Для чего применяется заземление. Защитное заземление что это такое. Заземление как работает

схемы и размеры контуров, последовательность

Электричество в нашем доме облегчает жизнь и делает её более комфортной, но нельзя забывать, что оно же может стать причиной серьёзных электротравм. Один из способов обезопасить себя -это применять защитное заземление. Кроме того, некоторые современные электроприборы, например, микроволновые печи, газовые котлы, системные блоки домашних компьютеров, нуждаются в заземлении для обеспечения их нормальной работы (уменьшение помех, снижение уровня вредного излучения).

Очень редко можно встретить частный дом или дачу, в которых используется заземление. Перед владельцами такого жилья встаёт выбор, нанять рабочих или сделать заземление самостоятельно. Для сети 220 В (380в) решить эту задачу достаточно просто. Поэтому, если у вас есть желание физически поработать, нет необходимости покупать дорогостоящие комплекты готовых заземлителей или нанимать организации для выполнения этих работ.

В процессе изготовления понадобится выполнение небольшого количества сварочных работ, если с этим трудностей не возникает, остаётся приобрести металлоизделия и приниматься за работу.

Защитное заземление

Большинство наших сетей оборудовано глухозаземленной нейтралью, проще говоря, нулевой провод в розетке на электростанции соединён с землёй. Ещё провод заземляется в дополнительных точках, например, на столбах линий электропередач. К сожалению, электросети сильно изношены, и это заземление оставляет желать лучшего.

Теперь представим ситуацию, когда из-за повреждённой изоляции напряжение попало на корпус прибора. Если прикоснуться к прибору, ток начнёт течь через тело человека к земле. Принято считать, что тело человека имеет сопротивление около 1 тыс. Ом, увеличивает эту величину резиновая подошва обуви, сухой коврик на полу и т. д. Чем меньше эта величина, тем сильнее будет ощущаться воздействие тока на организм.

Если присутствует заземление, ток с повреждённого устройства потечёт на землю по нему. Если в этом случае человек касается корпуса прибора, то его тело становится параллельно подключённым к заземляющему проводнику. Сопротивление последнего намного меньше сопротивления тела, поэтому большая часть тока будет течь по пути наименьшего сопротивления, а человек максимум ощутит лёгкое пощипывание и избежит получения тяжёлых электротравм.

Для того чтобы схема работала так, как описано выше, система заземления должна иметь определённое сопротивление:

для сети напряжением 380В — не более 2 Ом;
для сети напряжением 220В — не более 4 Ом.

Требования к конструкции устройства заземления частного дома с сетью 380 В более высокие, поэтому такой контур можно использовать и для сети 220 В. При построении отличаются они только тем, что для 380 В применяются заземляющие проводники большего сечения, а элементы конструкции выполнены из более толстого металла. Поэтому нет необходимости отдельно рассматривать, как сделать контур заземления 380 В и 220 В. Рассмотрим изготовление заземления для 380 В.

Элементы и материалы

Устройство заземления состоит из трёх элементов.

Вертикальные заземлители — металлические элементы, которые забиваются вглубь грунта, Предпочтительно их изготавливать из толстостенной трубы диаметром не менее 32 мм или из уголка шириной от 40 мм.
Горизонтальные элементы, которые соединяют все вертикальные элементы в одну цепь. Лучше всего для этих целей подойдёт металлическая полоса 40×4 мм, но можно использовать уголок или прут диаметром от 16 мм.
Шина заземления — металлический проводник, идущий от заземлителей к распределительному щиту или к защищаемому оборудованию. Для этих целей можно применять полосу 40×4 мм. В целях экономии и для удобства выполнения изгибов и поворотов допустимо применение прута диаметром 10 мм. Заводить в дом или в распределительный щит металлическую полосу достаточно трудно. Для облегчения этой процедуры поступают так. Доводят шину заземления до наружной стены дома. На конце приваривают болт с резьбой м10 или м12, с помощью которого присоединяют медный провод сечением не менее 6 мм2. Дальше этот проводник заводят в щит.

Чем больше сечение применяемых металлических элементов, тем лучше токи растекаются на землю, а следовательно, лучше работает весь контур заземления. Кроме того, толстый метал будет дольше разрушаться коррозией, поэтому при прочих равных условиях следует выбирать металл потолще.

Электропроводность у калёного металлопроката ниже, чем у обычной стали, по этой причине не следует применять арматуру, швеллер и подобные им элементы металлоконструкций.

Схемы и размеры

Схема контура заземления частного дома — это способ расположения и соединения вертикальных заземлителей. Если вы делаете заземление 380 вольт на дом, схема выполнения может быть разной, но основных две.

Замкнутая — контур выполняется в виде геометрической фигуры. В углы забивают вертикальные штыри, которые соединяют горизонтальными элементами, образуя стороны выбранной фигуры. Чаще всего контур изготавливают в виде равностороннего треугольника. Длина стороны 2.5−3 метра. Глубина погружения вертикальных стержней около трёх метров. В случае необходимости размер стороны треугольника можно уменьшить до 1.2 метра.
Линейная — контур имеет вид прямой или изогнутой линии. Вертикальные штыри забивают на расстоянии 2.5−3 метра друг от друга и соединяют их последовательно горизонтальными элементами.

Размеры контура заземления для частного дома, приведённые выше, подходят для большинства случаев, но их можно изменять в зависимости от конкретных условий. Например, если на вашем участке грунтовые воды расположены близко, то длина вертикальных заземлителей может быть уменьшена до метра.

Если невозможно углубить заземлители до необходимого уровня, или на участке сухая песчаная почва, может возникнуть ситуация, когда готовое заземление обладает большим сопротивлением и не выполняет свои функции. В этом случае необходимо увеличивать число вертикальных штырей. Например, если уже есть треугольный контур, нужно отступить от него три метра и вбить стержень, который соединяется с треугольником металлической полосой. Получается совмещение замкнутой и линейной схем построения. Можно сделать два треугольника и соединить их между собой. Так поступать до тех пор, пока сопротивление контура не опустится до необходимой величины.

Выбор места

Заземляющее устройство располагается не ближе одного метра от дома.

Хорошо, если в выбранном месте земля никогда не пересыхает, например, участок земли с северной стороны дома, низина и так далее.

Не следует забывать и о мерах предосторожности, нужно ограничить посещение места с контуром заземления животными и людьми. Для этого заземление нужно расположить там, где исключено нахождение людей, или огородить его.

Перед началом земляных работ убедитесь, что под землёй не проложены трубопроводы и кабели.

Проверка заземления

Методика измерения сопротивления заземления отличается от измерения обычного сопротивления, поэтому для таких целей используют специальные приборы. Если у вас такого прибора нет, вы можете проверить свой контур практическим методом.

Понадобится патрон с лампой накаливания мощностью не менее 100 Вт. Один провод от патрона лампы подключают к фазному контакту розетки, а второй — к шине заземления. Если лампа светит так же, как и при обычном подключении к сети, контур работает правильно. В идеале напряжение на лампе в обоих случаях должно быть одинаковым.

В случае когда лампа светит тускло или не горит вовсе, необходимо проверить места сварки металла и соединения проводов. Если соединения в норме, необходимо увеличивать контур заземления.

Последовательность выполнения работ

Делаем разметку. Отмечаем места расположения вертикальных заземлителей, расположение горизонтальных перемычек и путь, по которому к дому будет проходить заземляющая шина.
Можно приступать к земляным работам. Все элементы контура должны располагаться под поверхностью грунта, желательно ниже уровня промерзания, поэтому глубина должна быть не менее пятидесяти сантиметров. Ширину траншеи нужно выбрать такой, чтобы обеспечить удобство выполнения сварочных работ и процедуры заглубления заземлителей.
Подготавливаем метал. Нарезаем заготовки для вертикальных заземлителей и заостряем один из концов. На другом конце желательно приварить площадку — это уменьшит расклепывание металла и облегчит работу. Нарезать сразу и горизонтальные перемычки не следует, так как при забивании штыри могут уйти в стороны, и практические длины перемычек могут отличаться от расчётных. Для защиты металла от коррозии можно покрыть его специальными составами, которые сохраняют электропроводность стали. Применять обычные лакокрасочные материалы нельзя.

Забиваем штыри. Длина штырей около трёх метров, поэтому в начале этой процедуры может понадобиться стремянка. Забивать можно обычной кувалдой или использовать мощный отбойный молоток. После заглубления верхний край штырей будет деформирован, и его лучше подрезать до ровной части — это облегчит сварочные работы. Заглублять штыри нужно настолько, чтобы после подрезки они были выше дна траншеи примерно на 10 см.
Нарезаем метал для горизонтальных элементов контура и приступаем к сварочным работам. Обваривать следует сплошным швом высокого качества. Если вы не можете этого сделать, пригласите специалиста, так как очень важно обеспечить качественный и надёжный контакт между всеми элементами контура.
Если шина заземления ведётся только к дому, то её следует довести до стены и поднять. Этот конец должен выступать над поверхностью земли сантиметров на двадцать. На конце привариваем болт для подключения заземляющего провода.

Делаем проверку работоспособности контура заземления.
Если контур прошёл проверку, траншею можно закапывать.

Защитное зануление

Некоторые люди для экономии или по незнанию вместо защитного заземления используют в частном доме зануление. Схема последнего применяется на предприятиях при использовании промышленного оборудования. Основное назначение зануления — это защита оборудования от короткого замыкания. Поэтому применение его в частном доме нецелесообразно, и оно никак не может заменить защитное заземление.

Не стоит экономить на своей безопасности. Сделать заземление для 220 В в частном доме своими руками несложно. Все необходимые инструменты есть в наличии у каждого хозяина.

Если проводка в вашем доме выполнена двухжильными проводами, то провода для подключения заземляющего проводника нет. Решить эту проблему можно без замены проводки следующим способом. Розетки в доме заменяются с обычных на розетки с заземлением, а заземляющий провод ведут по наружной поверхности стены, можно его спрятать под плинтусом или в декоративный пластмассовый короб.

Для безопасной эксплуатации мощных электроприборов, особенно расположенных во влажных помещениях (бойлер, стиральная машина), применения заземляющего контакта в розетке недостаточно. Корпусы таких приборов нужно соединить медными жилами напрямую с заземляющей шиной. Для этого на корпусе есть специальный болт, помеченный значком заземления.

Элементы заземлителя выполнены из чёрного металла, который под действием коррозии будет постепенно разрушаться, и в какой-то момент заземление перестанет выполнять свои функции. Чтобы не пропустить этот момент, необходимо периодически проверять работоспособность контура и при необходимости восстанавливать его. Поэтому нелишним будет зарисовать план расположения всех элементов.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Для чего применяется заземление. Защитное заземление что это такое

Заземление дома это не роскошь, а защита вас и ваших близких и пренебрегать им не стоит. Конечно, можно и совсем обойтись без заземления, ведь, сколько лет в союзе жили без него. Но, с появлением мощной бытовой техники, заземление в доме является просто обязательным и необходимым условием для защиты от возможного поражения электрическим током.

Как известно, заземление это преднамеренное электрическое соединение произвольной точки сети, электрооборудования с заземляющим устройством. Оно предназначено для отвода токов утечки, появляющихся на корпусе электроустройства в случаи аварийном работы, и незамедлительному отключению напряжения с поврежденного участка сети путем срабатывания устройств защитного и автоматического отключения.

Например: случился пробой изоляции между фазой и корпусом стиральной машины на металлической части корпусе появится опасный для жизни потенциал. Если стиралка заземлена, то потенциал уйдет в землю, и даже, если не сработает устройство защитного отключения (УЗО), то при касании человека к корпусу машины, ток будет не опасен для человека, иначе весь ток потечет через человека.

Заземлителем служит обычный металлический стержень из стали, или любой металлический предмет, имеющий контакт с землей (Например закопанное старое металлическое ведро).

Заземляющим проводником является провод, соединяющий корпус электрооборудования с заземлителем.

Существует три типа систем заземления:

1.TN нейтраль трансформатора на электроподстанции заземлена, а открытые проводящие части подключены к нейтрали;2.TT нейтраль трансформатора заземлена, а открытые проводящие части заземлены с использованием дополнительных заземляющих устройств3.IT нейтраль трансформатора не имеет прямого контакта с землей или заземлена через специальные устройства, обладающие большим сопротивлением, а открытые проводящие части заземлены.

Как вы заметили условное обозначение имеет две буквы. Первая, как вы наверное догадались говорит о связи нейтрали трансформатора подстанции с землей. Второй символ подскажет о соединении открытых проводящих частей с землей.

Напомню еща раз, защитное зазимление по системе «TN» – это когда нейтраль трансформатора подстанции подсоединена к земле, а открытые проводящие части подключены к нейтрали с помощью нулевых защитных проводников. Открытая проводящая часть это различные электроустановки (например: корпус стиральной машины или микроволновой печи), в нормальном режиме работы на них нет напряжения, но в момент возникновения аварийных ситуаций (попадание фазы на корпус), они все же могут оказаться под опасным потенциалом.

Система TN может быть трех видов :

Система TN-C – это одна из старейших систем заземления в России, которая до сих пор используется в старом жилищном фонде, в основном в домах построенных до 1995 года. Эта система использует стандартный четырехпроводный кабель, в котором имеются три фазных провода и один нулевой (обычно синего цвета).

Система заземления TN-S – это разновидность системы TN, в которой нулевой защитный провод «РЕ» и нулевой рабочий провод «N» разделен на всем ее протяжении.

Система заземления TN-C-S это разновидность система TN, в которой функции нулевого защитного провода РЕ и нулевого рабочего провода N совмещены в одном проводнике в какой-то части системы.

Система заземления ТТ, в ней нейтраль силового трансформатора глухо заземлена, а открытые проводящие части заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически развязанного от глухозаземленной нейтрали трансформатора.

Это такая система, в которой нейтраль трансформатора изолирована от земли или заземлена через высокое сопротивление, а все открытые проводящие части заземлены, применяется она крайне редко и используется только в электроустановках, где не допускается прерывание питания при первом замыкании на землю или на открытые проводящие части.

В таких электроустановках для защиты при случайном прикосновении и при первом замыкании на землю должно быть осуществлено защитное заземление в сочетании с контролем изоляции сети, или использовано УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не выше 30 мА. В случае двойного замыкания на землю происходит автоматическое отключение питания.

Осуществляется в два подхода: обустройство внутреннего контура и создание внешнего контура.

На первом этапе применяют шины заземления и металлические элементы зданий. Шины заземления изготавливаются из полосовой трех мм стали и шириной 8 мм

levevg.ru

Системы заземления: обзор самых популярных

Подключение заземления является одним из наиболее важных способов предохранить человека от поражения блуждающим током электрической сети. Для этого применяются соответствующие системы заземления. От них будет зависеть не только безопасность человека, но и правильное функционирование электротехнических приборов и другого защитного оборудования.

Виды систем

Системы типа TN-C-S на схеме

Системы заземления принято классифицировать. Стандарты, по которым определяется тип защитной конструкции заземления, были приняты Международной электротехнической комиссией и Госстандартом Российской Федерации. Так принято различать несколько типов систем.

Система TN. Данный тип имеет характерное отличие от других – наличие глухозаземленной нейтрали в схеме. В TN все открытые проводящие участки любого электрооборудования подсоединяются к определенному глухозаземленному нейтральному участку отдельного источника питания электроэнергией путем подключения защитных проводников («ноль»). В этой системе глухозаземленная нейтраль означает, что «ноль» трансформатора подключен к заземляющему контуру. Используется для заземления электрического оборудования (телевизоры, системный блок компьютера, холодильник, бойлер и другая техника).

Подсистема TN-C. Это система TN, где защитные и нулевые проводники на всей линии совмещаются в одном PEN. Это значит, что выполнено специальное защитное зануление. Данная система была актуальна в 90-х годах, но на сегодняшний день устарела. Обычно используется для внешнего освещения для экономии средств. Не рекомендуется для установки в современных жилых зданиях.

Подсистема TN-S. В TN-S защитный и нулевой проводники разделены. Данная подсистема считается самой надежной и безопасной, но это обычно влечет большие финансовые траты. Используется для предохранения телевизионных коммуникаций, что позволят устранить большинство помех при слаботочной сети. Подсистема TN-C-S. Система заземления TN C S является промежуточной схемой. В данном случае защитный и рабочий контакты должны совмещаться только в одном месте. Зачастую это делают в главном распределительном щите комплекса.

Схема системы зануления и заземления

Совмещается защитное заземление с занулением. А во всех остальных участках системы TN C S эти проводники должны быть разделены друг от друга. Данная система считается самым оптимальным решением для электрической сети любого здания (промышленные, жилые, общественные).

Выгодное соотношение качества и цены. Другие способы подключения заземляющих электроустановок не позволяют обеспечить надежное функционирование на отдельных частях. В зависимости от требуемого уровня сопротивления подбирается сечения проводников.

Система ТТ. Система данного типа имеет характерную особенность – нулевой проводник источника заземляется, а открытые проводящие части электроустановок подключены к заземлению. Заземляющий контур же независим от заземленной нейтрали основного источника электроснабжения. Это означает, что оборудования используется отдельный контур заземления, не связанный с нулевым проводником.

Система ТТ используется для различных мобильных сооружений или в местах, где нет возможности оборудовать защитное заземление по всем стандартам и нормам. Предусматривается обязательное подключение устройств защитного отключения с качественным заземлением (при напряжении в 380 вольт сопротивление должно быть не менее 4 Ом). Уровень сопротивления должен учитывать конкретный тип автоматического выключателя.

Схема обустройства системы в земле

Система IT. Характерная особенность схемы – нулевой проводник источника питания заземляется через электрические приборы или от земли. Приборы должны иметь высокое сопротивление, а проводящие части электроустановок заземляться при помощи заземляющего оборудования. Высокое сопротивление электрических приборов позволит увеличить надежность системы.

IT используется не часто, обычно для электрооборудования в зданиях особого назначения (например, бесперебойное электроснабжение системного блока ПЭВМ, аварийное освещение больниц), где повышено требование к надежности и безопасности. У каждой из этих систем есть свои преимущества и недостатки. В связи с этим необходимо правильно подбирать схему установки защитного заземления для конкретных ситуаций.

Как работает TN

В соответствии с нормами Правил устройства электроустановок (ПУЭ) система TN является самой надежной. Принцип ее работы позволяет обеспечить надежную защиту человека и подключенного электрооборудования от блуждающих токов.

Главное условие для безопасной и надежной работы системы TN – значение тока между фазным проводником и неизолированной частью при возникновении короткого замыкания в электрической сети обязательно должны превышать значение тока, при котором должны срабатывать защитные устройства. Для данной системы также возникает необходимость подключения устройства защитного отключения и дифференциальных автоматов.

Видео “Продвинутая система заземления”

Устраиваем систему заземления

Если вы решили сделать заземляющий контур самостоятельно, то для заземляющей конструкции необходимо использовать обычный черный металл. Для этого подойдут железные уголки, стальные полосы, трубы и другие конструкции. Такой материал имеет оптимальное сопротивление и невысокую стоимость. Перед началом монтажных работ нужно составить проект, который будет содержать описание конструкции, используемого материала, размеров, места расположения технической коммуникации, тип грунта и другие параметры.

Обязательно нужно знать, в какой тип грунта будет устанавливаться контур заземления. От этого будет зависеть уровень сопротивления. Так в песчаной почве сопротивление значительно выше, чем в обычной земле. На сопротивление будет влиять влажность грунта и наличие подземных вод. Влажность земли будет изменяться в зависимости от климата местности, где будут проводиться монтажные работы.

Схема и монтаж

Специалисты в области электротехники настоятельно рекомендуют использовать готовые схемы по установке заземляющих конструкций. Готовое оборудование можно приобрести в специализированных магазинах. К заземляющему комплекту прилагается соответствующая схема подключения и монтажа. Комплект сертифицирован и имеет гарантию на эксплуатацию. Но такую конструкцию можно сделать самостоятельно. Наиболее распространенные заземляющие конструкции имеют форму треугольника и квадрата. Первый способ более экономный.

На месте, где будет установлена защитная конструкция, нужно начертить условный равносторонний треугольник. Его вершины должны быть на расстоянии 1,5 м друг от друга. По контуру выкапывается траншея глубиной в 1 м. В местах вершин будут забиты 3 основных проводника – круглая арматура (диаметр – от 35 мм, длина – 2-2,5м). Арматура забивается в землю, затем они должны соединиться металлической шиной (ширина – 40 мм, толщина – 4 мм). Крепление осуществляется сваркой. Заземляющий провод будет отходить от конструкции к распределительному щиту.

Затем траншея зарывается. После завершения монтажных работ нужно провести проверку заземляющего контура. Для этого используется специальное оборудование, которое позволяет измерить сопротивление на отдельных участках земли (до 15 метров от заземляющей конструкции). При правильной установке сопротивление не будет превышать 4 Ома. При более высоких значениях нужно перепроверить места соединения. Мультиметр для проверки не подойдет.

Видео “Зануление и заземление”

Все, что вам необходимо знать о данных понятиях, можно найти в видео-ролике ниже. Основные принципы, нюансы и особенности их подключения и монтажа приведены.

otoke.ru

Что такое заземление и для чего это нужно

Если говорить простыми словами, то заземление — эта наша защита от электрического тока, от поражения им через электроприборы. Если изоляция провода какого-либо электрооборудования была повреждена, то корпус этого прибора (если он выполнен из токопроводящего материала) становится потенциально опасным, так как прикоснувшись к нему можно получить удар током. В качестве примера можно привести самую банальную вещь, которая есть в доме каждого — холодильник. Представляете, каким неприятным сюрпризом может стать удар током при попытке открыть его? Чтобы такого не произошло, электроприбор должен иметь контакт с землей. Безусловно, этот пример — наиболее простой, но он приведен лишь для того, чтобы была понятна суть заземления. Теперь рассмотрим этот вопрос более детально с технической стороны. Заземление и заземляющее устройство. Процесс заземления — это соединение специального устройства (заземляющее устройство или ЗУ) с любой точкой электроустановки или электрической сети. Представим электроприбор и электрод. Один конец соединен с прибором, другой уходит в землю. Этот процесс и называется заземлением. Заземляющее устройство (ЗУ) — это совокупность одного или нескольких заземлителей с заземляющими проводниками. Устройство состоит из самого заземлителя, и проводника, который соединяет его с электроприбором или сетью. Заземлитель — проводящая часть (или совокупность нескольких частей, соединенных между собой), которая находится в непосредственном электрическом контакте с землей. В роли заземлителя выступают металлические элементы (электроды): труба, стержень, уголок, пластина, и т.д. Изготавливают их из стали, реже используется медь. Заземляющий электрод — проводящая часть или совокупность частей, которая служит для соединения заземлителя с заземляемой частью электрооборудования или электросети. Заземляющий электрод практически не имеет отличий от заземлителя, и также изготавливается из стали. Заземление бывает 2-х видов:— естественное; — искусственное. Естественно заземленными считаются конструкции, которые постоянно находятся в земле (трубы, столбы). Поскольку электрическое сопротивление таких конструкций ничем не регулируется, и к нему не предъявляется особенных требований, эти конструкции не могут выступать заземляющим устройством для электроустановок. Искусственное заземление — это целенаправленное соединение заземляющего устройства с любой точкой электроустановки или электрооборудования. Основным показателем качества заземления является сопротивление заземления. Чем ниже значение напряжения на заземляющем устройстве по отношению к напряжению, стекающему в землю, тем лучше. Снизить напряжение можно несколькими способами:— увеличить площадь заземляющих электродов;— увеличить их количество или глубину расположения в земле;— нагреванием грунта;— повышением концентрации солей в грунте. Существуют и другие способы, однако именно те, что приведены выше, получили наибольшее распространение. Для чего нужно заземление. Назначение и виды. Как уже говорилось в начале статьи, заземление нужно для защиты от поражения электрическим током. Однако, это лишь одна из его функций. Помимо защиты человека, заземление также защищает и сами электроприборы. Выделяют два основных вида заземления — рабочее и защитное. Рабочее, которое также называют функциональным, служит для обеспечения нормальной работы электроприбора, на корпусе которого не должно быть даже минимального электрического потенциала. Функциональное заземление направлено лишь на обеспечение бесперебойной работы электроустановок или иного оборудования в их обычном режиме, и не преследует целей электробезопасности. Цель защитного заземления — обеспечение электробезопасности. Благодаря защитному заземлению электроустановки или электрические сети становятся устойчивыми к воздействию повышенных напряжений и токов. Также это защищает и людей, работающих с подобными объектами. Опасные напряжения или токи могут возникнуть как от разряда молнии, так и при неправильной эксплуатации или поломке. Если вам нужны услуги специалистов по заземлению, то вы попали по адресу. Компания ООО «ЭДС-ИНЖИНИРИНГ» — это ответственный и квалифицированный подход к задаче каждого клиента. Будьте уверены, наши специалисты сумеют решить любую поставленную задачу, уложившись в кратчайшие сроки.

eds-ltd.com.ua

Что такое заземление, или просто о простом / Хабр

Добого времени суток, читатели.

Давно читаю ресурс, хорошая штука. Решил привнести и я немного ясности в нашу жизнь, а именно — в простую, казалось бы, вещь — заземление.

Навеяно статьей, но после прочтения комментариев у меня закрались сомнения — а всем ли понятно о сути заземления? Захотел добавить кое-что от себя, простыми словами, безо всяких ПУЭ. Ведь заземление — это защита, а стало быть — важно. Итак:

Заземление — 2 вида по функционированию

1. Электропроводяшие части корпуса оборудования (шкафы, etc.) соединены с нулем. Это, как правильно подсказывают, называется «занулением». Работает таким образом: корпус оборудования соединен с нулем и при попадании фазы на корпус происходит КЗ и вышибает автомат. Никто не пострадал.2. Если есть контур заземления, то электропроводящие части корпуса оборудования и etc., к которым может прикоснуться человек (и любой читатель этого топика), соединены с этим контуром. Как работает? Ток не «утекает» и не «впитывается» в землю, не утекает в среднюю точку обмоток трансформатора, с ним мало чего происходит. При пробое на корпус все, в т.ч. и контур здания становится под тем же напряжением, что и корпус. Контур соединен и с землей (той, по которой ходим), а значит, человека не ударит током — в цепи уравнены потенциалы. Все становится под фазой. Почему не довольствоваться одними лишь автоматами? Да потому, что время срабатывания не равно нулю у любого суперавтомата. Земля действует быстрее любого УЗО!

Про молниезащиту

Немаловажную роль в этом играет заземление (не буду писать слово «грамотно выполненное по всем ГОСТ» — топик рассчитан на простое понимание основы заземления, а не на изучение нормативов). Здесь цепь выглядит по-другому: в облаках скапливается потенциал по отношению к земле и при достижении определенной величины он разрядится (а вот здесь — да, ток уходит в землю, выравнивая потенциалы неба и земли, ибо такая цепь). Через проводящие материалы. Здесь важно, чтобы не через людей и оборудование. Делают молниеотводы, и их подключают к контуру. Толстыми железяками, чтобы уменьшить сопротивление, чтобы максимум тока потекло через наименьшее сопротивление. Но все равно — на протяженные провода и кабели ток наведется — и не мало вольт. Ток с вольтами могут пожечь все. Здесь помогают УЗИПы. Там стоят разрядники, которые при срабатывании на возросшее напряжение/ток замыкают все жилы кабеля на землю.

Такой вот краткий топик основ.

З.Ы. Здесь есть отличные иллюстрации

habr.com

Что такое заземление? | Техника и Интернет

Что же представляет собой заземление? При повреждении изоляции электрического провода корпус электроприбора может оказаться под напряжением. Защитное заземление призвано защитить нас от поражения током в подобных случаях.

Допустим, нарушена изоляция одного из проводов электрической плиты. Электроплиты, стиральные машины, утюги и подобные электроприборы представляют повышенную опасность, т.к. контактируют с водой и имеют токопроводящий металлический корпус.

