Для чего нужно заземление электрооборудования – 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.

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

Для чего нужно заземление

Содержание:

До недавних пор устройство защитного заземления касалось только электрических сетей промышленных предприятий и других объектов повышенной мощности.

Однако, современный технический прогресс вызвал резкий рост всевозможных приборов и оборудования, используемых в быту.

В связи с этим, в домашних условиях все чаще стали использоваться трехфазные сети, существенно возросла нагрузка на кабели, проводники и на свет, поэтому перед многими хозяевами уже не возникает вопрос, для чего нужно заземление и стоит ли его устанавливать.

Во многих жилых домах до сих пор используется проводка старого образца, где нет какой-либо защиты.

Для обеспечения нормальной работы домашней электроники в этих условиях, владельцы квартир и частных домов нередко вынуждены самостоятельно делать заземление в частном доме или квартире.

Зачем нужен контур заземления

Современные квартиры и частные дома заполнены большим количеством мощного электрооборудования. В повседневной жизни хозяева все чаще пользуются водонагревательными бойлерами, стиральными машинами-автоматами, микроволновками, электроплитами, и т.д.

Сюда же входит и теплый пол. Провода и кабели пропускают через себя токи с высокими значениями силы и напряжения. Изоляция, нарушенная в любом из них, легко становится причиной поражения электрическим током и других серьезных негативных последствий.

Во избежание подобных случаев нужно заземление в доме, в том числе на освещение и на выключатель.

В таких случаях в действие вступают физические законы, когда ток начинает течь на участок с меньшим сопротивлением. Подобная ситуация как раз и возникает при нарушениях изоляции токоведущих конструкций, кабелей и проводов.

Это приводит к так называемому пробою на корпус, при котором кабель пропускает ток на металлическую деталь с очень низким сопротивлением.

В случае соприкосновения с такими частями, если есть напряжение, человек попадает под удар электрического тока.

Однако, между человеком и землей находится заземляющее устройство, изготовленное из материалов, не обладающих нулевым сопротивлением. В этих системах оно должно быть минимальным, тогда электрические токи, проходящие через человека, будут иметь допустимые параметры, а все излишки уйдут через контур.

Как работает заземление

Для того чтобы сделать эксплуатацию бытового и промышленного оборудования максимально безопасной, их металлические конструкции необходимо соединить с землей.

Данный способ позволяет с высокой эффективностью предотвращать поражения электротоком при аварийных ситуациях. В таких случаях даже при самых качественных защитных автоматах нет быстрого обесточивания сети.

Система заземления образует цепь с минимальным сопротивлением, компенсируя негативное воздействие тока на человеческий организм.

Следует точно знать, на чем основано заземление. Наиболее наглядным считается пример, когда поражение током может наступить при касании токоведущих частей. В каком-либо устройстве из-за некачественного контакта происходит разрушение изоляции проводника, находящегося под напряжением. В случае контакта этого провода с металлической деталью прибора, ток начнет поступать на его корпус.

Особенностью электричества является невидимое и неслышимое действие, не позволяющее своевременно распознать опасное состояние. То есть человек, совершенно не догадываясь об опасности, касается устройства и попадает под удар электротока.

Заземление помогает успешно избежать негативных последствий. Ток в аварийной ситуации просто течет в землю, а устройства защитного отключения срабатывают и отключают сеть.

Если же защита по каким-то причинам не сработала, человек все равно окажется защищенным, поскольку его сопротивление существенно выше, чем у контура.

Как уже отмечалось, электрический ток потечет по пути наименьшего сопротивления и не причинит особого вреда. Сечение провода заземления можно подобрать по таблице.

Конструктивные особенности контура заземления

В однофазных и трехфазных электрических сетях схемы контура заземления практически не различаются между собой. В землю закапывается несколько электродов, после чего все сооружение соединяется между собой, какое и становится заземляющим контуром. Сама сборка выполняется в виде треугольника или квадрата.

Иногда электроды можно ставить последовательно, образуя конфигурацию незамкнутого контура. Каждый из вариантов выбирается в зависимости от конкретных условий. Соединения выполняются сваркой или с помощью болтов, а затем через специальный кабель готовая система подключается к распределительному щиту.

Почему не допускается произвольное расположение контура? Правильная установка требует соблюдения определенных правил и технических норм. Например, минимальное расстояние от здания составляет 1-2 метра, а максимальное – не более 10 метров.

Материалом для электродов чаще всего служат стержни, изготовленные из черного металла. Прежде всего, это различные виды металлопроката – уголки, трубы, гладкая арматура, двутавр и т.д. Сложная конфигурация проката не влияет на функциональность всей схемы, выбор следует делать исходя из удобства забивания в землю тех или иных конструкций. Чаще всего используются стальные уголки.

Следует учитывать, что площадь сечения любого проката должна быть не ниже 1,5 см2. Общая схема и количество стержней устанавливаются опытным путем или рассчитываются по специальной методике.

Для чего нужно повторное заземление

Используя заземление, изготовленное по схемам, не стоит исключать вероятность появления напряжения, опасного для здоровья и жизни людей. Оно возникает в результате обрыва заземленных проводов и кабелей, расположенных в электроприборах. В таких случаях дополнительную безопасность обеспечивает повторное заземление, установленное по диспетчерскому сигналу.

Его основная функция заключается в снижении напряжения, появляющегося во время касания токопроводящих частей приборов. В результате, при наличии замыкания снижается вероятность получения электротравмы на заземляемом участке.

Работа повторного заземления происходит следующим образом. Когда на корпусе отдельного устройства происходит замыкание, часть электрического тока будет уходить в землю.

Наступает снижение разности потенциалов между землей и корпусом, и человек оказывается защищенным от поражения током. При использовании заземления по схеме TN-C, устройство повторного заземления затрагивает нулевой провод.

В этом случае проводник связывается с землей через установленные интервалы и используется совместно с основным заземляющим контуром.

Если же используется система TN-C-S, то повторное заземление затрагивает проводник PEN, в точке его ввода в здание. В таком варианте защитные функции будут осуществляться с помощью заземленного проводника РЕ. Точно такие же действия выполняются на вводах в электроустановках, напряжение которое не превышает 1 кВ, повышая тем самым безопасность для обслуживающего персонала.

Повторное заземление, установленное на вводе дома или бани, вне зависимости от конструкции, не пропускают в домашнюю сеть наведенные токи, в том числе и СВЧ, которые могут попасть сюда посредством внешних коммуникаций. Таким образом обеспечивается дополнительная защита электронной бытовой техники и оборудования. Данная мера способствует снижению потенциала на корпусе приборов в случае обрыва нулевого проводника.

Очень многое зависит от материала и сечения нулевого и заземляющего проводников. Нулевой провод располагается непрерывно на всем протяжении от каждого устройства до нейтрали индивидуального источника питания. Соединения на участке выполняются сваркой, а на нейтрали с помощью болтов или сварки.

Преимущества модульных систем

Устройство заземляющего контура в том числе и для бани, требует проведения сварочных и других строительных работ.

Кроме того, нужно выполнить все расчеты, определиться с размерами конструкции и параметрами сети и надежно соединить все элементы системы в единое целое.

Подобный комплекс мероприятий под силу далеко не каждому домашнему специалисту, поэтому для облегчения монтажа можно воспользоваться модульными системами.

Стандартный набор укомплектован стальными стержнями-заземлителями, на которые нанесено медное покрытие. Максимальная длина составляет 1,5 м, а диаметр – 14 мм.

Каждый конец заземлительного стержня имеет резьбу, также покрытую слоем меди. С помощью муфты, накручиваемой на концы, стержни могут соединяться друг с другом в единое целое.

Конец нижнего стержня дополняется муфтой-наконечником в виде конуса, облегчающей забивание.

Данные системы позволяют достаточно легко собрать схему заземления своими руками. Особенно она актуальна для частных объектов, особенно в деревянном доме. Правильно выполненный монтаж гарантирует эффективную и безопасную работу любой готовой схемы, надежную защиту электрооборудования и помещений бани.

Зачем нужно заземление в розетке

Во всех современных домах и в помещении бани устанавливаются устройства защитного отключения – УЗО, способные быстро обесточить квартиру при возникновении утечек тока. Кроме того, новые квартиры оборудуются специальными розетками с контактами, куда подключается защитное заземление.

Необходимость таких розеток вызвано следующими причинами и техническими требованиями:

• Заземление обеспечивает безопасность всех проживающих в квартире. При наличии аварии ток пойдет не по человеческому телу, а стечет на провод заземления. Одновременно в щитке сработает УЗО и обесточит квартиру.
• Специальные розетки требуются для заземления и подключения мощных приборов и оборудования – стиральных машин, водонагревателей, микроволновых печей, электроплит и другого аналогичного электрооборудования, к которым относится и теплый пол.

Розетки с функцией заземления в частном доме и квартире оборудуются тремя контактами. Два из них являются обычными фазой и нулем, а третий служит для подключения заземляющего провода. Он подводится к электрощиту и подключается к специальной клемме. Такая же схема и на удлинителе.

Розетки с заземляющим контактом могут подключаться только в электрических сетях с трехжильной электропроводкой и тогда можно делать заземление в квартире. В обычных сетях их использование теряет всякий смысл, поскольку функция защиты, например, бани в этом случае выполняться не будет.

Нужно ли заземление на даче

Зачем нужно делать заземление в частном доме? Установку заземления на даче стоит выполнить, если данный объект электрифицирован.

В дачных массивах централизованно устанавливаются простые и недорогие приспособления, не только защищающие от поражения током, но и предупреждающие возникновение пожара. Кроме того, нужно делать заземление на даче индивидуально.

Это особенно актуально во время грозы, когда удар молнии может поразить человека и вывести из строя дорогостоящие электрические приборы.

Источник: https://electric-220.ru/news/dlja_chego_nuzhno_zazemlenie/2018-06-10-1521

Зачем нужно заземление?

Заземление – устройство, предохраняющее человека от поражения электрическим током. Благодаря использованию различных заземляющих приспособлений удается избежать жертв на производстве и в быту. Собственно в этом его основное предназначение. Но чтобы правильно воспользоваться заземлением необходимо для начала понять, что это такое и как оно работает. 

Что такое заземление?

Итак, что из себя представляет заземление? Конструктивно это чаще всего обычный кусок провода, который одним концом соединён с корпусом электрического аппарата, а другим концом с землей, откуда собственно и название. Заземление также может присутствовать в вилке современного электроинструмента,  там его роль такая же – при повреждении инструмента заземление предохраняет человека от удара электрическим током.

Существует множество различных систем заземления таких как TN-C, TN-S, TN-C-S и другие, собственно, обычному человеку, не имеющего электротехнического образования вовсе не обязательно вникать в данные вещи настолько глубоко, поэтому мы движемся дальше.

Как работает заземление

Суть заземления проста – служить проводником. Допустим, случилась аварийная ситуация – сломалась стиральная машина. При этом замкнуло обмотку электродвигателя (или что-нибудь еще) и корпус машинки оказался под напряжением. Человек ничего не подозревая может коснуться корпуса, после чего его ударит током. Для того чтобы этого не произошло, стиральную машину заземляют.

Тогда если человек коснётся корпуса, то ток пройдет не через него, а через заземление. А произойдёт так потому, что кожа человека имеет сопротивление порядка нескольких кило Ом, а сопротивление заземляющего проводника не более 5-10 Ом, что в тысячу раз меньше чем сопротивление кожи человека.

Выходит, что току в тысячу раз проще пройти по проводу и уйти землю, чем пройти через человека.  

В чем разница между заземлением и занулением

Если говорить простым языком, то зануление это соединение корпуса приемника электроэнергии с нулем. Ноль – это провод, имеющий нулевой потенциал и идущий из трансформатора. Зануление работает так: если на корпус приемника попадает провод под напряжением, то он через корпус замыкается на ноль, что вызывает короткое замыкание. Защита автоматически срабатывает и отключает питание.

Зануление это прием который используется только на производстве и по своим защитным свойствам гораздо хуже заземления. К сожалению, во многих старых домах не существует возможности защитить проводку квартиры с помощью заземления и прибегают занулению, что крайне не безопасно.

Вот мы вкратце и ответили на вопрос “зачем нужно заземление?”. Надеемся материал оказался вам полезен! Удачи!  

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4.79 (100 Голоса)

Источник: https://electroandi.ru/elektrichestvo-v-bytu/zachem-nuzhno-zazemlenie.html

Для чего нужно заземление

Под заземлением понимается соединение отдельных составляющих электрических приборов и оборудования с землей. В состав комплекта заземления входят заземлитель и соединенный с ним проводник, который связан с землей.

Данное устройство позволяет предотвратить травмы от воздействия на человека электрическим током (если оборудование не заземлено, касаясь его, человек, являясь проводником, автоматически пропускает через себя электричество, что и создает поражающий эффект).

На практике встречается достаточно большое количество случаев, когда использование заземляющих устройств спасало людям жизни.

Классификация заземления

Виды устройств отличаются, в зависимости от их предназначения:

• Промышленное или рабочее. Установленными требованиями эксплуатации электроустановок определено, что все токоведущие части оборудования должны быть заземлены. Это обеспечивает нормальные условия работы и предотвращает различные травмы. Причем безопасность в данном случае не на первом месте. Рабочее заземляющее устройство необходимо для обеспечения функционирования установок в аварийных условиях, когда нарушается изоляция, или обнаружено появление электрического заряда на корпусе станка или другого оборудования. В частности, принято заземлять нейтрали генераторов и трансформаторов;

• Для безопасности людей. Данный тип устройств служит для предотвращения поражения человека электрическим током. При конструировании электрической цепи и прокладке проводки следует помнить, что человеческое тело является проводником с достаточно большим сопротивлением. Удара током не происходит, если при прикосновении к токопроводящей части оборудования или проводу отсутствует замкнутая электрическая цепь. Если заземления нет, то ток от проводника пройдет сквозь тело и уйдет в землю, что создаст замкнутый контур цепи. В результате такого прохождения тока происходит травмирование человека – в связи с наличием сопротивления, проводник (человек) нагреется до высокой температуры, что может привести к летальному исходу;

Обратите внимание! В местах с повышенной влажностью делать заземление следует обязательно. Чем более влажная поверхность, тем большее количество тока пройдет через человека при контакте с оголенным проводником, а, значит, опасность травмы выше.

Типы заземляющих устройств

• Молниеотводы. Чтобы понять, для чего нужно заземление от молний, следует знать, что в месте их удара температура может достигать 30 000 градусов Цельсия, а значит, возникает угроза пожара, а также жизни людей, поэтому очень важно на строениях устанавливать соответствующие устройства. Кроме того, следует иметь в виду, что, согласно статистике, 20% возгораний в частных домах происходит по причине ударов молний.

Наиболее важной функцией заземления все же является защитная.

При этом принцип функционирования таких устройств одинаков у всех описанных типов, определенные отличия есть лишь у молниеотводов.

Защита от молний

Система защиты от данных природных явлений состоит из трех частей:

• Приемник для молнии. Его задача принять удар на себя и передать ток дальше по цепи. Внешне данный элемент представляет собой круглый металлический стержень. Его диаметр не превышает 10 мм, а длина редко меньше 250 мм (она рассчитывается, исходя из радиуса необходимой зоны защиты: чем больше площадь строения, тем длиннее должен быть молниеприемник). Как правило, устанавливают данный элемент на крыше, как можно выше, чтобы удар молнии приходился именно в него;
• Вторым элементом является отвод для тока. Его задачей является передача тока от приемника на заземлитель. Он представляет собой катанку с диаметром в 6 мм. Ее соединяют с молниеприемником с помощью сварки, а затем опускают по стене строения и подсоединяют к заземлителю;

Важно! Токоотвод должен быть удален от дверей и окон на максимальное расстояние, чтобы избежать попадания заряда внутрь помещения. Также при монтаже категорически запрещается гнуть данный элемент защиты от молнии, чтобы избежать возникновения искрового разряда в месте деформации.

• Непосредственно сам заземлитель. В частных домах он, как правило, является общим для защиты от молнии и для бытовых электроприборов. На промышленных предприятиях допускается разделение таких контуров. Заземлитель представляет собой устройство, состоящее из трех проводников, которые забивают в грунт и связывают между собой стальным проводом с помощью сварки. Устройство следует располагать не ближе одного метра к стенам и пяти метров до крыльца, а также проходов и частых мест прогулок.

Использование естественного заземления

Чтобы обеспечить защиту от травм и нормальное функционирование электроприборов, можно использовать различные металлические элементы, имеющиеся в строениях и конструкциях и находящиеся в контакте с грунтом. Это может быть арматура в фундаменте, коммуникации под землей, различные кабели, проходящие под землей, а также некоторые элементы наземных транспортных путей (рельсы).

Однако применять их разрешается только в том случае, если они удовлетворяют всем требованиям к заземляющим устройствам, которые установлены различными техническими регламентами и рекомендациями. Основным преимуществом такого способа защиты от электрических травм и обеспечения функционирования оборудования является экономия денежных средств на создание дополнительных конструкций.

При использовании в качестве заземлителя фундамента следует убедиться в соответствии его следующим критериям:

• уровень влажности грунта не должен быть ниже 3%;
• среда в грунте не должна быть агрессивной, способствующей разрушению материала и проявлению коррозии;
• механическое напряжение в арматуре отсутствует;
• разрывы в электрической цепи, сформированной из металлических конструкций, отсутствуют (при необходимости отдельные элементы можно соединить с помощью сварки, при этом сечение перемычки должно быть не меньше 100 мм2);
• фундамент должен быть изготовлен из армированного бетона.

Устройство естественного заземления

Искусственное заземление

В чем разница: зануление и заземление

Главным элементом такой системы является специально сконструированный и изготовленный контур. Он состоит из помещенных в грунт нескольких металлических проводников.

Как правило, для этой цели используют стержни, уголки, трубы или другие изделия из металла. Длина их должна быть не меньше 2,5 м. Главным предназначением такой конструкции является рассеивание тока внутри грунта, чтобы избежать поражения человека.

Покрывать контур антикоррозийными составами категорически запрещается, поскольку это может ухудшить его проводимость, а, значит, снизит эффективность устройства.

К заземлителю подсоединяется проводник, который обеспечивает передачу тока от электроустановки до заземляющего контура, создавая замкнутую электрическую цепь и защищая людей от травм. Единственным требованием к проводнику является устойчивость к внешнему воздействию и прочность. Как правило, его изготавливают из стали.

Проводник соединяется со щитком, который обеспечивает распределение тока по проводке в помещении. Современные стандарты предусматривают прокладку проводки в помещениях, где находятся люди, трехжильными проводами.

Одна из жил является фазой (по ней подается электричество к электроустановке), вторая – ноль (находится без напряжения и соединяет фазу с заземляющим проводом), а третья – замыкает цепь, направляя ток в землю.

При подключении прибора в розетку автоматически начинает действовать и заземляющий провод, обеспечивающий защиту.

Устройство защитного заземления

Если вдруг из-за износа изоляции ток вместо фазы начинает попадать на корпус прибора, защитный провод уводит его в землю, что исключает возможность травмы.

В случае возникновения короткого замыкания из-за проблем с изоляцией сработает защитный автомат, который отключит подачу электрического тока.

В любом случае ток будет проходить через защитный проводник и рассеиваться в грунте.

Итак, отвечая на вопрос, зачем нужно заземление, следует отметить, что его основной функцией является защита от травм при функционировании электроприборов и оборудования. Достигается это благодаря установке специального контура в земле и прокладке проводки из трехжильных проводов.

Видео

Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/dlya-chego-nuzhno-zazemlenie.html

Все, что обязательно надо знать про заземление

Заземление. Базы

Заземление — электронное соединение предмета из проводящего материала с землёй.

Заземление состоит из заземлителя (проводящей части либо совокупы соединенных меж собой проводящих частей, находящихся в электронном контакте с землей конкретно либо через промежную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемое устройство с заземлителем. Заземлитель может быть обычным железным стержнем (в большинстве случаев железным, пореже медным) либо сложным комплексом частей специальной формы.

Качество заземления определяется значением электронного сопротивления цепи заземления, которое можно понизить, увеличивая площадь контакта либо проводимость среды — используя огромное количество стержней, повышая содержание солей в земле и т.д. Устройство заземления в Рф требования к заземлению и его устройство регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Проводники защитного заземления во всех электроустановках, также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в том числе шины, обязаны иметь буквенное обозначение РЕ и цветовое обозначение чередующимися продольными либо поперечными полосами схожей ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтоватого и зеленоватого цветов.

Ошибки в устройстве заземления

Некорректные PE-проводники

Время от времени в качестве заземлителя употребляют водопроводные трубы либо трубы отопления, но их нельзя использовать в качестве заземляющего проводника. В водопроводе могут быть непроводящие вставки (к примеру, пластмассовые трубы), электронный контакт меж трубами может быть нарушен из-за коррозии, и, в конце концов, часть трубопровода может быть разобрана для ремонта.

Объединение рабочего нуля и PE-проводника

Другим нередко встречающимся нарушением является объединение рабочего нуля и PE-проводника за точкой их разделения (если она есть) по ходу рассредотачивания энергии.

Такое нарушение может привести к возникновению достаточно значимых токов по PE-проводнику (который не должен быть токонесущими в обычном состоянии), также к неверным срабатываниям устройства защитного отключения (если оно установлено). Неверное разделение PEN-проводника

Очень небезопасным является последующий метод «создания» PE-проводника: прямо в розетке определяется рабочий нулевой проводник и ставится перемычка меж ним и PE-контактом розетки. Таким макаром, PE-проводник нагрузки, присоединенной к этой розетке, оказывается соединенным с рабочим нулем.

Опасность данной схемы в том, что на заземляющем контакте розетки, а как следует, и на корпусе присоединенного прибора появится фазный потенциал, при выполнении хоть какого из последующих критерий:

— Разрыв (рассоединение, перегорание и т.д.) нулевого проводника на участке меж розеткой и щитом (также дальше, прямо до точки заземления PEN-проводника);

— Перестановка местами фазного и нулевого (фазный заместо нулевого и напротив) проводников, идущих к этой розетке.

Защитная функция заземления

Защитное действие заземления основано на 2-ух принципах:

— Уменьшение до неопасного значения разности потенциалов меж заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.

— Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В верно спроектированной системе возникновение тока утечки приводит к незамедлительному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения — УЗО).

Таким макаром, заземление более отлично исключительно в комплексе с внедрением устройств защитного отключения. В данном случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превзойдет небезопасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключен в течение очень недлинного времени (десятые сотые толики секунды — время срабатывания УЗО).

Работа заземления при дефектах электрического оборудования Обычный случай неисправности электрического оборудования — попадание фазного напряжения на железный корпус прибора вследствие нарушения изоляции. Зависимо от того, какие защитные мероприятия реализованы, вероятны последующие варианты:

— Корпус не заземлен, УЗО отсутствует (более страшный вариант). Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это никак не будет найдено. Прикосновение к такому неисправному прибору может быть смертельно небезопасным.

— Корпус заземлен, УЗО отсутствует. Если ток утечки по цепи фаза-корпус-заземлитель довольно велик (превосходит порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то предохранитель сработает и отключит цепь.

Наибольшее действующее напряжение (относительно земли) на заземленном корпусе составит Umax=RGIF, где RG ? сопротивление заземлителя, IF ? ток, при котором срабатывает предохранитель, защищающий эту цепь.

— Корпус не заземлен, УЗО установлено. Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это не будет найдено до того времени, пока не возникнет путь для прохождения тока утечки.

В худшем случае утечка произойдет через человеческое тело, коснувшегося сразу неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети с неисправностью, как появилась утечка.

Человек получит только краткосрочный удар током (0,010,3 секунды — время срабатывания УЗО), обычно, не причиняющий вреда здоровью.

— Корпус заземлен, УЗО установлено. Это более неопасный вариант, так как два защитных мероприятия взаимно дополняют друг дружку.

При попадании фазного напряжения на заземленный проводник ток течет с фазного проводника через нарушение изоляции в заземляющий проводник и дальше в землю.

Кроме этого, если ток утечки довольно велик (превосходит порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то может также сработать и предохранитель. Какое конкретно защитное устройство (УЗО либо предохранитель) отключит цепь — находится в зависимости от их быстродействия и тока утечки. Может быть также срабатывание обоих устройств.

Типы заземления

TN-C

Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combine) предложена германским концерном АЭГ (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) в 1913 году. Рабочий ноль и PE-проводник (Protection Earth) в этой системе совмещены в один провод. Наибольшим недочетом было образование линейного напряжения (в 1,732 раза выше фазного) на корпусах электроустановок при аварийном обрыве нуля.

Невзирая на это, на сегодня можно повстречать данную систему заземления в постройках государств бывшего СССР.

TN-S

Таким макаром, при обрыве рабочего нуля посреди полосы, корпуса электроустановок не получали линейного напряжения.

Позднее такая система заземления позволила создать дифференциальные автоматы и срабатывающие на утечку тока автоматы, способные ощутить малозначительный ток.

Их работа и до настоящего времени основывается на законах Киргхофа, согласно которым текущий по фазному проводу ток должен быть численно равным текущему по рабочему нулю току.

Также можно следить систему TN-C-S, где разделений нулей происходит посреди полосы, но в случае обрыва нулевого провода до точки разделения корпуса окажутся под линейным напряжением, что будет представлять опасность для жизни при касании.

Источник: http://www.nppsaturn.ru/

Что нужно заземлять в электроустановках

ПУЭ в вопросах и ответах. Заземление и защитные меры электробезопасности

Правила и схемы подключения защитных проводников РЕ и уравнивание потенциалов

Самый скандальный вопрос — заземление (зануление)

Источник: http://elektrica.info/vse-chto-obyazatel-no-nado-znat-pro-zazemlenie/

Заземление электроустановок: поражения электротоком не будет. ⋆ Руководство электрика

Правильное выполненное заземление электроустановок – гарантия безопасности для человека. Какие системы заземления существуют, как заземлить оборудование – читайте в статье.

Правила устройства электроустановок, которые являются главным документом, чьи требования необходимо соблюдать при проведении электроработ, гласят, что необходимо выполнять заземление или зануление электроустановок.

Касается требование заземления или зануления как квартир в многоквартирных домах, частных домов, так и производственных и сельскохозяйственных предприятий. Тех объектов жилого и производственного назначения, где есть электрооборудование.

А оно сегодня везде.

В гараже – компрессор, сварочный аппарат, точило. Здесь же – розетка, в которую подключается газонокосилка.

Правильное заземление электроустановок

Как провести заземление электрооборудования?

Системы заземления: для многоэтажного, частного дома, производства.

Чтобы понять, на каком способе заземления остановиться, какой больше подойдет для частного домовладения, необходимо знать, какие существуют варианты, а потом уже выбрать устройство защитного заземления электроустановок. Итак, они подразделяются на три вида. Это:

1. Распространенная защита – ТN.

   Здесь ноль питающего электроагрегата к заземляющему контуру на подстанции подсоединен напрямую. Такой метод называют глухозаземленной нейтралью. Он подразделяется:

• на TN-C-защиту. Ноль и земля соединяются в один провод, у которого достаточное сечение. Способ экономичен, применяется на протяжение многих лет.

  Но сегодня при проведении электроработ уже не используется по причине недостатка. Нет возможности подключить отдельную линию защиты. Чтобы заземлить по такому варианту, необходимо разделить нулевой провод на две части – ноль и землю. А затем вести проводку тремя проводами. Это фаза, ноль, земля. При способе используется многожильный провод с правильно рассчитанным сечением.

  Метод для частного владения не очень надежный, особенно там, где электричество к домохозяйству подается по воздушным линиям, которые устроены из голых проводов;

• TN-S-защиту – способ, когда ноль, земля подводятся отдельными проводами. Идут от непосредственно трансформатора к энергопотребителям.

  Это безопасный метод заземления, однако дорогой, так как для монтажа необходимо использовать трехжильный провод. Вариант является самым распространенным сегодня в жилищном строительстве. Можно применять и при заземлении частного домохозяйства;

• TN-C-S-метод, который требует дополнительной защиты, когда ноль и земля идут одним проводом до распределительного щитка.

  А уже там разделяют их.

1. Защитная система ТТ при строительстве жилья не используется. Земля подается от подстанции различными независимыми заземлителями. Здесь элементы электроустановки здания, промышленного объекта соединены с землей напрямую через заземлитель. Данный вариант защиты в последнее время стал часто использоваться в сельской местности.

2. IT чаще всего применяют в медицинских учреждениях, лабораториях, где находится высокочастотное оборудование, потому что этот метод дает высокий уровень изоляции. Фаза и ноль разделяются через большое сопротивление или воздушную прослойку.

Для большего понимания, что из себя представляет каждая схема заземления, нужно знать, что означает каждая из латинских букв, присутствующая в названии той или иной схемы. Буквы обозначают:

• Т – земля: от terre;
• N – нейтраль: от neuter;
• C – объединять: от combine;
• S – разделять: от separate;
• I – изолированный: от isole.

По этим буквам можно узнать принцип, как заземлен источник питания.

На пальцах. Если подсчитать потребляемую мощность всех электроприборов в частном доме и гараже, она составит не более 30 кВт. При такой общей мощности приборов, если учесть, что часть из них, особенно в гараже – достаточно мощные энергопотребители, к домовладению подведена трехфазная сеть с напряжением в 380 В.

Есть вариант заземлить все электроприборы сразу. Это возможно лишь при условии, когда обеспечивается непрерывность цепи всей сети. Здесь будет достаточно заземления лишь на распределительном щите. Если же есть разрывы, необходим дополнительный заземляющий провод.

Такой вариант требует гораздо больше сил, потому лучше все-таки добиться непрерывности цепи по всему строению.

По воздуху или под землей

В загородном частном домохозяйстве, где электричество подается к строению по воздушным линиям, чаще всего используется ТN-С. Если по кабелю, размещенному под землей, – TN-C-S. Данный способ допускается и при воздушной линии электропередачи. Но здесь лучше сделать дополнительное заземление с сопротивлением не менее 30 Ом.

Несовершенство TN-C-S в том, что, если оборвется нулевой провод, а такое возможно, на корпусах электрооборудования в помещении возникает напряжение 220 В. А УЗО и автоматы в подобной ситуации не сработают. Потому в последнее время все чаще в частном строении жилого типа стали применять метод ТТ. Он гарантирует безопасность за счет применения отдельного нулевого проводника.

Может Вас заинтересует статья  Наружная проводка способы монтажа.

Повторный защитный контур – дополнительная защита

Повторное заземление

Возможен вариант устройства в частном хозяйстве повторного защитного контура. Для этого выбираются три заземлителя. Можно использовать штыри, трубки, уголки. Их друг от друга располагают на расстоянии одного-двух метров в траншее, а потом соединяют металлическими полосками.

Конструкция сваркой надежно скрепляется. От этой конструкции до строения укладывается опять же в траншею заземляющий проводник. Второй конец присоединяется к соответствующей шине в электрощите.

Такой повторный контур при использовании варианта TN-S устраивается как защита от молний.

На пальцах. Чтобы обеспечить заземление всех энергопотребителей сразу, от трансформатора, который по правилам ПУЭ находится вне дома, к главному автомату в электрошкафу проводится медный пятижильный провод сечением в 25 кв. мм. В таком кабеле уже три фазы – L1, L2, L3, а также ноль и земля. Жилы – в оплетке.

Фаза – оплетка коричневая, ноль (N) – синего цвета, земля – желто-зеленая. От главного автомата одножильные медные провода уже без оплетки подводятся к автоматам, каждый из которых отвечает за безопасную работу того или иного прибора или группы энергопотребителей.

В нашем доме для каждой группы установлен автоматический прерыватель тока. Это:

• для бойлера, электрического котла;
• системы розеток;
• системы освещения.

Ноль и земля подводятся на отдельные шины – медные пластины с набором отверстий. Ну а далее провода разного сечения в зависимости от мощности каждого энергопотребителя подводятся к точкам подключения – розеткам. Все просто. Но такая простота в частном владении гарантирует безопасность для человека, каким бы электроприбором он ни пользовался.

И на производстве

Не обойтись без заземления, согласно требованиям ПУЭ, и на производственных участках промышленных предприятий. Здесь необходимо рабочее заземление электроустановок. Необходима установка системы заземления, которая будет охватывать и связывать друг с другом все элементы оборудования, здания. Это уравнивает потенциалы элементов в цехе, заземление станков идет под одной системой.

Источник: http://ElectroManual.ru/zazemlenie-elektroustanovok-porazheniya-elektrotokom-ne-budet/