Что такое защитное заземление – советы электрика

Зачем нужно заземление – ликбез по электробезопасности

Наличие заземляющего контакта в современных электророзетках стало привычным делом. Ему соответствует контакт на вилке любого электроприбора. Попробуем разобраться, зачем нужно заземление.

Что такое заземление

Заземлением называют подключение токопроводящих элементов, в норме не пребывающих под напряжением, к заземлителю — заглубленной в грунт металлической конструкции с низким электрическим сопротивлением. В качестве упомянутых токопроводящих элементов могут выступать металлический корпус электроустановки, рабочие органы машин или бытовых приборов и т.д.

Также заземляют экранирующие оплетки электрических кабелей.

Для чего нужно заземление

В зависимости от назначения, различают несколько видов заземления:

  • защитное;
  • функциональное;
  • для молниезащиты.

Защитное заземление обеспечивает безопасную эксплуатацию электроустановок.

Функциональное используется для работы прибора или схемы — играет ту же роль, что и нулевой проводник в электросети.

В системах молниезащиты заземлитель подключается к молниеприемнику.

Принцип работы

Контур заземления функционирует за счет способности грунта поглощать электрический заряд. Если корпус оборудования в результате пробоя изоляции оказался под напряжением, то заряд будет стекать в землю.

Когда пользователь коснется корпуса, ток все равно будет двигаться по пути наименьшего сопротивления, то есть через заземление, а не через тело человека.

Не будь заземления, в подобной ситуации пользователь получил бы электротравму.

Условием нормального функционирования заземления является низкое сопротивление заземлителя. Эта величина зависит от параметров грунта:

  • плотность;
  • влажность;
  • соленость;
  • площадь контакта с заземлителем.

Способность грунта впитывать заряд сильно падает при замерзании. Поэтому штыри заземлителя вбивают на глубину ниже отметки промерзания, зависящей от широты местности. Данные о глубине промерзания грунта для разных регионов Российской Федерации приведены в СНиП «Строительная климатология».

Наглядная демонстрация заземления

На каменистых, песчаных и вечномерзлых грунтах, в которые сложно заглубиться, применяют электролитические заземлители из Г-образной перфорированной трубы.

Внутри содержится реагент, формирующий соленую среду. Последняя характеризуется высокой проводимостью и низкой температурой замерзания.

Длинную часть заземлителя закапывают в неглубокую траншею, короткую выводят на поверхность. Ее используют трояко:

Другой современный вариант заземлителя — модульный. Состоит из множества секций, соединяемых резьбовым или иным способом. По мере забивания в грунт навинчиваются все новые и новые секции.

Обратите внимание

Так что такой заземлитель, в отличие от классического из нескольких штырей, можно установить на любую глубину. Соединяют секции по особым правилам и с применением токопроводящей пасты. При забивании используют особую насадку, защищающую резьбу от повреждений.

Модули выполнены из стали и покрыты медью или цинком, отчего их сопротивление падает, а срок службы увеличивается.

Электролитический и модульный заземлители стоят дорого, потому их традиционные аналоги остаются востребованными. Штыри в такой конструкции располагают по-разному:

  • в вершинах равностороннего треугольника рядом с объектом;
  • по углам объекта;
  • по периметру объекта.

Число стержней и расстояние между ними определяются расчетом.

Сопротивление заземлителя периодически проверяют. Максимально допустимая величина — 30 Ом.

Совокупная защита заземляющих устройств и предохранителей

Заземление не только отводит опасный ток, но при наличии аппарата защиты вызывает отключение аварийного оборудования.

При контакте фазного проводника с заземленным корпусом сеть работает в режиме, близком к короткому замыканию (КЗ), сопровождающемся резким увеличением силы тока в цепи.

На это реагирует выключатель автоматический (ВА), обязательно устанавливаемый на вводе электрической линии на объект.

Правда, подобное возможно лишь при очень низком сопротивлении заземлителя, что бывает крайне редко. В большинстве случаев вероятность отключения ВА довольно низкая.

К примеру, при сопротивлении заземлителя в 10 Ом ток в цепи составит I = 220 / 10 = 22 А. Автоматы, согласно требованиям ГОСТ, выдерживают в течение часа ток, в 1,42 раза превышающий номинальное значение.

То есть автомат на 16 А при силе тока в 22 А не отключится в течение почти 60-ти мин (16 * 1,42 = 22,72 А).

Схема заземления

Более надежный автомат защиты — выключатель дифференциального тока или устройство предохранительного отключения (УЗО). Этот прибор сравнивает токи в фазном и нулевом проводниках и при обнаружении разницы, свидетельствующей об утечке, разъединяет цепь. По чувствительности, то есть минимальной величине утечки тока, вызывающей срабатывание, УЗО делятся на несколько категорий:

  1. Защищающие от поражения электротоком: 10 мА – устанавливаются в помещениях с высокой влажностью и 30 мА – в сухих.
  2. Противопожарные – на 100, 300 и 500 мА.

Противопожарные УЗО применяют на объектах, где короткое замыкание может вызвать пожар. Ими защищают участки сети, где поражение током практически исключено, например, цепи освещения.

