕОРИЯ

A. Модель FQ

Для молекулы Натомов потенциальная энергия в модели FQ

определяется выражением 12,13,19

E⫽E0⫹ 兺

i⫽1

␹

0Qi⫹1

2 兺

i⫽1

␩

0Qi

2⫹1

2 兺

i⫽1

⫽i

S 共 Rij 兲 QiQj

Rij,

共 2.1 兲

, где E0 — зависимый от координат, но не зависящий от заряда член

, моделируемый через валентный член, такой как растяжение, изгиб

и торсионный потенциал, 3Qi — заряд атома idis —

, относящийся к орбитали s-типа. с центром на ядре

␹

0 и

␩

0 являются эталонной атомной электроотрицательностью и твердостью

соответственно, а S (Rij) — экранирующим фактором

ниже, где Rij — расстояние между ядрами i и j.После

, занижая Рапп

´ и Годдарда13, кулоновские взаимодействия

аналитически оцениваются как двухэлектронный кулоновский интеграл

между двумя сферическими распределениями, представленными как s-тип

орбитали Слейтера,

S 共 Rij 兲

S Rij 兲

Rij

⫽

冕

␾

2 ra 兲 1

兩

ra⫺rb

兩

␾

9000 2,2

␾

i ra 兲 ⫽N

兩

ra⫺Ri

兩

ni⫺1e⫺

␨

兩

ra⫺Ri 9000

000 23 兲

, где ra и rb — векторные положения электронов, N —

— нормировочный коэффициент, ni —

␨

— главное квантовое число

и показатель экранирования, соответственно, а Riis

— векторное положение атома. я.

Уравнение 共 2.1 兲 формально представляет собой разложение относительно

плотностей изолированных атомов19,20, а Qi равно изменению

числа электронов атома из-за возмущения

других атомов в молекуле.Как указывалось в предыдущих исследованиях

12,15,19–21

␹

0 и

␩

0 не являются изолированными атомными количествами,

, но скорректированы с учетом молекулярного окружения и, следовательно,

зависят от конфигурации ядра. В предположении

малых колебаний вокруг средней ядерной конфигурации

эти величины принимаются как постоянные параметры, приспособленные

к молекулярным электронным свойствам.20,22–27 Также разумно предположить3, что атом, имеющий одинаковое химическое окружение —

в двух разных молекулах, также имеет одинаковые значения:

0 и

␩

Электроотрицательность

s 共 или, что эквивалентно отрицательному значению

, химический потенциал16 兲 обычного атома в молекуле

получается путем взятия производной энергии со спектром re-

на заряд Qs, т.е.е.,

␹

s⫽

␹

0⫹

␩

0Qs⫹ 兺 j⫽s

NS (Rsj)

⫻ (Qj. Так как в молекуле электроотрицательность должна равняться

, мы получаем набор уравнений N⫺1, т.е.

␹

1⫽

␹

1⫽

␹

, …,

␹

1⫽

␹

N), линейных по зарядовым переменным.Эти

NÀ1 уравнений плюс условие электронейтральности 兺 i⫽1

NQi

⫽0 могут быть представлены13,17,18 в системе нелинейных уравнений, которые в матричной формулировке

могут быть записаны как

JQ⫽⌬ K, 共 2,4 兲

, где общий матричный элемент Jij задается как Jij⫽Gij

⫺G1j для i⫽1 с Gij⫽

␦

␩

0⫹ (1⫺

␦

ij) (S (Rij) / Rij) и

J1j⫽1, ⌬K⫽ (0,

␹

0⫺

␹

0 ,…,

␹

0⫺

␹

0), а Q — вектор заряда атома

(Q1, …, QN).

С помощью

CPE можно рассчитать несколько электронных свойств. Например, дипольный момент m⫽ 兺 i⫽1

NQiri изолированной молекулы

можно легко получить, решив уравнение.共 2,4 兲

для Q. Чтобы найти молекулярную поляризуемость в терминах

элементов матрицы твердости Jij, мы применяем внешнее постоянное поле E

в направлении

␥

(

␥

⬅x , ory, orz 兲 и

пересчитывают распределение заряда, добавляя к энергии

Ур.共 2.1 兲 термин, обусловленный взаимодействием с электрическим полем

, то есть ⫺E 兺 i⫽1

NQir

␥

i, r

␥

декартовых

Нент положения вектора i-го атома. Выравнивая

электроотрицательностей и вводя электронейтральность, мы получаем

, что новые заряды подчиняются уравнению

Дж 共 Q⫹

␦

Q 兲 ⫽⌬K⫹E⌬r

␥

20002,.5 兲

, где Q — вектор невозмущенного массива зарядов,

␦

Q —

изменений атомных зарядов, индуцированных полем, и ⌬r

␥

⫽ (0, r

␥

1, …, r

␥

1). Представляя уравнение.共 2,4 兲 в уравнение.

共 2,5 兲 и решив полученное уравнение для изменения заряда —

␦

Q, можно вычислить индуцированный диполь вдоль направления

␤

из-за поля в

␥

направление как м

␤

⫽ 兺 i⫽1

␦

Qir

␤

i⫽ (兺 i⫽1

N 兺 j⫽1

N ijr1 兴

␤

i⌬r

␥

j) E.Таким образом, элемент тензора поляризуемости молекул

дается матричным уравнением

␣

␥␤

⫽r

␤

Дж⫺1⌬r

␥

, 共

где r

␤

⫽ (r

␤

1, r

␤

2, …, r

␤

N). Для линейной цепи в направлении

␥

, состоящей из N⫺1 связей, каждая длиной l, ⌬r

␥

⫽l (0,1,2 ,…, №1). В схеме FQ тен- денция поляризуемости

сор зависит, следовательно, от размера молекулы N в направлении

␥

через компоненты вектора ⌬r

␥