Как работает заземление – советы электрика

Как работает заземление в домашней сети

Всем известно, что электричество – это неотъемлемый атрибут современного человека.

Без использования электроэнергии невозможно включить чайник, чтобы попить чая или кофе, разогреть еду в микроволновке или посмотреть телевизор.

Несмотря на незаменимость электричества, не стоит забывать и о его коварстве. Очень много неприятных случаев бывает при ударе током, бывают даже летальные ситуации.

Обратите внимание

Приветствую дорогие друзья и читатели сайта «Электрик в доме». Многие ощущали на себе неприятный удар током, когда случайно касались оголенного провода. Но в быту встречаются ситуации, когда человека может ударить током, даже если он дотрагивается к безобидному с виду бытовому прибору. Почему так происходит?

Как правило, такое случается, когда повреждается внутренняя изоляция и прибор не имеет заземления. В этом материале постараемся простым языком объяснить читателю, что такое заземление, как работает заземление и для чего оно необходимо.

От чего защищает заземление?

Основное предназначение заземления в электрической сети – это защита. Для работы электрических приборов в электропроводке предусмотрено два провода: фазный и нулевой.

Защита, которую обеспечивает заземление заключается в подключении третьего проводника, соединенного непосредственно с заземлителем который в свою очередь соединен с контуром заземления. Благодаря заземлению можно не беспокоиться о том, что возникшая по вине неисправности бытового прибора аварийная ситуация приведет к удару электрическим током кого либо из окружающих.

Друзья давайте разберемся, какие аварийные ситуации могут возникнуть и в чем заключается принцип работы защитного заземления?

Опасность поломки электрического прибора заключается в том, что его корпус может оказаться под напряжением, тем самым сделав его опасным. Такое обстоятельство может возникнуть в том случае, если повреждается внутренняя изоляция. Например, когда провода прибора со временем ссыхаются или плавятся, и соприкасается с металлическим корпусом бытового прибора.

Визуально заметить такую аварийную поломку невозможно, однако достаточно дотронуться к электроплите или стиральной машинке, удар током пройдет незамедлительно.

У многих после таких ситуаций возникает вопрос: как работает заземление, и может ли оно эффективно защитить. Сила такого удара может быть разной в зависимости от состояния человека и окружающих условий.

Что произойдет, если корпус не соединен с заземлением? Сама по себе такая поломка ничего собой не представляет. Стиральная машинка с пробитым корпусом как работала, так и будет работать. Она будет отлично выполнять свои функции, пока вы к ней не дотронетесь.

Важно

Все дело в том, что человек больше чем на 70% состоит из воды и является прекрасным проводником электричества. Когда вы стоите на полу или прикасаетесь к стене, то ваше тело может послужить проводником. При прикосновении к поврежденному корпусу ток начнет протекать через ваше тело в землю.

Конечно, можно избежать удара током, если одеть резиновые перчатки или обувь, но в доме так никто не ходит. Если у вас в доме нет заземления, и прибор бьется током, следует помнить, что даже невысокое напряжение может привести к плачевным обстоятельствам.

Величина в 50 мА уже является опасной для человека. Такое маленькое значение тока может привести к фибрилляции сердца и даже к смертельному случаю.

Для того чтобы не беспокоиться за свою жизнь и здоровье семьи важно, чтобы в доме было подключено заземление.

В этом случае опасный потенциал, имеющийся на корпусе прибора, будет уходить в землю, защищая вас от удара. В этом заключается принцип работы заземления.

К тому же дополнительно заземлению рекомендуется устанавливать УЗО, которое отключит поврежденное оборудование при малейших утечках.

Принцип работы заземления

После того как приборы будут заземлены пробой внутренней изоляции нам не страшен. Если по каким-то причинам корпус прибора окажется под напряжением, возникнет короткое замыкание между фазой и заземлением. В результате чего сработает автоматический выключатель. Благодаря правильно установленному заземлению и срабатыванию автомата, человека не ударит током.

Однако здесь есть некоторые нюансы электротехники. Не всегда при пробое напряжения на корпус может выбить автомат и в таких случаях прекрасным помощником станет устройство защитного отключения.

Также хочется отметить тот факт, что при качественном монтаже заземляющего контура его сопротивление должно составлять 4 Ом, и если по каким-то причинам произойдет задержка в отключении автомата или он вовсе не отключится, потенциал на корпусе поврежденного прибора будет равен потенциалу заземлителя. В этом случае человека при касании током не ударит, так как разность потенциалов отсутствует.

