L'électricité en tant que source d'énergie, avec tous ses avantages, présente un inconvénient aussi grave qu'un danger accru pour l'homme. Par conséquent, dans le développement de divers systèmes électriques, la protection des personnes contre les chocs électriques fait toujours l'objet d'une grande attention.
Presque tout le monde sait que les appareils électriques doivent être mis à la terre pour un fonctionnement sûr. A cet effet, une vis spéciale est prévue sur les éléments métalliques de leur boîtier, figure 1, marqué avec une icône caractéristique, et les prises ont une ou deux mises à la terre supplémentaires contact.
Pourquoi même une bonne mise à la terre ne protège pas toujours une personne
Néanmoins, il se trouve que même avec une mise à la terre entièrement fonctionnelle, lorsque vous touchez corps métallique de l'équipement ou des objets métalliques de la structure du bâtiment, une personne reçoit choc électrique. C'est généralement beaucoup plus faible que de toucher directement un fil nu ou un jeu de barres, mais ce n'est néanmoins pas une expérience agréable. De plus, dans les cas graves, cela peut même aboutir à la mort.
Pourquoi cela arrive-t-il? Pour comprendre les processus physiques, passons à la figure 2, qui montre deux installations électriques A et B mises à la terre selon les normes et équipées de disjoncteurs de protection Z.
Supposons que l'intégrité de l'isolement soit rompue dans l'installation A et qu'une tension de 220 V apparaisse sur son boîtier. Cette tension crée un courant I1, qui sera tiré à la terre par le circuit de terre avec la résistance R1. Que le courant I1 soit si faible que le disjoncteur 3 n'y réagisse pas et que l'unité A ne soit pas mise hors tension. Tout cela ensemble signifie que dans ce cas, une tension de 220 V sera constamment présente sur le boîtier de l'unité A.
L'installation B est pleinement opérationnelle, pour cela nous avons I2 = 0, c'est-à-dire pour la tension sur le boîtier de cet appareil, c'est vrai UB = 0. En conséquence, lorsque des parties du corps touchent en même temps les bâtiments des installations A et B, une personne se retrouve sous la différence de potentiel UA - UB = 220 - 0 - 220 V et reçoit un choc électrique.
Qu'est-ce qui assure l'égalisation du potentiel?
Comment protéger une personne contre les chocs électriques dans de tels cas s'il est impossible de réduire le seuil de sensibilité du disjoncteur 3 en raison des risques accrus de faux déclenchements? Techniquement, le moyen le plus simple est d'organiser une liaison conductrice supplémentaire entre les châssis des installations A et B avec un conducteur, ce qui est représenté sur la figure 3 en rouge. Pour cette raison, une tension de 220 V apparaîtra sur les boîtiers des deux installations A et B, mais il n'y aura pas de différence de potentiel et, contrairement à le cas précédent, avec le contact simultané de A et B, nous avons UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, à la suite de quoi un choc électrique n'est pas qui va se passer.
En termes d'efficacité de protection, l'égalisation du potentiel est inférieure à la mise à la terre, car il ne peut pas déclencher la machine automatique Z. Par conséquent, le système qui le met en œuvre est appelé moyen supplémentaire d'assurer la sécurité électrique.
Variétés de systèmes d'alignement
Dans le processus de formation du système d'égalisation de potentiel, tous sont connectés les uns aux autres et au bus de mise à la terre. éléments métalliques de la structure du bâtiment (principalement tuyaux de toutes les communications et accessoires béton armé). Ce système est considéré comme basique. Dans les salles de bains, où le risque de choc électrique augmente en raison de fuites, un alignement supplémentaire est effectué. Pour ce faire, les tuyaux, le corps de la salle de bain, la machine à laver et le chauffe-eau électrique sont connectés au conducteur de mise à la terre d'un boîtier spécialement dédié, figure 4 avec des fils séparés.
Conclusion
Il est toujours conseillé d'utiliser ensemble les systèmes de mise à la terre et d'égalisation de potentiel. Ce n'est qu'alors que le niveau de protection le plus élevé est garanti.