УЗО и ВА не являются взаимозаменяемыми. ВА защищает от коротких замыканий и перегрузок, УЗО — от поражения электротоком. В идеале ввод и каждая группа потребителей должны быть защищены и ВА, и УЗО.

Заземленное неэлектрическое оборудование

К заземлителю подключаются и конструкции, никак с электричеством не связанные:

  1. Ограждения и прочие конструкции на эстакадах и галереях, в которых при разряде молнии на близком расстоянии наводится опасная разность потенциалов. То же может произойти с трубопроводом или емкостью, содержащими горючее вещество. Из-за наведенного напряжения возможно искрение с последующим взрывом, потому такие конструкции также заземляют.
  2. Изделия, в которых в процессе эксплуатации накапливается статический заряд. В основном это трубопроводы и емкости: статическое электричество образуется из-за трения частиц транспортируемой среды. По этой причине ограничивают скорость подачи топлива в авиалайнеры.
  3. Трубопроводы значительной протяженности. В соответствии с законом электромагнитной индукции, в таких трубопроводах при изменении магнитного поля Земли, а оно всегда нестабильно под действием солнечного ветра, образуются так называемые блуждающие токи. Потому их подключают с определенным шагом к заземлителям.

Занулением называют подключение токопроводящих частей электроустановки к глухозаземленной нейтрали источника тока (к нулевой жиле). Ее сопротивление намного меньше сопротивления заземлителя. Потому при замыкании фазы на зануленный корпус устройства гарантированно возникает ток КЗ, приводящий к срабатыванию автоматического выключателя.

В наиболее распространенной системе заземления типа TN одновременно осуществляется и заземление, и зануление.

Подключение к нулевой жиле осуществляется выше УЗО. Иначе токи в фазном и нулевом проводниках после замыкания фазы на корпус останутся равными и аппарат защиты не сработает.

О системах заземления

Применяют несколько систем заземления, обозначаемых комбинацией букв. Буквы имеют следующее значение:

  • I: изолированный проводник;
  • N: имеется подключение к глухозаземленной нейтрали;
  • Т: имеется подключение к заземляющему проводу.

Основных видов систем заземления три:

  1. Тип IT — система с изолированным нейтральным проводом. В данной системе провод заземления изолирован от нейтрали либо контактирует с ней через резистор с высоким номиналом или воздушный промежуток. В жилых домах не применяется. Предназначена для подключения приборов, предъявляющих особые требования к безопасности и стабильности. В основном используется в лабораториях и лечебных учреждениях.
  2. Тип TT — система с независимыми заземлителями. Оптимальный вариант для частных и хозяйственных строений. Предусматривает использование двух заземлителей – для источника электротока и металлических элементов системы, не имеющих защиты. Провод заземления (РЕ) в этой системе независим, а его работоспособность на участке между оборудованием и трансформатором улучшена. Возможны сложности при подборе диаметра для собственного заземлителя. Этот недостаток компенсируется путем устройства системы защитного отключения.
  3. Тип TN. Провод заземления в такой системе совмещен с нейтралью, потому при пробое фазы на корпус происходит КЗ и автомат разъединяет цепь. Этим обеспечивается высокий уровень безопасности.

Различные системы заземления

Системы TN получили наибольшее распространение. Есть три их подвида:

  1. TN-S: вариант с нулевым и разделенным рабочим проводником. С целью повышения безопасности вместо одного нулевого провода применяется два: один используется как защитный, второй — как нейтральный с подключением к глухозаземленной нейтрали. Такая система обеспечивает наилучшую защиту от поражения током.
  2. TN и TN-C-S: вариант с PEN-проводом и парой нулей. К оборудованию подключается нулевой провод, расщепленный на жилы PE и N.
  3. В TN-C-S после разделения устанавливается второй заземлитель, чем обеспечивается бесперебойная работа системы.

Достоинства системы TN:

  • устройство довольно простое;
  • осуществляется защита от разрядов молнии;
  • для защиты проводки достаточно установить автоматы от замыкания.

Недостатки:

  • существует вероятность перегорания нуля снаружи с последующим пробоем металлических корпусов оборудования;
  • требуется оборудование для уравнивания потенциалов.

Система TN мало подходит для сельских населенных пунктов.

От правильности организации заземления подчас зависят жизни людей. Под организацией подразумевается не только устройство, но и своевременный контроль сопротивления заземлителя. Из-за окисления или изменения параметров грунта оно может оказаться завышенным, вследствие чего защитный эффект заземления будет утрачен.

Источник: https://proprovoda.ru/provodka/zazemlenie/zachem-nuzhno.html

Защитное заземление

За время существования советской электроэнергетики построено немало электроустановок, заводов, фабрик, электрифицировано жилых и общественных зданий.

Для их питания используется система, называемая TN-C, в которой, помимо трех фаз, используется проводник, называемый ранее «нулевым». Теперь, по новым ПУЭ, он именуется PEN. В нем совмещаются функции защитного и рабочего проводника.

На трансформаторных распределительных подстанциях, на вводах в здания и на опорах ВЛ к нему присоединяются контура заземления.

Система заземления TN-C

Основным контуром для заземления проводника PEN является контур на подстанции, остальные же называются «повторными». Требование к ним мягче: если на ТП при напряжении 380 В сопротивление контура заземления не превышает 4 Ом, то на опорах – 30 Ом, а сопротивление контура повторного заземления на вводе в здание не нормируется.

Важно

В производственных цехах предприятий без контура заземления работать нельзя. С ним требуется соединить корпуса всех электроаппаратов: распределительных щитов, электродвигателей, а также металлоконструкции, поддерживающие и механически защищающие кабельные линии.

Для этого по периметру здания по стене крепится стальная полоса, к которой такими же полосами или гибкими связями подключалось заземляемое оборудование.

Полоса эта соединяется с контуром заземления, к нему же подключена нулевая (а ныне – PEN) шина распределительного устройства на входе в здание.

Полоса заземления в здании

По сути, это получается очень похоже на систему TN-S, в которой разделены функции защитных и рабочих проводников. Нулевые жилы кабелей, питающих электрооборудование, используются для проведения рабочего тока, а в случае замыкания фазных рабочих проводников на корпус в дело вступает стальная полоса, отводя опасный для жизни потенциал в землю.

Но так получается не всегда. Полосу эту нельзя протянуть по всем помещениям.

С ней невозможно соединить все корпуса светильников и металлические части, которые могут в случае аварии оказаться под напряжением.

С появлением бытового электрооборудования, требующего подключения к контуру заземления через вилку питания, появились и розетки с заземляющим контактом. А для них понадобился дополнительный проводник.

Защитное зануление и его недостатки

Корпуса светильников и некоторых других электроаппаратов раньше заземлялись путем зануления: преднамеренного соединения в месте подключения с нулевым проводником. Чем это опасно? Сети питания здания или производственного цеха очень разветвленные и протяженные.

Нагрузка распределяется по фазам несимметрично, а посему потенциал нулевого провода относительно земли равен нулю только рядом с вводным электрощитом, где выполнено его соединение с контуром заземления. Чем дальше от РУ, тем большая вероятность возникновения опасного потенциала.

Читайте также:  Схема подключения выключателя с регулятором яркости - советы электрика

А при обрыве нулевого проводника на его участке, оставшемся без связи с РУ, напряжение достигает 380 В.

Отличие зануления от заземления

К тому же никто не застрахован от ошибок в результате ремонта или обслуживания электроустановок. Существует вероятность того, что электрик перепутает фазный провод с нулевым. До момента обнаружения ошибки зануленные корпуса будут представлять опасность для жизни окружающих.

Разделение PEN-проводника на рабочий и защитный

Итак, основным недостатком системы TN-C является невозможность соединения всех корпусов электрооборудования с контуром заземления. Ведь в жилых зданиях его не выполнить совсем, а в производственных – только частично.

Выход из положения один – для заземления корпусов использовать дополнительный проводник, соединенный с контуром заземления и использующийся только для защиты.

Рабочий проводник изолируется от потенциала земли на всех участках сети и выполняет только функцию коммутации нулевого рабочего потенциала.

Система защитного заземления с разделением с какого-то участка функций нулевых проводников называется TN-C-S, а система с уже разделенными проводниками – TN-S.

Отличие зануления от заземления

Разделение PEN-проводника на рабочий (N) и защитный (РЕ) выполняется во вводном распределительном устройстве или на щитке ввода в здание или квартиру.

При этом в точке разделения шина РЕ подключается к контуру повторного заземления.

В частном или дачном доме выполнить контур повторного заземления труда не представляет, но как быть в квартире многоэтажного дома? Однозначного решения этого вопроса нет, споры на форумах не утихают до сих пор.

Опасности при разделении совмещенного защитного проводника на входе в квартиру:

  • появление на шине РЕ опасного для жизни потенциала при обрыве PEN-проводника за пределами квартиры;
  • появление потенциала фазы на РЕ-проводнике в квартире в случае ошибочной коммутации в распределительной сети в ходе выполнения ремонтных работ;
  • так как нагрузка многоквартирного дома несимметрично распределена по фазам (не все абоненты потребляют одинаковый ток при равном количестве квартир на фазу), то потенциал на PEN-проводнике относительно земли присутствует всегда;
  • связь с контуром заземления точки подключения квартиры к сети обеспечить невозможно.

Последний пункт стоит обговорить отдельно. Множество советов в интернете связано с обустройством собственного контура заземления: в подвале дома или на улице перед ним.

Выполнение этого совета невозможно: земляные работы частным лицам в подвале многоэтажек запрещены, а на территории города – и подавно. Под землей находятся все городские коммуникации: газовые и водопроводные трубы, силовые кабельные линии и линии связи.

Совет

Повреждение их при строительстве собственного контура заземление повлечет за собой административную ответственность.

Чтобы закопать свой контур, нужен проект, согласованный со всеми городскими службами. Это дорого и себя не оправдывает. А создание контура в подвале (если он есть) – ненадежно, так как:

  • связь с ним вводного щитка потребует длинного проводника, проложенного до требуемого этажа либо по стене здания, либо по существующим коммуникациям;
  • не исключено повреждение контура или хищение РЕ-проводника посторонними лицами.

Использование для связи с землей водопроводных или отопительных трубопроводов запрещено категорически. Часть трубопроводов может содержать пластиковые вставки, а наведение на них потенциала в случае аварийной работы сети приведет к гибели людей. Ответственность уже будет уголовной, а не административной.