Как работает заземление электрооборудования

Что касается жителей частного сектора, то в основном, на этих районах электричество на участки подводится воздушными линиями электропередач. Как правило, это двухпроводные линии, которые состоят из фазного и нулевого провода. В нашей стране линии электропередач оставляют желать лучшего, ведь на одном кабеле, идущем по основной линии, может быть много скруток.

Порывы ветра, падающие ветки и осадки могут в любой момент оборвать силовой кабель и если у вас в доме не установлена система защиты в виде заземления и устройства УЗО, то пострадать может не только владелец дома, но и вся его техника. Здесь установка заземления особенно актуальный вопрос.

Сегодня можно самостоятельно создать хорошую защиту для дома и создать заземление собственными руками, обеспечивая сохранность приборов и здоровья домочадцев.

Правильно изготовленная и установленная система защиты сможет уберечь электроприборы даже в момент обрыва линии идущей к дому. В настоящее время индивидуальная работа заземления дома в совокупности с УЗО считается популярными средствами защиты от удара током в собственном доме.

Работа заземления в частном секторе

В данном разделе разберем, как работает заземление на примере частного дома. Схема питания дома, изображенная на рисунке состоит из воздушной линии. Воздушная линия – двухпроводная, наиболее часто встречающаяся в частном секторе.

Состоит из двух проводов фазного (на рисунке обозначен красным цветом) и нулевого (синего цвета). Нулевой провод является нулевым рабочим и защитным одновременно. То есть совмещенным проводником.

В электротехнической литературе обозначается как PEN проводник.

Для того чтобы разделить этот проводник на два независимых рабочий и защитный, во вводном щите дома делается специальное ответвление на заземляющий контур.

Совет

После этого с вводного щита выходит два нулевых проводника которые имеют разное назначение. Один из них рабочий ноль, который служит для работы приборов.

Другой защитный ноль – заземляющий проводник, должен иметь желто-зеленую маркировку и обозначение PE.

В «Правилах Устройства Электроустановок» такая система заземления обозначается как TN-C-S. Внутренняя электропроводка дома должна быть трехпроводной, то есть фаза, ноль и заземление.

Все розетки в доме должны быть соответственно с заземляющим контактом. В этом случае корпус потенциально опасного прибора будет подключен к защитному проводнику через заземляющий контакт розетки.

В зону риска особенно входит так называемая мокрая техника это водонагреватели, насосы, посудомоечные и стиральные машинки.

Если в ходе эксплуатации фазный провод в результате пробоя изоляции соприкасается с корпусом прибора (для примера это корпус холодильника), то между фазным проводом (красным) и заземляющим (желто-зеленым) произойдет замыкание, в результате чего отключится силовой автомат.

Мнимая защита или неправильное заземление

Бывают ситуации, когда заземление может быть опасным. Это при условии НЕПРАВИЛЬНОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ. Друзья сейчас рассмотрим случай неправильного подключения заземления и сравним его со случаем рассмотренным выше.

На рисунке изображена схема неправильного заземления. Суть его заключается в подключении заземляющего проводника (провода заземления в электропроводке) к нулевому рабочему. Нулевой провод же заземлен на подстанции, почему же от него не заземлиться? К сожалению, встречаются специалисты в нашей отрасли, которые совершают такие ошибки.

В чем заключается опасность? В исправном состоянии техника будет работать без нареканий, все электрические приборы будут выполнять свою работу. Друзья давайте теперь рассмотрим другую ситуацию когда нулевой провод на линии был оборван в результате сильного ветра, при этом красный все еще остался целым.

Обратите внимание

При замыкании фазного провода на корпус в этом случае короткого замыкания не возникнет, так как заземляющий провод, который одновременно является и нулевым рабочим оборван по пути к дому, разности потенциалов между фазным и заземляющим проводом нет, и короткого замыкания не произойдет. Отсюда не сложно догадаться, что автоматический выключатель не отключится, так как ему просто не на что реагировать (нет тока короткого замыкания).

Из этого следует, что корпус холодильника, находясь под опасным напряжением, будет ждать свою жертву. Сила удара током в этой ситуации будет напрямую зависеть от того какая соприкосаемость человека с землей. Чем лучше контакт, тем сильнее ударит.

