Для чего нужно заземление электрооборудования

Заземление электроустановок

Отсутствие заземления электрооборудования или неправильное его выполнение может привести к производственному травматизму, выходу из строя приборов автоматизации или неправильной их работе, погрешности показаний измерительной техники. Это происходит в результате пробоя изоляции между токоведущими частями и корпусом оборудования. В результате на корпусе появляется напряжение и протекает электрический ток, который может нанести травму человеку и привести к сбоям в работе электрических устройств. Чтобы этого избежать, часть установки, не находящуюся в нормальном состоянии под напряжением, соединяют с заземляющим устройством. Этот процесс называется заземлением.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
4. Опоры высоковольтных линий электропередач
5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем.
В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей.
Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

• Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
• Система TT
• Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так:
Т – (от terre) земля
N – (от neuter) нейтраль
C – (от combine) объединять
S – (от separate) разделять
I – (от isole) изолированный
По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей.
TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате.
TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника.
TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.

Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу.
Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т.к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат).
Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.

Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания.
Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

Рекомендуем прочитать:

1. Измерение сопротивления заземления
2. Как сделать заземление в квартире и частном доме самостоятельно
3. Заземление ванной комнаты своими руками
4. Молниезащита и заземление

One thought on “ Заземление электроустановок ”

Заземление представляет собой токоотводящий комплекс приспособлений.

Для чего нужно заземление электрооборудования

Заземление. Зачем нужно заземлять оборудование, назначение заземления.

Любое электрооборудование как бытовое (холодильник, стиральная машинка и др.) так и промышленное (станки, стабилизаторы напряжения, электрокотлы и др.), имеет гарантийный срок службы и номинальный срок службы. Гарантийный срок службы устанавливают производители оборудования и этот срок может быть от 6 месяцев до 5 лет. Номинальный срок службы оборудования определяется в нормативных документах: технические условия или в системе государственных стандартов (ГОСТ). Тем не менее, на срок службы влияют многие факторы: от условий эксплуатации и до правильности выбора параметров оборудования для целей его использования. Все электрооборудование имеет различные защиты как внутренние (программные виды отключения техники) так и внешние (автоматические выключатели при перегрузке или коротком замыкании).

Однако бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие внештатные ситуации. Частным случаем внештатной ситуации может стать повреждение внутренней изоляции (проводника, схемы) и возникновении на металлическом корпусе оборудования напряжения. И такое напряжение может колебаться от нескольких вольт до нескольких десятков вольт и даже может быть больше 100Вольт.

Прикоснувшись к такому оборудованию сквозь человека пройдет переменный ток, и как известно смертельно опасным считается напряжение переменного тока с номиналом более 24В. Многие испытывали «покусывание» металлических частей оборудования, так вот это небольшие потенциалы напряжения. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения. То есть другими словами, главное предназначение заземления — максимально снизить напряжение появившееся на корпусе электрооборудования до безопасного значения.

Допустим, что у вас установен металлический светильник, корпус которого не заземлен. В ситуации, если изоляция будет повреждена, на металлической части светильника окажется напряжение. И вот вы собрались поменять лампочку в светильнике, притронулись к корпусу — вас ударит током, т.к. дотронувшись к корпусу светильника вы окажетесь проводником, а электрический ток потечет через ваше тело в землю.
Если светильник будет заземлен, то значительная часть напряжения уйдет в землю поскольку сопротивление заземления, как правило, меньше чем сопротивление вашего тела.

Что такое заземление?
Заземлением — называется такое соединение (цепь заземления) металлических элементов электрооборудования (в обычном состоянии не токоведущими) с землей (схемой заземления, контуром), которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции.

Заземление очень необходимо для работы таких устройств как Устройство защитного отключения, сокращенно УЗО. Так вот, если корпус электрооборудования не будет заземлен, то ток утечки протекать не будет, и устройство защитного отключения не сработает.

