Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств

Классификация заземляющих устройств

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), защитное заземление может быть реализовано с использованием заземлителей двух типов — естественных или искусственных. Заземляющие элементы этих двух категорий имеют определенные структурные отличия и особенности монтажа:

  1. Естественные заземляющие устройства. Такие заземлители могут быть представлены посредством:
  • объектов сторонних проводящих частей, которые имеют прямой контакт с грунтом;
  • объектов, контактирующих с почвой через специальную промежуточную токопроводящую среду.

Самыми распространенными конструкциями такого типа заземлителей выступают:

  • металлоконструкции зданий и фундаментов;
  • металлические оболочки проводников;
  • обсадные трубы.

Подключать элементы этой категории заземлителей необходимо минимум в двух местах.

  1. Искусственные заземлители. Подразумевается специальное производство таких конструкций. В качестве материалов для искусственного создания защиты применяют:
  • определенного размера стальные трубы;
  • сталь полосовую толщиной свыше 4 мм;
  • сталь прутковую.

Специфические различия искусственных и естественных устройств заземления обязательно учитываются при производстве расчетов, определяющих их оптимальную конфигурацию.

Электросфера Земли

Электросфера Земли простирается от уровня моря на высоту около 60 км. В верхних слоях, там где много свободных ионов и эта часть сферы называется ионосферой, проводимость максимальная, так как есть свободные носители зарядов. Потенциал в ионосфере можно сказать выровнен, так как эта сфера по сути считается проводником электрического тока, в ней существуют токи в газах и ток переноса. Источником свободных ионов является радиоактивность Солнца. Поток заряженных частиц, идущих от Солнца и из космоса «выбивает» электроны из молекул газа, что приводит к ионизации. Чем выше от поверхности моря, тем меньше проводимость атмосферы. У поверхности моря электропроводность воздуха составляет порядка 10-14 Сименс/м (См/м), но она быстро растет по мере увеличения высоты, и на высоте 35 км составляет уже 10-11 См/м. На такой высоте плотность воздуха составляет всего 1% от той, что у поверхности моря. Дальше, с ростом высоты проводимость меняется неоднородно, потому как оказывает влияние магнитное поле Земли и потоки фотонов от Солнца. Это значит, что проводимость электросферы выше 35 км от уровня моря неоднородна, зависит от времени суток (поток фотонов) и от географического места (магнитное поле Земли).

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств

Для того, чтобы произошел электрический пробой между двумя плоскими параллельными электродами (расстояние между которыми 1 метр), которые находятся на уровне поверхности моря, при сухом воздухе, необходима напряженность поля в размере 3000 кВ/м. Если же эти электроды поднять на высоту 10 км от уровня моря, то потребуется всего лишь 3% от такой напряженности, то есть достаточно 90 кВ/м. Если же электроды сблизить так, что расстояние между ними будет 1 мм, тогда потребуется в 1000 раз меньшее напряжение для пробоя, то есть 3 кВ (уровень моря) и 9 В (на высоте 10 км).

Естественная величина напряженности электрического поля Земли у ее поверхности (уровень моря) составляет порядка 150 В/м, что гораздо меньше значений необходимых для пробоя между электродами даже в промежутке 1 мм (требуется 3 кВ/м).

Для чего нужно в доме

Электричество является неотъемлемой частью быта человека. Оно обеспечивает нам комфортную жизнь и облегчает выполнение множества дел. Но к нему нельзя относиться слишком халатно, так как поражение электрическим током может иметь серьёзные последствия

Электротравмы могут возникать не только из-за незнания и неосторожности, но и из-за неисправности электроприборов. В таких случаях металлический корпус может оказаться под напряжением и при прикосновении к нему человек может серьёзно пострадать

Поэтому необходимо обратить внимание на ваше заземление в частном доме и квартире, чтобы уберечь себя от травмы

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств
Классификация электроустановок по мерам электробезопасности.

Именно для предотвращения таких ситуаций существуют специальные правила по электробезопасности, которые предусматривают защитные меры. К ним относится заземление. Оно подключается в качестве дополнительного проводника в действующую электропроводку и соединяется с заземлителем, который монтируется в грунт. По этому контуру в аварийных ситуациях и будет отводиться в землю электрический ток.

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств
Для чего нужно заземление в доме.

Согласно правилам устройства электроустановок обязательно должно заземляться любое электрооборудование напряжением 50 В в сети с переменным током и 120 В с постоянным. В случае установки оборудования в помещениях повышенной опасности заземление потребуется и при более низких напряжениях. После повреждения изоляции оборудования, например стиральной машинки ее корпус окажется под напряжением, что безусловно несет опасность для того кто к ней будет прикасаться. Однако если корпус будет заземлен (в доме имеется заземление) напряжение прикосновения за счет стекания тока в землю будет снижено до безопасной величины. Человек, который дотронется к ст. машинке почувствует лишь легкое пощипывание.

При грамотно налаженной защите появление фазного напряжения на заземленном корпусе любого прибора должно приводить к отключение автоматического выключателя или УЗО в электрощите. Таким образом, заземление позволяет отключить электроприбор от сети при возникновении неисправностей опасных для человека.

543.2 Типы защитных проводников

543.2.1 В качестве защитных проводников могут быть использованы:

— жилы многожильных кабелей;

— изолированные и
неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами;

— стационарно проложенные
неизолированные или изолированные проводники;

— металлические покровы
кабелей, например алюминиевые оболочки кабелей, экраны, броня некоторых
кабелей;

— металлические трубы или
металлические оболочки для проводников;

— некоторые проводящие элементы,
не являющиеся частью электроустановки (сторонние проводящие части), например
металлические строительные конструкции зданий и конструкции производственного
назначения (подкрановые пути, галереи, шахты лифтов и т.п.).

543.2.2 Оболочки или рамы комплектных устройств заводского изготовления или
кожуха комплектных шинопроводов, имеющиеся в составе установки, могут
использоваться в качестве защитных проводников при условии, что они
одновременно удовлетворяют следующим требованиям:

а) электрическая
непрерывность цепи осуществлена таким образом, что обеспечивается ее защита от
механических, химических и электрохимических повреждений;

б) их
проводимость не менее приведенной в ;

в) они должны
обеспечивать возможность подключения других защитных проводников в любом
предусмотренном для этого месте.

543.2.3 Металлические защитные покровы (неизолированные или изолированные)
некоторых систем электропроводок, в частности, оболочки кабелей с минеральной
изоляцией, а также металлические трубы электропроводок и электротехнические
короба могут быть использованы в качестве защитных проводников для
соответствующих цепей, если они одновременно отвечают требованиям а, б. Использование других
труб и оболочек в качестве защитных проводников не допускается.

543.2.4 Сторонние проводящие части (СПЧ) могут использоваться в качестве
защитных проводников, если они одновременно отвечают следующим требованиям:

а) электрическая
непрерывность цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими
соединениями, защищающими ее от механических, химических и электрохимических
повреждений;

б) их
проводимость не менее приведенной в ;

в) их демонтаж
невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее
проводимости;

г) они
сконструированы или, при необходимости, приспособлены для этой цели.

Допускается
использование металлических труб водопровода при наличии разрешения
организации, ответственной за эксплуатацию водопровода.
Использование труб системы
газоснабжения в качестве защитных проводников запрещается.

543.2.5 Использование СПЧ в качестве PEN-проводника запрещается.

Правила заземления электродвигателя

По установленным нормативам электрические двигатели подлежат обязательному заземлению. Данное требование не распространяется на ситуации, когда корпус электродвигателя смонтирован на металлической основе, имеющей контакт с грунтом через металлические элементы или заземляющий проводник. Во всех других ситуациях корпус двигателя соединяют проводником с заземлительным контуром.

Популярные статьи  Требования к вводным устройствам, распределительным пунктам и групповым щиткам освещения

Все электрические устройства должны иметь выделенные соединения с контуром заземления. Последовательное объединение двигателей с контуром не допускается, поскольку при нарушении любого из соединений вся цепь потеряет функциональность.