В некоторых случаях удар током через корпус прибора может быть фатальным, чтобы не случилось неприятностей нужно знать, как работает заземление в доме.

К примеру, вы прикасаетесь к пробиваемой электрической водогрейке и одновременно беретесь за водопроводную трубу. Также опасно браться за корпус прибора, который находится под напряжением при этом стоять босым на бетонных полах. Такой пол может служить проводником.

Как работает узо с заземлением

Чувствительность системы заземления, а соответственно и электробезопасность можно повысить установив в электрощите устройство защитного отключения (УЗО). Данный прибор реагирует на утечку тока и отключается при ее появлении тем самым обестачивая технику с поврежденной изоляцией. УЗО срабатывает даже в тех случаях если происходит малейшая утечка тока.

В реальности утечка тока может происходить как через заземленный корпус прибора, так и через тело человека (если заземления в доме отсутствует), что менее приятно. На рисунке показана ситуация когда ток проходит через тело человека.

К примеру, человек касается корпуса неисправного прибора, корпус которого не заземлен. В момент прикосновения через человека начинает протекать ток, и УЗО реагируя на него мгновенно отключится. Продолжительность удара током для человека в этом случае будет равна времени отключения УЗО. Обычно она равняется десятым долям секунды.

Незначительное и кратковременное воздействие тока в большинстве случаев приносить незначительный вред, человек получает болевые неприятные ощущения и испуг, который проходит уже через несколько минут.

Казалось бы идеальный вариант защиты, но не все так гладко. Даже такая система защиты имеет свои недостатки:

  • • если прибор не имеет заземления, то, следовательно, УЗО не сможет зафиксировать утечку, а понять поломку можно будет только после пусть небольшого, но удара током;
  • • по сути УЗО – это сложный электронный прибор, который не может сработать моментально, для отключения требуется время, следовательно, защита только с помощью УЗО может оказаться слишком медленной.
  • • за счет высокой стоимости на УЗО домовладельцы, как правило, экономят и покупают устройства низкого качества либо устанавливают одно УЗО на весь дом, а в этом случае сложно гарантировать своевременное срабатывание.

Не стоит использовать устройства УЗО сомнительного качества и малоизвестных брендов. Ответственность за свою защиту, каждый человек несет самостоятельно, поэтому покупать нужно только оригинальный и сертифицированный товар. В настоящий момент рынок переполнен электрооборудованием различных производителей и нужно ответственно относиться, к такой покупке.

Друзья мы с вами рассмотрели принцип работы заземления, и что может произойти при неправильном способе заземления. Основное преимущество такой схемы подключения заключается в том, что у нее имеется свой индивидуальный контур заземления и в случае обрыва провода на линии электропередач он не сможет никак повлиять на работоспособность.

Важно! Не стоит думать, что если у дома есть заземление, то не нужно использовать УЗО. Даже при малейшей утечке прибор может зафиксировать проблему и отключить поврежденный участок сети, обеспечив безопасность и здоровье человека.

Важно

Электричество – это друг и враг человека, поэтому чтобы не произошло чего-то непредвиденного необходимо правильно делать электропроводку, и знать, как работает заземление в доме. Если нет знаний и опыта работы с электричеством, то такую работу лучше доверить профессионалам, которые все сделают, не только быстро, но и качественно с учетом всех норм и требований.

Читайте также:  Что такое эпра для люминесцентных ламп - советы электрика

Источник: https://electricvdome.ru/zazemlenie/kak-rabotaet-zazemlenie.html

Как работает заземление

Принцип работы заземления основан на следующих действиях:

  • заземляющее устройство уменьшает разность потенциала до минимального значения между каким то заземленным объектом и естественными заземлителями;
  • при появлении контакта,между каким то заземленным объектом и проводником, который находится под напряжением, появляется ток утечки, что вызывает отключение электрической цепи с помощью защитного устройства.

Как работает УЗО без заземления

Многие считают, что подключение УЗО без заземляющего проводника не принесет защитного эффекта этого устройства, при появлении тока утечки. И отсюда получается, что этот прибор при таком подключении не защитит человека от поражения электрическим током.

Но это утверждение является не верным, даже можно сказать, грубой ошибкой. Так как принцип работы такого подключенного УЗО основан на его автоматическом отключении, при появлении электрического тока в проводниках, которые не предназначены быть проводником.

В качестве такого проводника может быть человек, который попал под действие электрического тока.

Такой вариант подключения этого защитного устройства имеет больше защитную функцию, от схемы, в которой используется заземляющий проводник.

Как работает УЗО с заземлением

На рисунке показана схема подключения УЗО с заземлением типа TN – C, который является самым распространенным в нашей стране, в связи с простым его устройством.

Но главным недостатком TN – C системы является то, что при возникновении повреждения REN проводника кроме остановки работы различных электрических устройств и приборов, возникает потенциал на металлических корпусах этих устройств, который равный фазному напряжению.

То есть при такой схеме подключения есть вероятность того, что защитное устройство попросту не сработает, кроме УЗО, которое почувствует ток утечки, который будет протекать через человека.

Совет

Кроме такого типа устройства заземления существуют другие системы, в которых необходимо включение УЗО такие, как TN – C – S и TN – S, принцип работы которых объясняют схемы:

· схема TN – S;

· схема TN – C – S.

Как работает дифференциальный электрический защитный аппарат

Дифференциальное автоматическое защитное устройство представляет собой электрический аппарат, который в совокупности состоит из обычного автомата и УЗО.

Он выполняет роль защитного электрического механизма, который уберегает человека от поражения электрическим током, в случае его прикосновения к токоведущим частям электрического устройства, а также при возникновении тока утечки.

Принцип работы этого защитного электрического аппарата заключается в том, что в его конструкции имеется специальное трансформаторное устройство, которое контролирует появление тока утечки.

Действие такого трансформатора построена по принципу возникновения дисбаланса между протекаемыми токами и возникающим магнитными потоками в его сердечнике.

Такое нарушение возникает в результате понижения изоляционных свойств в проводниках, или при случайном прикосновении человека к частям электрического устройства, которые находятся под напряжением..

Диффавтоматы нашли широкое применение, как в однофазных электрических схемах, так и в трехфазных системах электроснабжения.

Источник: http://euroelectrica.ru/kak-rabotaet-zazemlenie/

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.

Совет

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

Как работает заземление

В Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ) четко оговорено, что заземление – это система, в которой соединяются какая-то точка электрической сети, оборудования, прибора или установки с заземляющим устройством. С первой половиной этой системы все понятно, а что значит, заземляющее устройство.

Заземляющее устройство – это опять-таки система, состоящая из двух основных элементов: проводник и заземляющий контур (заземлителя). В совокупности с заземляющим устройством все это и называется заземлением. Теперь каждую часть схемы разберем по отдельности.

Заземлитель

Это часть заземления, которая располагается в грунте. Вся схема запитывается именно на грунт, куда электрический ток от установки должен войти. И вот тут многое будет зависеть от самого грунта, а точнее сказать, от его плотности, влажности и химического состава.

Считается, что в каменном грунте самая плохая электрическая проводимость. Поэтому в таких грунтах очень сложно создавать заземляющий контур, поэтому чаще всего устанавливается глубинный заземлитель в виде трубы или штыря. Глубина закладки в данном случае может быть достаточно большой до 20 м.

Что касается песчаных или глинистых грунтов, то оптимальный вариант на них устроить именно заземляющий контур, состоящий из трех или четырех глубинных элементов. Чаще всего используется контур в виде квадрата или равностороннего треугольника.

При этом размер фигуры определяет мощность электрических установок или их общее количество. К примеру, для частного дома можно заложить контур в виде квадрата со стороной 4 м, или треугольника со стороной 3м.

Если это промышленный объект или большое административное здание, то заземляющий контур будет большим, к примеру, штыри забиваются по углам здания с обвязкой между собой.

Обратите внимание

Внимание! Установка штыревого заземления требует определенного расчета нагрузки на контур и сопротивления грунта. Что касается последнего, то о нем уже было сказано выше, то есть, от чего зависит сопротивление.

Вот несколько параметров сопротивления почвы из разных пород. Кстати, единица измерения данного показателя – Ом*М.

  • Глина – 20.
  • Песок – 10-60 (влажный-сухой).
  • Садовая земля – 40.
  • Солончак – 20.
  • Торф – 25.
  • Чернозем – 60.
  • Гравий – 300.
  • Щебень – 3000.
  • Гранит – 22000.

Контур заземления

Чем меньше показатель, тем выше электропроводность. То есть, наше утверждение, что в каменных грунтах сложно организовать заземление, подтверждается.