Зануление? Главное отличие заземления от зануления?
Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.
Зануление это схемное соединение металлических частей электрооборудования, которые в нормальном режиме работы не являются токоведущими с нулевым проводником сети (с нулем). Принципиально заземление и зануление выполняют одну и ту же задачу – защищают человека от поражения электрическим током, но обеспечивают такую защиту немного разными подходами. В сетях где применяется метод зануления происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

При пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, другими словами возникает однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание должны реагировать защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от сети электропитания.

Краткий вывод:
— заземление обеспечит защиту методом снижения напряжения на корпусе электрооборудования при прикосновении человека к нему.
— зануление осуществляет защиту метедом отключения электрооборудования (группы защищаемых нагрузок) от сети.

Зачем нужно заземление для дома

Согласно нормам техники безопасности (ТБ) любое работающее электрооборудование должно быть надёжно защищено от возможности попадания опасного потенциала на его корпус. Для выполнения этого требования все металлические и электропроводящие части оборудования должны быть электрически связаны с землёй (заземлены). Так происходит защита человека, животных и электрических приборов от случайных утечек тока.

Назначение и контролируемые параметры

Основное назначение заземления – обеспечение надёжного соединения электропроводящих частей устройств и приборов с металлической конструкцией особой формы, имеющей надёжный контакт с грунтом.

Профессионалы называют это сооружение заземлителем. Он представляет собой набор металлических заготовок (труб, отрезков арматуры или профилей), соединённых между собой методом сварки.

Надёжность функционирования такой системы зависит от общего сопротивления цепочки заземления, образуемой соединительными шинами и самой конструкцией заземлителя. Чем меньше значение этой величины – тем более безопасной будет эксплуатация оборудования или приборов, для которых предусматривается защита.

В процессе обустройства заземляющего контура подбором соответствующей формы конструкции стараются искусственно увеличить площадь контакта её элементов с землёй.

Того же эффекта удаётся достичь, если умышленно повысить процентное содержание солей в почвах, имеющих непосредственный контакт с металлическими частями заземлителя. Указанные меры способствуют снижению сопротивления стеканию тока в землю, что гарантирует надёжность работы всего контура заземления в целом.

С целью контроля значения этого показателя организуется техническое обслуживание заземляющих систем, предполагающее обязательный замер указанного параметра.

При обнаружении значительных отклонений от требований ПУЭ производится изъятие и ремонт заземляющих устройств, по окончании которого сопротивление растеканию проверяется повторно.

Подобные же действия предпринимаются и в тех случаях, когда необходимо повысить эффективность защиты особо опасных участков электрооборудования.

Принцип работы

Принцип действия заземления заключается в снижении потенциала оказавшейся под напряжением точки соприкосновения с токопроводящей частью до уровня, безопасного для человека.

Фактически, в момент попадания опасного напряжения на корпус оборудования, близкий к нулю потенциал заземлителя переносится в эту точку и на какое-то время создаёт безопасные для работы условия.

За это время должно сработать автоматическое устройство защиты от утечек (УЗО) и окончательно отключить линию питающего напряжения, на которой возникла аварийная ситуация.

В процессе изготовления заземляющего устройства должны выполняться особые требования, обеспечивающие надёжный контакт металлических поверхностей с частицами почвы.

Для повышения электропроводности вокруг погружаемой в землю металлической конструкции заземления создаётся зона с высокой удельной проводимостью. Проводимость повышается за счёт непосредственного химического воздействия на почву. Одним из вариантов такого воздействия является применение упоминавшейся ранее соли.

Все рассмотренные меры способствуют тому, что заземлённое основание защитной конструкции обеспечивает надёжное стекание тока в почву.

Помимо преднамеренного соединения корпусов электрооборудования с заземлённой конструкцией, рассмотренный выше принцип реализуется и в ряде аварийных ситуаций, связанных с непосредственным замыканием фазы на землю.