Многоквартирные дома имеют молниезащиту. На крыше выполнена сетка из проволоки, а по углам здания к земле идут проволочные спуски. На высоте порядка двух метров от земли они механически защищены трубой. Использовать этот контур для заземления электрооборудования нельзя: при ударе молнии в крышу ее потенциал придет прямо в квартиру и наделает там бед.

Дополнительные меры безопасности при разделении PEN-проводника

Что же делать, ведь ближайший к квартире контур заземления, скорее всего, находится на питающей дом подстанции? А без разделения PEN-проводника на защитный и рабочий в современной квартире не обойтись, иначе будет бить током и стиральная машина, и компьютеры, и люминесцентные светильники с полупроводниковой ПРА.

Разделять нулевые проводники надо. Но этого мало – дополнительно выполняются ряд мер, усиливающих вашу безопасность.

  • Для обнаружения и исключения последствий обрывов PEN-проводников на входе в квартиру устанавливают реле напряжения, отключающее нагрузку при повышении его величины.
  • Для исключения последствий ошибочных действий обслуживающего персонала, и попадания в результате «фазы» на PEN-проводник квартиры, все отходящие линии защищают УЗО.

Мнение, что УЗО не защитит абонента, если нет прямой связи электрооборудования с контуром заземления – не более, чем миф. Ведь при прикосновении к проводнику фазы вас бьет током, а значит – он идет через тело в пол. УЗО в такой ситуации сработает.

Щиток с реле напряжения и УЗО

В частном доме все проще: место для обустройства собственного контура заземления предостаточно, вы можете его вкопать где хотите, и как хотите. Сопротивление его не нормируется, но ориентируйтесь на цифру, не более 30 Ом. Если грунт песчаный, штырей потребуется больше. Правда, для измерения сопротивления контура потребуется вызывать специалистов с приборами.

Источник: http://electric-tolk.ru/zashhitnoe-zazemlenie/

Защитное заземление и зануление электроустановок

Привет, друзья.  Сегодня поговорим о том, что такое заземление электроустановок и что такое зануление электроустановок. Как не допустить поражение человека электрическим током. Рассмотрим некоторые термины, понятия, которые используются при изготовлении защитного заземления и зануления. Также интересная новость. Читайте полностью.

Что случиться с человеком, если он прикоснется к  токопроводящей части?

Если человек дотронется до токопроводящих элементов оборудования, в момент их нахождения под напряжением, его может поразить электрическим током. Тоже самое может произойти при прикосновении к металлическим деталям или корпусу, которые могут случайно оказаться под напряжением из-за нарушения изоляции.

Поражение электрическим током, как правило, представляет собой электрическую травму в виде ожога, или электрический удар.

Электрический удар может сопровождаться потерей сознания, остановкой дыхания, кровообращения, в некоторых случаях, смертью.

Меры, позволяющие не допустить поражение человека электрическим током. 

Для того, чтобы не попасть под напряжение, необходимо исключить любую возможность прикосновения к токоведущим частям конструкций, оборудования. Для этого их устанавливают на высоте, либо ограждают.

Для безопасности людей, чья деятельность связана с нахождением вблизи электрических установок, все металлические элементы оборудования заземляют или зануляют.

Защитное заземление и защитное зануление

Что такое заземление электроустановок?

Защитное заземление, это специальное соединение металлических нетоковедущих частей оборудования (корпуса например) с землей. Это делается при помощи заземлителя и заземляющих проводников.

Что такое зануление электроустановок?

Защитное зануление, это специальное соединение металлических нетоковедущих частей оборудования с глухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора.

Жилу провода, кабеля защитного заземления принято маркировать желто-зеленым цветом. Жилу зануления, голубым.

Заземление электроустановок и зануление электроустановок

При изготовлении и расчетах защитного заземления, зануления, применяют следующие термины и понятия:

Заземлитель – металлический проводник (провод, кабель итп) или группа проводников находящихся в непосредственном контакте с землей.

Заземляющий проводник – проводник из меди или алюминия, при помощи которого заземляемые элементы оборудования соединяются с заземлителем.

Заземляющее устройство – комплекс, который включат в себя заземляющий проводник, заземлитель.

Сопротивление заземляющего устройства – сумма сопротивления заземлителя (относительно земли) и заземляющих проводников.

Замыкание на землю – не специальное соединение элементов электроустановки, находящихся под напряжением, с землей либо элементами которые неизолированны от земли.

Замыкание на корпус — то же, что и замыкание на землю, только на корпус.

Ток замыкания на землю – электрический ток, входящий в землю вместе замыкания.

Электроустановки с большими токами замыкания на землю – электроустановки работающие от напряжения 1000 и более Вольт, сила однофазного тока замыкания на землю около 500 Ампер, и более.

Электроустановки с малыми токами замыкания на землю – тоже более 1000 В, но ток замыкания на землю максимум 500 А.

Глухозаземленная нейтраль – это нейтраль трансформатора или генератора, которая присоединена к заземляющей конструкции непосредственно или через небольшое сопротивление.

Изолированная нейтраль – не присоединяется к заземляющему устройству, или соединяются при помощи аппаратов, которые будут компенсировать емкостный ток в сети.

Нулевой рабочий проводник, в электроустановках до 1000 Вольт – используется для запитывания электроприемника. Соединяется с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора и глухозаземленным выводом источника однофазного тока. Или со средней глухозаземленной точкой постоянного источника тока.

Нулевой защитный проводник, в электроустановках до 1000 В – при помощи нулевого проводника, соединяют зануляемые элементы с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора.

Вроде всеЗащитное заземление и защитное зануление разобрали, если есть вопросы, спрашивайте в комментариях.  Теперь небольшая новость:

Анекдот от проекта:

Бизнес электрика. Наверно очень трудно развивать свой бизнес, если твоя фамилия – Шарашкин )))

Теперь вы знаете, что такое заземление электроустановок и что такое зануление электроустановок. Скоро на экране – какие бывают системы заземления. Оставайтесь на связи.

P.S. Пригодилась статья?, благодарить не надо, лучше поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях. Также приветствуются дополнения.

Источник: https://elektrobiz.ru/zametki-elektrika/chto-takoe-zaschitnoe-zazemlenie-zanulenie.html

Защитное заземление: азы

Система защитного заземления в электросети является одним из важнейших элементов безопасности дома. Что необходимо знать о ней?

По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) в доме должна быть система защитного заземления. И это отнюдь не бюрократические излишества.

Любой электрический ток является следствием возникновения напряжения, то есть разности потенциалов. К примеру, в бытовой электросети фазовый провод обладает потенциалом 220 В, а нулевой рабочий проводник, как понятно из его названия, – 0 В. Таким образом, напряжение (разность потенциалов) составляет 220 – 0 = 220 В.

При подключении электроприбора возникает электрический ток, который протекает от большего потенциала к меньшему, стремясь уровнять разницу в их значениях. Для наглядности представим себе два сосуда с разным количеством воды, соединенных трубой. Жидкость будет перетекать из одной емкости в другую до тех пор, пока в обеих ее уровень не станет одинаковым.

На фото: Чтобы понять принцип движения тока достаточно представить сообщающиеся сосуды.

Возникновение тока утечки

Зачем в доме защитное заземление? Представим, что некая цепь электропитания в доме защищена при помощи устройства защитного отключения (УЗО).

В результате повреждения изоляции фазового проводника внутри одного из бытовых электроприборов, подключенных к этой цепи, деталь его корпуса оказалась под напряжением 220 В.

Но для срабатывания УЗО этого недостаточно: нужно, чтобы появился ток утечки (известный также как разностный или дифференциальный.

Однако ток утечки возникнет лишь в том случае, если прибор будет физически соединен с какой-либо точкой, обладающей иным потенциалом.

Обратите внимание

Собственно, в этом и состоит суть работы системы защитного заземления, которую называют также системой уравнивания потенциалов: корпус электроприбора при помощи специального провода соединяется с землей – средой, обладающей крайне высоким электрическим сопротивлением. Ее потенциал равен нулю или близок к этому значению.

Таким образом, если внешние заземленные части неисправного устройства окажутся под воздействием напряжения, в заземляющем проводе возникнет электрический ток. Он приведет к нарушению баланса силы тока в подающем (фазовом) и обратном (нулевом) проводниках, что вызовет мгновенное срабатывание УЗО.

Читайте также:  Определить сечение кабеля - советы электрика

Огнетушитель рядом с элетрощитком может уберечь от многих неприятностей.

Если система УЗО отсутствует? Следует понимать, что заземление или зануление не отменяют необходимость установки УЗО.

В случае его отсутствия может произойти следующее: корпус неисправного прибора будет оставаться под напряжением, пока к нему кто-нибудь не прикоснется.

Этот человек и выступит в роли заземляющего проводника, а ток утечки пройдет на землю через его тело.

Эта неприятная ситуация может стать опасной, если УЗО по каким-либо причинам сработает с задержкой, пусть даже в несколько секунд.

Изначально довольно высокое электрическое сопротивление организма человека значительно – до десятков раз – снижается при болезнях, нарушении кожного покрова, алкогольном опьянении, в условиях повышенной влажности и т.д.

И в таком случае ток, протекающий через тело даже на протяжении нескольких секунд, может причинить серьезный ущерб здоровью.

Структура системы защитного заземления

Провод к дому. В идеале защитное заземление и зануление должны быть организованы централизованно. То есть прямо от трансформаторной будки к жилым зданиям прокладываются три или пять проводов – при однофазном или трехфазном питании соответственно.

Узнать «ноль» легко — провод маркируется желто-зелеными полосами.

Такая система называется TN-S (система с глухозаземленной нейтралью) и состоит из одного или трех фазовых проводников (L), а также рабочего нулевого (N) и защитного нулевого провода (PE). Последний легко узнать по цвету: согласно действующим стандартам он маркируется продольными желтыми и зелеными полосами.

Провода внутри дома. Разводка внутри здания выполняется по трехпроводной схеме L-N-PE. Таким образом, защитное заземление будут обеспечено для всех розеток и выключателей в доме.

При разводке проводов по дому абсолютно все розетки должны иметь «ноль».

Другой распространенный вариант – это система TN-C-S. От TN-S она отличается только тем, что нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) провода, идущие от трансформатора, объединены между собой в так называемый PEN-проводник. Разделяются они в распределительном щитке на вводе электроэнергии в здание.

Прочие системы электроснабжения загородных домов, такие как TN или TN-C, не предусматривают наличие централизованного защитного заземления. В таких случаях домовладельцы вынуждены организовывать устройство защитного заземления самостоятельно.

В статье использованы изображения

Источник: http://www.4living.ru/items/article/ground-protective/

Защитное заземление (зануление)

Защитное заземление, (зануление), является основной мерой защиты от поражения электрическим током в случае замыкания фазного провода на нулевой или заземленные металлоконструкции.

Основная цель этого мероприятия – защитить от возможного удара током пользователя прибора при замыкании на корпус в том случае, например, когда нарушена изоляция.

Иными словами, заземление является дублером защитных функций предохранителей.

Заземлять все электроприборы, имеющиеся в доме, нет необходимости: у большинства из них имеется надежный пластмассовый корпус, который сам по себе защищает от поражения электрическим током. Но обязательно должна быть заземлена электроплита, потребляющая трехфазный ток большой мощности, электрооборудование (станки) в домашней мастерской, желательно заземлить холодильник.

При замыкании фазного провода на зануленный корпус электроустановки возникает большой ток в цепи (фазный – нулевой провод), называемый током короткого замыкания.

При прохождении тока короткого замыкания по проводам сети произойдет отключение электроустановки вследствие перегорания плавких вставок предохранителей или срабатывания автоматического выключателя.

Если требуется устроить заземление только для электроустановок, то такой тип заземления можно воспроизвести, используя два вида заземлителей: естественные или искусственные.

Важно

В качестве естественных заземлителей (то есть тех, которые уже существуют) можно использовать металлические конструкции зданий, имеющие надежное соединение с землей, стальные трубы электропроводок, свинцовые и алюминиевые оболочки кабелей, металлические трубопроводы всех назначений, проложенные открыто (кроме трубопроводов для горючих и взрывчатых смесей).

Электроустановку соединяют с естественными заземлителями – двумя проводниками заземляющих магистралей самой установки.

Их приваривают или прикручивают хомутами; контактную поверхность и проводников и заземлителя необходимо тщательным образом зачистить шлифовальной шкуркой от грязи, ржавчины (а если есть красочный слой, то удалить и его) до металлического блеска и залудить.

Искусственные заземлители (электроды) – это все те же трубы, угловая сталь, стальные полосы, круглая сталь и т. п. Их заглубляют в грунт, соединяют между собой способом сварки (места сварных швов следует покрыть расплавленным битумом для защиты от коррозии).

Магистраль заземления из стальных шин отводят от заземлителя к месту нахождения заземляемых электроустановок и к ним таким же образом, как и к естественным заземлителям, присоединяют два провода заземляющей магистрали самой установки. Чтобы сопротивление заземления составило не более 10 Ом, число электродов должно быть от 2 до 20 штук в зависимости от качества грунта, длины и расположения в земле самих электродов.

Расположенные в земле части заземлителей не должны иметь окраску. Если грунт слишком влажный и имеется опасность усиленной коррозии, для изготовления электродов можно использовать медные и оцинкованные материалы. Защитное заземление (зануление) в электроустановках жилых и общественных зданий должно соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и СНиП 3.05.06–85».

К помещениям с повышенной опасностью поражения электрическим током в жилых домах относятся: подвалы, подсобные помещения в подвалах с токопроводящими полами, подполья, чердаки, котельные.

В соответствии с требованиями ПУЭ заземление (зануление) электроустановок следует выполнять:

– при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – для всех электроустановок;

– при напряжении от 42 В, но менее 380 В переменного тока и от 110 В, но менее 440 В постоянного тока – для электроустановок, расположенных в помещениях с повышенной опасностью, для особо опасных и наружных установок.

В сетях напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью источника питания заземление корпусов электроустановок осуществляют путем соединения их с нулевым защитным проводом сети.

Заземлять (занулять) корпуса электроустановок нет необходимости:

– при напряжении менее 42 В переменного тока и менее 110В постоянного тока – во всех случаях, за исключением электроустановок, расположенных во взрывоопасных зонах помещения;

– если корпус электроустановки имеет двойную изоляцию (например, электродрель в пластмассовом корпусе);

– если электроустановка находится в недоступном для человека и животных месте, в том числе внутри других изделий.

Совет

В жилых комнатах, кухнях при наличии открыто проложенных металлических труб системы отопления и водоснабжения, радиаторов системы отопления и других металлоконструкций, имеющих соединения с землей, следует предусмотреть зануление металлических корпусов переносных электроприемников (электроутюгов, электрочайников, электроплиток, комнатных холодильников, электропылесосов, стиральных, швейных машин и настольных средств оргтехники).

Не требуется зануление корпусов переносных электроприемников в том случае, когда при нетокопроводящих полах в помещениях отсутствуют открытые, доступные прикосновению металлические трубопроводы, радиаторы системы отопления и другие металлоконструкции. Не требуется занулять корпуса переносных электроприемников, если изолирующими кожухами закрыты трубопроводы, радиаторы отопления и другие металлоконструкции.

Допускается временно, до освоения промышленностью выпуска электроприемников с заземленным металлическим корпусом (с трехпроводным соединительным шнуром), в помещениях с нетокопроводящими полами и при наличии открытых металлических трубопроводов и радиаторов отопления не занулять корпуса электроустановок.

В жилых зданиях подлежат заземлению (занулению):

– бытовые электрические машины и приборы единичной мощностью свыше 1,3 кВт;

– все стационарные и переносные электроприемники класса I (не имеющие двойной или усиленной изоляции), расположенные в помещениях с повышенной опасностью;

– стальные трубы и короба электроустановок, металлические корпуса электрощитов, электрошкафов. Штепсельные розетки, установленные в сети напряжением 380/220 В для подключения переносных и передвижных электроприемников, должны иметь контакт, присоединяемый к сети заземления (зануления);

– металлические корпуса ванн и душевых поддонов. Их следует соединять металлическими проводниками с трубами водопровода (для выравнивания электрических потенциалов при появлении напряжения на металлоконструкциях);

– металлические корпуса светильников, встроенных или установленных в подвесных потолках, выполненных с применением металла.

В помещениях, где не требуется выполнять зануление металлических корпусов светильников (сухие отапливаемые и неотапливаемые), крюк для подвески светильников необходимо изолировать.

Отрезки труб металлической защиты проводов в местах их проходов через стены и перекрытия, выводы проводов из пола к технологическому оборудованию заземлять (занулять) не следует.

В электроустановках различных назначений и напряжений следует применять одно общее заземляющее устройство.

Для заземления (зануления) металлических корпусов стационарных и переносных бытовых приборов класса I, бытовых электроприборов мощностью свыше 1,3 кВт, корпусов трехфазных и однофазных электрических плит, варочных котлов и другого теплового оборудования для заземляющих контактов штепсельных розеток следует применять отдельный проводник (прокладываемый от электрощитка питающей электросети) сечением, равным сечению и проводимости фазного провода. Этот проводник следует присоединить к нулевому проводу питающей сети перед счетчиком (со стороны ввода проводов в здание, перед отключающим аппаратом), поскольку в его цепи не должно быть разделяющих и разъединяющих приспособлений. Нулевой защитный провод без разрыва прокладывают от щита до корпуса зануляемой электроустановки. Для зануления корпусов электроустановок запрещается использовать рабочий нулевой провод.

Недопустимо использовать в качестве заземляющих (зануляющих) проводников металлические оболочки изоляционных труб, труб из тонколистового металла с фальцем (например, провод марки ТПРФ, металлорукава, броню и свинцовые оболочки кабелей, трубопроводы горючих и взрывоопасных веществ, центрального отопления, бытового водопровода).

Запрещается использовать в электроустановках почву в качестве фазного или нулевого проводов.

В совокупности с занулением в жилых домах следует применять устройства защитного отключения (УЗО). Такие устройства устанавливают на вводах в дома, а также встраивают в бытовые машины, приборы и переходные штепсельные розетки. В этом случае исключается опасность поражения электрическим током при монтаже и демонтаже электросчетчика.

Для нежилых помещений, расположенных в жилых домах или пристроенных к ним, расчетные счетчики следует устанавливать на вводах каждого из помещений независимо от источника питания. На каждый садовый дом на участке садоводческого товарищества следует устанавливать 1 однофазный счетчик. В необходимых случаях допускается установка трехфазного счетчика.

Обратите внимание

Если ток нагрузки превышает 5 А, но не превосходит 10 А, то следует устанавливать трехфазный счетчик на 10 А. Использовать электрический счетчик на 5 А, включенный через трансформаторы тока, недопустимо.

Представляет большую опасность обрыв нулевого провода. При этом электроприемники могут выйти из строя, а человек, коснувшись зануленного корпуса электроприемника, окажется под напряжением, опасным для жизни.

Электрическая схема включения человека и электропотребителей в сеть при обрыве нулевого провода: 1 – место обрыва нулевого провода; 2 – электроутюг; 3 – телевизор; 4 – электропотребитель с зануленным корпусом; 5 – металлический корпус электропотребителя; R3 – сопротивление заземления на потребительской дистанции; QF – автоматический выключатель; XS1, XS2 – розетки штепсельные; XS3 – розетка штепсельная с зануленным контактом; I ч – ток, протекающий через человека.

Например, если электроутюг имеет мощность 1000 Вт, а телевизор – 160 Вт, то напряжение на телевизоре может составить более 300 В, ток возрастет на 60 %, телевизор выйдет из строя, если не отключить его из сети. Защита при этом не сработает, и сеть автоматически не отключится.

Для отключения сети и обеспечения электробезопасности следует применить устройство автоматического контроля исправности цепи зануления и аппараты защиты по току утечки.

Устройство автоматического контроля исправности цепи зануления: TV1 – трансформатор на потребительской станции; TV2 – трансформатор напряжения, питающий реле КА; US – выпрямитель трехфазный; V – стабилитрон; Rc – сопротивления, ограничивающие ток стабилизации; Rn, S1 – сопротивление и кнопка цепи контроля срабатывания реле KA; S2 – кнопка возврата реле в исходное положение; K1, K2 – контакты реле KA в цепи сигнализации и защиты; QF – автоматический выключатель; R3 – сопротивление заземления на потребительской подстанции; П – потребитель электроэнергии.

Читайте также:  Формула сечения провода - советы электрика

Принцип работы устройства заключается в том, что при исправной цепи зануления реле КА включено в сеть, его контакты К2 в цепи отключающей катушки автоматического выключения QF будут замкнуты (при включении сети через магнитный пускатель контакты К2 включатся в цепь отключающей катушки магнитного пускателя).

При обрыве нулевого провода или при недопустимом увеличении сопротивления цепи (фаза – нуль) реле КА отключится, контакты К2 разомкнутся, а К1 – замкнутся, и сеть отключится автоматическим выключателем (магнитным пускателем). Одновременно через контакты К1 автоматически включится цепь сигнализации обрыва нулевого провода.

После всех этих мероприятий можно быть спокойным – сделано все, чтобы уберечь себя, свою семью от поражения электрическим током.

Источник: http://380-volt.ru/directory-electrician/zashhitnoe-zazemlenie-zanulenie.html

Что такое заземление?

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.

Важно

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.

Совет

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.

Обратите внимание

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.

Источник: https://ShkolaZhizni.ru/computers/articles/49906/

Заземление своими руками, делаем контур

Защитное заземление для дачи и дома

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение части электроустановки (ЭУ) с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения человека к корпусу электроустановки или другим конструктивным частя, оказавшимся под напряжением.

Принцип действия защитного заземления состоит в снижении до безопасного уровня напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Этого достигают уменьшением потенциала заземленного оборудования за счет снижения сопротивления заземлителя, а также путем выравнивания потенциала основания, на котором стоит человек.

И заземленного оборудования за счет подъема потенциала основания до уровня, равного или близкого к уровню потенциала заземленного оборудования.

Если говорить человеческим языком, то поскольку ток идет по пути наименьшего сопротивления, то чем меньше будет сопротивление заземляющего устройства, тем лучше, это своеобразная ловушка для электротока. Тоесть минуя вас (сопротивление от 1000 Ом), как источник повышенного сопротивления он пойдет путем наименьшего сопротивления, которым будет заземляющий контур (сопротивление не больше  10 Ом).

Важно

А поскольку при монтаже современной электропроводки, как правило, устанавливаются элементы защиты (автоматические выключатели, дифференциальные автоматические выключатели — УЗО), то при пробое изоляции и замыкании на заземленный корпус сработает защита и линия обесточится.

Вот в принципе для чего служит заземление, которое называют защитным.

В квартирах, как правило, используется защитное зануление, а вот на даче и в частном доме, где такая защита практически не используется из-за отсутствия техусловий. Нам на помощь прейдет защитное заземление.

Защитное заземление. Видео пояснение

Заземление своими руками

Мы можем выполнить заземление своими руками. Для этого выберем самое простое групповое заземляющее устройство с искусственными заземлителями, выполненное в виде равнобедренного треугольника.

Для этого выберем место около дома (дачи) на расстоянии не далее метра (рекомендуется) от стены или цоколя здания и выкопаем траншею в виде равностороннего треугольника глубиной 0,8м и сторонами по 3м.

Под вертикальные заземлители желательно выбурить в углах траншеи три скважины глубиной по три метра. Даже если вы решили забить заземлители кувалдой. То для облегчения работы советую выкопать скважины 1,5 м и заострить с помощью болгарки материал, который будете использовать для вертикальных заземлителей.

Материал для вертикальных заземлителей: труба 50×3 либо сталь круглая сечение 10 мм2 или сталь угловая 50×50×5, три штуки по 3м.

Затем по периметру к установленным вертикальным заземлителям привариваем стальную полосу, которая играет роль горизонтального заземлителя.

Материал для горизонтального заземлителя: сталь полосовая 40×4, длина 9м.

После к смонтированному контуру заземления привариваем заземляющий проводник с приваренным болтом М6 или М8 для крепления провода заземления.

Материал для заземляющего проводника: сталь круглая сечение 6 мм2 или сталь полосовая 40×4.

Совет

Для уменьшения сопротивления заземляющего устройства (контур заземления) рекомендуется соединить его с естественными заземлителями.

Естественные заземлители, рекомендуемые к использованию:

Проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

Обсадные трубы скважин;

Металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;

Металлические шунты гидротехнических сооружений и т.п.

Готовая конструкция со всеми траншеями заполняется однородным грунтом без щебня и строительного мусора.

Контур заземления | Схема

Увеличить рис.

1 – Крепление. Болт М6, М8
2 – Горизонтальный заземлитель. Сталь полосовая 40×4.

3 – Варианты заземляющих электродов (вертикальные заземлители):

а) – Труба 50×3
б) – сталь круглая сечение 10 мм2
в) – Сталь угловая 50×50×5.
4 – Заземляющий проводник.
Сталь круглая сечение 6мм2 или сталь полосовая 40×4.

5 – Медный провод заземления сечение 4мм2.

Алюминиевый провод заземления сечение 6мм2.
6 – Сварной шов
Сопротивление заземления зависит от удельного сопротивления грунта.

Источник: http://masstter.com/elektrika/zashhitnoe-zazemlenie.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector