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:

	глубинные заземлители	имеет небольшое количество вертикальных электродов, которые размещаются на большой глубине
	традиционный заземлитель	имеет большое количество вертикальных электродов, которые размещаются на небольшой глубине
	специальный заземлитель	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!

---

Смотрите также:
•Инструкция: заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа
•Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT
•Защита частного дома от перенапряжений
•Молниезащита частного дома
•Найти Эксперта в вашем регионе

Смотрите также:

Как правильно заземлить бытовые электроприборы

Как правильно заземлить бытовые электроприборы

Согласно правилам по электробезопасности, защитному заземлению подлежат все электроприборы мощностью свыше 1,3 кВт.

 

Существует два термина: «Защитное заземление», и «Защитное зануление». Названия говорят сами за себя, т.е. в первом случае заземляющий провод присоединяется непосредственно к контуру заземления, а во втором к нулевому проводу. Применительно к бытовым условиям оба термина можно считать равнозначными.

 

Чтобы выполнить заземление, не зависимо по какой схеме выполнено электропитание дома, по «пяти — проводной схеме» — 3 фазы, ноль и заземление, или «четырёх – проводной схеме» — 3 фазы и ноль, в электрощитах которые стоят на лестничных клетках (групповые), это сделать довольно просто, открыв шкаф вы увидите, что один из проводов, нулевой или заземляющий, «наглухо» прикручен к металлической конструкции шкафа. Ищите свободную клемму на колодке, которая также всегда непосредственно приварена к конструкции шкафа и «сажайте» туда ваш заземляющий провод. Однако есть одно условие, оговорённое в правилах, каждый заземляющий провод должен сидеть под отдельным винтом. Даже два, пусть и заземляющих провода, не разрешается сажать под общий винт.

Заземляющий провод должен быть непосредственно подсоединён к «земле» (нулевому проводу), и не проходить через какие либо приборы (например, электросчётчик), не иметь возможности разрываться какими либо устройствами: разъёмами, выключателями, предохранителями и пр.

В более старых домах, «хрущёвках», а также некоторых современных, где электрощиты со счетчиками стоят непосредственно в квартирах, сделать это сложнее. Там, в каналах по стояку, идут четыре провода, три фазы и ноль. Определить ноль не составит труда, например, с помощью однофазного индикатора напряжения, но проблема в том, что его ни в коем случае нельзя «рвать». Почему, я попытался объяснить на рис. 1. При обрыве нулевого провода в нижестоящей квартире, напряжение в 380 Вольт приложится к двум вышестоящим квартирам через подключенные потребители, и соответственно в розетках тоже появится напряжение почти в 380 Вольт (минус падение напряжения на нагрузке). Автоматические выключатели («автоматы») в таком случае не срабатывают т.к. они реагируют только на превышение максимально допустимого тока, а не напряжения. Не успевает порой сработать даже электронная защита от перенапряжений, которая устанавливается теперь почти во всех телевизорах, компьютерах, музыкальных центрах и др. аппаратуре, потому что бросок напряжения происходит мгновенно, а любая защита имеет некоторую инерцию, время срабатывания.

В «хрущёвках», нулевой провод (не разорванный), если у вас не переделывался электрощит, «сидит» как правило, прямо на пакетном выключателе. Подключатся к этому контакту нельзя, запрещено правилами («Запрещено подключать под одну клемму (винт) заземляющий и нулевой провод»). Поэтому чтобы правильно подключить «заземляющий» (он же «зануляющий») провод, нужно с нулевого провода счистить часть изоляции и присоединить к нему заземляющий провод с помощью специального зажима (неофициальное название «орешек»). Рис. 2., «скрутка» так же запрещается.

В последние годы на рынке появились и другие ответвительные прокалывающие зажимы, которые позволяют сделать ответвление от магистрального провода без снятия изоляции, например TTD (рис. 3)

Квартирные электрощиты НЕ являются заземлителями за исключением случая, когда ваша электропроводка выполнена по пяти — проводной схеме, т.е. заземляющий провод и нулевой подведены к вашей квартире отдельными проводами уже при строительстве дома.

 

В так называемом «частном секторе», где питание электроэнергией осуществляется по воздушным линиям, брать в качестве заземляющего провода нулевой, нельзя ни в коем случае. Если необходимо выполнить заземление, то придётся сделать отдельный заземлитель, проще говоря, вбить в землю штырь (или несколько), и с помощью сварки соединить их между собой и подвести к дому. Для расчета устройства заземления, в этом случае, воспользуйтесь программой для расчёта заземления . С помощью этой программы можно рассчитать устройство заземления. Программа, после ввода в неё необходимых данных, касающихся ваших местных условий: грунта, на какую глубину собираетесь забивать штыри и пр., по окончании расчёта выдаст чертёж по устройству заземления со всеми необходимыми данными и размерами.

Заземление бытовой техники-подробное описание

Огромное значение в безопасной и надежной работе домашней бытовой техники  играет правильно выполненное заземление. Компьютеры, периферийные устройства, локальные сети и конечно, бытовая техника будут работать бесперебойно и долго только благодаря использованию хорошего заземления.

Техника безопасности, защита и правильная эксплуатация – вот три главные задач, стоящие перед заземлением, которое ни как нельзя забывать делать.

Блоки питания любой бытовой техники, компьютера, телевизора и прочих устройств имеют в своей конструкции сетевой фильтр.

 

Конденсаторы, которые обязательны для сетевого фильтра служат шунтирующими устройствами, сглаживающими высоковольтные помехи и повышающими качество питающей сети посредством провода защитного заземления, через специальную вилку и розетку. Земляной контур в доме, если он существует, соединяется с земляным проводом.

Важно: ни в коем случае нельзя заземляющий контур соединять с нулем силовой сети.

Факторы, обеспечивающие безопасность

1.При выполнении зануления пользователь должен быть уверен, что нулевой проводник не будет задействован в качестве фазы, если случайно электрическую вилку перевернут другой стороной.

2.Если земляной провод ни куда не присоединять, на корпусе техники появится напряжение около 100В переменного тока. В этом случае конденсаторы выступают в качестве делителей напряжения, одинаковая величина емкости конденсаторов, делит напряжение 220В надвое.

3.Чем мощнее мощность блока питания, тем выше емкость конденсаторов в фильтре и выше величина тока. При величине емкости С = 0,01 mF значение тока составит 0.7mA. Это опасное значение тока и может, причинить вред ребенку или домашнему животному, объясняется это тем, что они имеют невысокий вес тела и низкую устойчивость к опасным факторам. Если вы одновременно дотронетесь и до неокрашенных металлических частей корпуса, например, компьютера и батареи отопления, то можете попасть под напряжения, которое появилось из-за разности потенциалов между устройствами. Это болезнь всех интерфейсных схем.

4.Если заземление или зануление исполнено правильно, отдельным проводником на общий контур, разности потенциалов не будет.

 

1.При разводке электропроводки двухпроводным кабелем нельзя использовать в качестве заземления нулевой провод, иначе вы рискуете получить разность потенциалов, которая появится в результате падения напряжения от протекания силового тока Inul.

2.Большая разность потенциалов появится при подключении в эти розетки потребителей с большой нагрузкой, например, принтер, возникнут большие импульсные помехи, особенно при включении и отключении прибора и соответственно появится разность потенциалов. Величина ЭДС в этой сети будет невысокой, выходное сопротивление будет низким и равным сопротивлению нулевого проводника.

 

Важно: так как сопротивление питающего кабеля, общего назначения, обладающего большим диаметром, чем сечение соединительного провода, имеет сопротивление меньше чем сопротивление соединительного кабеля, ток будет намного меньше, чем на силовом кабеле. Это действие справедливо по закону Ома U = I * R I = U/R

 

Если произошло нарушение контактной системы в нулевом питающем проводнике, через кабель соединения может уходить весь ток нагрузки прибора. Это чревато выходом устройства из строя. Потенциалы корпуса, которые не выровнены, служат причиной помех в сети.