Обустройство в частном доме

Отдельные владельцы загородного жилья нередко задаются вопросом о том, а нужно ли заземление в деревянном доме? Ответ на него можно найти в основных положениях действующих нормативов (в ПУЭ, например), где указанная защитная мера оговаривается как обязательная.

Более того, оказывается, что изготовить надёжную заземляющую конструкцию в частном доме намного проще, чем в городском многоквартирном строении.

И действительно, для обустройства заземления в загородной местности достаточно выбрать неподалёку от дома удобное для размещения заземлителя место и подвести к нему медную шину.

Сделать это в городских условиях не представляется возможным, поскольку наличие надёжного заземлителя в границах дома не предусматривается строительными нормативами (СНиП).

В указанной ситуации остаётся довольствоваться заземлением на стороне питающей подстанции, удалённой на значительные расстояния и не обеспечивающей по этой причине требуемой эффективности защиты.

Длительная эксплуатация электрооборудования в границах загородного дома без заземления чревата большими неприятностями для его хозяина. Опасность ситуации объясняется тем, что в любой момент возможно попадание высокого потенциала на металлические части бытовой техники (как правило, вследствие пробоя изоляции проводки).

Довольно часто в загородных хозяйствах используется силовое оборудование, работающее от трёхфазного источника питания, эффективное заземление питающих цепей которого считается обязательным.

Ремонт заземляющих устройств (ЗУ)

В процессе длительной эксплуатации заземления наблюдается коррозия отдельных узлов металлической конструкции и частичное отклонение электрических параметров от номинала.

Чаще всего это случается по причине разрушения защитного покрытия заземления под воздействием грунтовых солей с последующим коррозийным разрушением самого металла.

Устройство заземления в таком состоянии уже непригодно к длительной эксплуатации в качестве снижающей опасный потенциал конструкции, поскольку сопротивление поражённых ржавчиной мест существенно возрастает. Одновременно с этим снижаются токи утечки на землю, вследствие чего заземляющий контур теряет часть своих защитных свойств.

Любой специалист в подобной ситуации вправе заявить, что такое устройство нуждается в капитальном ремонте, предполагающем замену его поражённых частей на новые детали.

При этом возможен вариант, согласно которому часть разрушенных элементов заземления и мест сварки может быть восстановлена без их замены. Для этого необходимо проделать следующие операции:

• сначала обнаруженные следы ржавчины на металлических частях заземления тщательно очищаются посредством наждачной бумаги или химическим путём;
• вслед за этим очищенные от ржавчины места обезжириваются растворителем подходящего типа;
• после высыхания растворителя на поверхность металла наносится слой грунтовки ГФ-18;
• и в заключении, когда грунтовка полностью просохнет – подготовленные поверхности окрашиваются защитной эмалью чёрного цвета.

При использовании химических методов очистки на поражённые места накладывается кусочек мягкой ткани, смоченный в специальном растворе, предназначенном для удаления следов коррозии.

По завершении ремонта вся конструкция заземляющего контура подвергается контрольному обследованию, в процессе которого производится измерение его электрического сопротивления.

Для этих целей используются специальные контрольные устройства, называемые измерителями заземления (тип М416).

Область применения таких приборов распространяется не только на устройства заземления. С их помощью можно контролировать любые низкоомные цепи, а также с высокой точностью определять коэффициент удельного сопротивления грунта в точке заземления (ρ).

Техническое освидетельствование систем заземления

В целях контроля текущего состояния УЗ его конструкция периодически проверяется на предмет соответствия характеристик нормативным требованиям.

Указанная проверка предполагает проведение следующих операций:

• визуальный осмотр открытых частей устройства;
• обследование контактов между отдельными составляющими контура заземления;
• измерение его активного сопротивления;
• выборочное обследование размещённых в земле частей заземлителя со вскрытием грунта в этих местах.

В случае необходимости при испытаниях УЗ специалистами измеряется напряжение прикосновения и другие параметры распределительных заземляющих цепей.

Помимо этого, в комплект эксплуатируемого УЗ должен входить паспорт, в котором обязательно указывается дата ввода изделия в эксплуатацию, его рабочая схема, а также информация о текущем техническом состоянии системы.

Визуальное обследование открытых частей УЗ, как правило, проводится в соответствии с заранее утверждённым графиком ТО.

Для устройств, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, а также подвергающихся постоянным механическим воздействиям периодичность проведения таких проверок должна оговариваться особо.

Подводя итоги всему сказанному, можно отметить следующую особенность работы конструкции заземления. С целью повышения эффективности защиты от поражения электричеством в питающих цепях обязательно наличие заземляющего устройства. Оно реагирует на малейшие утечки тока на землю через тело человека.

При этом связка «заземление плюс зануление» металлических корпусов приборов и оборудования позволяет достичь высокой эффективности защиты. Устройство заземления обеспечивает мгновенность отключения питания при случайном повреждении или пробое изоляции.

Чем отличается заземление от зануления

Для безопасной работы на различных электоустановках и проводниках используется соединение открытых металлических отводов с землей и подключение сети к нулевому кабелю. Но немногие начинающие мастера точно знают, чем отличается заземление и зануление электроустановок и электрооборудования.

Определение заземления

Заземление – это умышленное подключение открытых частей электрического оборудования, которые находятся под напряжением, к специальному заземляющему отводу, шине или другому защитному оборудованию. Это может быть арматура в земле, часть электроустановки и другие приспособления. Такой подход, согласно ПУЭ, является обязательной мерой преднамеренной защиты как жилого, так и нежилого фонда. Это же гласят правила и требования ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ (электробезопасность и система стандартов безопасности труда).

Фото — схема

Практически в каждом современном доме установлена схема заземления TN-C-S или TN-S. Но в зданиях старой постройки заземление зачастую вообще отсутствует, поэтому владельцам квартиры в таких постройках приходится своими силами организовывать землю. Такая система называется TN-C. Выполняется при помощи подключения отвода к заземляющему контуру, который может располагаться непосредственно в земле у здания или возле трансформаторной будки.

Теоретически, такую модернизацию проводки может организовать специальная монтажная компания, но практикуется это редко. Чаще к щитку на этаже (в многоквартирном доме) подводится земля, и уже к ней подключаются остальные провода.

1. Если фаза попадает на открытый металлический отвод любого электрического устройства, то в нем появляется напряжение. Это же случается, если, к примеру, нарушена изоляция кабеля. Человеческое тело – отличный проводник тока, если Вы дотронетесь к такому отводу, то получите сильный удар током. Заземление поможет избежать это;
2. Блуждающие токи уходят в заземляющий проводник, этим гарантируется охрана жизни;
3. В особенности опасно напряжение, которое попадает на радиаторы отопления. В таком случае, все батареи в доме становятся проводниками тока. Но если установлена земля, то все напряжение уйдет по проводнику.

Фото — вариант земли

Если нет возможности провести полноценный заземляющий контур, тогда используются другие способы. К примеру, сейчас очень распространено подключение переносных заземляющих штырей (портативные шины). Их действие никак не отличается от стандартного стационарного отвода, но при этом они гораздо практичнее по своему функционалу.

Фото — переносная шина

Назначение зануления

Иногда зануление и заземление путают друг с другом, так в чем разница между ними? Зануление применяется по ПУЭ только для промышленных установок и не является гарантом безопасности. Если фаза попадает на открытую часть устройства, то ток не уходит. После этого происходит сопряжение двух фаз, и, как следствие, короткое замыкание. Нулевой проводник необходим для быстрого реагирования дифференциального защитного автомата на КЗ, но не для защиты человека от поражения током. Поэтому его принято использовать только на производстве, где требуется быстрое отключение питания в случае аварийной ситуации.

Фото — схема зануления

Нужно ли делать зануление в частном доме или квартиры? Нет, это необязательно, и даже чревато различными негативными последствиями. Скажем, если нулевой провод сгорит, то большее количество электрических устройств, к которым он был подключен, сломается из-за чрезвычайно высокого скачка напряжения. Стоит помнить, что Ваша безопасность не пострадает, если вместе с занулением обустроить также заземление, установить УЗО и защитный выключатель.

Фото — принцип работы зануления

Как установить зануление, чтобы устройство, подключенное к нему, не сгорело:

1. Нужно использовать трехжильный провод с изоляцией. Одна жила отведена для фазы, вторая для нуля, третья для заземления;
2. Земля подключается в самом конце электромонтажных работ на корпус безопасного проводника к заземляющему контуру и т. д. Наиболее практичен специальный заземляющий отвод у щита;
3. В целях безопасности обязательно устанавливаются различные выключатели питания и прочие защитные установки.

Видео: в чем разница зануления и заземления

Главное отличие

Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).

Фото — отличие зануления и заземления

Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.

Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.

Заземление приборов. Что, зачем и как сделать?

Надёжная изоляция электрических приборов является важной составляющей электробезопасности. Однако, какой бы надёжной ни была изоляции, полностью полагаться на неё нельзя. Происходящие по разным причинам перенапряжения в электрической сети ведут к повреждению изоляции, что несёт в себе прямую угрозу для жизни людей.

Заземление бытовых приборов

Для защиты от поражения электрическим током используют заземление. Достичь электробезопасности можно путём применения заземляющих устройств, состоящих из заземлителей и заземляющих проводников. Заземление может использоваться в сетях, рассчитанных на любое напряжение.

Заземление бытовых приборов в квартире многими людьми рассматривается, как излишняя предосторожность. Однако количество бытовых электротравм, связанных с эксплуатацией техники, имеющей повреждения изоляции, свидетельствует об обратном. Большинство несчастных случаев вызвано одновременным касанием имеющего повреждение изоляции бытового прибора и проводящего предмета. В жилых домах в качестве таких предметов чаще всего выступают радиаторы и трубы центрального отопления, металлические мойки и незаземлённые варочные плиты.

Рисунок №1. Электрооборудование в доме

Какие бытовые приборы необходимо заземлять в доме

Большая часть домашнего электрооборудования является источником повышенной опасности поражения электрическим током в быту. Для полного исключения возможных рисков необходимо заземлять стиральные машины, электрические и индукционные плиты, микроволновые печи, персональные компьютеры, бойлеры. Безопасности бойлеров следует уделить самое пристальное внимание. Вода является наилучшим проводником электричества. Нарушение изоляции бойлера приведёт к тому, что, прикоснувшись к водонагревателю человек получит удар электрическим током. Смонтированное заземление примет на себя большую часть тока. Попадание фазы на заземленный бак бойлера ведёт к мгновенному срабатыванию автоматического выключателя.

Рисунок №2. Схема проводки в квартире

Зачем нужно заземлять бытовые приборы

Согласно установленным нормативам, напряжение в бытовых электросетях не может превышать 220 В. Бытовые приборы подключаются к сетям через розетки. К каждой розетке идут два провода. Один из них, называемый фазным, является непосредственно токоведущим проводником. Второй провод, называемый нулевым, служит для отвода электричества после того, как замкнутся контакты розетки и выключателя.

При контакте фазного и нулевого проводов вне розетки возникает короткое замыкание. В подобных ситуациях ток достигает больших значений, что ведёт к срабатыванию автоматических выключателей, которые осуществляют разрыв цепи и отключают проводку от источника питания.

Настоящие короткие замыкания случаются довольно редко. Значительно чаще износ изоляции приводит не к замыканию двух проводов, а к появлению токов утечки. В результате появившееся на корпусе бытовых приборов напряжение может привести к поражению электрическим током. Токи утечки должны фиксироваться устройством защитного отключения (УЗО), которое размыкает цепь в случае превышения опасной для человека величины тока.