Особых требований к проводящему контуру (от электроустановки до контура) нет. Самое главное – это прочность металлического элемента, который способен выдержать и механические нагрузки, и негативное воздействие влаги и температур. Поэтому чаще всего в качестве проводника используются стальные ленты толщиною не меньше 5 мм, тросы сечением не меньше 12 мм, арматура диаметром 10-12 мм.

Что касается частного домостроения, то в них можно использовать даже проволоку диаметром 6 мм ввиду того, что электрические нагрузки на такой проводник будут незначительны. Но¸ как считают специалисты, в этом деле лучше перестраховаться. Поэтому рекомендуется использовать стальную ленту сечением 5×30 мм.

Виды заземления

В классификации видов заземления присутствует два основных его вида:

Есть и несколько подгрупп: радиозаземление, измерительное, инструментальное, контрольное.

Существует определенная категория электрических установок, которые не будут работать, если их не заземлить. То есть, основанная цель сооружения заземляющей системы – это необеспечение безопасности эксплуатации, это обеспечение самой эксплуатации. Поэтому в этой статье данный вид нас интересовать не будет.

А вот этот вид специально устраивается с целью обеспечить безопасность работы электроустановок. Он делится на три категории в зависимости от назначения:

  • Молниезащита.
  • Защита от импульсного перенапряжения (перегруз линии потребления тока или короткое замыкание).
  • Защита электросети от электромагнитных помех (чаще всего данный вид помех образуется от рядом работающего электрического оборудования).

Нас интересует именно импульсное перенапряжение. Назначение заземления данного типа – это безопасность обслуживающего персонала и самой установки в процессе аварии или поломки оборудования.

Обычно такая поломка внутри электрического агрегата – это замыкание провода электрической схемы на корпус прибора. Замыкание может происходить непосредственно или через любой другой проводник, например, через воду.

Человек, коснувшийся корпус установки, подвергается воздействия электрического тока, потому что становится его проводником в землю. По сути, он сам становится частью заземляющего контура.

Схема заземления в частном доме

Вот почему, чтобы устранить такие ситуации и устанавливается заземление корпуса на контур, расположенный в земле. При этом срабатывание заземляющей схемы – это толчок для системы автоматов, которые тут же отключают подачу электроэнергии к оборудованию. Все это располагается в специальных силовых и распределительных щитах.

Сопротивление заземлению

Есть такой термин, как сопротивление растеканию тока. Для простых обывателей легче будет воспринимать, как сопротивление заземлению. Вся суть этого термина заключается в том, что схема заземления должна работать корректно с определенными параметрами. Так вот сопротивление является основным из них.

Оптимальный вариант этого значения – ноль. То есть, лучше всего использовать материалы для сборки контура, у которых электропроводность самая высокая. Конечно, добиться идеала никак не получится, поэтому старайтесь выбирать именно те, у которых сопротивление самое низкое. К ним относятся все металлы.

Есть специальные коэффициенты, с помощью которых производится определение показателя сопротивления заземляющего контура, эксплуатируемого в разных условиях. К примеру:

  • в частном домостроение, где используются сети на 220 и 380 вольт (6 и 10 кВ), необходимо устанавливать контур с сопротивлением 30 Ом.

Внимание! Если используется заземляющий контур через нейтраль трансформатора, то сопротивление заземляющей цепи должно быть не больше 4 Ом.

  • монтируемая газопроводная система, входящая в дом, должна заземляться схемой в 10 Ом.
  • молниезащита должна иметь сопротивление не более 10 Ом.
  • Телекоммуникационное оборудование заземляется контуром 2 или 4 Ом.
  • Подстанции от 10 кВ до 110 кВ – 0,5 Ом.

То есть, получается так, что чем больше мощность силы тока внутри оборудования или приборов, тем ниже должно быть сопротивление.

Качество заземления

Выше уже говорилось о том, что тип грунта и материал для системы влияют на качество заземляющего контура. Но кроме этого есть еще несколько позиций.

Читайте также:  Схема подключения ограничителя импульсных перенапряжений - советы электрика

Площадь заземления

Сразу скажем так, чем больше площадь заземления, тем его качество выше. Поэтому, когда стоит вопрос, что использовать: стержень заземления или пластину, то выбирается второй вариант. Почему? Все дело в ее большей площади.

Площадь соприкосновения у пластины для заземления в разы больше, чем у штыря. При этом данную площадь можно, в принципе, увеличивать до бесконечности. А это большой плюс.

Для этого обычно используют пластины «PTCE» из сплава никеля и меди.

