Для чего нужно заземление: что это простыми словами

Определение понятия

Кратко и просто:

Заземление – это устройство, защищающее человека от поражения электрическим током, если все электрооборудование заземлено. В аварийной ситуации опасное напряжение «утекает» на землю.

Защита является основной целью заземления. Он заключается в присоединении к проводке дополнительного третьего заземляющего проводника, который подключается к такому устройству, как заземлитель. Он, в свою очередь, имеет хороший контакт с землей.

Заземление работает и защищает по прямому назначению. Рабочий необходим для нормальной работы электроустановки, рабочий по охране необходим для обеспечения электробезопасности (предотвращения поражения электрическим током).

Обычно заземлитель (заземляющий электрод) имеет вид трех вбитых в землю электрических стержней, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга, расположенных по углам равностороннего треугольника. Эти стержни соединены между собой металлической полосой. Вы можете увидеть такие стержни возле домов и построек.

Вы также могли заметить, что металлические полоски, иногда окрашенные чередующимися желтыми и зелеными полосами, прикреплены к стенам многих зданий, как внутри, так и снаружи; это заземляющая шина, она же подключается к заземлителю. Шина заземления нужна, чтобы не тянуть провод заземления от каждой электроустановки.

Третий проводник обычно подключается к корпусу электроприборов, что обеспечивает защиту от появления на нем опасного напряжения. В проводах он обычно имеет меньшее сечение, чем соседние «рабочие» жилы, и другой цвет изоляции — зеленовато-желтый.

О заземлении простыми словами

Само понятие «заземление» происходит от слова «земля», то есть заземление или земля, назначение которой служить отводом опасных токов, протекающих по специально организованной цепи. Для ее формирования необходимо иметь неразрывное соединение всех частей системы защиты, начиная от точки соприкосновения корпуса заземляющего элемента и заканчивая погруженным в грунт элементом заземляющего устройства (ЗУ).

Внешний контур заземления частного дома (слева). Заземление внутри помещений (справа), заземляющая жила обозначена пунктиром.

Согласно определениям, данным в технической документации, заземление – это преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов агрегатов со специальным контуром заземления. На основании рассмотренных фактов можно сделать вывод, что заземление – это преднамеренный электрический контакт защищаемого оборудования с землей.

Как просто представить работу заземления в бытовой проводке

Опасность электрической энергии помогает очень хорошо понять принцип работы мышеловки: голодная мышь вылезает из норки, а перед ней на специальной подставке лежит аппетитная корочка хлеба, да еще сдобренная каплей ароматное масло.

Животное подходит к предложенному угощению, чуть-чуть прикасается к нему, и скрытая сила мощной пружины моментально поражает мышь металлическим каркасом… Таким образом, неожиданно человек получает травму от электричества.

Электрический ток всегда протекает только внутри замкнутой цепи под действием приложенного напряжения. Она направлена ​​от потенциала более высокого значения к более низкому. Когда эта цепь обрывается, то тока нет и риск попасть под ее действие огромен.

В наших домах довольно много факторов, при которых опасный потенциал, например фазы, может проникать в токопроводящие конструкции (корпуса электроприборов) и оставаться в них, потому что другая цепь изолирована слоем диэлектрика.

Этим свойством пользуются «шутники», не до конца осознающие последствия своих действий.

Стоит только создать высокопотенциальный контакт с землей, как через него протекает ток (земля имеет высокую проводимость), который отводит эту энергию. Если в пути живое существо, то судьба его не завидна.

Поэтому все токопроводящие корпуса современных бытовых приборов специально (преднамеренно) подключаются через заземляющие устройства (ЗУ). Это обеспечивает мгновенный сброс опасной нагрузки через специальный контур заземления в сети с глухозаземленной нейтралью.

Создается надежный электрический контакт по цепи проводников РЕ через землю с источником напряжения главного распределительного щита (ГРЩ) на питающей подстанции.

При соединении потенциалов фазы в коробке и земли возникает ток короткого замыкания. Он должен быть отключен выбранным автоматическим выключателем SQ в соответствии с местными условиями.

Этот процесс называется защитным отключением. Подробно это описано в главе 1.7 ПУЭ.

В нашей стране схема заземления глухозаземленной нейтрали применяется на подстанциях 0,4 кВ с трехфазными генераторами. Его обмотки собраны по схеме «звезда» с общей точкой, выведенной на заземляющее устройство.

Таким же образом подключаются потребители. Благодаря такому соединению обеспечивается равный потенциал земли и нулевого провода.

Заземление создается заранее. Его назначение – защита людей и электроприборов от воздействия опасных электрических токов.

Помимо защитной функции, он может выполнять и технологические задачи, связанные с нормальной работой электрооборудования.

Заземление и зануление – в чем отличие

Помимо установки зарядного устройства, есть еще один способ, предохраняющий человека от поражения электрическим током из-за неисправности электроустановок. Это зануление (другое название: зануление). Суть его в том, что при возникновении неисправности возникает короткое замыкание, которое приводит к отключению автоматического выключателя. Технически это реализуется следующим образом: корпус электроустановки подключается к нейтрали источника питания, то есть к точке заземления трансформатора.

Простыми словами, отличие зануления от заземления в том, что в первом случае отключается силовая цепь из-за превышения тока автомата, а во втором опасный ток направляется на землю и «растекается» по его влажная среда.

В многоквартирных высотках заземлить электроприборы технически сложно, поэтому здесь чаще всего применяют заземление (наряду с УЗО). В частных домах, наоборот, удобнее делать систему заземления.

Почему в домах нельзя выполнять зануление?

Кстати, этот случай наглядно показывает, почему в домах нельзя занулять, то есть подключать приборные коробки к нулевому проводу, как это иногда делают незадачливые электрики в домах, где нет заземления. По сути, пока все работает нормально, нулевой или заземляющий провод защищенных электроприборных коробок не имеет большого значения. Но при перегорании нулевого провода на нем появится напряжение 220 В, а значит и на всех устройствах, подключенных к нулевому проводу. То же самое произойдет, если при ремонте распределительного щита электрик перепутает нулевой провод с фазным. В этом случае корпуса приборов будут подключены не к нулю, а к фазному проводу, и на них тоже будет напряжение 220 В.

Итак, токовая петля – это путь тока от подстанции к потребителю и обратно от потребителя к подстанции. Если где-то будет обрыв, тока в цепи не будет. Птицы, сидящие на проводах, не получают удара током просто потому, что нет цепи, по которой проходит ток. Электрик, стоящий на резиновом коврике, не удивляется, потому что коврик препятствует обратному течению тока на подстанцию ​​по цепи: горячий провод -> электрик -> земля -> подстанция. Вот почему при одном и том же напряжении ток может лишь слегка ущипнуть человека и даже убить его. Все зависит от того, есть ли у вас надежный путь обратно к трансформаторной подстанции или нет. Если есть.

В Интернете описан трагический случай, произошедший с мальчиком, который днем ​​хотел делать уроки в саду. Он взял настольную лампу, подключенную удлинителем, и стал выносить ее из дома. Лампа была неисправна — фазный провод под напряжением задел корпус лампы. Мальчик держал в руках корпус лампы, находящийся под напряжением, но не удивился. Сухой деревянный пол препятствовал возврату тока на подстанцию. Как только мальчик сошел с крыльца на землю, образовалась замкнутая цепь тока: трансформаторная подстанция -> фазный провод -> настольная лампа -> человек -> земля -> снова трансформаторная подстанция, и мальчика ударило током. Возможно, трагедии и не было. Если лампа

Если нет возможности установить в доме заземляющее соединение, следует, по крайней мере, помнить, что ток не должен иметь возможности вернуться на подстанцию ​​через землю. Только на специально предназначенном для этого нулевом проводе. Никогда не прикасайтесь одновременно к электроприборам и заземленным частям, таким как батареи, водопроводные трубы и т д., чтобы предотвратить протекание тока через вас на землю и обратно на подстанцию. Если в помещении мокрый пол, рекомендуется носить обувь с непромокаемой подошвой, которая станет преградой между вами и токопроводящим полом на случай, если вы случайно получите питание.