Правила заземления приборов

Для заземления приборов необходимы специальной конструкции розетки с заземляющими контактами. На таких розетках есть место заземления прибора. Если предусмотрено присоединение провода заземления напрямую к корпусу, обозначение заземления указывается на приборах специальным знаком.

Рисунок №3. Розетка с контактами заземления

К розетке нужно подвести трёхжильный провод. Современные кабели, используемые для проводки имеют три провода, которые для идентификации маркируются разными цветами. Нулевой провод окрашивают в синий цвет, фазный в коричневый или чёрный. Третий проводник−заземляющий, может быть жёлтым, зелёным или двухцветным (жёлтый +зелёный).

Рисунок №4. Кабель с жилой заземления

При трёхпроводных сетях в квартире фазу, ноль и заземление нужно брать в распределительной коробке, относящейся к линии розеток. Заземление приборов, в случае когда проводка двухжильная, делается несколько иначе. При двухпроводных сетях, когда заземляющий провод отсутствует, его проводят от электрощита. При этом следует принять во внимание, что сечение медного заземляющего проводника не должно быть меньше 2,5 мм.
Категорически запрещается использовать в качестве заземлителя водопроводные и газовые трубы, или трубы центрального отопления.

Универсальное модульное заземление

При мероприятиях по организации электробезопасности в жилых и промышленных объектах удобно использовать модульное заземление ZANDZ. Этот тип заземлителя состоит из покрытых слоем меди стальных штырей. Все составные части конструкции объединены между собой в единое заземляющее устройство посредством резьбового соединения. При этом сварка элементов заземления не требуется, весь монтаж выполняется силами одного человека с помощью отбойного молотка. Площадь земли, занимаемая заземлителем, составляет менее 0,6 м 2 , благодаря чему можно монтировать модульное заземление в подвалах домов и в непосредственной близости от стен. Медное покрытие заземляющих штырей устойчиво к коррозии, что обеспечивает стабильную работу заземления на протяжении долгих лет.

Возможные вариации выполнения модульного заземления:

имеет небольшое количество вертикальных электродов, которые размещаются на большой глубине

имеет большое количество вертикальных электродов, которые размещаются на небольшой глубине

монтаж заземления этого типа производится для контейнерных объектов

Заземление можно приобрести в виде готовых к установке комплектов или отдельных комплектующих.

Правильное проектирование и монтаж заземления жилых и промышленных объектов является основой электробезопасности. Для того чтобы заземление в полной мере выполняло свои функции оно должно быть качественным. Не экономьте на безопасности! Используйте качественное заземление ZANDZ!

Назначение заземления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Отличие заземления от зануления

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током. Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

Рассмотрим пример, в котором обеспечивается защита электроустановки с помощью зануления.

Как видно из рисунка при пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание реагируют защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Рассмотренные выше примеры дают возможность сделать вывод что:

Наверняка у вас возникал вопрос в каких случаях выполняют защиту заземлением, а в каких занулением. Применение в разных случаях заземления и зануления вызвано разными системами заземления электроустановок. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются пять систем заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Зануление используют в качестве защиты в таких системах, в которых присутствует PEN, PE или N проводник. Это сети с глухо заземленной нейтралью, TN-C, TN-S и TN-C-S.

Заземление применяют в электроустановках с системами заземления TT и IT.

Рассмотренные выше способы заземления и зануления больше подходят для применения в промышленных электроустановках на производстве. Более детально рассмотреть подключение и монтаж заземления для бытовых электроустановок можно здесь: заземление в квартире и заземление в частном доме.

Заземление электрооборудования

Заземление электрооборудования

Наличие защитного заземления является необходимым условия для безопасной эксплуатации любого электрооборудования. Оно позволяет защитить от риска появления опасного напряжения на открытых металлических частях электрооборудования, в норме не пребывающих под напряжением.

Контур заземления реализуется за счет способности грунта поглощать электрический заряд. Технически он представляет собой заглубленную в грунт металлическую конструкцию с низким электрическим сопротивлением. Если в результате пробоя изоляции на корпусе устройства появится напряжение, ток будет двигаться по цепи с наименьшим сопротивлением, то есть, через цепь заземления. Это позволит избежать риска электротравм, поскольку при прикосновении к оборудованию человека через него не потечет опасный ток.

Кроме того, цепь заземления используется для экранирования устройств от помех и наводок электромагнитного поля, для защиты от молниевых разрядов, а также как функциональный проводник в некоторых видах трехфазных электросетей.

Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) первый символ в названии системы заземления указывает параметры для источника питания, а второй заземление открытых частей электроустановок. Аббревиатура букв расшифровывается так:
T (terre — земля) — наличие заземления;
N (neuter — нейтраль) — присоединение к нейтрали источника (зануление);
I (isolated) — изолировано.

Нулевые проводники согласно ГОСТ обозначаются следующим образом: N — нулевой рабочий проводник;
PE — нулевой защитный проводник;
PEN — совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник заземления.

Существуют три вида основных систем заземления:

Система TT – используется там, где необходима воздушная прокладка кабеля, например, в хозяйственных и частных строениях. Здесь нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части оборудования присоединены к отдельному электрически независимому заземлителю. Система ТТ применяется только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены и требует высококачественного заземления со стороны потребителя.
Термин «глухозаземленная» означает, что проводник N (нейтраль) присоединён напрямую к заземляющему контуру, который непосредственно смонтирован вблизи трансформаторной подстанции.

Система IT – нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены. В IT системе заземления токи утечки и электромагнитные поля сведены к минимуму, что делает ее востребованной для лабораторий и медицинских учреждений, в которых проводятся опыты и работы с чувствительной аппаратурой.

Система TN – нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электропроводки присоединены к нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников, поэтому в случае пробоя на корпус возникает короткое замыкание и срабатывает защитный автомат. Из-за высокого уровня безопасности такие системы получили наибольшее распространение и имеют три варианта реализации:

Подсистема TN-S — применение раздельных проводников нейтрали и заземления на всей протяженности линии обеспечивает наилучшую защиту от поражение током (аббревиатура S от слова separated — раздельный).

Подсистема TN-C – используется один нейтральный и заземляющий проводник на всей протяженности линии, что упрощает конструкцию (C от combined — объединённый). В настоящее время эта система в помещениях используется редко, поскольку обладает существенным недостатком – при обрыве нулевого провода утрачиваются защитные функции. Кроме того, ввиду отсутствия заземляющего проводника РЕ розетки не имеют земли и все используемое оборудование необходимо занулять, то есть соединять корпус с нулевым проводом.

Подсистема TN-C-S –в начале линии электропередачи от источника нейтральный и заземляющий проводник совмещены, но в точке ввода к потребителю совмещенный проводник PEN повторно заземляется и разделяется на нулевой рабочий проводник N и защитный проводник PE. Далее нулевой и защитный проводники ни в одной точке линии не совмещаются и приходят к потребителю раздельно. Оборудование здесь подключаются по 5-ти проводной схеме для повышения безопасности. Эта система требует особого внимания к защите проводника нейтрали и заземления на совмещенном участке, т.к. при его повреждении на заземляющем проводе может появиться опасное напряжение.

Сечение кабеля заземления определяется в зависимости от проводника фазы. Если для подключения фаз используется кабель менее 16 мм², то заземляющий проводник должен быть равен фазному. При сечении фазного проводника от 16 до 35 мм² для заземления применятся кабель 16 мм², а в случае использования фазных проводов свыше 35 мм² заземляющий проводник должен составлять половину фазного. Для систем TN-C и TN-C-S минимальное сечение заземления 10 мм² для медного провода и 16 мм² для алюминиевого.