Поэтому чаще всего, когда планируется заземление высоковольтных линий, к примеру, опор ВЛ 10 кВ, используется именно пластинчатый вариант (PTCE). Хотя показатель площади можно увеличить и по-другому.

Можно просто использовать стержень заземления, только не один, а несколько, обвязав их вокруг опор ВЛ 10 кВ контуром из хорошего проводника. Вот почему в частном домостроение используется контур из трех или четырех штырей. Для ВЛ 10 кВ количество может быть увеличено до бесконечности.

Для производственных мощностей не обязательно применять квадрат или треугольник, здесь может быть использована линейная структура. Главное – побольше стержней установить на линии.

Чем больше больше площадь заземления, тем выше его качество

Важно

Есть еще один вариант увеличения площади контакта с грунтом. Это увеличить размеры штырей. То есть, сделать их длиннее и толще. Кстати, такой вариант используется, если верхние слои грунта имеют высокое сопротивление, а нижние, наоборот, низкое.

Такое глубинное заземление прекрасно работает даже в том случае, если устанавливается один металлический штырь. Правда, для 10 кВ линий придется количество заземляющих проводников увеличить, один ничего здесь не решит. Но лучше установить PTCE.

Расчет заземления

Не будем останавливаться на этом разделе долго. Все дело в том, что рассчитать заземление непросто. Существует достаточно большая и сложная формула, по которой и производится расчет.

Но, как показала практика, ее конечный результат – всего лишь неточная цифра. Почему? Потому что все зависит от типа грунта. Наша земля во многих участках – слоеный пирог из разных наполнителей.

Поэтому точно определить, где и какой слой находится, можно только по специальной карте геологической разведки.

Вот почему выбирая глубинное заземление, необходимо ориентироваться на максимальный показатель, подставляя в формулу разные величины сопротивления грунта.

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на интересующий многих начинающих электриков вопросы, что такое заземление, и как работает оно? Усвойте один нюанс.

Заземление – необходимая система в сетях электрического снабжения (неважно, это 6, 10 кВ, или 100).

Поэтому ее сегодня используют не только в производственных цехах, заводах и фабриках, это неотъемлемая часть электрической схемы частных жилых домов и городских квартир.

Правила устройства электроустановок о заземлении

  • Способы заземления в частном доме своими руками (220 В)

  • Заземление и зануление – в чем разница двух понятий

    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.

    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.

    Совет

    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!

    Что такое защитное заземление

    Чем проще, тем надежнее. Защитное заземление

    Основным видом защиты человека от удара электрическим током является защитное заземление. Представляет собой группу закопанных в определенном порядке металлических штырей, соединенных между собой проводником.

    При монтаже однофазной бытовой проводки к жгуту проводников добавляется третий заземляющий провод, одним своим концом надежно закрепленный с системой штырей. Второй его конец заводится во все розетки, а также может выводиться отдельной заземляющей шинкой. Вот так все просто: провод да штыри.

    Ко всем элементам — штырям, проводу и почве — предъявляются определенные требования, четко прописанные в ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок).

    Как же работает защитное заземление

    Иногда малознакомые с электротехникой люди делают такое, что было бы смешно, если б не так опасно. Например, подключают провод к корпусу стиральной машинки, а второй его конец прикапывают в горшок с цветком, стоящий на подоконнике – «заземляют».

    Подобные самодельные изобретения не только бессмысленны, но и потенциально опасны. Электричество не прощает ошибок, поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам, которые могут качественно выполнить работу.

    Ведь правильно сделанное защитное заземление прослужит не меньше, чем сам дом.

    Принцип действия защитного заземления основан на свойстве электрического тока течь по проводнику с наименьшим сопротивлением.

    Обратите внимание

    Сопротивление тела человека току зависит от множества факторов, но в расчетах принимается равным 1 кОм (а удельное, учитывающее емкость, и того больше — до 15 кОм). В соответствии с ПУЭ, сопротивление заземляющего контура должно быть намного меньше – не выше 4 Ом.

    Штыри закапываются в почву – поверхность планеты, обладающую огромной электрической емкостью, или, говоря простым языком, способностью вбирать в себя электрический заряд.

    Если человек прикасается к неисправному электроприбору, на корпусе которого присутствует напряжение и который не подключен к заземляющему контуру, то ток с поверхности корпуса уходит в землю через тело человека (рука-тело-ноги), что смертельно опасно.