Что надежнее: зануление или заземление

Обе системы защиты установлены для безопасности жизни человека. Выбор того или иного варианта зависит от места, предполагаемых обстоятельств, условий эксплуатации.

Во всех отношениях заземление надежнее защищает от случайного поражения электрическим током, тем самым создавая безопасность жилья и труда человека.

Зануление применяют в старых домах советской постройки, где уже нет возможности сделать защитный контур заземления. В соответствии с современными нормами ПУЭ на новых объектах устанавливается система защитного заземления.

Преимущества и недостатки

Заземление	Обнуление
Преимущества	Недостатки	Преимущества	Недостатки
Надежность	Невозможность установки в старых зданиях	Возможность установки в старых зданиях	Ненадежность
Легко достижимо	Ошибки в связь	_______	Ошибка подключения
Двойная защита	_______	_______	Мониторинг состояния оборудования
Защита прибора истощения	_______	_______

Что такое нейтраль?

Нейтраль — нулевой защитный проводник, соединяющий нейтрали электроустановок в сетях трехфазного электрического тока. Область применения: переустановка электроустановок.

Понижающая подстанция, на которой расположено трансформаторное хозяйство, оборудована собственным контуром заземления. Эта схема состоит из стальной шины и стержней, закопанных в землю особым образом. К источникам потребления в электрощите подстанции проложен 4-жильный кабель. Когда потребителю электроэнергии требуется питание от схемы трехфазного типа, необходимо подключить все 4 жилы. При подключении к проводникам другой нагрузки в системе происходит смещение нейтрали, во избежание этого смещения используется нейтральный проводник. Помогает симметрично распределить нагрузку на все фазы.

Что такое PE и PEN проводники?

PEN-проводник — проводник, совмещающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Он идет от подстанции и разделяется на РЕ и N проводники, непосредственно у потребителя.

См также: Как условно обозначают элементы в электрических схемах?

РЕ-проводник — это защитное заземление, которое мы используем, например, в квартире на заземленной розетке. РЕ-проводник применяется для заземления устройств, установок и устройств, где уровень напряжения не превышает 1 кВ.

Этот тип заземления используется только в целях безопасности. Это заземление обеспечивает непрерывное соединение всех открытых и внешних частей. Механизм обеспечивает отвод на землю тока, образовавшегося в результате попадания электрического тока в корпус устройства.

PEN-проводник (сочетание нулевого защитного и нулевого рабочего проводника) применяется при использовании системы заземления типа TN-C.

Требования к заземлению

Как только вы разобрались с определением самого заземления, можно переходить к категориям и нормам, которые вводят сегодняшние стандарты. Согласно ПУЭ, к заземляющему устройству в первую очередь предъявляются следующие требования:

• назначение зарядного устройства – эффективное отведение опасных токов на землю, для чего в его конструкции предусмотрен полный набор проводников и металлических стержней;
• заземлению подлежат все части электроустановки, в том числе металлические двери щитов;
• суммарное контактное сопротивление контактов в системе заземления не должно превышать 4-30 Ом;
• при его расположении в распределенных нагрузках необходимо использовать систему уравнивания потенциалов (ее назначение — исключить неравномерное распределение напряжений).

Дополнительная информация: Поскольку основной целью заземления является обеспечение безопасности персонала, работающего с оборудованием, при его эксплуатации особое внимание уделяется надежности работы.

Качество их работы гарантируется целым комплексом профилактических мероприятий и организованными регулярными проверками.

Виды систем искусственного заземления

В классификации систем заземления различают естественные и искусственные типы заземления.

Системы заземления искусственного типа:

• ТН-С;
• ТН-С;
• ТНК-С;
• ТТ;
• ЭТО.

Виды заземления – расшифровка названия:

• Т — заземление;
• N — подключение проводника к нейтрали;
• Я — изоляция;
• C — совместить варианты нулевого и функционального провода защитного типа;
• S — раздельное использование кабелей.

Многих интересует вопрос, что называется рабочим заземлением. В противном случае он называется функциональным. Ответ на этот вопрос дает пункт 1.7.30 ПУЭ. Это заземление точек частей электроустановки, по которым проходит ток. Он используется для обеспечения работы электроприборов или установок, а не в целях защиты.

Также многих волнует вопрос, что такое защитное заземление. Это процесс заземления устройств для обеспечения электробезопасности.

Как обыкновенный человек может попасть под действие тока в собственном жилище, на производстве и в любом другом месте: краткое пояснение физических процессов

Стандарты безопасности учитывают различные сценарии развития подобных событий и предлагают технические решения по их предотвращению. Это важно хорошо понимать.

Какие опасности скрыты в схеме существующей бытовой сети

Современные квартиры буквально напичканы электрическими помощниками, облегчающими нашу жизнь. Его производители стремятся максимально защитить пользователей, но не все зависит от них.

Любое оборудование имеет ограниченный ресурс, а качество его изготовления, хранения и эксплуатации не всегда соответствует техническим нормам. Поломки случаются рандомно в самых неожиданных местах.

Например, через сгоревший ТЭН с нарушенной изоляцией фаза просто растекается по окружающей водной среде в стиральной или посудомоечной машине.

Такое повреждение диэлектрического слоя встречается довольно часто. При включении электрического устройства с нарушенной изоляцией высокий потенциал фазы переходит на токопроводящий корпус.

Как только человек прикасается к ней, она заряжается и по телу начинает течь опасный ток.

Его величина, согласно закону Ома, ограничена только полным сопротивлением участка цепи, которое является случайным. Сила протекающего тока может иметь значения от десятых долей ампера и намного больше. Исход электротравмы предсказуем.

Если корпус электроприбора надежно заземлен, то картина протекания тока через человека резко меняется.

Сопротивление контура заземления строго регламентировано и поддерживается в безопасных пределах. За счет этого фазный потенциал сбрасывается с корпуса. Когда человек прикоснется к нему, заряд, создаваемый через его тело своей силой, не сможет нанести организму большого вреда.

А чтобы уменьшить его еще больше, в схему введены:

• автоматические выключатели, реагирующие даже на перегрузки, а не только на короткие замыкания;
• дифференциальные автоматы и УЗО, срабатывающие по утечкам.

Однако и в этом вопросе не все так просто, ведь даже правильно настроенный автомат может просто не работать из-за того, что при его выборе не учтено сопротивление нулевой фазы. Таких случаев много: горит проводка (возможно, здание), но защита не срабатывает.

По этой причине обязательно включение в цепь УЗО: оно сработает от возникшей течи.

Как можно получить удар током от случайных источников напряжения

Жилые и производственные помещения содержат в своей конструкции не только закрытое электрооборудование с изоляцией, но и большое количество технических систем (водопроводы, газопроводы, антенны, воздуховоды, настенная арматура, рельсы и лифтовые шахты…), изготовленных из стали или других токопроводящих материалов.

В силу различных обстоятельств на них может быть подано напряжение (удар молнии, прорыв изоляции домашней сети, ошибки электриков или домашних мастеров…).

Когда человек прикасается к такому предмету, через него может протекать опасный разряд.

Его величина непредсказуема, зависит от множества случайных факторов, но очень опасна для жизни.

Поэтому все токопроводящие линии, даже не относящиеся к электрической цепи, подключаются к цепи заземления здания. Его подключение называется ОСУП, основная система уравнивания потенциалов. Он предназначен для надежного удаления случайно возникающего опасного потенциала из района проживания людей.

В многоэтажных домах современной панельной или монолитной застройки такие технические системы, например, трубопроводы различного назначения, имеют большую длину, достигающую нескольких сотен метров.

Если через них проходит большой разрядный ток, то происходит падение напряжения на той длине, которая имеет большее сопротивление. Это также опасно для людей, поэтому его необходимо уменьшить.

Для этого во всех квартирах все токопроводящие детали, не относящиеся к электрической цепи (трубы, краны, батареи, даже акриловые ванны, собирающие статическое электричество), также должны быть подключены к цепи заземления здания.

Такое подключение называется ДСУП или системой компенсации дополнительного потенциала.

Здесь также важно использовать такие защиты, как УЗО или дифавтоматы.

Важно представить все эти процессы, чтобы не ошибиться и не нарушить действующие нормы безопасности.

А как работает заземляющая конструкция в этих ситуациях, я расскажу подробнее.

Принцип работы заземления

Ознакомившись с определением систем заземления и требованиями к ним, необходимо понять, что такое заземление и для чего оно предназначено. Для этого, прежде всего, нужно знать, что ноги человека через железобетонный перекрытие всегда в определенной степени соприкасаются с землей.

Когда человек прикасается к корпусу техники под воздействием высокого потенциала, ток через его тело и ноги стекает на землю, то есть он является звеном этой цепи.

Обратите внимание: Даже малые токи опасны для человека, а при достижении 100мА могут погибнуть.

Для понимания того, как работает система заземления, следует учесть, что корпус электрооборудования заземляется (заземляется) через набор металлических проводников и штырей. Благодаря такому преднамеренному подключению критический потенциал для человека снижен до безопасного уровня. В этом случае аварийные токи «утекают» через заземленную коробку в землю, минуя тело человека.

Каким главным требованиям должно отвечать любое заземление

1. Защитное заземляющее устройство создается для эффективного устранения опасных потенциалов на контур заземления, случайно проникающих в токопроводящие конструкции, не предназначенные для работы в составе электрической цепи.

2. Зарядное устройство должно надежно соединять все элементы электроустановки, в том числе открывающиеся конструкции металлических дверей шкафов и щитов. Обычно используются гибкие медные жилы с зеленовато-желтой оболочкой.

3. Суммарное сопротивление электрических контактов системы заземления регламентируется п. 1.7.103. ПУЭ. Оно не должно быть выше 4÷30 Ом.

При этом достигается надежность протекания аварийных токов на глухозаземленную нейтраль генератора в сети 220 вольт.

4. На этапе строительства необходимо предусмотреть равномерное распределение нагрузок за счет установки системы компенсации потенциалов.

Во многих ситуациях проблему обеспечения безопасности электроустановки можно решить не только установкой зарядного устройства, но и переводом электросети с глухозаземленной нейтрали на изолированную, просто подключив ее к разделительному трансформатору.

Этот метод широко используется во всем медицинском оборудовании, и изолирующие трансформаторы имеются в продаже.

4 основных системы заземления жилых зданий

Электрическое соединение глухозаземленной нейтрали потребителей подстанции может осуществляться различными способами. При этом цепочка прохождения аварийных токов претерпевает изменения, что в конечном итоге влияет на безопасность людей.

Кратко обсудим четыре наиболее распространенные электрические схемы.

Самая старая система заземления TN-C

От трансформаторной подстанции 0,4 кВ по кабельной линии к потребителям подаются три потенциала фазы «звезда» и общая нейтраль, заземленная со стороны генератора. Заземление монтируется со стороны потребителя.

Нейтраль используется для комбинированной передачи рабочих нагрузок и аварийных токов.

Коробки электроприборов не заземлены. При пробое изоляции в корпус проникает потенциал высокого напряжения и человек, прикоснувшийся к нему, попадает под действие тока.

Это самая опасная схема. Для снижения рисков при работе со сложным электрооборудованием ранее применялось зануление.

Суть этого технического мероприятия заключается в том, что корпус прибора, а в большинстве случаев это были такие инструменты, как электродрель, преднамеренно подключался к нулевому проводу перед началом работы.

Когда произошел разрыв изоляции, фаза упала на корпус. Сразу же произошло короткое замыкание в блоке питания. Он должен был быть отключен автоматическим выключателем. Благодаря его эксплуатации рабочий был защищен.

Зануление повышает безопасность использования электроинструмента по схеме TN-C, но лишь частично решает эту проблему.

Недостатки обнуления:

• для обеспечения защитной функции работник должен точно выполнять ряд организационно-технических мероприятий;
• ток от возможного короткого замыкания должен быть надежно изолирован от тела работающего, что требует обязательного использования диэлектрических перчаток и обуви, а также защиты глаз;
• в случае зануления стационарно установленного электроприбора ноль не следует путать с фазой в некоторых местах, что часто допускают даже электрики. В такой ситуации опасный потенциал автоматически падает на открытый корпус, что резко увеличивает риск электротравмы.

Применение заземления в быту можно осуществить просто подключив на выходе нулевой и заземляющий контакты. Но этого делать нельзя, потому что вместо повышения безопасности можно создать массу проблем не только себе, но и окружающим людям.

Схема TN-C заканчивает свое действие в старом оборудовании прошлого века, а во вновь устанавливаемом оборудовании ее уже не монтируют.

Самая безопасная система заземления TN-S

Здесь к кабельной линии дополнительно подключается пятая жила, разделяющая нейтраль на две отдельные линии, предназначенные для потока:

• нагрузка на поток N;
• аварийные токи в РЕ-проводнике.

К установке и эксплуатации в магистрали РЕ-проводника предъявляются очень жесткие требования. Внутри него, в отличие от рабочего нуля, запрещается устанавливать коммутационные устройства.

Благодаря этому он имеет минимально возможное электрическое сопротивление, через которое отводятся токи аварийного режима.

Единственным недостатком этой схемы являются повышенные материальные затраты на дорогостоящие кабельные линии.

Современная модификация системы заземления TN-CS

Поскольку быстро перевести все здания в стране со старой схемы TN-C на новую схему TN-S практически невозможно, да и очень дорого, в настоящее время разработан и реализуется проект TN-CS.

В нем старый четырехжильный кабель от трансформаторной подстанции 0,4 кВ. Внутри вводного силового щита монтируется основная шина защиты (ГЗШ), которая подключается к цепи повторного зарядного устройства.

PEN-проводник, идущий от трансформаторной подстанции, в ГЗШ делится на два потока:

• рабочий ноль Н;
• пЭ защитный.

В этой схеме внутри здания уже проходит отдельный РЕ-проводник для отвода аварийных токов. За счет его использования значительно повышается безопасность при использовании электроприборов.

Перевод зданий с ТН-С на ТН-КС осуществляется профессиональными бригадами электриков по специально оформленному наряду-наряду. Они уже учтены в проекте электроснабжения новостройки.

Любые самостоятельные эксперименты по подключению своих электроприборов к самодельным ЗУ владельцами квартир в многоэтажных домах нецелесообразны. Причин тому много, а использовать уже заземленные металлические трубы и конструкции опасно.

Они, благодаря неумелым действиям, в большинстве случаев только повышают риск поражения людей электрическим током.

Эффективная система заземления ТТ для частных домов с питанием от воздушных линий электропередач

Воздушные линии электропередач массово распространены в сельской местности. Они монтируются по старой четырехпроводной схеме.

Владельцы частных домов могут значительно повысить свою безопасность, создав дополнительную схему памяти и соединив токопроводящие коробки всех бытовых приборов проводами РЕ.

Эту работу можно выполнить самостоятельно.

Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

Эти системы включают в себя:

• ТН-С;
• ТН-С;
• ТНК-С;
• ТТ.

Согласно п. 1.7.3 ПУЭ системой TN является система, в которой нейтраль источника питания глухозаземлена, а открытые токопроводящие части электроустановки соединены с глухозаземленной нейтралью от источника посредством средств нулевых защитных проводников.

ТН включает в себя такие пункты, как:

• заземление средней точки, связанное с блоком питания;
• внешние токопроводящие части устройства;
• проводник нейтрального типа;
• комбинированные драйверы.

Нейтраль источника глухозаземлена, а внешние установочные проводники подключаются к глухозаземленной средней точке источника экранированными проводами.

Сделать контур заземления можно только в электроустановках, мощность которых не превышает 1 кВ.

Система TN-C

В этой системе защитный нулевой и рабочий нулевой проводники объединены в один PEN-проводник. Они объединены по всей системе. Полное название Terre-Neutre-Combine.

Среди преимуществ TN-C можно выделить только легкий монтаж системы, не требующий больших усилий и денежных средств. Монтаж не требует модернизации уже проложенных кабельных и воздушных линий электропередач, имеющих только 4-х проводные устройства.

Недостатки:

• увеличивает вероятность получения удара током;
• линейное напряжение может появиться на корпусе электроустановки при обрыве цепи;
• высокая вероятность потери цепи заземления при повреждении токопроводящего устройства;
• такая система защищает только от коротких замыканий.

Система TN-S

Особенность системы в том, что электроэнергия подается к потребителям по 5 проводникам в трехфазной сети и по 3 проводникам в однофазной сети.

Всего от сети отходит 5 токопроводящих источников, 3 из которых выполняют функцию фазы питания, а остальные 2 являются нейтральными проводниками, подключенными к нулевой точке.

Дизайн:

1. ПН – это нейтральный механизм, который участвует в цепи электрооборудования.
2. PE – это глухозаземленная жила, выполняющая защитную функцию.

Преимущества:

• простота установки;
• низкая стоимость покупки и обслуживания системы;
• высокая степень электробезопасности;
• контурирование не требуется;
• возможность использования системы в качестве устройства защиты от утечки тока.

Система TN-C-S

Система TN-CS подразумевает разделение PEN-проводника на PE и N на каком-то участке цепи. Обычно пробор проводят на домашнем щите, а перед этим их объединяют.

Преимущества:

• простое устройство механизма молниезащиты;
• защита от короткого замыкания.

Минусы использования:

• низкий уровень защиты от возгорания нулевого проводника;
• возможность фазного напряжения;
• высокая стоимость установки и обслуживания;
• напряжение нельзя отключить автоматически;
• нет внешней защиты по току.

Система TT

ТТ предназначен для обеспечения высокого уровня безопасности. Устанавливается на электростанциях с низким техническим уровнем, например, где используются неизолированные кабели, электроустановки, находящиеся на открытом воздухе или закрепленные на опорах.

ТТ монтируется по четырехпроводной схеме:

• напряжение питания 3-х фаз смещено на угол 120° относительно друг друга;
• 1 общий ноль выполняет совмещенные функции рабочего и защитного проводника.

Преимущества ТТ:

• высокий уровень сопротивления деформации кабеля, ведущего к потребителю;
• защита от короткого замыкания;
• может использоваться в электроустановках высокого напряжения.

Недостатки:

• сложное устройство молниезащиты;
• невозможность отследить фазы короткого замыкания электрической цепи.

Системы с изолированной нейтралью

При передаче и распределении электрического тока потребителям используется трехфазная система. Это позволяет гарантировать симметричность и равномерность распределения токовой нагрузки.

Такое устройство создает режим, предполагающий использование коробки трансформаторов и генераторов. Его нейтральные точки не оборудованы контуром заземления.

Изолированный тип нейтрали применяют в силовой цепи при соединении вторичных обмоток трансформаторных установок по схеме треугольника и при отсутствии питания при аварийных ситуациях. Такая сеть представляет собой замещающую цепь.

Изолированная нейтраль способствует пробитию изоляционного покрытия при КЗ и возникновению КЗ в других фазах.

Система IT до 1000 В обеспечивает заземление через высокий уровень сопротивления и оснащена нулевым источником питания.

Все наружные элементы электроустановки, выполненные из токопроводящих материалов, заземляются. Среди преимуществ можно выделить низкие показатели утечки тока при однофазном коротком замыкании электрической сети. Установка с таким механизмом может работать долго даже в аварийных ситуациях. Разницы между потенциалами нет.

Недостаток: токовая защита не срабатывает при замыкании на землю. При работе в режиме однофазного короткого замыкания возрастает вероятность поражения электрическим током при прикосновении ко второй фазе установки.

Из чего состоит конструкция заземляющего устройства

Вы должны сначала ознакомиться с элементами, которые составляют ваш дизайн. Типовой контур заземления представляет собой конструкцию из трех стальных заземлителей, вбитых в землю по углам траншеи, вырытой на глубину примерно 0,7-0,8 метра. Заземлители могут быть стальными уголками или омедненными стержнями.

Длина погруженной в землю части заземлителей должна быть не менее 2,5 метров. Точные значения этих параметров выбирают с учетом характера грунта в месте прокладки контура и климатических условий местности. Подробнее о контуре заземления и его монтаже вы можете узнать в нашей статье «Контур заземления, что это такое и как он работает».

Части стальных заготовок, выступающие из земли на 10-15 см, сваривают металлическими пластинами шириной 40 мм (толщиной не менее 4 мм). В верхней части одного из вертикальных электродов устроена контактная площадка в виде приваренного к нему болта с резьбой. На нем с помощью гайки закрепляют выходящий из корпуса заземляемого устройства конец медной шины, сечение которой должно быть не менее 6 кв мм.

Дополнительная информация: Для уменьшения сопротивления цепи стока аварийного тока это соединение иногда пропаивают.

Внешний контур заземления

После завершения основных работ траншея с размещенной в ней конструкцией засыпается предварительно отсыпанной землей, из которой удаляются ненужные камни и мусор.

Согласно требованиям ПУЭ, любая система заземления должна соответствовать техническим нормам относительно максимально допустимого сопротивления току утечки. Его значение должно быть:

1. менее 8 Ом в промышленных сетях с фазным напряжением 220/127 Вольт;
2. менее 4 Ом для линейных напряжений 380 вольт;
3. не более 30 Ом в домашних сетях (этот показатель считается максимально допустимым).

Медная жила, проложенная из конструкции зарядного устройства, закрепляется вторым концом на специальной планке, установленной на распределительном щите объекта (в частности, дома). Она называется главной заземляющей шиной (ГЗШ) и предназначена для сборки всех защитных проводников в одном месте. От него отделяются медные жилы непосредственно к потребителям (через штекеры к корпусам приборов).

Модульно-штыревое заземление

Цепь заземления загородного дома можно организовать на основе модульно-штыревого метода. Система чрезвычайно устойчива к коррозии, при монтаже не используется сварка. Штыревой заземлитель собирается из стальных стержней длиной до 1,5 м с резьбовым соединением. Вибромолотом (перфоратором) со специальной насадкой в ​​грунт вбивают омедненные штыри (или с верхним слоем из нержавеющей стали). Электроды (штыри) установлены глубоко, поэтому параметры схемы не зависят от сезонных изменений. Комплект обычно приобретается готовым к использованию в монтажной компании. Дороговизна такой схемы оправдана ее долговечностью: срок службы омедненных стержней достигает 30 лет.

Контур из черного металла

Эта конструкция имеет ограниченный срок службы (от 5 до 10 лет из-за коррозии); со временем сопротивление цепи значительно ухудшается. Допустимо использование листового металла черного цвета с антикоррозийным покрытием, но необходимо следить, чтобы покрытие не было диэлектриком.

Виды контуров заземления

В многоэлектродных системах заземлителей есть 2 конструкции стержней. У каждого есть свои достоинства и недостатки.

Треугольник

В этом варианте вертикальные электроды размещены в вершинах равностороннего треугольника. Минимальное расстояние между ними 1,2 м, оптимальное равно длине стержней.

Если вы установите электроды ближе 1,2 м, они будут влиять друг на друга, увеличивая сопротивление распространения.

Преимущества треугольной схемы:

1. Простая установка. Работы по установке и соединению стержней производятся в просторном приямке.
2. Надежность. Если один из мостов разрушен, все 3 электрода остаются подключенными к цепи.
3. Компактность. Треугольные заземлители при прочих равных условиях занимают наименьшую площадь.

Линейный контур

В этом варианте электроды располагаются по прямой линии. Такой контур лишен преимуществ треугольного, но его можно увеличить.

Линейные заземляющие устройства применяются для оснащения объектов, где предполагается расширение сети с ростом энергопотребления в ближайшем будущем.

Как выглядит заземление на практике

Чтобы понять, что такое заземление, надо не только знать его назначение, но и понимать его устройство. Что такое защитное заземление и как оно работает? Этот вопрос рано или поздно возникает у тех, кто сталкивается с электричеством. На самом деле мы видим это довольно часто, просто не обращаем внимания. Заземляющий проводник, непосредственно контактирующий с землей, состоит из трех стержней (может быть и больше, в зависимости от свойств грунта), вбитых в землю на одинаковом расстоянии друг от друга. Они являются вершинами равностороннего треугольника и соединены между собой проводником (металлической лентой).

Внешние части заземления (шины, провода, кабели) имеют другой цвет, чем основная электрическая цепь. На них чередуются зеленовато-желтые полосы. Как и любое устройство, заземление имеет свои критерии качества. Главное сопротивление и чем оно ниже тем соответственно лучше. Его можно улучшить несколькими способами:

• увеличить количество вертикальных заземлителей (штырей);
• увеличить глубину штифтов.

Поскольку ток всегда течет по пути наименьшего сопротивления, а эти методы уменьшают его, качество заземления улучшается и обеспечивается лучшая защита.

Как выглядит заземление.

Выполнение расчетов

На этапе проектирования заземлителя необходимо подобрать его параметры таким образом, чтобы сопротивление устройства находилось в допустимых пределах. Для этого выполните ряд вычислений.

Сопротивление грунта

Сопротивление распределению нагрузки для одного стержня рассчитывается по формуле:

Ro = (Peq/2π*L) *{ln(2L/d) + 0,5 ln((4T + L)/(4T – L)}

Если электрод помещен в неоднородный грунт (2 слоя), сопротивление рассчитывается по формуле:

Peq = (Ψ*P1*P2*L)/(P1(L – H + tg) + P2(H – tg)), где

• Ψ – коэффициент, учитывающий сезонность;
• P1 и P2 – удельное сопротивление первого и второго слоев грунта, Ом/м;
• H — толщина верхнего слоя, м;
• Т – глубина погружения стержней;
• Tg — глубина вертикального штифта (расстояние от вершины заземлителя до поверхности земли).

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

Минимальная длина стержня 2,5 м. В таком состоянии основание электрода со 100% гарантией будет находиться ниже отметки промерзания грунта, где в течение всего года сохраняется приемлемая устойчивость к рассеивающим нагрузкам.

Способ расчета количества стержней зависит от того, из чего состоит заземлитель.

Если только от вертикальных электродов, применяйте формулу:

No = Ro *Ψ/Rн, где

Rн – сопротивление растеканию, рекомендованное стандартами.

Если конструкция имеет горизонтальные элементы, количество стержней составляет:

N = Ro/(Rv*ηv), где

ηв – коэффициент использования заземлителя, учитывающий взаимное влияние электродов друг на друга.

В линейной конструкции она больше, поэтому результат расчета округляется.

Нормы и требования

В зависимости от ПУЭ в качестве электродов могут применяться:

• полоса сечением 48 квадратных миллиметров;
• прут – от 10 м2 миллиметра;
• уголок толщиной 4 мм;
• труба диаметром 2,5 см и более с толщиной стенки 3,5 мм и более.

Такие размеры принимаются для обеспечения долговечности стержней в течение 5-10 лет.

Глубина забивания штырей

Согласно ПУЭ (глава 1.7.) минимальная глубина погружения стержня составляет 0,7 м. Полоса, соединяющая вертикальные заземлители, размещается на ребре.

Заземление и молниезащита

ПУЭ предписывает присоединение цепей защитного заземления электроустановок и молниезащиты второй и третьей категории, то есть всех объектов, кроме взрывоопасных. Связь осуществляется не менее чем 2-мя проводниками (ПУЭ, п.1.7.55).

Если цепи разомкнуты, в момент удара молнии может произойти разрыв между молниеотводом и домашней электросетью. Это приведет к выходу из строя электроники, возгоранию или разрушению некоторых предметов, в том числе пластиковых водопроводных труб.

Естественное и искусственное заземление

Естественный заземлитель – это объект или сооружение, имеющее надежный контакт с землей благодаря своим функциям. В эту категорию входят:

• водопроводные и отопительные трубы, проложенные прямо в земле;
• любая металлическая конструкция и ее элементы, имеющие хороший контакт с землей;
• сварка кабельных оболочек и т.п;
• металлические закладные и шпунты и др.

Это стоит заметить! В этом случае обустройство функционального заземления не потребует особых усилий, так как элементы естественного заземлителя уже готовы к подключению заземлителей.

Естественное заземление

В ситуации, когда таких систем не найти, приходится заниматься установкой самодельной памяти.

Искусственным заземлением считается заведомо организованный электрический контакт двух тел, одно из которых является защищаемым устройством, а второе представляет собой так называемый «контур заземления». Этот компонент представляет собой особую распределенную (иногда точечную) конструкцию на основе металлических стержней, заглубленных в землю.

Как правило, в качестве вертикально забитых электродов используют стальные прутки диаметром до 12 мм и длиной не менее 2,5 метров. Для обустройства горизонтальных перемычек, обеспечивающих электрический контакт между двумя корпусами, берутся металлические уголки 50х50х6 мм и длиной 2,5-3 метра (их можно заменить трубами диаметром около 6 мм и более).

2 типа устройств заземления, разработанные по научным рекомендациям для частного дома

Домашние умельцы, начитавшиеся в интернете упрощенных рекомендаций, часто допускают серьезные ошибки при установке схемы ЗУ своими руками. Важно понимать, что только конструкции, отвечающие требованиям достижений науки, могут надежно обеспечить электробезопасность дома.

Для самостоятельного изготовления схемы необходимо соблюдение требований ПУЭ, установленных в главе 1.7.

Вам нужно будет рассчитать его размеры и глубину конкретно для условий вашей местности, исходя из круглогодичного прочностного состояния грунта и множества других факторов. Им нельзя присвоить среднее значение.

После монтажа схемы необходимо будет провести контрольные замеры и при необходимости внести коррективы в конструкцию. Возможно, потребуется принести дополнительный электрод.

Однако этот процесс можно значительно упростить. Современная промышленность выпускает модульный заземляющий штифт, который продается в виде готового к сборке комплекта.

Его установка на большую глубину относительно проста благодаря использованию специальных мощных буров.

Штыревое заземление монтируется достаточно быстро, но его покупка обходится дороже.

Обе технологии сборки этих ЗУ описаны в отдельной статье в моем блоге. Я приглашаю вас взглянуть.

Почему заземляющее устройство не всегда работает эффективно и как повысить электрическую безопасность жилого дома

Если проанализировать режимы работы памяти, то тут вообще проблем нет, да и хозяина дома этот вопрос практически не волнует. Поэтому более подробно рассмотрим работы по заземлению в аварийных ситуациях, когда через них протекают большие токи короткого замыкания или другие повреждения.

Нас должно интересовать поведение памяти, когда:

• молния попала в дом, линию электропередачи или просто близлежащую землю;
• появление токов утечки через поврежденную изоляцию прибора;
• работа без перерыва.

Как заземление защищает здание от удара молнии

В системе молниезащиты здания мощный грозовой разряд попадает в молниеотвод и проходит на молниеотвод, а затем через заземляющее устройство стекает в потенциал земли, не проходя через здание.

Эти три элемента работают последовательно. Кроме того, каждый из них должен надежно передавать большое количество энергии, оставаясь при этом целым, не перегорая. В противном случае молния пройдет в дом.

Однако необходимо учитывать еще один момент: воздействие атмосферного электричества может приходиться не только на громоотвод, но и на:

1. линия подачи приточного воздуха;
2. близлежащие деревья или строения;
3. земля.

Во всех этих ситуациях на входе в здание появится импульс перенапряжения порядка 6 кВ. Это может вызвать много проблем. Поэтому его постепенно снижают в трех зонах здания различными классами модульных УЗИП — устройств защиты от перенапряжения.

В ограничении импульса перенапряжения важную роль играет качество установки заземления.

Какая роль отведена заземляющему устройству в защитах с УЗО и дифавтоматами

Элемент сравнения фаз выключателя дифференциального тока постоянно рассчитывает момент возникновения тока утечки.

Когда фазный потенциал перешел на корпус заземленного прибора, УЗО немедленно обнаружит возникшую утечку и отключит питание поврежденного оборудования.

Если корпус изолирован от земли и есть опасный потенциал, то утечки просто не будет, то и УЗО не сработает. В этой ситуации человек может создать путь тока через свое тело. Только в этом случае защита отключит питание.

Вот как способы подключения УЗО и контура заземления влияют на безопасность человека:

• в первом случае обычно исключается поражение электрическим током (системы заземления ТН-С, ТН-КС, ТТ);
• во втором (TN-C): пострадавший попадает под действие тока на время, необходимое для того, чтобы защита вычислила утечку и быстро отключила питание.

УЗО и дифавтомат выполняют свои защитные функции даже в двухпроводной цепи питания, существенно ограничивая воздействие тока на пострадавшего.

Таким образом, память усиливает защитные функции модулей, работающих с элементом сравнения фаз.

Для чего применяются УЗО и дифавтоматы

Просто заземлить устройства — это хорошо, но еще лучше обеспечить дополнительную защиту. Для этого они изобрели устройство защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы.

Дифавтомат – это устройство, которое совмещает в своей коробке УЗО и обычный автоматический выключатель, благодаря чему вы экономите место в электрощите.

УЗО – реагирует только на токи утечки. Принцип его работы следующий: он сравнивает величину тока по фазе и по нулевому проводу, если часть тока утекла на землю, то моментально реагирует, отключая цепь. Они отличаются чувствительностью от 10 до 500 мА. Чем чувствительнее УЗО, тем чаще оно будет срабатывать даже при незначительных протечках, но не стоит устанавливать слишком грубое для дома УЗО.

Принцип работы безопасной схемы простыми словами:

При попадании фазы в корпус заземленного электрооборудования между фазным проводом и корпусом начинает протекать ток. Затем УЗО замечает, что по горячему проводу прошел ток, часть тока должна куда-то пройти, а меньший ток вернулся по нулевому проводу, после чего эта цепь отключается. Поэтому он защищен от поражения электрическим током.

Если вы установите УЗО в двухпроводную электрическую цепь без заземляющего проводника и есть вероятность того, что где-то есть утечка тока, то оно сработает только после прикосновения к этому месту и ток потечет на землю через вас. В этом случае вы также будете в безопасности.

Все действия, описанные в этой статье, можно выполнить самостоятельно, но, как мы уже говорили, будет лучше, если их будут проводить квалифицированные электрики, знающие все правила проведения монтажных работ, а также технику безопасности

Схема без заземления и УЗО

При нарушении изоляции проводника в металлическом корпусе электроприбора появляется фаза. Если току некуда идти дальше, при соприкосновении человека с корпусом электроприбора разряд будет проходить через тело. Последствия будут зависеть от многих факторов и результаты могут быть разными, от испуга до перебоев в работе сердца.

Без заземления фаза на поверхности прибора с поврежденной проводкой останется до отключения вводного автомата.

УЗО в схеме без защитного проводника (TN-C)

В такой системе при нарушении изоляции проводника УЗО сразу не сработает, так как не возникнет ток утечки. Но как только человек прикоснется к поврежденному устройству, часть тока пойдет на корпус, и УЗО сработает.

Даже без наличия земли ток будет протекать через тело человека только до тех пор, пока УЗО сработает, обычно это десятые доли секунды. В результате возможны болезненные ощущения, но летального исхода, скорее всего, удастся избежать.

Схема с защитным проводником (TN-S и TN-C-S) и УЗО

Если электроприбор контактирует с контуром заземления и подключен через УЗО, то при коротком замыкании фазного провода с металлическим корпусом электроприбора сразу появляется утечка тока (уходящая на землю). УЗО срабатывает и разрывает цепь.

Газовый котел и УЗО

В первую очередь нужно понимать, что заземление газового котла в частном доме необходимо проводить в обязательном порядке без исключений.

Заземление газового котла и установка УЗО выполняются одновременно. Это необходимое условие при подключении газа к жилому дому, так как в процессе эксплуатации на корпусе газового котла образуются поверхностные напряжения.

Заземление газового котла в частном доме предотвратит порчу дорогостоящего электронного оборудования и предотвратит возгорание, вызванное статическим электричеством. Эта мера, учитывая высокую взрывоопасность газа, служит дополнительной защитой от пожаров.

Роль заземления в ограничении высокочастотных помех современных электронных устройств

Компьютеры, микроволновки и прочее
приборы с импульсными источниками питания рассчитаны на надежную работу по трехпроводной схеме с заземляющим проводником PE.

Если их подключить к обычной двухпроводной схеме, которая до сих пор распространена в наших старых домах, то 110 вольт можно измерить относительно вашего тела и земли, например близлежащего водопроводного крана или радиатора.

Это объясняется конструкцией фильтров, предназначенных для подавления высокочастотных помех.

Заземляющий контакт его силовой вилки через провод надежно соединен с металлическим корпусом, а последний через конденсаторы фильтра подключен к рабочей фазе и нулевому потенциалам.

За счет сформированного таким образом емкостного делителя в корпусе присутствует половина фазного напряжения сети. Однако в трехпроводной схеме этот потенциал надежно отводится через РЕ-проводник на цепь здания, что обеспечивает безопасность использования устройства.

В двухпроводной цепи нет земли, некуда стекать потенциал. Когда происходит контакт между человеком и землей, ток будет проходить через наше тело.

Поэтому исключите эту возможность, хотя бы отодвинув такое оборудование от заземленных конструкций.

Чем опасен обрыв нуля в трехфазной схеме TN-C

Это еще один случай, когда электрики из энергоснабжающей организации могут доставить своим клиентам большие проблемы. Это характерно не только для сети TN-C, но и для TN-CS.

Более подробно эта тема раскрыта в статье о формуле электрического напряжения. В этой ситуации нас может спасти только реле РКН. Без их использования могут сгореть холодильники, микроволновые печи и другие дорогостоящие приборы.

Это еще одна веская причина для перехода на современную систему заземления TN-S с более безопасным подключением заземляющего устройства.

Заканчивая статью, рекомендую посмотреть видео владельца Алекса Жука «Что такое заземление», где простыми словами он показывает свою роль в ликвидации аварийных процессов.

Отсутствует заземление, что делать

Если дом старый и проводка не модернизировалась, то в электрической цепи такого здания нет заземляющего канала. В такой ситуации невозможно создать защиту металлических поверхностей приборов от электрического тока. Однако на этот случай еще существует способ защиты электрических цепей в аварийных ситуациях, например при коротком замыкании, он называется НУЛЕВОЙ.

Каковы различия? Если при защитном заземлении защищают металлические поверхности и отводят ток на землю через общую шину, то при заземлении «земляного» канала устройства или розетки его канал соединяется с нулем (нулевым проводником электропроводки).

Основное отличие состоит в том, что в схеме зануления в аварийной ситуации устройство, поверхности которого находятся под напряжением из-за «пробая» изоляции, отключается от сети. Поэтому зануление не полностью защищает от поражения электрическим током, но минимизирует воздействие на человека из-за мгновенного отключения электроэнергии.

Если многоквартирный дом невозможно заземлить из-за применения проводки типа TN-C, то необходимо использовать метод заземления. Если есть возможность прокладки новой современной проводки, например, в частном доме, то необходимо провести работы по созданию контура защитного заземления.

Если прибор не заземлить

О каких возможных авариях идет речь и что необходимо заземлить? На его корпус может попасть опасное напряжение в случае поломки устройства. Какие опасные вещи могут произойти, если дело не будет основано? Если в этих условиях человек соприкоснется с корпусом устройства (например, речь может идти о стиральной машине), он будет удивлен, ведь тело человека имеет конечное электрическое сопротивление, и через пол, и вокруг предметов , он каким-то образом подключен к нулевому проводу сети (который обычно заземлен, незаземленная нейтраль).

А так как ток стремится замкнуть цепь, то (ток), стремящийся к нулевому проводу (и к земле) будет протекать через человека; это поражение электрическим током, которое может привести к летальному исходу. Поэтому для защиты от подобных проблем корпуса электроприборов заземляют: заземляют через заземлитель.

Что даст заземление прибора

Теперь при соединении корпуса прибора с заземлителем и нейтралью, если фазное напряжение упадет на корпус, он сразу закоротит фазную цепь на ноль. Это приведет к срабатыванию автоматического выключателя до того, как кто-либо успеет прикоснуться к корпусу устройства с опасным напряжением. Это защитная функция заземления.

Также, как отмечалось выше, сопротивление заземляющего проводника минимально, оно составляет доли ома, а значит, даже при задержке срабатывания автоматического выключателя потенциал в корпусе устройства будет практически равным к потенциалу заземляющего проводника, то есть земли. А если человек стоит на земле, то течение его не сотрясет.

Заземляем сами

При прокладке контура защитного заземления в первую очередь необходимо выбрать тип контура, по которому будут проводиться работы. Опытные мастера рекомендуют выбирать схему типа TN-CS. Основное его преимущество в том, что оборудование имеет непосредственный контакт с землей. Нулевой и заземляющий контакт выполнены проводником, а на входе в щит разделены на 2 отдельных. Эта схема обеспечивает надежную защиту, поэтому нет необходимости устанавливать УЗО, достаточно простых автоматов. Однако согласно ПУЭ обязательным является выполнение требований по механической защите общей нейтрали и заземления (PEN), а также создание дополнительных резервных заземлений на опорах на расстоянии 200 м или 100 м.

Создать контур защитного заземления довольно просто, если следовать приведенным ниже правилам. В первую очередь для создания схемы необходимо выбрать схему защитного заземления, их существует несколько видов, наиболее надежные и удачные:

• закрытый (выполняется, как правило, в виде треугольника);
• линейный.

В замкнутой схеме все заземлители вкапываются в землю, располагаются на одной глубине и соединяются между собой металлической перемычкой. Основное преимущество – работоспособность при поломке (вследствие коррозии или других воздействий) металлического моста.

В линейной цепи проводники выстраиваются в линию и соединяются между собой последовательной перемычкой. Эту схему создать немного проще, но у нее есть недостаток: если перемычка повреждена, вся система выходит из строя.

Какие проводятся работы при монтаже заземления

Весь процесс создания контура заземления делится на следующие этапы:

• После определения безопасной глубины сооружения (где грунт всегда влажный) выкапывается траншея.
• Металлические стержни (заземляющие электроды) закапывают в землю.
• Собирается контур заземления — стержни, расположенные в ряд или в виде фигуры (обычно треугольника), соединенные лентой или трубами, сваренными последовательно.
• Контур дополнительно приварен к токоотводу стальной лентой.
• Готовый заземлитель подключается к электрощиту, траншея засыпается.

При установке грамотные специалисты учитывают некоторые важные нюансы:

• Контур должен располагаться ниже линии промерзания почвы. В противном случае, когда вода в земле превратится в лед, земля перестанет проводить ток и заземление не сработает.
• Заземлители красить нельзя, так как слой краски является диэлектриком и контакта цепи с землей не будет.

Земляные работы

На месте установки роют яму глубиной 0,7 м, а часто в целях экономии используют вырытую траншею для прокладки кабеля от ЛЭП до дома.

Установка конструкции

Затем действуют в следующей последовательности:

1. Вертикальные электроды закапывают на дно скважины.
2. Приварите горизонтальные перемычки так, чтобы они оказались на дне отверстия.
3. Удалите окалину со швов, при этом проверяя их качество ударами молотка.
4. Швы промазывают битумом и обматывают смоляной лентой в половину нахлеста, а если грунт агрессивный, то в 2 слоя.
5. Прикрепите заземляющий провод к одному из электродов.
6. Выемку засыпают безщебеночной землей и камнями, утрамбовывая ее слоями.

Если кабель не имеет изоляции, его обматывают смоляной лентой на 300 мм ниже земли и на 200 мм выше.

Стержни погружают в землю путем забивания, вдавливания или завинчивания (круглое сечение). Используйте сваебойную установку или установку ПЗД-12.

Перед завинчиванием к стержню приваривают спирально закрученный лентовидный ввод наконечника.

После монтажа конструкции составляется акт на скрытые работы со схематическим рисунком, показывающим крепление электродов к видимым стационарным ориентирам на поверхности.

Ввод в дом

Заземлители заводятся в дом не менее чем в 2-х местах. Их размещают вдоль стен на высоте 0,4-0,6 м от земли, отступая от других поверхностей на 50-100 см. Шаг креплений 0,6-1 м.

Прилегание к стене допускается только в сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды. В остальных случаях используются опоры, обеспечивающие наличие зазора между проводником и конструкцией.

Если в качестве заземлителя выступает полоса, ее шипуют с помощью строительно-монтажного пистолета. При наличии закладных на строительных конструкциях его можно к ним приварить.

Проверка и контроль

Даже самые совершенные методы расчета сопротивления рассеянию не могут учесть все факторы и точно предсказать его значение. Поэтому после монтажа системы ее удельное сопротивление проверяют специальными омметрами с малым входным сопротивлением, например, М-416 или Ф-4103.

Эти работы проводятся уполномоченной организацией и по их результатам составляется акт. Это основа для ввода системы в эксплуатацию. Со временем сопротивление распространению может увеличиваться.

Этому способствуют:

• коррозия основных металлов и сварных швов;
• изменение состава почвы;
• уменьшение влажности, например, из-за изменения характера стока грунтовых вод после земляных, мелиоративных или других работ.

Поэтому необходимо периодически приглашать специалистов для измерения удельного сопротивления цепи. Для частного дома рекомендуемый временной интервал – 3 года.

Соблюдение техники безопасности

Перед выполнением любых работ с заземляющим устройством необходимо выполнить одно из двух действий:

• обесточить дом;
• отсоедините заземляющий провод от главной шины.

Заземленные части электроустановок могут оказаться под напряжением в любой момент, в том числе и при контурных манипуляциях. Если его не отключить, пользователь получит удар током.

Перед проведением работ на электрощите дом также необходимо обесточить. После выключения машины убедитесь в отсутствии напряжения с помощью индикатора фаз (индикаторная отвертка).

Что делать при замене старой проводки с заземлением TN-C

В большинстве домов старого жилого фонда установлена ​​двухпроводная система электроснабжения. Если заземление и устанавливалось, то выполнялось оно по схеме TN-C, в которой используется один «нейтральный» проводник для выполнения двух задач: рабочей (для работы электроприборов и устройств) и защитной (для сохранности оборудования) от электрической сети).

По сути, такая система надежно защищает электрическую цепь в целом, но практически не оставляет электроприборы и их владельцев. Также во влажную погоду такое подключение может привести к скачкам напряжения даже при защитном отключении; Известны случаи летальных исходов по аналогичным причинам.

При строительстве новых домов эта система не допускается; там, где он сохранился, рекомендуется по возможности пересечь систему TN-CS (на вводе в здание PEN-кабель снова заземляется с последующим разделением на PE и N). В аварийной ситуации проводник N отключается от сети, что избавляет от проблем бытовые приборы и их владельцев.

Переход на систему TN-CS в домах с изношенной электропроводкой оправдан из соображений безопасности.

Защита станков и электрооборудования в цехах

В соответствии с действующими правилами ПУЭ различные виды заземления в электроустановках до 1000 Вольт различают по принадлежности к той или иной системе. И в зависимости от типа заземляемых устройств различают следующие варианты:

• Защита типового машинного оборудования.
• Заземление электродвигателей и сварочных аппаратов.
• Защита мобильных установок и управляемых электроприборов.

В этом разделе рассматривается первый пункт списка, относящийся к станкам и другому оборудованию, установленному на производственных предприятиях.

Общеизвестно, что при работе на механическом оборудовании риск случайного контакта фаз с корпусом достаточно высок. Чтобы правильно заземлить машину в мастерской, потребуется позаботиться о следующих моментах:

1. Где находится контур заземления в рабочей зоне.
2. Какой толщины выбрать шину для соединения корпуса машины со схемой защиты.
3. Где находится стационарное заземление.
4. Какие барьеры можно использовать для ограничения доступа к опасным частям оборудования.

Все эти вопросы должен решать мастер-электрик, знакомый с расположением заземляющих устройств и полностью владеющий информацией о том, как подключить корпус машины к ЗУ. Следует знать, в частности, что для заземления электрооборудования в его конструкции предусмотрена специальная точка, к которой подключается заземляющая шина.

Правила заземления электродвигателя

В соответствии с действующими нормами электродвигатели также подлежат обязательному защитному заземлению.

Обратите внимание: Исключением из этого требования является размещение корпуса двигателя на металлическом основании с прямым заземлением.

Во всех остальных случаях его обязательно придется подключать специальной медной жилой к цепи заземления (фото ниже).

Схема заземления двигателя

В ПУЭ специально указано, что такое подключение должно быть у каждого электродвигателя, независимо от их количества в данной электроустановке.

Категорически запрещается последовательное соединение нескольких блоков в цепь заземления (в этом случае при обрыве линии в одном месте все двигатели теряют заземление).

Шпилька заземления на корпусе двигателя Шпилька заземления на клеммной коробке двигателя

Для правильной организации зарядного устройства необходимо предусмотреть отдельную (дополнительную) шину на шнуре питания 380 вольт. Один конец подключается к клемме «земля» распределительной коробки электродвигателя, а другой конец подключается непосредственно к корпусу силового шкафа.

Важно! При этом должна быть соблюдена последовательность установки заземления, согласно которой перед подключением кабеля электрощиток сначала подключают к зарядному устройству.

Сечение проводников, используемых в устройстве заземления электродвигателей, должно соответствовать нормам, приведенным в ПУЭ (см таблицу).

Таблица для выбора сечения заземлителей

Заземление сварочных аппаратов

При работе со сварочным оборудованием также обязательно заземление тела в соответствии с требованиями ПУЭ. Кроме этой части электроузла необходимо заземлить один из выводов вторичной обмотки трансформатора (к другому выводу подключается электрододержатель). Заземленная клемма в коробке обозначена соответствующим значком и снабжена устройством, надежно фиксирующим шину, отходящую от цепи защиты.

Схема заземления сварочного аппарата

Величина переходного сопротивления цепи защиты или зарядного устройства для сварочного оборудования не должна превышать 10 Ом. При необходимости повышения электропроводности заземляющей конструкции увеличивают площадь контакта всех соединений, в том числе и поверхности контакта с землей.

Как и в случае с рассмотренными выше электродвигателями, последовательное включение сварочных аппаратов в цепь заземления запрещается.

Защита передвижных установок

Все рассмотренное выше традиционно относится к обычному стационарному оборудованию. Иной подход наблюдается при необходимости заземления передвижных электроустановок, для которых требования по сопротивлению переходным процессам выполнить несколько сложно. В этом смысле ПУЭ позволяют увеличивать свое значение до предельного значения, равного 25 Ом.

Обратите внимание: В некоторых случаях допустимо использование имеющихся на объекте стационарных зарядных устройств в качестве заземления для движения.

Последнее требование справедливо только для автономных установок с изолированной от земли нейтралью (в качестве примера можно привести ГРПШ).

Этот тип заземляющего устройства традиционно используется для оборудования, которое не является источником питания для других установок и не склонно к искрению. Еще одна область его применения — передвижные установки, оснащенные собственными стационарными заземлителями, которые в настоящее время не используются. В связи с возможным образованием фрикционных соединений и изолированной от земли нейтрали мобильные установки с автономным электроснабжением подлежат периодическому контролю состояния защитной оболочки (изоляционного покрытия).

Защита электроприборов

Для обеспечения необходимого уровня защиты при работе с электрическими устройствами различного типа возможны следующие меры защиты:

1. надежная защита токоведущих частей, находящихся в открытом доступе;
2. усиление защитной изоляции ее удлинением;
3. ограниченный доступ к ящикам с оборудованием.

Также для этих целей можно использовать приведенные напряжения (если позволяют конструктивные особенности).

Для предотвращения нежелательных пробоев изоляции и попадания опасного напряжения в корпуса электроприборов применяют следующие «классические» методы:

• Наличие защитного заземления.
• Возможная система компенсации.
• Дополнительная (усиленная) изоляция токоведущих частей.

В ряде случаев ограничение проявляется в том, что такие образцы электрооборудования нельзя использовать в особо опасных помещениях (влажных или сильно запыленных). Если наряду с заземлением используются и другие способы защиты людей, работающих с приборами, то они не должны быть взаимоисключающими. Другими словами, ваши действия не должны снижать эффективность защиты, уже имеющейся и работающей в этом месте.

Применение элементов естественного заземления допускается только в ситуациях, когда исключается вероятность причинения значительных повреждений подземным сооружениям, связанных с протеканием через них аварийного тока.