Правильный выбор системы заземления и регулярный контроль её сопротивления гарантирует безопасность эксплуатации электрооборудования и исключает риск для обслуживающего персонала.

Для чего нужно заземление оборудования обработки информации

Когда речь идет о заземлении, мы привычно связываем тему разговора с защитным заземлением, призванным оградить человека от опасного электрического потенциала, случайно появляющегося на корпусах электрооборудования. При помощи защитных проводников PE и шины заземления их корпуса соединены с заземлителем, что обеспечивает стекание потенциала через контуры заземления в грунт. Однако существует еще один класс заземления, к защитному не имеющий никакого отношения – это так называемое функциональное (рабочее или информационное) заземление. Основная роль, отведенная функциональному заземлению – обеспечение электромагнитной совместимости электрооборудования, работающего в области информационных технологий, связанных с обработкой и передачей данных.

В отличие от защитного заземления, призванного защитить человека от напряжений низкой частоты с высокой амплитудой, информационное заземление защищает аппаратуру от высокочастотных помех, амплитуда которых угроз человеку не несет. Тем не менее, помехи сказываются, например, на качестве передачи информации, без функционального заземления вероятна технологическая утечка конфиденциальной информации.

Учитывая, что использование функционального заземления (FE) не отменяет защитного, которое должно присутствовать во всех электроустановках, оно выполняется посредством организации отдельного контура заземления, а заземлитель функционального заземления должен иметь электрическое соединение с защищаемыми объектами при помощи специальных шин и защитных заземляющих проводников FE.

Особенности организации функционального заземления

При проектировании систем функционального заземления необходимо учитывать требования, предъявляемые к нему технической документацией на электронное оборудование, для которого оно предназначено, в частности предъявленной величине сопротивления функциональному заземлению. Например, для электронных устройств систем информационно-коммуникационных технологий величина сопротивления заземлителя не должна превышать 1 Ома, в то время как для высокочувствительного медицинского оборудования оно может достигать 2 Ом.

Для обеспечения главного требования – электробезопасности для систем заземления TN-S защитное и функциональное заземление должны входить в систему уравнивания потенциалов и составлять общую электрическую цепь. С этой целью защитные проводники PE и FE объединяются и присоединяются к главной заземляющей шине, в качестве защитного проводника в данном случае используется проводник питания PE, а независимый функциональный проводник FE соединен с низкоомными независимыми заземлителями. При таком решении система уравнивания потенциалов одновременно:

• защищает персонал от поражений электрическим током;
• повышает помехозащищенность электронных схем;
• увеличивает информационную безопасность систем.

В ряде случаев требуется независимое исполнение функционального заземления, примером тому могут служить медицинские учреждения с высокочувствительным оборудованием. В таких ситуациях заземлители различных систем заземления должны быть разнесены на расстояние не менее 20 метров друг от друга с целью исключения взаимного влияния. В распределительных шкафах шины функционального заземления FE выполняются изолированными от самого шкафа, а шкаф присоединяется на шину защитного заземления PE.

С появлением модульных (штыревых) заземлителей предоставляется возможность создания глубинного заземления глубиной в десятки метров с сопротивлением в доли Ома. Такое решение позволяет использовать один общий заземлитель, являющийся защитным повторным заземлением и удовлетворяющий по параметрам функциональному заземлению.

Смотрите также другие статьи :

Любые электроприборы и оборудование разрабатываются для работы в определенных условиях. Все составные элементы предусматривают характеристики, способные производить оптимальную полезность и отдачу при определенных параметрах поступающего тока.

В данной статье будут описаны основные дефекты и нарушения в электроустановках и на объектах, а также ссылки на нормативные документы, пояснения чем тот или иной дефект опасен или к чему может привести.