    Автоматические выключатели в распределительном щитке, как правило, рассчитаны на превышение их номинального тока в 5-10 раз (класс «С») – лишь в этом случае происходит их отключение.

    А опасный для человека ток составляет всего 100 мА (сравните с током отключения автоматического выключателя).

    Безопасность превыше всего

    При наличии заземляющего контура риск получить смертельную травму сведен к минимуму. Во всех современных приборах предусмотрена возможность подключения заземляющего контура, поэтому их корпус внутри соединен с заземляющим контактом сетевой вилки.

    Это означает, что при появлении на корпусе электрического потенциала, он тут же уйдет в землю по заземляющему проводу, низкое сопротивление которого вызовет ток большой силы, который зарегистрирует автоматический выключатель и отключит цепь. Останется только определить причину срабатывания выключателя.

    Если же в момент появления потенциала человек также прикасается к корпусу, то основная часть тока пойдет по заземляющему проводу (4 Ом), а через тело (1 кОм) совсем незначительно.

    Очевидно, что несмотря на кажущуюся простоту и отсутствие сложных технических устройств, защитное заземление до сих пор является одним из самых надежных средств защиты от поражения электрическим током. Очень важно при его сборке выполнить все по требованиям ПУЭ – это гарантия не только будущей продолжительной эксплуатации, но и сохранения жизни человека.

    Источники: http://onlineelektrik.ru/emontazh/zazemlenye/zazemlenie-eto-sistema-bezopasnosti.html, http://electroandi.ru/elektrichestvo-v-bytu/zachem-nuzhno-zazemlenie.html, http://ingsvd.ru/main/electrics/447-chto-takoe-zaschitnoe-zazemlenie.html

  • Источник: http://electricremont.ru/kak-rabotaet-zazemlenie.html

    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.

    Важно

    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.

    https://www.youtube.com/watch?v=Uw5eRGM34v4

    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.

    Читайте также:  Фаза и ноль в розетке - советы электрика

    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 и зануление электросети: есть ли разница ⋆ Руководство электрика

    На просторах интернета нередко можно встретить дискуссии домашних мастеров о том, что такое зануление и заземление, в чем разница этих мероприятий. Несмотря на то, что они встречаются повсеместно, и с ними связаны повседневные действия, мало кто из нас задумывается об опасности электричества.

    Сидя на своем рабочем месте, пользуясь домашними электроприборами, редкий пользователь, далекий от профессии электрика, понимает, какие серьезные меры электробезопасности, такие, как заземление и зануление, были предприняты командой электриков, чтобы уберечь человека от поражения электричеством.

    Все же, попробуем разобраться в этом вопросе.

    Что общего у систем заземления и зануления?

    Сначала познакомимся ближе с понятиями и принципом действия обоих методов.

    Работа заземления

    Заземление – это подключение открытых частей электрооборудования, находящихся под напряжением, к заземляющему проводнику (или группе).

    Отечественные правила устройства электроустановок (ПУЭ) регламентируют эту меру электробезопасности, как обязательную для защиты жилых и нежилых строений и сооружений.

    Заглубленная в толщу грунта, эта конструкция из металла служит для утилизации напряжения, проникающего на корпус электропотребителей, по пути нулевого сопротивления.

    Совет

    В состав готовых заземляющих комплектов входят вертикальные стальные штыри с напылением из меди или цинка. После скрепления друг с другом они образуют единый длинный контур, который погружается в грунт на много метров. Функциональность заземлителя определяется в процессе его заглубления при помощи замеров электрических показателей, пока не будут достигнуты нужные параметры.

    Современные системы заземления весьма долговечны, не требовательны к площади участка, имеют устойчивое низкое сопротивление.

    Работа зануления

    Зануление – это соединение корпуса электроприбора с нулевым проводом электросети с целью образовать замкнутый контур. Если случится опасная ситуация, то возникнет короткое замыкание, перегорят предохранители, и автоматические выключатели на распределительном щитке мгновенно обесточат сеть.

    Может Вас заинтересует статья  Заземление в гараже: практические советы

    В трехфазных электросетях переменного тока нейтраль выполняет не одну функцию. В ракурсе безопасности она служит для создания короткого замыкания. Для зануления электроустановки используется отдельный провод, подключаемый к рабочему нулю в щитке на входе. Для этого применяется третья жила кабеля и добавочный контакт в розетке.

    Чтобы сработала защита, необходимо возникновение тока с величиной, превышающей уставку на срабатывание защиты. Обеспечивая номинальную работу электросети под нагрузкой до 16 ампер, зануление не спасет от малых токов утечки, т.к. работает при появлении критических нагрузок на автомат. И это большой минус метода.

    Как видно, с точки зрения защиты от тока, и заземление, и зануление нужны, чтобы отвести напряжение, нейтрализовать утечку тока и уберечь человека от электротравм или минимизировать последствия.

    Заземление и зануление: отличие друг от друга

    Рис 1

    Заземление и зануление нужны для отвода напряжения, только происходит это различными способами (Рис 1). В конце статьи приведены схемы подключения TN — C, TN — S, TN — C — S.

    Отличие первое – способ утилизации тока

    Разница состоит в том, что зануление способствует мгновенному отключению электричества при касании человеком электро шнура или прибора, отводя ток однофазного короткого замыкания на вводной щит, а заземление мгновенно отводит опасное напряжение в почву.

    Отличие второе – особенности монтажа

    Монтаж заземления и зануления имеет разные степени сложности.

    Устройство заземления в частном строении влечет за собой определенные монтажные работы, занимающие в среднем до одного рабочего дня.

    Приобрести готовые комплекты модульно-штыревого (глубинного) заземления либо выполнить их самостоятельно из допустимых материалов, четко следуя указаниям производителя либо требованиям к заземлению – довольно несложно.

    Обратите внимание

    Непосредственно заглубление заземлителя можно доверить сервисным службам, имеющим специальное оборудование либо обойтись своими силами, обладая достаточным опытом и физической силой.

    Относительно зануления, то сам по себе монтаж контура зануления выглядит нетрудоемким, но не стоит обманываться: при отсутствии должной квалификации электромонтера минимальный промах и незнание могут обернуться бедой.

    Отличие третье – защита человека

    Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), зануление может быть применено только для промышленных установок и не является в полной мере гарантией безопасности. При попадании фазы на открытую часть электроприбора или оборудования, ток никуда не девается.

    Происходит контакт двух фаз и короткое замыкание. Нейтраль нужна для скорого срабатывания защитного автомата при замыкании, но не для защиты человека от электроудара.

    Поэтому зануление рекомендуется к использованию на производстве, где при аварии требуется незамедлительное отключение питания.

    Отличие четвертое – требования к профессионализму наладчика

    Когда организуется зануление, то для того, чтобы верно распознать нулевые точки и подобрать способ защиты, крайне необходимо участие профессионального электрика. А вот грамотно собрать контур заземления и погрузить его в грунт по силам большинству домашних умельцев.

    К сожалению, на практике довольно часто можно столкнуться с результатами вопиющей некомпетентности в вопросах зануления и электробезопасности в целом, беря во внимание, как частных наладчиков, так и электриков сервисных служб.

    А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:

    • подключение электроприбора с занулением к незануленному щиту;
    • подсоединение заземляющего контакта розетки к «нулевому» автомату;
    • установка в розетке перемычки, соединяющей нулевой и защитный контакты;
    • выполнение зануления в двухпроводной системе и др.

    О трехпроводной электросети

    Схемы подключения TN-C-S

    В современном строительстве устройство трехпроводной электросети – это обязательное требование.

    А как быть жильцам устаревших строений, где при строительстве такая система защиты еще не выполнялась? Нужно ли зануление в доме или квартире? Вовсе необязательно, к тому же, неграмотное применение зануления не лишено печальных последствий.

    Если отгорит ноль, то большинство электропотребителей, подключенных к сети, выйдет из строя из-за резкого скачка напряжения. Поэтому, для надежной защиты, наряду с занулением необходим монтаж заземления, установка устройств защитного отключения (УЗО), автоматических выключателей и ограничителей напряжения.

    Работа УЗО и «автоматов» заключается в сопоставлении силы тока, проходящего по проводу фазы и идущего из жилища по нейтральному проводнику. При повреждении изоляции и утечке тока к заземлителю через брешь в нарушенной изоляции, минуя нулевой проводник, УЗО зафиксирует несовпадение силы тока и автоматически разомкнет электрическую цепь. Рабочая схема будет обесточена и напряжение исчезнет.

    Источник: http://ElectroManual.ru/zashhitnoe-zazemlenie-i-zanulenie-elektroseti-est-li-raznica/

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector