Почему вода бьёт током, или схема токов утечки на землю

Водопроводный кран может биться током при прикосновении к нему.  Давайте посмотрим на схему электрической изоляции оборудования ванной комнаты  домов старой постройки.

Scheme of electrical insulation without conductor PE in the bathroomРис.1. Схема электрической изоляции  в ванной комнате без проводника PE

У каждого электроприбора есть проводники, которые изолированы от корпуса. Эта изоляция имеет какое-то сопротивление, в идеале очень большое.

Сам же корпус электроприбора соприкасается или связан с трубами холодной или горячей воды (Cold water pipe or Hot water pipe), канализации (Soil pipe), стоит на влажном полу (Floor). Также каждый сантехнический прибор связан с трубопроводами и полом. Сопротивления связей между ними небольшие.

Если кто-нибудь стоит на сыром полу ванной комнаты, особенно босиком, его тело уже подготовлено к тому, чтобы проводить ток утечки.

The leakage current in the case of poor insulation

Рис.2. Вода бьёт током. Путь тока утечки при плохой изоляции стиральной машины

Если сопротивление изоляции стиральной машины ухудшится, то в этом случае повышенное напряжение относительно земли появится на всём том, что связано с корпусом стиральной машины.

При прикосновении к крану значительная часть тока утечки потечёт по такой цепи с меньшим сопротивлением: фаза L1 – маленькое сопротивление изоляции стиральной машины – корпус стиральной машины – сопротивление  трубопровода холодной воды  — Cold water pipe  — сопротивление трубы подвода холодной воды к смесителю – смеситель – струя воды – тело человека – сырой пол Floor. Далее с пола ток потечёт по всем возможным направлениям – на канализационную трубу, трубу горячей воды, в землю и так далее.

Для предотвращения поражения электротоком монтируют систему выравнивания потенциалов. В самом деле, если  всё электропроводящее, к чему человек может прикоснуться, подсоединить к проводу PE, то везде будут одинаковые напряжения даже при ухудшении изоляции стиральной машины. Между корпусами всех электроприборов и труб в ванной комнате напряжение будет около ноля вольт, и токов через человеческое тело не будет.

the leakage current in poor insulation in the circuit with PE wire
Рис.3. Путь тока утечки при плохой изоляции стиральной машины в схеме с проводником PE. 

Токи утечки при этом будут проходить через проводник PE, и они будут больше, так как человеческое тело с достаточно большим сопротивление шунтируется проводником с практически нулевым сопротивлением. Поэтому желательно для отключения неисправной схемы использовать автоматический выключатель с УЗО.

Вопрос о том, можно ли систему выравнивания потенциалов сделать в одной отдельно взятой квартире, а не во всём многоквартирном доме.  Ответ — без проекта категорически нельзя. Опытный проектировщик должен учесть многие факторы – качество заземления, токи замыкания, длину и сечение проводов и тому подобное.  Неправильно собранная система выравнивания потенциалов может создать угрозу здоровью и жизни жителей вашего дома.

Далее вы можете ознакомиться с прибором для быстрого поиска утечек тока на землю и с  порядком отыскания утечек на землю.

Почему вода бьёт током, или схема токов утечки на землю
Text has been updated Февраль 4, 2017 by the author: Vlad
Опубликовано в Советы электрика