Итак, на корпусе плиты оказался электрический потенциал. При касании плиты вас совсем необязательно ударит током. Ведь «ударяет» именно ток — идущий через человека поток электронов. Само по себе наличие электрического потенциала не причинит вреда и даже, возможно, не будет ощущаться, если дело происходит в сухом помещении, а вы стоите на непроводящем полу. Для возникновения тока необходимы разность электрических потенциалов. Если же вы коснетесь оказавшейся под напряжением плиты, стоя на металлическом или мокром полу, через вас пойдет электрический ток. То же самое произойдет, если одновременно коснуться плиты под напряжением и какой-либо токопроводящей конструкции (например, водопроводной трубы). Ведь труба связана с землей, потенциал которой принимается равным нулю — а значит, между трубой и корпусом возникает та самая разность потенциалов.

Так вот, заземление — это соединение металлического корпуса прибора (той же электроплиты) с землей. Точнее, с проводом, имеющим соединение с землей. Если такое соединение есть, оказавшийся на корпусе заряд (в том числе и заряд статического электричества) «стекает» на землю. При сильном повреждении изоляции происходит короткое замыкание: через заземляющий проводник течет большой ток, что должно вести к отключению автоматов и обесточиванию линии.

Как делается заземление на практике? Соединение должно быть именно с землей или ее аналогом — например, водоемом. Заземляющий проводник должен обладать небольшим сопротивлением и быть достаточно мощным, чтобы выдержать любую возможную на данном конкретном электрооборудовании нагрузку.

На практике (например, в частном доме) в землю забивают электроды — проводники электрического тока: например, трубы или арматуру длиной 2−3 метра. Электроды соединяют металлической полосой, от этой конструкции к соответствующей шине электрощита идет заземляющий провод. В городских домах заземление реализуется по различным схемам, но в конечном итоге суть одна: металлический корпус электроприбора соединяется отдельным проводом с землей через систему кабелей и шин. Именно это важно знать потребителю.

Всякий, вскрывавший электроприборы (светильники, системные блоки, электроплиты), наверняка видел внутри них желто-зеленый провод, один конец которого винтом прикреплен к металлическому корпусу. Это и есть заземляющий провод. Иногда корпус присоединяется напрямую к контуру заземления (например, один конец медного провода привинчивается к корпусу прибора, второй — к металлической полосе, соединенной с забитой в грунт заземляющей арматурой).

Но в быту проводник от корпуса чаще соединяется с заземляющим контактом розетки. Видели розетки с пружинистыми «усиками» с двух сторон? Соответствующие им вилки имеют по бокам узкие металлические пластинки. Это и есть заземляющие контакты. Они специально расположены так, чтобы входить в контакт раньше, чем соединятся контакты фазы и нуля (штыри вилки и гнезда розетки). Этот контакт через одну из жил провода соединяется с заземляющей шиной электрощита. Разъем электроплиты имеет другую конструкцию, там заземление — просто один из штырей вилки. Но он длиннее остальных, а значит тоже входит в контакт первым.

При неисправности, если потенциал попадет на корпус, ток потечет через заземляющий провод. Установленное в щите устройство защитного отключения (УЗО) среагирует на утечку тока и отключит напряжение. Собственно, УЗО и предназначено для обнаружения утечек тока из цепи. Если прибор заземлен, утечка тока возникает сразу же, как только на корпусе оказался электрический потенциал: между корпусом и землей (всегда обладающей нулевым потенциалом) возникает ток, на который реагирует УЗО. Если корпус не заземлен, УЗО отключится, лишь когда вы коснетесь одновременно корпуса электроприбора и, например, водопроводной трубы и через вас пойдет ток. Но и в этом случае УЗО выполняет свою защитную функцию. Человек почувствует удар током, но скорее всего без серьезных последствий — ведь линия сразу обесточится.

Даже если УЗО нет, заземление защищает от поражения током. Ведь заземляющий проводник должен иметь очень малое сопротивление, и ток пойдет главным образом по нему, а не через тело человека, обладающее довольно высоким сопротивлением. Так что заземление — вещь необходимая, позволяющая избежать многих неприятностей. Кстати, даже наличие в квартире розеток с заземляющим контактом не означает, что они реально заземлены! Это бывает в старых домах, где заземления просто нет. Иногда делают защитное зануление: соединяют заземляющую клемму с рабочим нулем. По правилам это запрещено. Почему? Если в электрощите случайно спутают фазный и нулевой провода, вместо нуля заземляющая клемма окажется соединенной с фазой. Следовательно, фаза появится и на корпусе электроприбора.

Поэтому для стиральных и посудомоечных машин протягивают отдельный трехжильный (две питающих и одна заземляющая жилы) провод от электрощита. Иногда, хотя это и не вполне правильно, питание стиральной машины берут не от щита, а от розетки расположенной рядом электроплиты. Повторю: это неправильно, но к электроплите всегда подведено заземление и с этой точки зрения такое подключение безопаснее, чем просто включить стиральную машину в незаземленную розетку.

«Заземление» же на батарею или водопроводную трубу опасно не только для вас, но и для других жителей дома. Помните, заземляющим проводник называется потому, что он связан с землей и обладает очень малым собственным сопротивлением. Водопроводная труба далеко не всегда соответствует этим требованиям. Да и не должна, она для этого не предназначена. Если же связь с землей плохая, под напряжением окажутся уже водопроводные трубы. То есть возникнет дополнительная опасность поражения током, защиты же такая имитация заземления не обеспечит.

Поэтому лучше один раз потратиться и, сделав нормальную электропроводку, обеспечить собственную безопасность на долгие годы.

shkolazhizni.ru

Заземление и зануление электроустановок

Вся наша жизнь неотделима от всевозможных электрических приборов. Выход из строя любого электрооборудования – это частое и вполне нормальное явление, ни одно устройство не может работать вечно и без единого сбоя. Наша задача — обезопасить этих электрических помощников от короткого замыкания или возникающих в цепи перегрузок, а себя – от повреждения организма высоким напряжением. В первом случае на помощь приходят всевозможные защитные аппараты, а вот для защиты человека применяется заземление и зануление электроустановок. Это одна из самых сложных частей электрики, но мы попробуем разобраться, в чем же различие этих работ, и в каких случаях нужно применять те или иные защитные меры.

Если автоматы, пробки и другие защитные устройства не срабатывают на возникшую неисправность, и в результате образуется пробой внутренней изоляции, на металлическом корпусе установки возникает повышенное напряжение. Касание человеком такого прибора может привести к параличу мышц (при силе тока 20-25 мА), препятствующему самостоятельному отрыву от контакта, аритмии, нарушениям тока крови (при 50-100 мА) и даже летальному исходу.

Если части электроустановки в силу технических особенностей должны находиться под напряжением, то их обязательно ограждают в соответствии с общепринятой техникой безопасности, например, специальными кожухами, барьерами или сетчатыми заграждениями. Для того чтобы предотвратить случайное поражение током при повреждении изоляционных слоев, применяется защитное заземление и зануление. Чтобы понять, чем отличается заземление от зануления, нужно знать, что они собой представляют.

Часто начинающие электрики не совсем понимают, в чем же заключается отличие зануления от заземления. Заземление – это соединение электроустановки с землей с целью снижения напряжения прикосновения до минимума. Оно применяется только в сетях с изолированной нейтралью. В результате установки заземляющего оборудования большая часть тока, поступающая на корпус, должна уйти по заземляющей части, сопротивление которой должно быть меньше остальных участков цепи.

Но это не единственная функция заземления. Защитное заземление электроустановок еще и способствует увеличению аварийного тока замыкания, как бы это ни противоречило его назначению. При использовании заземлителя с высоким значением сопротивления ток замыкания может быть слишком мал для срабатывания защитных устройств, и установка в аварийной ситуации останется под напряжением, представляя огромную опасность для человека и животных.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

Заземлитель с проводниками образует заземляющее устройство, где он, по сути, и есть проводник (группа проводников), соединяющий токопроводящие части установок с землей. По назначению эти устройства разделяются на следующие группы:

грозозащитные, для отвода импульсного тока молнии. Применяются для заземления молниеотводов и разрядников;
рабочие, для поддержания необходимого режима работы электроустановок, как в нормальных, так и в аварийных ситуациях;
защитные, для предотвращения повреждения живых организмов электрическим током, возникающим при пробое фазного провода на металлический корпус устройства.

Все заземлители делятся на естественные и искусственные.

Естественные – это трубопроводы, металлоконструкции железобетонных сооружений, обсадные трубы и другие.
Искусственные заземлители – это конструкции, сооружаемые специально для этой цели, то есть стальные стержни и полосы, уголковая сталь, некондиционные трубы и другое.

Важно: для использования в качестве естественного заземления не подходят трубопроводы горючих жидкостей и газов, трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией, алюминиевые проводники и оболочки кабелей. Категорически запрещается использовать в качестве заземляющих проводников в жилых помещениях водопроводные и отопительные трубы.

В зависимости от схемы соединения и количества нулевых защитных и рабочих проводником можно выделяются следующие системы заземления электроустановок:

Первая буква в названии системы говорит о типе заземления источника питания:

I – токоведущие части полностью изолированы от земли;
T – нейтраль источника питания соединяется с землей.

По второй букве можно определить, каким образом заземлены открытые проводящие части электроустановки:

N – непосредственная связь с точкой заземления источника питания;
T – непосредственная связь с землей.

Буквы, стоящие сразу за N, через дефис, говорят о способе устройства защитного PE и рабочего N нулевых проводников:

C – функции проводников обеспечиваются одним проводником PEN;
S – функции проводников обеспечиваются разными проводниками.

Устаревшая система TN-C ↑

Такое заземление электроустановок используется в трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных сетях, которые преобладают в зданиях старого образца. К сожалению, эта система, несмотря на свою простоту и доступность, не позволяет достичь высокого уровня электробезопасности и на вновь строящихся зданиях не применяется.

Для модернизации старых домов TN-C-S ↑

Защитное заземление электроустановок такого типа используется преимущественно в реконструируемых сетях, где рабочий и защитный проводники объединены во вводном устройстве схемы. Другими словами, эта система используется в том случае, если в старом здании, где эксплуатируется заземление типа TN-C, планируется расположить компьютерную технику или другие телекоммуникации, то есть для осуществления перехода к системе TN-S. Эта относительно недорогая схема отличается высоким уровнем безопасности.

Система TN-C-S позволяет перейти от устаревшей TN-C к TN-S

Специфика системы TN-S ↑

Такая система отличается расположением нулевого и рабочего проводников. Здесь они прокладываются отдельно, причем нулевой защитный проводник PE соединяет сразу все токопроводящие части электроустановки. Чтобы избежать повторного заземления, достаточно устроить трансформаторную подстанцию, имеющую основное заземление. К тому же такая подстанция позволяет добиться минимальной длины проводника от входа кабеля в электроустановку до заземляющего устройства.

Система TN-S:1. Заземлитель;2. Токопроводящие части установки.

Система TT, особенности ↑

Система, где все токоведущие открытые части непосредственно связаны с землей, причем заземлители электроустановки не имеют электрической зависимости от заземлителя нейтрали подстанции, получила название TT.

Система заземления TT отличается наличием заземлителей на каждую токопроводящую часть установки

Характерные отличия системы IT ↑

Отличием этой системы является изоляция нейтрали источника питания от земли или ее заземление через устройства с большим сопротивлением. Такой способ позволяет максимально снизить ток утечки на корпус или в землю, поэтому его лучше использовать в зданиях, где установлены жесткие требования по электробезопасности.

Система IT:1. Сопротивление заземления нейтрали источника питания.2. Заземлитель.3. Открытые токопроводящие части.4. Заземляющее устройство.

Зануление – это соединение металлических частей, не находящихся под напряжением, либо с заземленной нейтралью понижающего источника трехфазного тока, либо с заземленным выводом генератора однофазного тока. Используется для того, чтобы при пробое изоляции и попадании тока на любую нетоковедущую часть устройства, происходило короткое замыкание, приводящее к быстрому срабатыванию автоматического выключателя, перегоранию плавких предохранителей или реакции прочих систем защиты. В основном применяется в электроустановках с глухозаземленной нейтралью.

Принципиальная схема зануления электроустановок

Дополнительная установка УЗО в линию приведет к его срабатыванию в результате разности сил тока в фазном и нулевом рабочем проводе. Если будут установлены и УЗО, и автоматический выключатель, то пробой приведет к срабатыванию либо обоих устройств, либо к включению более быстродействующего элемента.

Важно: При установке зануления необходимо учитывать, что ток короткого замыкания обязательно должен достигать значения плавления вставки предохранителя или отключения автоматического выключателя, иначе свободное протекание тока замыкания по цепи приведет к возникновению напряжения на всех зануленных корпусах, а не только на поврежденном участке. Причем значение этого напряжения будет равно произведению сопротивления нулевого проводника на ток замыкания, а значит чрезвычайно опасным для человеческой жизни.

За исправностью нулевого провода необходимо следить самым тщательным образом. Его обрыв приводит к появлению напряжения на всех зануленных корпусах, так как они автоматически оказываются подключенными к фазе. Именно поэтому категорически запрещается монтаж в нулевой провод любых средств защиты (выключателей или предохранителей), образующих его разрыв при срабатывании.

Для того чтобы уменьшить вероятность повреждения током при обрыве нулевого провода, через каждые 200 м линии выполняются повторные заземления. Такие же меры принимаются на концевых и вводных опорах. Сопротивление каждого повторного заземлителя не должно превышать 30 Ом, а общее сопротивление всех таких заземлений – 10 Ом.

Главная разница между занулением и заземлением заключается в том, что при заземлении безопасность обеспечивается быстрым снижением напряжения тока, а при занулении – отключением участка цепи, в котором случился пробой тока на корпус или любую другую часть электроустановки, при этом в промежуток времени между замыканием и прекращением подачи питания происходит снижение потенциала корпуса электроустановки, в противном случае через тело человека пройдет разряд электрического тока.

Электрическая схема заземления и зануления

Во всех электроустановках, где нейтраль изолирована, обязательно выполняется защитное заземление, а также должна предусматриваться возможность быстрого поиска замыканий на землю.

Если устройство имеет глухозаземленную нейтраль, а его напряжение менее 1000 В, то можно применять только зануление. При оснащении такой электроустановки разделяющим трансформатором, вторичное напряжение должно быть не более 380 В, понижающим – не более 42 В. При этом от разделяющего трансформатора разрешается питать только один электроприемник с номинальным током защитного устройства не более 15 А. В этом случае запрещается заземление или зануление вторичной обмотки.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Если нейтраль трехфазной сети до 1000 В изолирована, то такие электроустановки должны иметь защиту от пробоя в результате повреждения изоляции между обмотками трансформатора и пробивной предохранитель, который монтируется в нейтраль или фазу со стороны нижнего напряжения.

Защитное заземление и зануление электроустановок необходимо проводить в следующих случаях:

При переменном номинальном напряжении свыше 42 В и постоянном номинальном свыше 110 В особо опасных и наружных установках.
При переменном напряжении свыше 380 В и постоянном свыше 440 В в любых электроустановках.

Заземляются корпуса электроустановок, приводы аппаратов, каркасы и металлические конструкции распределительных шкафов и щитов, вторичные обмотки трансформаторов, металлические оболочки кабелей и проводов, кабельные конструкции, шинопроводы, короба, тросы, стальные трубы электропроводки и электрооборудование, расположенное на движущихся частях механизмов.

В жилых и общественных зданиях обязательно подлежат занулению (заземлению) электроприборы мощностью свыше 1300 Вт. Если подвесные потолки выполнены из металла, то необходимо заземлить все металлические корпуса осветительных приборов. Ванны и душевые поддоны, выполненные из металла, должны соединяться с водопроводными трубами металлическими проводниками. Делается это для выравнивания электрических потенциалов. Для заземления корпусов кондиционеров воздуха, электроплит и других электроприборов, мощность которых превышает 1300 Вт, применяется отдельный проводник, присоединяемый к нулевому проводнику сети питания. Его сечение и сечение фазного провода, проложенного от распределительного щита, должны быть равными.

Для выравнивания электрических потенциалов ванну следует обязательно замкнуть на водопроводные трубы

С полным перечнем оборудования, требующего заземления или зануления, а также устройств, где наоборот, допускается пренебречь этими защитными мероприятиями, можно ознакомиться в ПУЭ (Правилах устройства электроустановок). Здесь же можно найти все основные правила заземления электроустановок.

Устройство заземления и зануления — это весьма ответственная работа. Малейшая ошибка в расчетах или пренебрежение, казалось бы, одним незначительным требованием может привести к большой трагедии. Выполнять заземление обязаны только люди, имеющие необходимые знания и опыт работы.

strmnt.com