Elektril kui energiaallikal koos kõigi eeliste on nii tõsine puudus kui suurenenud oht inimestele. Seetõttu pööratakse erinevate elektrisüsteemide väljatöötamisel alati suurt tähelepanu inimeste kaitsele elektrilöögi eest.
Peaaegu kõik teavad, et ohutuks kasutamiseks peavad elektriseadmed olema maandatud. Selleks on nende korpuse metallelementidele ette nähtud spetsiaalne kruvi, joonis 1, tähistatud iseloomuliku ikooniga ja pistikupesadel on üks või kaks täiendavat maandust kontakt.
Miks isegi hea maandus ei kaitse inimest alati
Sellegipoolest juhtub nii, et puudutamisel juhtub isegi täiesti funktsionaalse maanduse korral metallist seadmekere või ehituskonstruktsiooni metallesemed, saab inimene vastu elektri-šokk. Tavaliselt on see palju nõrgem kui otse palja juhtme või bussi puudutamine, kuid siiski pole see meeldiv kogemus. Pealegi võib rasketel juhtudel see lõppeda isegi surmaga.
Miks see juhtub? Füüsikaliste protsesside mõistmiseks pöördugem joonisele 2, kus on näidatud kaks elektripaigaldist A ja B, mis on maandatud vastavalt normidele ja varustatud kaitselülititega Z.
Oletame, et paigalduses A on isolatsiooni terviklikkus katki ja selle korpusele ilmub 220 V pinge. See pinge tekitab voolu I1, mis tõmmatakse maanduspiirkonna kaudu takistusega R1. Olgu vool I1 nii väike, et kaitselüliti 3 sellele ei reageeri ja seade A ei ole pingestatud. Kõik see kokku tähendab, et antud juhul on A-seadme korral pidevalt pinge 220 V.
Install B on täielikult töökorras, selle jaoks on meil I2 = 0, st. selle seadme pinge korral on see tõene UB = 0. Selle tulemusena, kui kehaosad puudutavad samaaegselt rajatiste A ja B hooneid, satub inimene potentsiaalse erinevuse UA - UB = 220 - 0 - 220 V alla ja saab elektrilöögi.
Mis tagab potentsiaali võrdsustamise?
Kuidas kaitsta inimest sellisel juhul elektrilöögi eest, kui kaitselüliti 3 tundlikkuslävi on võimatu valelülitamise suurenenud ohtude tõttu vähendada? Tehniliselt on lihtsaim viis korraldada juhtmega A ja B paigaldiste raamide vahel täiendav juhtiv ühendus, mis on joonisel 3 näidatud punasega. Seetõttu ilmub nii A kui ka B korpuse korpusele pinge 220 V, kuid potentsiaalset erinevust ei esine ja vastupidiselt eelmisel juhul on A ja B samaaegse puudutamise korral UA - UB = 220 V - 220 V = 0 V, mille tagajärjel ei toimu elektrilööki juhtub.
Kaitse efektiivsuse osas on potentsiaali võrdsustamine madalam kui maandamine, sest see ei suuda käivitada automaatset masinat Z. Seetõttu nimetatakse seda rakendavat süsteemi täiendavaks vahendiks elektriohutuse tagamiseks.
Joondussüsteemide sordid
Potentsiaalse tasandussüsteemi moodustamise protsessis on kõik need ühendatud üksteisega ja maandusbussiga ehituskonstruktsiooni metallelemendid (peamiselt kõigi kommunikatsioonide ja liitmike torud raudbetoonist). Seda süsteemi peetakse põhiliseks. Vannitubades, kus lekete tõttu suureneb elektrilöögi oht, viiakse läbi täiendav joondamine. Selleks ühendatakse torud, vannitoa korpus, pesumasin ja elektriline veesoojendi eraldi juhtmetega spetsiaalselt selleks ette nähtud kasti (joonis 4) maandusjuhtmega.
Järeldus
Alati on soovitatav kasutada maandus- ja potentsiaaliühtlustussüsteeme koos. Alles siis on tagatud kõrgeim kaitse tase.