 

Важно помнить: самая нежелательная и опасная ситуация, которая может угрожать жизни и целостности прибора, появляется при повреждении, обрыве нулевого провода в результате заземления устройств с помощью рабочего нулевого провода. Это может произойти в результате отгорания проводника в силовом щите или распределительной коробке, вследствие плохого контакта. Трансформатор питающего блока или двигатель бытового устройства, например, стиральной машины или пылесоса, создадут на нулевом контакте и на корпусе прибора напряжение 220В с мощностью равной мощности сети.

 

Пример: во время уборки квартиры, вы пылесосите ковер, а пылесос вдруг останавливается, ваше желание посмотреть, что случилось, заставляет вас прикоснуться к пылесосу и вы случайно дотрагиваетесь до батареи отопления,  получаете удар током. Тоже самое может произойти, если вы одновременно коснетесь стиральной машины и полотенцесушителя

 

Запрещено соединять корпус прибора нулевым проводом – опасно для жизни.

 

В случае отсутствия заземления на разных соединяемых устройствах и питании их от одной фазы разность потенциалов не будет значительной, это следствие разброса емкостей конденсаторов и разных фильтров устройств. Уравнивающий ток через общий провод соединительного кабеля не будет большим, соответственно и разность потенциалов тоже будет небольшой.

Если незаземленные устройства питаются от различных фаз, разность потенциалов между их несоединенными корпусами будет примерно равно 190В. Уравнивающий ток будет равен 10 мА. Это может представлять опасность при осуществлении коммутационных действий при включенной нагрузке, может произойти выгорание контактов проводников.

Самый опасный случай, который может повлечь большие неприятности, соединение заземленного устройства с незаземленным устройством, имеющим мощный блок питания.

Опасно подключать сетевые шнуры приборов с электровилкой на два полюса от блока питания с трехполюсным разъемом, это представляет опасность в квартирах с отсутствием заземляющего контура.

Некоторые причины, влияющие на качество подключения

1. Ненадежный контакт из-за плохой упругости или из-за наличия заусенцев в корпусе розетки.
2. Частые действия по выниманию и вставке электровилок в розетки, под нагрузкой, что ведет к ослаблению контактов и возникновению разностей потенциалов. Перед тем как вставить, или вынуть вилку из розетки потребитель желательно выключить.
3. Параллельные порты различных интерфейсных устройств особенно чувствительны к разности потенциалов, это относится и к интерфейсам локальных сетей

Прокладка для заземления отдельной шины или провода не всегда эффективна и не может полностью защитить от помех, могут появиться замкнутые контуры с большим охватывающим пространством. Наиболее удобно пользоваться трехпроводным проводом, где одна жила используется в качестве заземляющего проводника.

 

Предупреждения:

1. Стандартная электрическая сеть рассчитана на линейную нагрузку. Компьютеры и их бестрансформаторные блоки питания, обладают способностью создавать проблемы при разводке электросети из-за динамической нелинейности входной цепи.
2. Крайне не желательно подключать заземляющий провод к батарее отопления.
3. Заземление отдельным проводом к щиту управления на лестничной площадке, не имеющего отдельный контур заземления, пускать также не желательно.
4. Заземление в квартире, если есть контур, должно быть полным, не частичным.
5. Категорически нежелательно соединять заземляющий контакт розетки с рабочим нулем электрической сети.
6. При соединении кабелей бытовых приборов питание необходимо отключать

 

Вывод: Соблюдение правильного соединения заземляющего провода способно защитить вас и ваших близких от поражений электрическим током, а вашу бытовую технику обеспечить длительным периодом бесперебойной работы.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Что нужно заземлять в квартире и частном доме

Автор DUNDUK На чтение 4 мин. Опубликовано 11.06.2018

Мы живем в век, когда наши квартиры и частные дома буквально напичканы всевозможными бытовыми электрическим приборами, некоторые из них очень даже мощные и потребляют большое количество электроэнергии. Это микроволновые печи, электроплиты, электрические водонагреватели, стиральные машины и т.д. Наличие и использование такой мощной электротехники подталкивает нас к очень важному шагу  — устройстве и подключению в своем доме или квартире заземления.

Благодаря защитному заземлению можно быть спокойным, что при резком скачке напряжения все ваши электроприборы останутся целыми и невредимыми. А если где-то в электропроводке или в цепи электроприбора нарушится изоляция и корпуса электрооборудования окажутся под напряжением, то вы и ваши близкие не пострадаете от удара электрическим током.

Также многие используют заземление, как защиту от электромагнитного излучения и статичного напряжения, которые иногда появляются в бытовых электрических приборах.

Виды заземления

Заземление существует двух видов – это защитное заземление и рабочее. Если вы решили сделать у себя в частном доме или квартире заземление, то вам будет полезно знать о них более подробно.

Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрического и технологического оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Защитное заземление является простым, эффективным и широко распространенным способом защиты человека от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим поверхностям, оказавшимся под напряжением. Обеспечивается это снижением напряжения между оборудованием, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасной величины.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения ее работы. Используется в случаях, когда необходимо предотвратить повышение напряжения в электрических приборах, возникающее при разрушении изоляции обмоток трансформатора. Эффективно в случаях, когда в дом попадает молния – бытовые приборы не выходят из строя, так как весь заряд уходит в землю.

Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять

Конечно, после того как вы потратили столько усилий на монтаж контура заземления и ввод в дом заземляющего проводника, лучше всего заземлить все имеющиеся у вас электроприборы и электрооборудование. Но это не всегда получается ввиду либо конструктивного исполнения прибора (корпус не металлический), либо из-за экономии средств. Рассмотрим с вами те бытовые электрические приборы, которые заземлять желательно, ввиду частого контакта с ними.

Электрический водонагреватель. Пожалуй, именно данный бытовой прибор требует к себе пристального внимания, т.к. очень тесно соприкасается (в прямом смысле) с человеком. Заземление водонагревателя обеспечивает надежную защиту не только самому устройству нагрева воды, но и его пользователям, что более важно. Малейшее нарушение изоляции в нагревателе воды и человек, пользуясь горячей водой, попадает под напряжение. Установленное заземление берет на себя большую часть электрического тока, плюс при попадании фазы на заземленный корпус мгновенно должен сработать автоматический выключатель и отключить подачу напряжения в сеть.

Стиральная машина. Где вода соприкасается с электричеством, там обязательно должно быть заземление. Вода лучший проводник электрического тока. Даже незначительное нарушение изоляции в электроцепи и ток уже в воде и на металлическом корпусе. И пока человек не дотронулся до воды и корпуса — ток должен уходить в землю, благодаря установленному заземлению, а затем сработать автомат.

Также из-за высокой электрической емкости, усугубленной высокой влажностью, даже исправная стиральная машины может бить током при контакте с корпусом. Это образовалось статическое напряжение. В большинстве случаев такой разряд совершенно безвредны, но неприятен. Более подробно здесь.

Персональный компьютер. Блок питания компьютера имеет такое устройство, что средняя рабочая утечка компьютера даже больше, чем у стиральной машины. Из-за плавающих потенциалов на корпусе может не только снижаться производительность, но и увеличиваться количество системных сбоев. Некоторые пользователи утверждают, что в некоторых случаях это приводит к снижению скорости интернета.

Электрические плиты и индукционные плиты. Данные бытовые электроприборы обладают высокой мощностью потребления электроэнергии. Плюс запитывающая их электропроводка, которая тоже находится под большой нагрузкой. Все это может привести к пробою электрического разряда на металлический корпус. Здесь обязательно должно сработать заземление и уберечь нас и электроприбор от серьезных негативных последствий. Подробнее: «Заземление электрической плиты«.

Микроволновая печь. Основная деталь этого бытового прибора – магнетрон повышенной мощности. Плохой контакт с розеткой нередко приводит к тому, что микроволновая печь превращается в источник электромагнитного излучения, способный нанести вред не только электронике, но и здоровью людей. Поэтому заземляем розетку, куда подключается данный бытовой электроприбор в обязательном порядке.

Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1) / Хабр

Мой рассказ будет состоять из трёх частей.

1 часть. Заземление
(общая информация, термины и определения)

2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)

3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)

В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.
Во второй части (практика) будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений.
Третья часть (практика) в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.

Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.

Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.

Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт.

Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя.

---

1 часть. Заземление

В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.

А. Термины и определения
Б. Назначение (виды) заземления

Б1. Рабочее (функциональное) заземление
Б2. Защитное заземление

Б2.1. Заземление в составе внешней молниезащиты
Б2.2. Заземление в составе системы защиты от перенапряжения (УЗИП)
Б2.3. Заземление в составе электросети

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

В1. Факторы, влияющие на качество заземления

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом
В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

В2. Существующие нормы сопротивления заземления
В3. Расчёт сопротивления заземления

А. Термины и определения

Чтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта.
Я приведу установленные определения из действующего документа “Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)” в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).

И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).

Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он являться некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.

Заземляющее устройство — совокупность заземлителя/ заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).

Это устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.

На рисунке оно показано толстыми красными линиями:

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15).

Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.
Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.

На рисунке он показан толстыми красными линиями:

Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).

Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом.
Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21)

Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание.

Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.

На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре,
а контур заземления — толстыми красными линиями:

Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода.
Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности
прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Б. Назначение (виды) заземления

Заземление делится на два основных вида по выполняемой роли — на рабочее (функциональное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, такие как: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.

Б1. Рабочее (функциональное) заземление

Это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) (ПУЭ 1.7.30).

Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в ОБЫЧНОМ режиме.

Б2. Защитное заземление

Это заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1.7.29).

Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний.
Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования.

Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах:

• в составе внешней молниезащитной системы в виде заземленного молниеприёмника
• в составе системы защиты от импульсного перенапряжения
• в составе электросети объекта

Б2.1. Заземление в составе молниезащиты

Молния — это разряд или другими словами «пробой», возникающий ОТ облака К земле, при накоплении в облаке заряда критической величины (относительно земли). Примерами этого явления в меньших масштабах является “пробой” (wiki) в конденсаторе и газовый разряд (wiki) в лампе.

Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).
При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании.

Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).

Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.

Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)

УЗИП предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.

Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями во время грозы. В какой-то момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не выдерживают «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой внутри этого прибора, разрушающий его (упрощенно).
Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставит УЗИП.

Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник (wiki), рассчитанный на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — подключается к одному из проводов линии/ кабеля.

При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд 🙂 между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).

Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.

Б2.3. Заземление в составе электросети

Третий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.

Проще всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся такого прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через которую побежит ток, вызывающий в теле повреждения внутренних органов — прежде всего нервной системы и сердца.

Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и защитные автоматические устройства, за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации.

Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования.

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики. Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, является сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт.
Это сопротивление имеет конечные значения и в идеальном случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).

В1. Факторы, влияющие на качество заземления

Сопротивление в основном зависит от двух условий:

• площадь ( S ) электрического контакта заземлителя с грунтом
• электрическое сопротивление ( R ) самого грунта, в котором находятся электроды

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом.

Чем больше будет площадь соприкосновения заземлителя с грунтом, тем больше площадь для перехода тока от этого заземлителя в грунт (тем более благоприятные условия создаются для перехода тока в грунт). Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая покрышка имеет небольшую площадь контакта с асфальтом и легко может начать скользить по нему, “отправив” автомобиль в занос. Широкая покрышка, да еще и немного спущенная, имеет много бОльшую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая надежное сцепление с ним и, следовательно, надежный контроль за движением.(Пример оказался неграмотным. Спасибо SVlad — комментарий: habrahabr.ru/post/144464/#comment_4854521)

Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние.

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.

Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — морская вода.
Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок.

(Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).

Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.

Для ориентирования приведу следующие значения:

• для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
• при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
• для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
• у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
• у заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
• для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
  
  • при использовании системы TN-C-S необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
  • при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного отключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА необходимо иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)

В3. Расчёт сопротивления заземления

Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.

Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте.

Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя.
Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:

Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади — образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора.
Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно.

В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.

В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.

Подробнее о строительстве — в следующих частях.

Продолжение:

---

Алексей Рожанков, специалист технического центра «ZANDZ.ru»

При подготовке данной части использовались следующие материалы:

• Публикации на сайте “Заземление на ZANDZ.ru”
• Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), часть 1.7 в редакции седьмого издания (гуглить)
• ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96)
  Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации (гуглить)
• Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 (гуглить)
• Собственный опыт и знания

Заземление: теория и практика

В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы:

• Для чего нужно заземление (защитное зануление)
• Требования Правил устройства электроустановок (ПУЭ) к заземлению (защитному занулению)
• Способы реализации заземления (защитного зануления).

Итак, для чего же заземление все-таки нужно? Компьютер без него вполне работоспособен и, как правило, с успехом выполняет возложенные на него пользователем задачи. В общем и целом все так. Но… есть ряд небольших нюансов.

Помехи

В большинстве блоков питания компьютеров на входе стоит элементарный фильтр, состоящий из двух конденсаторов, задача которого сводится к тому, чтобы не пропустить высокочастотную составляющую. Фильтр может быть и более продвинутым, включающим в себя катушки индуктивности (зависит от «серьезности» производителя БП), но, в большинстве случаев, это фильтр, показанный на рисунке. В результате, в зависимости от емкости конденсаторов, мы получаем на корпусе компьютера потенциал порядка 100 В относительно фазного (L) и нулевого (N) провода. Иначе говоря, при определенных условиях при прикосновении к корпусу компьютера можно получить удар электрическим током. Впрочем, в помещениях, где разводка сети выполнена по трехфазной схеме, ситуация гораздо хуже: разность потенциалов между корпусами компьютеров, сидящих на разных фазах, пойдет уже на сотни вольт. В результате, при объединении компьютеров, к примеру, в сеть, практически гарантированно получаем повреждение аппаратного обеспечения.

Кстати, те господа, которые применяют сетевые фильтры (ZIS, APC и т. д.) при отсутствии заземления (защитного зануления), в свете вышесказанного на самом деле используют просто удлинители за $20 и выше.

Защита от электромагнитного излучения

В смысле того излучения, которое оказывает вредное влияние на организм человека. Фирмы-производители постоянно борются за снижение электромагнитного излучения. Приходится им бороться — постоянно ужесточаются стандарты и требования. В общем, частоты растут, а уровень излучения должен снижаться. Так вот, все эти мероприятия практически сводятся к нулю в результате неправильного подключения аппаратуры.

Подведем итог. Заземление нужно, чтобы:

• Уменьшить электромагнитное излучение высокой частоты
• Уменьшить выброс помех в электрическую сеть
• Уменьшить влияние внешних помех на аппаратуру
• Обеспечить нормальную работу аппаратуры в составе сети
• Исключить поражение человека емкостным током

Теперь попробуем разобраться, какие требования предъявляются к электрической сети в общем, и к заземлению в частности.

Основным документом в данном вопросе, безусловно, являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Все монтажные работы и, впоследствии, приемо-сдаточные испытания базируются на требованиях ПУЭ. Здесь стоит отметить один, на мой взгляд, любопытный факт. Дело в том, что те или иные требования к электроустановкам определяются в первую очередь исходя из категории помещения с точки зрения электробезопасности. Согласно ПУЭ существует три категории помещений:

1. Без повышенной опасности
2. С повышенной опасностью
3. Особо опасные

Согласно этой классификации квартиры попадают в категорию помещений с повышенной опасностью. Но при этом, в ПУЭ до 1999 года они относятся к так называемым жилым помещениям где, оказывается, нет необходимости в заземлении (занулении). И только в седьмом издании ПУЭ (утверждено 06.10.1999) эта позиция была пересмотрена. Более того: были введены требования, которые уже давно применяются в, скажем так, передовых странах.

Ниже будут приведены некоторые пункты правил, касающиеся заземления, но вначале хотелось бы остановиться на некоторых понятиях.

Электрические сети делятся на сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью. В наше стране для питания жилых помещений, как правило, используются сети с глухозаземленной нейтралью (заземлена средняя точка генератора), поэтому корректнее говорить не «заземление», а «защитное зануление» (РЕ).Фазное напряжение Напряжение между фазным (L) и рабочим нулевым (N) проводниками. Для сети 380/220 В — 220 В.Линейное напряжение Напряжение между двумя фазными (L) проводниками. Для сети 380/220 В — 380 В.Рабочий ноль (N) Проводник, обеспечивающий вместе с фазным проводником питание потребителя.УЗО — устройство защитного отключенияПринцип работы устройства основан на правиле Кирхгофа (сумма токов равна нулю). Устройство отслеживает токи утечки, возникающие при прикосновении человека к токоведущему проводу, повреждении изоляции и т. п. Наиболее распространены УЗО с током отсечки 10 мА, 30 мА и 300 мА. При этом в жилых и общественных помещениях, как правило, применяются УЗО с током отсечки 30 мА. Основная задача УЗО — защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара.

Выдержки из ПУЭ

7.1.21.

При питании однофазных потребителей зданий от многофазной распределительной сети допускается для разных групп однофазных потребителей иметь общие N и PE проводники (пятипроводная сеть), проложенные непосредственно от ВРУ¹, объединение N и PE проводников (четырехпроводная сеть с PEN) не допускается.

При питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от воздушных линий, когда PEN проводник воздушной линии является общим для групп однофазных потребителей, питающихся от разных фаз, рекомендуется предусматривать защитное отключение потребителей при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве PEN проводника. Отключение должно производиться при вводе в здание, например воздействием на независимый расцепитель вводного автоматического выключателя посредством реле максимального напряжения, при этом должны отключаться как фазный (L), так и нулевой рабочий (N) проводники.

При выборе аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе, предпочтение, при прочих равных условиях, должно отдаваться аппаратам и приборам, сохраняющим работоспособность при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве PEN или N проводника, при этом их коммутационные и другие рабочие характеристики могут не выполняться.

Во всех случаях в цепях PE и PEN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы.

Допускаются соединения, которые могут быть разобраны при помощи инструмента, а также специально предназначенные для этих целей соединители.

7.1.34.

В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами².

В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в таблице:

Наименование линий	Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, мм²
Линии групповых сетей	1,5
Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику	2,5
Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир	4

7.1.36.

Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего назначения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный — L, нулевой рабочий — N и нулевой защитный — РЕ проводники).

Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.

Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим.

Сечения проводников должны отвечать требованиям п. 7.1.45.

7.1.45.

Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям глав ПУЭ.

Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.

Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должные иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазные проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм² по меди и 25 мм² по алюминию, а при больших сечениях — не менее 50% сечения фазных проводников.

Сечение РЕN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм² по меди и 16 мм² по алюминию независимо от сечения фазных проводников.

Сечение PE проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм², 16 мм² при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм² и 50% сечения фазных проводников при больших сечениях.

Сечение PE проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм² — при наличии механической защиты и 4 мм² — при ее отсутствии.

7.1.49

В зданиях при трехпроводной сети (см. п. 7.1.36) должны устанавливаться штепсельные розетки на ток не менее 10 А с защитным контактом.

Штепсельные розетки, устанавливаемые в квартирах, жилых комнатах общежитий, а также в помещениях для пребывания детей в детских учреждениях (садах, яслях, школах и т.п.) должны иметь защитные устройство, автоматически закрывающие гнезда штепсельной розетки при вынутой вилке.

7.1.68.

Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников общего освещения и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционеров, электрополотенец и т. п.) к нулевому защитному проводнику.

7.1.69.

В помещениях зданий металлические корпуса однофазных переносных электроприборов и настольных средств оргтехники класса I по ГОСТ 12.2.007.0.-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности» должны присоединяться к защитным проводникам трехпроводной групповой линии (см. п. 7.1.36).

К защитным проводникам должны подсоединяться металлические каркасы перегородок, дверей и рам, используемых для прокладки кабелей.

7.1.72.

Если устройство защиты от сверхтока (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0.4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов, установка УЗО является обязательной.

7.1.74.

В зоне УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником.

7.1.75.

Во всех случаях применении УЗО должно обеспечить надежную коммутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок.

7.1.76.

Рекомендуется использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока.

Не допускается использовать УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту.

При использовании УЗО, не имеющих защиты от сверхтока, необходима их расчетная проверка в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока.

7.1.77.

В жилых зданиях не допускается применять УЗО автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно сохранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50% номинального.

7.1.78.

В зданиях могут применяться УЗО типа «А», реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или «АС», реагирующие только на переменные токи утечки.

Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.

7.1. 79.

В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение у одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители).

Установка УЗО в линиях, питающих стационарное оборудование и светильники, а также в общих осветительных сетях, как правило, не требуется.

7.1.80.

В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать не квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках.

7.1.81.

Установка УЗО запрещается для электроприемников, отключение которых может привести к ситуациям, опасным для потребителей (отключению пожарной сигнализации и т.п.).

7.1.82.

Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых лини, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например, в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.

7.1.86.

Если УЗО предназначено для защиты от поражения электрическим током и возгорания или только для защиты от возгорания, то оно должно отключать как фазный, так и нулевой рабочие проводники, защита от сверхтока в нулевом рабочем проводнике не требуется.

7.1.87.

На вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:

• Основной (магистральный) проводник
• Основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим.
• Стальные трубы, коммуникаций зданий и между зданиями.
• Металлические части строительных конструкций, молниезащиты, системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования. Такие проводящие части должны быть соединены между собой на вводе в здание
• Рекомендуется по ходу передачи электроэнергии повторно выполнять дополнительные системы уравнивания потенциалов.

Примечания:

1. Вводно-распределительное устройство
2. До 2001г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.

 

Теперь можно поговорить о возможности зануления оргтехники. Если ваш дом сдан после 1998–1999 года, то, скорее всего, на розетки в квартире заведен защитный ноль. Если вас мучают сомнения, то можно удостовериться в наличии нуля на заземляющем контакте розетки следующим образом. Найти фазу (при помощи, например, однополюсного индикатора). Далее один из способов:

1. Замерить напряжение между фазой и нулем и, затем, между фазой и заземляющим контактом. В обоих случаях показания должны быть одинаковы.
2. Зарядить патрон Е27 (обычный бытовой) проводниками достаточной длины. Вкрутить в него лампу накаливания мощностью не менее 100 Вт. Один провод вставить в фазное гнездо, вторым коснуться поочередно рабочего и защитного нуля (ВНИМАНИЕ! При наличии УЗО произойдет его отсечка, что подтверждает наличие защитного нуля). Лампа должна гореть одинаково ярко и ровно.

Желательно также отследить отходящие концы от распределительного щитка на вашу квартиру. Как правило, заводится группа на освещение (L+N), группа на розетки (L+N+PE), группа на электроплиту (L+N+PE). То есть на розетки у вас должны отходить 3 конца, причем N и PE, согласно ПУЭ, не должны заводиться под один болт.

 

Ниже будет рассмотрен вариант самостоятельного подключения защитного нуля.

ВНИМАНИЕ! Работы в распределительном устройстве могут вестись только лицами из электротехнического персонала обслуживающего предприятия с группой допуска по электробезопасности не ниже III.

Категорически не рекомендую при отсутствии опыта заниматься прокладкой защитного зануления в организации, где на розетки заводятся все три фазы: при использовании одного рабочего нуля и случайном повреждении или ослаблении его во время монтажных работ, вы получаете две фазы на входе аппаратуры. Могу только сказать, что при таком раскладе перегорают (плавятся) даже варисторы сетевых фильтров.

Для домашней сети вам понадобится медный провод соответствующей длины и сечением не менее 1,5 мм² (чем больше, тем лучше — я, например, использовал провод сечением 4 мм²) и, конечно, розетка с заземляющим контактом. Короб, плинтус, скоба — дело эстетики. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на заземляющий контакт розетки. Не допускается заводить под один болт N и РЕ проводники. При наличии в щите УЗО РЕ проводник не должен учитываться (болтить именно на корпус щита) и не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).

К вопросу о заземлении на батарею (водопровод) — не советую. Теоретически должна быть где-то в подвале система выравнивания потенциалов (собственно трубы, проложенные в земле, это естественный заземлитель), фактически же на батарее может вдруг появиться потенциал, отличный от нуля. К примеру, сосед ваш сверху использует ее в качестве рабочего нуля по причине отгорания проводника в штробе.

И еще один момент, касающийся монтажа. Сеть в квартирах пока выполняется алюминиевым проводом. При необходимости нарастить концы (например для переноса розетки) и использовании медного провода, никогда не скручивайте медь с алюминием — возникает гальваническая пара, металл в месте контакта активно разрушается, переходное сопротивление растет, возникает подгорание, что, в конце концов, может привести к пожару. Медный и алюминиевый проводники соединяются между собой либо через переходную колодку, либо через переходные шайбы. Допускается использовать в качестве переходника стальные шайбы.

Зачем нужно заземление и что такое УЗО

Практически в любом руководстве по эксплуатации современного бытового электроприбора указывается о необходимости его заземления. Как его заземлить? Можно ли включать без заземления? Будет ли он при этом нормально работать? Можно. Будет.
Большая часть наших сограждан живет в домах, где заземления нет. А современная бытовая техника есть у всех. Соответственно большая часть техники рассчитанной на заземление, довольно успешно эксплуатируется без него.

Зачем нужно заземление?

Заземление применяется для защиты человека от поражения электрическим током. При нормальной работе электроприбора его корпус надежно изолирован от находящихся под напряжением токоведущих частей. При поломке прибора находящиеся под напряжением токоведущие части могут коснуться корпуса и тогда он окажется под напряжением. Прикоснувшегося к такому прибору человека ударит током.

Автоматический выключатель в данном случае не поможет, поскольку протекающего через человека тока будет явно недостаточно для его срабатывания. Зато этого тока вполне хватит для того чтобы лишить человека здоровья и даже жизни.

Для исключения подобных ситуаций корпуса всех электрических устройств, к которым может прикоснуться человек, должны быть заземлены, то есть электрически соединены с землей через проводники. В этом случае ток с корпуса устройства, а вместе с ним и опасное напряжение, будут уходить в землю, не причиняя никакого вреда человеку.

Для обеспечения такого заземления европейцы добавили в электропроводку жилых помещений заземляющий провод. Электропроводка получилась трехпроводной. Два провода, как и в наших проводках – фаза и ноль, предназначены для питания электроприборов, а третий и есть защитное заземление.

Розетки такой проводки должны иметь три контакта — нулевой, фазный и заземляющий. Рассчитанные на такую проводку бытовые приборы имеют трехжильный шнур и вилку с тремя контактами. Две жилы шнура это фаза и ноль, а третья предназначена для присоединения корпуса прибора к заземлению электропроводки. Заземляющий контакт розетки (металлические полоски сверху и снизу) присоединяется к защитному заземлению электропроводки. Заземляющий контакт вилки соединен с корпусом электроприбора.

Включая вилку в розетку, мы соединяем металлический корпус прибора с защитным заземлением. Теперь, даже при появлении напряжения на корпусе прибора, весь заряд будет стекать в землю, и неисправный прибор не будет биться током.

Заземление бытовой техники возможно только в том случае если в доме есть контур заземления. В домах старой постройки, его, к сожалению нет. В те времена проводка выполнялась двухжильным проводом, одна из жил была нулем, а другая фазой. Розетки и вилки тоже имели по два контакта, нулевой и фазный. Ни о каком заземлении никто тогда не думал. Ведь в то время у людей практически не было бытовой техники и в домах вполне хватало предохранительных пробок на шесть ампер. То есть если мощность всех включенных в квартире электроприемников достигала полутора киловатт, пробки перегорали.

С развитием техники в жилищах людей становилось все больше электрических помощников. Где то с середины шестидесятых годов в домах начали появляться телевизоры, холодильники, стиральные машины, электрические утюги. Девяностые годы принесли в наш быт компьютеры, стиральные машины-автоматы, посудомоечные машины, кондиционеры и т. д. Вместе с увеличением количества и мощности электроприемников стало увеличиваться число случаев поражения людей электрическим током от неисправных электроприборов. Эту проблему нужно было как то решать и с 1997 строителей обязали оборудовать все строящиеся здания защитным заземлением.

В домах современной постройки вся электропроводка выполняется трехжильной, и проблем с эксплуатацией современной техники нет.

В старых домах, с двухжильной проводкой, биться током может даже абсолютно исправная техника. Дело в том, что бытовые электроприборы оснащены встроенным сетевым фильтром, защищающим электронные схемы прибора от резких скачков напряжения. Конструкция фильтра такова, что он через конденсаторы соединяет нулевой и фазный провод с корпусом прибора.

Если корпус прибора не заземлен, то на нем появляется напряжение 110 вольт. То есть на корпусе стиральной машины, холодильника, микроволновки, компьютера присутствует напряжение 110 вольт.

Если вы живете в доме со старой проводкой без заземления и у вас есть кое-какие познания в электротехнике, попробуйте измерить напряжение на корпусе вашего компьютера, холодильника и стиральной машины. Вполне возможно, что там будет присутствовать напряжение 220 В. Это утверждение похоже на бред. Ведь производители прекрасно понимают, что выпускаемая ими техника должна быть абсолютно безопасной для человека и ни в коем случае не нести вред его здоровью. Но далекие от российской реальности создатели импортной техники не представляют, что где-то она может работать без заземления. Это обстоятельство позволяет понять логику производителя. Новая техника рассчитана на то, что небольшое количество тока должно стекать с конденсаторов в землю через корпус прибора. Напряжение 110 В появляется на корпусе только в том случае если он не соединен с землей.

Несмотря на большую величину, серьезной опасности это напряжение не представляет. Небольшая емкость конденсаторов фильтра ограничивает величину тока так, что он не может нанести серьезного вреда человеку. От него можно лишь получить неприятный удар током если одновременно коснуться находящегося под напряжением корпуса, и какого либо заземленного предмета, например батареи или водопроводного крана. Хотя специально делать этого не стоит, благополучный исход такого эксперимента не может гарантировать никто.

Гораздо хуже ситуация когда из-за поломки прибора его корпус соединяется с питающим проводом. В этом случае на корпусе прибора окажется 220 В и величина тока уже не будет ограничиваться конденсаторами сетевого фильтра. Прикосновение к такому прибору может, при неблагоприятном стечении обстоятельств привести к смерти.

Несмотря на то, что неисправные бытовые приборы могут быть источником серьезной опасности, большая часть населения нашей страны живет в домах без заземления и даже не подозревает о подстерегающих их опасностях. Практически каждого из нас било током, но мало кому довелось пережить серьезные электро травмы. Чем же объясняется такая избирательность тока? Почему одних он калечит и убивает, а других лишь слегка щелкает?

Действие тока на организм человека определяется его величиной. Человек способен почувствовать ток величиной в один миллиампер. Ток величиной от одного до десяти миллиампер вызывает у человека болезненные ощущения. Ток выше десяти миллиампер вызывает судорожное сокращение мышц, в результате чего человек не может самостоятельно разжать руку, чтобы разорвать контакт с находящейся под напряжением токонесущей частью. При токе свыше сорока миллиампер наступает паралич дыхания, и нарушение работы сердца Ток величиной в сто миллиампер приводит к остановке сердца и смерти.

Величина протекающего через тело человека тока зависит от величины приложенного к нему напряжения и от сопротивления цепи, по которой проходит ток. Для того чтобы понять, почему при одном и том же напряжении, ток в одном случае может лишь вызвать у человека неприятные ощущения, не причинив ему при этом никакого вреда, а в другом убить, необходимо уяснить, что такое токовая цепь и как она создается.

Токовая цепь это путь прохождения тока и этот путь всегда замкнут. Ток в наш дом приходит с трансформаторной подстанции по фазному проводу, после чего возвращается на эту же подстанцию по нулевому проводу. Причем сколько тока пришло с подстанции в дом, столько же должно вернуться с дома на подстанцию, не больше и не меньше.

Ток не обязательно возвращается на подстанцию только по нулевому проводу. При повреждении изоляции возможна утечка тока в землю. В этом случае часть тока будет возвращаться на подстанцию по земле, а часть по нулевому проводу. Но и в этом случае полный, вернувшийся на подстанцию ток, будет равен току, идущему от подстанции к потребителю.

Если по каким либо причинам возвращение тока на подстанцию невозможно, например, отгорел нулевой провод у подстанции, то тока в домах потребителя не будет. В розетках будет напряжение, причем как в фазном, так и нулевом контактах по 220 вольт, но ток через приборы не пойдет и они работать не будут.

Почему в домах нельзя выполнять зануление?

Кстати этот случай наглядно показывает, почему в домах нельзя выполнять зануление, то есть присоединять корпуса приборов к нулевому проводу, как это иногда делают горе-электрики в домах где нет заземления. Действительно, пока все работает нормально, нет большой разницы к нулевому или заземляющему проводу присоединены корпуса защищаемых электроприборов. Но при отгорании нулевого провода на нем, а следовательно и на всех присоединенных к нулевому проводу приборах, появится напряжение 220 В. То же самое произойдет, если при ремонте распределительного щитка электрик перепутает нулевой провод с фазным. В этом случае корпуса приборов окажутся присоединенными не к нулевому, а к фазному проводу и на них тоже будет присутствовать напряжение 220 В.

Итак, токовая цепь это путь тока от подстанции к потребителю и обратно от потребителя к подстанции. Если в каком-то месте она нарушена, тока в цепи не будет. Сидящих на проводах птиц не бьет током только потому, что нет цепи для прохождения тока. Стоящего на резиновом коврике электрика не бьет током, потому что коврик мешает току вернуться на подстанцию по цепи: фазный провод -> электрик -> земля -> подстанция. Вот и причина того почему при одном и том же напряжении ток может лишь слегка щипнуть человека, а может и убить. Все зависит от того есть ли у него надежный путь для возвращения на трансформаторную подстанцию или нет. Если есть, то попавшему под напряжение человеку мало не покажется.

В интернете описан трагический случай, произошедший с мальчиком, захотевшим сделать уроки в вечернем саду. Он взял включенную в сеть настольную лампу с удлинителем и начал выносить ее из дома. Лампа была неисправна – находящийся под напряжением фазный провод касался корпуса лампы. Мальчик держал в руках находящийся под напряжением корпус лампы, но током его не било. Сухой деревянный пол мешал току вернуться к подстанции. Как только мальчик сошел с крыльца и наступил на землю, создалась замкнутая токовая цепь: трансформаторная подстанция -> фазный провод -> настольная лампа -> человек -> земля -> снова трансформаторная подстанция и мальчик был убит током. Трагедии могло не быть. Если бы лампа, удлинитель и проводка в доме были заземлены, то ток с корпуса лампы утекал бы через заземление, не причиняя вреда мальчику.

Если в доме нет возможности установить заземление, то хотя бы следует помнить что у тока не должно быть возможности возвратиться на подстанцию через землю. Только по специально предназначенному для этого нулевому проводу. Ни в коем случае нельзя одновременно касаться электроприборов и заземленных частей, таких как батареи, водопроводные трубы и т п, чтобы не дать току возможность пройти через вас в землю и вернуться к подстанции. Если в помещении сырой пол, то желательно чтобы на вас была обувь с непромокаемой подошвой, которая станет преградой между вами и проводящим полом, в случае если вы случайно попадете под напряжение.

Что такое УЗО?

Если вас не устраивают такие способы обеспечения электробезопасности, а установить заземление не представляется возможным, то есть еще одно мощное средство способное надежно обезопасить вас от травмирующего действия электрического тока. Это устройство защитного отключения, больше известное под аббревиатурой УЗО. Оно сравнивает ток фазы с током нуля. Если ток в фазном проводе, хотя бы чуть-чуть больше тока в нулевом проводе, значит, существует утечка и часть тока возвращается на подстанцию через землю. В этом случае УЗО мгновенно отключит линию и если причиной утечки будет попавший под напряжение человек, через которого ток утекает в землю, то с ним не произойдет ничего страшного. УЗО успеет отключить ток до того как он успеет навредить человеку. Хотя несчастные случаи с участием электрического тока в домашних условиях очень редки, не стоит экономить на подобных устройствах. Ведь жизнь человека слишком дорога, чтобы пренебрегать подобной опасностью.

Видео: зачем нужно заземление и что такое УЗО

Общие сведения об электрическом заземлении и принципах его работы

Что такое электрическое заземление?

Электрическое заземление — это резервный путь, по которому ток течет обратно в землю, если есть неисправность в системе электропроводки. Он обеспечивает физическое соединение между землей и электрическим оборудованием и приборами в вашем доме.

Электроэнергия в системе электропроводки жилого дома состоит из электронов, протекающих по металлическим проводам цепи, и это электричество всегда ищет кратчайший путь к земле.Итак, если есть проблема с нейтральным проводом, заземление вашей электрической системы обеспечит прямой путь к земле и предотвратит скачки напряжения, которые могут привести к поражению электрическим током.

Как работает электрическое заземление?

В электрической цепи есть активный провод, который подает питание, нейтральный провод, который передает этот ток обратно, и «заземляющий провод», который обеспечивает дополнительный путь для электрического тока, который безопасно возвращается в землю, не создавая опасности для кого-либо. в случае короткого замыкания.Медный проводник подсоединяется от металлического стержня системы электропроводки к набору клемм для заземления в сервисной панели.

Если в системах электропроводки используются электрические кабели, покрытые металлом, то металл обычно служит заземляющим проводом между розетками в стене и сервисной панелью. Однако если в системах электропроводки используется кабель в пластиковой оболочке, то для заземления используется дополнительный провод. Электричество всегда ищет кратчайший путь к земле, поэтому, если есть какая-либо проблема, когда нейтральный провод оборван или прерван, именно заземляющий провод обеспечивает прямой путь к земле.Это прямое физическое соединение позволяет земле действовать как путь наименьшего сопротивления и препятствовать тому, чтобы прибор или человек становились кратчайшим путем.

Важность электрического заземления

• Защищает от электрических перегрузок

  Время от времени вы можете испытывать скачки напряжения или подвергаться воздействию молнии в экстремальных погодных условиях. Эти события могут вызвать опасно высокий уровень электричества, который может полностью повредить ваши электрические приборы.При заземлении электрической системы все избыточное электричество будет уходить в землю вместо того, чтобы поджаривать подключенные к системе приборы. Техника будет в безопасности и защищена от больших скачков напряжения.

• Стабилизирует уровни напряжения

  Когда вы заземляете электрическую систему, вам легче распределять нужное количество энергии в нужных местах. Это гарантирует, что цепи не будут перегружены ни в какой момент и не выйдут из строя в результате этого.Землю можно рассматривать как общую точку отсчета для источников напряжения в любой электрической системе. Это помогает обеспечить стабильные уровни напряжения во всей электрической системе.

• Заземление проводит с наименьшим сопротивлением

  Одна из основных причин, по которой вы должны заземлять свои электроприборы, заключается в том, что земля является отличным проводником и может проводить все избыточное электричество с наименьшим сопротивлением. Когда вы заземляете электрическую систему и подключаете ее к земле, это означает, что вы даете избытку электричества идти куда-то без сопротивления, а не через вас или ваши приборы.

• Предотвращает серьезные повреждения и смерть

  Если вы не заземлите электрическую систему, вы подвергнете свои приборы и даже свою жизнь большому риску. Когда через какое-либо устройство проходит высокое электричество, оно поджаривается и не подлежит ремонту. Чрезмерное количество электричества может даже вызвать возгорание, подвергнув опасности ваше имущество и жизнь ваших близких.

Определение, заземлен ли ток

Вы можете проверить, предназначен ли электрический прибор для заземления или нет.Если устройство оснащено трехжильным шнуром и трехконтактной вилкой, то третий провод и контакт будут обеспечивать заземление между металлической рамой устройства и заземлением системы электропроводки.

Чтобы проверить, заземлена ли электрическая система, проверив электрические розетки. Если в розетке три контакта, то в вашей системе должно быть три провода, один из которых будет заземляющим. Чтобы убедиться, происходит ли ток заземления, вы можете выполнить тест на электрическое заземление, как указано ниже.

Проверка электрического заземления

Вы можете следовать этому контрольному списку из 5 шагов, используя устройство для проверки розеток, с полной осторожностью при проверке электрического заземления:

Шаг 1 — Первый признак правильного электрического заземления — это ваша розетка. Если это трехконтактная розетка с U-образным пазом, то можно смело заключить, что это компонент заземления.

Шаг 2 — Вставьте красный щуп тестера цепей в меньший слот розетки.Эта розетка представляет собой горячий провод, который подает питание на ваши приборы.

Шаг 3 — Вставьте черный щуп в большую прорезь розетки, которая является нейтральной. Это завершит вашу схему.

Шаг 4 — Проверьте световой индикатор. Он загорится, если розетка заземлена, и если она не загорится, поменяйте местами черный и красный щупы. Если индикатор не отображается ни в одном тесте на электрическое заземление, значит, розетка не заземлена и ее использование небезопасно.

Шаг 5 — Повторите все 4 шага во всех розетках вашего дома, чтобы убедиться, что каждая розетка надежно заземлена. В большинстве старых домов был проведен большой ремонт и ремонт, поэтому не все торговые точки могли быть переделаны.

Испытание электрического заземления очень важно для повышения уровня электробезопасности в вашем существующем жилом помещении и гарантирует, что все ваши электрические установки безопасны и остаются безопасными в течение всего срока их службы.

Не используйте трехконтактную розетку с неисправной проводкой, так как это может вызвать пожар.Вызовите сертифицированного электрика и немедленно устраните проблему. У нас есть обширный перечень предохранительных выключателей, электроприборов и материалов, которые могут значительно снизить риск коротких замыканий и пожаров. Позвоните нам по телефону (800) 458-9600 и поговорите напрямую с нашими специалистами по продажам.

D&F Liquidators ‘обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет. Это международная клиринговая палата площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния.Он хранит обширный перечень электрических разъемов, фитингов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, предохранительных выключателей и т. Д. Он закупает электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной продукции и современных решений для электрического освещения. Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она занимает уникальное положение, предлагая конкурентоспособную структуру цен. Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.

.

Электрическое заземление | HowStuffWorks

Правильное заземление вашей электрической системы важно для вашей безопасности. Электричество всегда следует по пути наименьшего сопротивления, и этим путем можете быть вы, если бы прибор или другой электрический компонент не заземлен.

Заземление направляет электрическую энергию в землю, обеспечивая проводник с меньшим сопротивлением, чем у вас. Это достигается путем прикрепления одного конца провода к раме прибора и закрепления другого конца на трубе холодной воды.Большинство электрических кабелей с пластиковым покрытием содержат оголенный провод, который обеспечивает заземленное соединение всех электрических коробок, розеток и приборов в вашем доме. Обычно вы можете определить, заземлена ли ваша электрическая система, проверив розетки. Если у вас есть вилки с двумя ножками и одним штырем, ваша система должна иметь три провода, один из которых является заземляющим. Штырь соединяет защитное заземление с металлическим каркасом любого устройства, имеющего трехпроводную вилку и шнур.

Металлический каркас устройства может представлять угрозу безопасности для вас и вашей семьи. Если изоляция шнура питания изнашивается только в том месте, где шнур входит в металлический каркас, контакт между металлическим проводником тока и металлическим каркасом может оживить весь прибор электричеством. Прикосновение к заряженному металлическому каркасу устройства при одновременном прикосновении к водопроводному крану или радиатору вызовет скачок тока через вас.

В электрической системе есть и другие места, где контакт проводник / металл является явной возможностью и угрозой безопасности.Обязательно осматривайте, обслуживайте и ремонтируйте все места, где провода входят в металлическую трубу (кабелепровод), где шнур входит в лампу или патрон лампы, и где встроенный в стену кабель входит в электрическую коробку. Поверхности в этих точках не должны иметь заусенцев, которые могут задеть провод и повредить его изоляцию. Шайбы и втулки защищают провод в этих различных точках входа. Однако лучшее, что вы можете сделать для обеспечения безопасности электрической системы, — это убедиться, что вся система заземлена, а цепь заземления электрически непрерывна, без каких-либо разрывов.

Суть в том, что при ремонте дома необходимо уделять первоочередное внимание электробезопасности. Кроме того, при необходимости не стесняйтесь обращаться к профессиональному электрику.

На следующей странице мы рассмотрим, как восстановить цепь и какие шаги следует предпринять при отключении электроэнергии.

.

Важность «заземления» электрических токов

Люди сделали несколько поистине замечательных открытий в области электричества, и одним из чрезвычайно важных уроков стала важность заземления электрических токов. Электричество принесло людям бесчисленные преимущества, но по-прежнему остается одним из самых смертоносных элементов, доступных в нашей повседневной жизни. Если вы уже не заземлили свои электрические системы, вы сильно рискуете, не сделав этого.

В электрической цепи есть так называемый активный провод, по которому подается питание, и нейтральный провод, по которому ток идет обратно. Дополнительный «заземляющий провод» можно подключить к розеткам и другим электрическим устройствам, а также надежно подключить к заземлению в коробке выключателя. Этот заземляющий провод представляет собой дополнительный путь для безопасного возврата электрического тока в землю без опасности для кого-либо в случае короткого замыкания. Если короткое замыкание все же произошло, ток прошел бы через провод заземления, что привело бы к срабатыванию предохранителя или срабатыванию автоматического выключателя — результат гораздо более предпочтительный, чем смертельный удар, который мог бы произойти, если бы ток не был заземлен.

Важность заземления электричества

Вот 5 основных причин, почему заземление электрического тока так важно.

1. Защита от электрической перегрузки

Одной из наиболее важных причин заземления электрических токов является то, что оно защищает ваши приборы, ваш дом и всех в нем от скачков электричества. Если по какой-либо причине ударит молния или в вашем доме возникнет скачок напряжения, в вашей системе возникнет опасно высокое электрическое напряжение.Если ваша электрическая система заземлена, все это избыточное электричество уйдет в землю, а не поджарит все, что подключено к вашей системе.

2. Помогает направлять электричество

Заземление вашей электрической системы означает, что вы упростите направление энергии прямо туда, где вам это нужно, позволяя электрическим токам безопасно и эффективно проходить через вашу электрическую систему.

3. Стабилизирует уровни напряжения

Заземленная электрическая система также упрощает распределение нужного количества энергии во все нужные места, что может сыграть огромную роль в обеспечении того, чтобы цепи не были перегружены и не взорвались.Земля является общей точкой отсчета для многих источников напряжения в электрической системе.

4. Земля — ​​лучший проводник.

Одна из причин, по которой заземление помогает обезопасить вас, заключается в том, что земля является таким отличным проводником и потому, что избыток электричества всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления. Заземляя свою электрическую систему, вы даете ей куда-то, кроме вас, — возможно, спасая вашу жизнь.

5. Предотвращает повреждение, травмы и смерть

Без должным образом заземленной электрической системы вы рискуете поджарить любые подключенные к вашей системе приборы без возможности ремонта.В худшем случае перегрузка питания может даже вызвать пожар, что может привести не только к значительной потере имущества и данных, но и к физическим травмам.

Хотите несколько советов по электробезопасности для вашего дома?

Как работает заземление?

Понятно, что заземление электрических работ — это разумный ход, но как это работает?

В большинстве домов система проводки постоянно заземляется на металлический стержень, вбитый в землю, или металлическую трубу, идущую в дом из подземной системы водоснабжения.Медный проводник соединяет трубу или стержень с набором клемм для заземления на сервисной панели. В системах электропроводки, в которых используется электрический кабель, покрытый металлом, металл обычно служит заземляющим проводом между стенными розетками и сервисной панелью.

В системах электропроводки, в которых используется кабель в пластиковой оболочке, для заземления используется дополнительный провод. Поскольку электричество всегда ищет кратчайший путь к земле, при возникновении проблемы, когда нейтральный провод оборван или оборван, заземляющий провод обеспечивает прямой путь к земле.Благодаря этому прямому физическому соединению земля действует как путь наименьшего сопротивления, не позволяя человеку стать кратчайшим путем и получить серьезное поражение электрическим током.

Как узнать, заземлен ли ваш ток?

Обычно вы можете определить, заземлена ли ваша электрическая система, проверив розетки. Если они принимают вилки с тремя контактами, ваша система должна иметь три провода, один из которых является заземляющим.

Точно так же заземляемый прибор снабжен трехжильным шнуром и трехконтактной вилкой.Третий провод и штырь обеспечивают соединение с заземлением между металлическим каркасом устройства и заземлением системы электропроводки.

Советы по безопасности

.

Важные моменты относительно заземления электронного оборудования

Безопасное заземление

Заземление электронного оборудования для обеспечения личной безопасности и устранения неисправностей ничем не отличается от любого другого оборудования. Безопасное заземление требует быстрого размыкания автоматических выключателей или предохранителей и минимизации разницы напряжений между открытыми металлическими поверхностями на всей задействованной электрической системе и оборудовании до уровней, безопасных для людей.

Важные моменты относительно заземления электронного оборудования (на фото: Панель непрерывного мониторинга заземления в вышке сотовой связи — передающие антенные системы в диапазонах VLF, LF, MF и ниже SW; кредит: zreyastechnology.ком)

Решение временных проблем никогда не бывает простым! Они могут быть случайными или повторяющимися. Как правило, они имеют форму волны, которую нелегко проанализировать.

Однако отметим несколько действительно важных моментов, касающихся заземления электронного оборудования, а также личной безопасности //

Пункт № 1

Обычно безопасное заземление оборудования для электронного оборудования такое же, как и для любого другого устройства, будь то холодильник или печатный станок. «Зеленый провод» и заземление системы кабелепровода / кабелепровода, которое хорошо задокументировано в NEC и других нормах, полностью определяет эти требования.

Безопасное заземление оборудования требует быстрого отключения автоматических выключателей или предохранителей и минимизации разницы напряжений на открытых металлических поверхностях оборудования до уровней, безопасных для людей. Это называется контролем «потенциала касания» .

Нет абсолютно никакого противоречия между заземлением, определенным NEC, и более специализированными методами заземления и соединения, описанными в пункте 2 ниже.Однако может возникнуть ненужный конфликт, например, когда кто-то пытается создать «отдельное», «выделенное» или «чистое» заземляющее соединение, что не разрешено NEC !

Пункт № 2

Защита цепей данных обычно требует дополнительных соображений, выходящих за рамки намерений NEC, но не в нарушение их. Защита цепей данных от сбоев или даже повреждений не всегда требует заземления, хотя хорошее заземление значительно упрощает эту защиту.

Самолеты не имеют земли во время полета.

Самолет имеет собственную систему «заземления» для систем переменного и постоянного тока и сигнальное заземление. Эта система заземления является полностью металлической по своей природе, и ее часто называют автономной системой отсчета мощности и сигналов, что является более точным описанием. Даже прямые «попадания» молнии вряд ли вызовут повреждение оборудования или даже нарушение сигналов.

Пункт № 3

Цепи большинства электронных систем почти всегда чувствительны к напряжениям в несколько десятков вольт или даже к одному или двум вольтам.В результате эти системы разработаны с особой тщательностью, чтобы исключить переходные процессы в фактических схемах и на путях прохождения сигналов между соединенными между собой блоками системы.

Для достижения этой цели в некотором оборудовании используются изолирующие трансформаторы с электростатическим экраном и источники питания постоянного и переменного тока, предназначенные для подавления переходных процессов.

Однако для того, чтобы эти методы были полностью эффективными, часто должны использоваться хорошие методы заземления и соединения, превышающие требования NEC.

Пункт № 4

Сигналы данных внутри большинства электронных систем состоят из битов информации, обрабатываемых как прямоугольных импульсов или импульсов с напряжением около 5 вольт по амплитуде и тактовой частоте, которые могут превышать 200 МГц. Данные, передаваемые между оборудованием, часто имеют величину 12-18 вольт, а скорость передачи ниже, чем скорость обработки сигналов, доступная внутри оборудования.

В любом случае время нарастания сигнала часов и большинства других сигнальных импульсов, например, используемых для передачи битов, намного быстрее, чем при обычном ударе молнии.

Тем не менее, даже на этих скоростях системы можно сделать так, чтобы они обладали высокой надежностью и были относительно невосприимчивыми к помехам, если соблюдались надлежащие методы заземления и соединения.

Пункт № 5

Осциллограммы, связанные с молнией обычно представляют собой ситуацию « наихудший случай » для переходных процессов в большинстве проводов системы питания переменного тока и связанных систем заземления. Это делает молнии основной угрозой. Дополнительную информацию о молниях и типичных формах их сигналов можно получить, обратившись к ANSI / IEEE Std C62.41-2002.

8/20 и 10/350 импульсных сигналов

Пункт № 6

Быстрые электрические переходные процессы возникают в некотором оборудовании с электромеханическими контакторами. Проблема с помехами от этих элементов может быть серьезной, но легко решить, установив RC-демпферы (состоящие из резисторов и конденсаторов) между контактами, катушками или обоими элементами устройства-нарушителя.

Этот вид помех в электронных схемах иногда можно контролировать более строгим экранированием или методами заземления и соединения.

Однако основная причина такого рода проблем на самом деле не в проблемах, связанных с экранированием или заземлением и соединением. Напротив, это проблема модификации схемы оборудования, и это тот тип вещей, который типичные электрические подрядчики обычно не должны идентифицировать или решать.

RC демпфер (состоящий из резисторов и конденсаторов) — кредит: electronics-tutorials.ws

Устройства защиты от перенапряжения

В дополнение к соединениям «линия-линия» и «фаза-нейтраль», к заземляющему проводу оборудования цепи подключаются устройств защиты от перенапряжения (SPD) .Любое переходное напряжение, которое затем действует SPD и вызывает протекание тока через него и к оборудованию проводу заземления, повышает потенциал земли, как измерено на месте установки СПДА и к удаленных «земле» , используемой в качестве опорного нулевого напряжения.

Поскольку SPD могут подвергаться воздействию очень высоких напряжений с крутыми (например, быстрым временем нарастания) волновыми фронтами, одновременное воздействие на систему заземления может быть очень серьезным.

Устройства защиты от перенапряжения для фотоэлектрических панелей (источник: solarprofessional.ком)
Скачать Руководство по заземлению и соединению электрических систем //

Руководство по загрузке

Ссылка // Практическое руководство по электрическому заземлению. Автор В. Кейт Свитцер, старший инженер.

.