Potentialausgleich oder Potentialausgleich bezeichnet die Verringerung der elektrischen Spannungsdifferenz zwischen für den Menschen zugänglichen offenen Teilen elektrischer Betriebsmittel. Es gilt für Elemente von Schutzsystemen wie die Erdung von N- und PE-Leitern sowie für Busse vom Typ PEN, die zu diesem Zweck ebenfalls mit Metallbrücken verbunden sind. Der Hauptzweck dieses elektrischen Verfahrens besteht darin, gefährliche Potenzialunterschiede zu beseitigen und die Möglichkeit eines elektrischen Schlags für eine Person zu verhindern. In der Praxis bedeutet dies, dass alle leitfähigen Geräteteile auf der Verbraucherseite sowie als Erdung dienende Bauteile von Bauwerken elektrisch miteinander verbunden sind.
Arten von Nivelliersystemen
Nivelliersysteme in elektrischen Netzen werden in Grund- und Zusatzgeräte unterteilt. Um ihre Unterschiede zu verstehen, müssen Sie jeden dieser Ansätze separat betrachten.
Hauptsystem
Diese Art der Nivellierungsstruktur wird als BPCS abgekürzt. Im Kern ist es eine aus Metallplatten zusammengesetzte Kontur, die folgende Elemente zu einem Ganzen vereint:
- die Haupterdungsschiene (GZSh), die für die Montage aller zu erdenden Elemente bestimmt ist;
- Metallbeschläge eines Wohngebäudes oder einer anderen Struktur;
- Elemente des Schutzes von Gebäuden vor Blitzentladungen und Blitzeinschlag;
- Heizungsrohre und Heizkörper;
- Metallkästen für Lüftungssysteme;
- Wasserversorgungs- und Abwasserleitungen.
Üblicherweise wird für die Installation des GZSh ein separater Sitz im Eingangsverteilerschrank (ASU) gewählt. In Ermangelung wird dafür jede Metallbaugruppe verwendet, von der eine Abzweigung mit einem Stahl- oder Kupferband zur Erdungsschleife erfolgt.
Zusätzliche Ausrichtung
Die zusätzliche Potenzialausgleichsschiene ShDUP ist eine spezielle Stahlkonstruktion, die zum elektrischen Anschluss folgender Elemente in einem Feuchtraum montiert wird:
- der Körper der Duschkabine und der Badewanne selbst;
- leitfähige Teile des Lüftungssystems, wenn der Eingang zum Badezimmer mit einer Metallbox verziert ist;
- Abwasserrohre;
- der Körper des Geräts zum Trocknen von Handtüchern;
- Wasserleitungen und Heizkörper, sowie alle anderen Teile, die geerdet werden müssen.
Für die zusätzliche Potenzialausgleichsschiene müssen Sie einen speziellen Schrank oder Metallkasten bestücken, aus dem Kupferleiter zu jedem der aufgeführten Objekte gezogen werden. Ein solches System wird als ein Hilfsmittel betrachtet, das heißt, komplementär zum BPCS. Dies erklärt die Unmöglichkeit ihrer getrennten Verwendung und Funktion.
Zweck und Gerät des ShDUP
Ein zusätzliches Potenzialausgleichssystem umfasst folgende obligatorische Elemente:
- Ausnahmslos alle Geräte, die sich in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit - in Bädern, Küchen, Kellern und Dachböden von Privatgebäuden - befinden und der Erdung unterliegen.
- Elemente von Metallkonstruktionen, die direkt an diese Räumlichkeiten angrenzen und deren Planungsgrenzen überschreiten.
- Neutralleiter des Erdungssystems.Alle anderen Ausgleichsabgriffe sind mit ihnen verbunden.
In Ermangelung von Null-N-Leitern an diesem Abzweig wird das gesamte System an die im Schaltschrank am Gebäudeeingang installierte PE-Schiene angeschlossen.
Dieses Verfahren gilt auch für Heizschienen des Systems „Warmboden“, die fest in Betondecken eingelassen sind. Vor der Installation muss der Stahlrohrsatz mit einem Metallgitter verschlossen werden, das anschließend an das System angeschlossen wird, in dem der ShDUP-Bus bereitgestellt wird. Um einen zusätzlichen Schutz in den Stromversorgungskreisen von Heizgeräten zu bieten, wird empfohlen, einen RCD für einen Strom von bis zu 30 mA zu installieren (siehe Abschnitt 7.1.88 der PUE).
Die Möglichkeiten zum Verbinden von Elementen, die an ShDUP-Busse vom Typ U4 angeschlossen sind, sind sehr unterschiedlich. Die folgenden typischen Schemata sind weit verbreitet:
- radialer Anschluss an Potenzialausgleichselemente;
- Daisy-Chain-Verbindung, die die Kontinuität der Entzerrungsschaltung gewährleistet.
In jedem Fall werden solche Kommutierungen mit einer speziell vorgefertigten Potenzialausgleichseinheit durchgeführt - für diese Zwecke wird die ShDUP-Box verwendet. Bei dieser Ausführung handelt es sich um eine Art Zusammenbau mehrerer Leiter zu einem einzigen Leitersystem, das an den Nullbus des Schaltschranks angeschlossen wird.
Parameter von DSPP-Leitern
Für den zusätzlichen Potenzialausgleich sind nur speziell dafür ausgelegte Leiter geeignet. Gemäß den Bestimmungen der PUE (siehe Abschnitt 1.7.138) müssen ihre charakteristischen Abmessungen folgende Anforderungen erfüllen:
- beim Verbinden von zwei eigenen leitenden Teilen des Geräts wird der Querschnitt des kleineren der mit den geerdeten Teilen verbundenen Schutzleiter als Hauptleiter gewählt;
- beim Anschluss eigener und fremder leitfähiger Elemente von Betriebsmitteln oder Geräten wird der halbe Querschnitt des mit dem offenen Teil der Erdungsschleife verbundenen Schutzleiters zugrunde gelegt.
Gemäß Abschnitt 1.7.126. PUE-Schutzleiter bestehen aus dem gleichen Material wie Phasenleiter und ihre Querschnitte sind streng geregelt.
Die Mindestquerschnittswerte von Kupferleitern, die in DSPC-Systemen verwendet werden und nicht im Stromkabel enthalten sind, müssen den Anforderungen von Absatz 1.7.127 der PUE entsprechen. Der Wert dieses Parameters wird basierend auf den folgenden Überlegungen ausgewählt:
- sie sollte 2,5 mm2 betragen, vorbehaltlich eines zuverlässigen mechanischen Schutzes gegen Verformungen und andere äußere Einflüsse;
- sein Wert erreicht 4 mm2 ohne den erforderlichen Schutz.
Darüber hinaus umfasst das allgemeine Schema des DCS Schutzelemente gegen Blitzschlag und Blitzentladungen.
Blitzschutzfunktion
Der Potenzialausgleich in Sonderbauwerken zum Schutz von Bauwerken vor Blitzeinschlägen ist eine ernstzunehmende Maßnahme, um die Brandgefahr in diesen Einrichtungen zu verringern. In solchen Systemen kann die gefährliche Potenzialdifferenz, die durch die Ansammlung von Ladungen atmosphärischer Elektrizität gebildet wird, enorme Werte erreichen - bis zu 15 kV.
Ihre Anordnung ähnelt den bereits betrachteten Fällen, nur dass hier eine zusätzliche Abzweigung vorgenommen wird, die zur Erdungsschiene oder zum Abstieg des Blitzableiters führt. Die Querschnitte der Anschlussleiter werden nach der gleichen Berechnung wie für den allgemeinen Fall des BPCS-Gerätes gewählt. Nach den Anforderungen der PUE wird kein einziges neues elektrisches Netz, das zwingend mit Blitzschutz ausgestattet ist, nicht in Betrieb genommen, wenn es keinen künstlichen Potenzialausgleich vorsieht.
Nivellierschiene montieren
ShDUP-Busse werden normalerweise in Boxen platziert, die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie sie auf Strukturelementen installiert werden. Sie können an folgenden Orten platziert werden:
- in den Hohlräumen benachbarter Wandwände;
- direkt in den Wänden selbst.
Außerdem werden sie oft an der Wand montiert. Ihre Installation und Befestigung in den Elementen von Wandkonstruktionen ist bereits in der Bauphase vorgesehen. Der konkrete Standort der Box mit dem Bus wird nach einem zuvor erstellten Schema und unter Berücksichtigung des freien Zugangs ausgewählt. Dies ist notwendig, um deren Zustand und Service zu überwachen.
In einem bereits gebauten und betriebenen Gebäude werden offene Kästen installiert, die für die notwendigen Elektroinstallationsarbeiten zur Verfügung stehen. Der Ort ihrer Installation ist so gewählt, dass die Länge der Sammelleiter und der Erdungsschiene minimal ist. Dadurch werden Verbrauchsmaterialien gespart.
Die Anordnung eines zuverlässigen Potentialausgleichssystems an jeder Betriebsstätte ist ein Garant für den Schutz der darin arbeitenden oder lebenden Personen vor Stromschlag.