Чтобы правильно установить защитный заземлитель, понадобится дополнительный заземляющий элемент в силовом кабеле. Один конец проводника присоединяют к клеммной коробке электрического двигателя, а второй — к корпусу шкафа, где находится блок управления электроустановкой.

При пробое между проводником заземления и токопроводом возникает короткое замыкание, в результате чего размыкается защитное или коммутирующее устройство.

Сечение проводника для заземления должно соответствовать нормативам, указанным в ПУЭ (приведены в таблице ниже).

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств

О термине простыми словами

Само понятие «заземление» происходит от слова «земля», то есть почва или грунт, назначение которых – служить отводом для опасных токов, стекающих по специально организованной цепи. Для ее образования необходимо неразрывное соединение всех частей защитной системы, которое начинается от точки контакта корпуса заземляющего элемента и заканчивается погруженным в землю элементом заземляющего устройства (ЗУ).

Внешний контур заземления частного дома (слева). Заземление внутри помещения (справа), заземляющий проводник указан пунктирной линией. Согласно определениям, приводимым в техдокументации, заземление это есть преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов агрегатов со специальным заземляющим контуром. Исходя из рассмотренных фактов, можно сделать вывод, что заземлением называют преднамеренный электрический контакт защищаемого оборудования с грунтом.

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств
Как сделать заземление.

Заземлители делятся на искусственные и естественные.

  • Искусственные заземлители – это заземлители выполняемые специально в целях заземления людьми.
  • Естественные заземлители – это металлические объекты, находящиеся в контакте с землей, которые могут быть использованы в целях заземления: водопроводные трубы, обсадные трубы скважин и т.д.

Заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземляемую часть с заземлителем. Это могут быть стальные пластины, оцинкованные стальные пластины, медные кабеля сечением в соответствии с нормативными документами.

Что такое зануление

Если говорить техническим языком, зануление – это выравнивание потенциалов. Используется зануление там, где нету отдельного контура заземления, который соединяется с землей. То есть, это не было предусмотрено при проектировании и строительстве здания/помещения. По сути своей, зануление это тоже самое что и заземление, но при отсутствии отдельного заземляющего контура который идет в землю.

Защитный проводник, по которому в случае пробоя ток должен стечь, идет не в землю, а в щиток где соединен с «0» (нулевым проводом), – что и называется занулением. А так как «0» это и есть земля (потому что «ноль» заземлятся), ток согласно всем правилам стекает на него. Если, произойдет обрыв «0» (нулевого провода) до общего щита где производилось зануление, вся цепь, в том числе корпуса электроприборов и все что заземлено, окажется под опасным напряжением. Поэтому применять зануление необходимо в комплексе с установкой защитных устройств отключения УЗО.

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств
Что такое зануление.

Внешняя молниезащита

Внешняя молниезащита ZANDZ (пр. Россия ) — это долговечные, надёжные и эстетичные элементы для организации эффективной системы внешней молниезащиты на объектах различного назначения.

В номенклатуре представлены стержневые молниеприёмники, держатели и зажимы к ним, выполненные из нержавеющей стали. Эти элементы предназначены для монтажа непосредственно на защищаемом объекте. Так же мы предлагаем отдельностоящие молниеприёмники различной высоты (до 54 м), выполненные из оцинкованной стали. Этот тип молниеприёмников позволяет обеспечить наиболее надёжную защиту различных промышленных объектов.

547.1 Наименьшие площади поперечного сечения

547.1.1. Главные проводники системы
уравнивания потенциалов

Сечение главного
проводника системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины
наибольшего сечения защитного проводника установки, но не менее 6 мм2.
Однако не требуется применять проводники сечением более 25 мм2 по
меди или равноценное ему, если проводник изготовлен из другого металла.

547.1.2 Дополнительные проводники системы
уравнивания потенциалов

Сечение
дополнительного проводника системы уравнивания потенциалов, соединяющего две
открытые проводящие части электрооборудования, нормально не находящихся под
напряжением, должно быть не менее сечения
наименьшего из защитных проводников, подключенных к этим частям.

Сечение
дополнительногопроводника
системы уравнивания потенциалов, соединяющего заземляемые части
электрооборудования и металлические конструкции строительного и
производственного назначения, должно быть не менее половины сечения защитного
проводника электрооборудования, подключенного к данной заземляющей части.

Дополнительные проводники
системы уравнивания потенциалов должны, при необходимости, удовлетворять
требованиям . Связь для уравнивания потенциалов может быть обеспечена либо
металлоконструкциями строительного и производственного назначения, либо
дополнительными проводниками, либо сочетанием того и другого.

547.1.3 Шунтирование расходомеров

В случае
использования труб водопровода здания в качестве заземляющих или защитных
проводников необходимо предусматривать шунтирование расходомеров при помощи
проводника надлежащего сечения, в зависимости от того, используется ли он в
качестве защитного проводника системы уравнивания потенциалов или проводника
рабочего заземления.

ПРИЛОЖЕНИЕ
А

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА k (см. )

Коэффициент k определяют по формуле

где Qc— объемная теплоемкость материала проводника, Дж/(°С · мм3);

В
величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления при 0 °С для проводника, °С;

ρ20
удельное электрическое сопротивление материала проводника при 20 °С, Ом · мм;

θi
— начальная температура проводника, °С;

θt — конечная температура
проводника, °С.

В, °С

Qc, Дж/(°С × мм3)

ρ20, Ом ×
мм

Медь

234,5

3,45´10-3

17,241´10-6

226

Алюминий

228

2,5´10-3

28,264´10-6

148

Свинец

230

1,45´10-3

214´10-6

42

Сталь

202

3,8´10-3

138´10-6

78

ПРИЛОЖЕНИЕ
В

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ И ЗАЩИТНЫЕ ПРОВОДНИКИ

1 — защитный проводник; 2 — главный проводник системы
уравнивания потенциалов; 3
заземляющий проводник; 4
дополнительный проводник системы уравнивания потенциалов; В — главный зажим (болт) заземления; М — заземляемая часть электрооборудования (открытая проводящая
часть); С — металлоконструкция здания
(сторонняя проводящая часть); Р
металлический стояк (труба) водопровода; Т
— заземлитель

Ключевые слова: электроустановки зданий; заземляющие устройства;
защитные проводники; заземление; защитное заземление; рабочее заземление

Технология заземления

Предпочтение при организации защиты отдается естественным заземлителям. Не допускается использование алюминия (кабельные оболочки, неизолированные провода), поскольку этот материал подвергается окислению в грунте, а окись — отличный изолятор.

Если нет естественных заземлительных элементов, изготавливают искусственные. Электроды (прутки, полосы, уголки или трубы) устанавливают по вертикали в грунт на глубину 2,5–3 метра. Причем верхний конец штыря должен быть выше уровня земли на 60–70 сантиметров. Установленные штыри соединяют между собой стальной полоской (толщина не меньше 4 миллиметров).

Электрод должен соответствовать определенным параметрам:

  • диаметр трубы — 30–50 мм и толщина стенок — 3,5 мм;
  • диаметр стержня — 10–123 мм;
  • толщина угловой стали — от 4 мм.

Если систему устанавливают в агрессивной среде (кислые или щелочные почвы), в качестве конструкционного материала выбирают медь или оцинковку.

В помещениях проводку для заземления прокладывают в виде магистралей. Ее располагают таким образом, чтобы она была доступна для контроля, но при этом защищена от повреждений механического характера. Если в помещении происходит выделение едких газов, проводку прокладывают по стенам с использованием скоб.

Защитное заземление

Дополнительная информация: Функцию заземлителя в этом случае могут выполнять и естественные ЗУ, под которыми понимаются уже проложенные в земле элементы строительных конструкций и коммуникаций.

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств
Схема сети с заземленной нейтралью и защитным заземлением потребителя электроэнергии.

С помощью искусственных и естественных заземляющих конструкций удается предотвратить поражение человека током в ситуациях, когда корпус оборудования или бытового прибора случайно оказывается под напряжением. В этом случае срабатывает принцип шунтирования аварийной цепи более низким сопротивлением, по которому опасный ток «уходит» в землю.

Согласно этому рисунку через тело прикоснувшегося к корпусу человека протекает лишь малая доля общего тока, а большая его часть «стекает» в грунт через параллельную цепь.

Популярные статьи  Углекислотный огнетушитель - устройство, принцип действия, правила использования

542.2 Заземлители

542.2.1 В качестве заземлителей могут быть
использованы находящиеся в соприкосновении с землей:

— металлические
стержни или трубы;

— металлические
полосы или проволока;

— металлические
плиты, пластины или листы;

— фундаментные заземлители;

— стальная
арматура железобетона.

Примечание — Возможность использования в качестве
заземлителей предварительно напряженной арматуры в железобетоне должна быть обоснована расчетными данными;

— стальные трубы
водопровода в земле при выполнении условий ;

— другие
подземные сооружения, отвечающие требованиям .

Примечание — Эффективность
заземлителя зависит от конкретных грунтовых условий, и поэтому в зависимости от
этих условий и требуемого значения сопротивления растеканию должны быть выбраны количество и конструкция заземлителей. Значение сопротивления растеканию заземлителя может быть
рассчитано или измерено.

542.2.2 Тип заземлителей и глубина их заложения должны быть такими, чтобы
высыхание и промерзание грунта не вызывали
превышения значения сопротивления растеканию заземлителя
свыше требуемого значения.

542.2.3 Материал и конструкция заземлителей должны
быть устойчивыми к коррозии.

542.2.4 При проектировании заземляющих устройств следует учитывать возможное
увеличение их сопротивления растеканию, обусловленное коррозией.

542.2.5 Металлические трубы водопровода могут использоваться в качестве естественных заземляющих устройств
при условии получения разрешения от водоснабжающей организации, а также при условии, что приняты
надлежащие меры по извещению
эксплуатационного персонала электроустановки о намечаемых изменениях в водопроводной системе.

Примечание — Желательно,
чтобы надежность заземляющих
устройств не зависела от других систем.

542.2.6 Металлические трубы других систем, не
относящихся к упомянутой в (например с горючими
жидкостями или газами, систем центрального отопления и
т.п.), не должны использоваться в качестве заземлителей для защитного заземления.

Примечание — Это требование не исключает их включения к систему уравнивания потенциалов в соответствии с ГОСТ Р 5057.13.

542.2.7 Свинцовые и другие металлические оболочки кабелей, не подверженные
разрушению коррозией, могут использоваться в качестве заземлителей при наличии
разрешения владельца кабеля и при условии, что будут приняты надлежащие меры по
извещению эксплуатационного персонала электроустановки о всяких изменениях,
касающихся кабелей, которые могут повлиять на его пригодность к использованию в качестве
заземлителя.

Особенности рабочего заземления

Является специальным соединением нескольких точек электроцепи с грунтом. Таковыми могут быть нейтральные точки измерительных подстанций и обмоток генераторов. Решение не направлено на достижение безопасности людей, а обеспечивает стабильное функционирование электроприборов. Причем независимо от условий работы (стандартные или аварийные).

Для реализации такового части установки соединяются с почвой посредством проводника. Иногда выполняется с помощью специализированных приспособлений. Ими могут быть резисторы или пробивные предохранители.

← Предыдущая статья Следующая статья →

Вопрос 10. Замеры опор высоковольтных ЛЭП выполняются методом 3P во время нормальной работы линии электропередачи – есть ли для этого какие-то рациональные противопоказания?

Нет. Никаких противопоказаний нет. Но имейте в виду, что в этом случае мы измеряем!!!

На самом деле, вся процедура измерения зависит от того, что вы хотите измерить. Если проводят измерения опор высоковольтных ЛЭП методом 3p и под напряжением, то здесь нет ни ошибки, ни опасности – при условии, что сознательно хотят измерить равнодействующее сопротивление всей линии. Рассмотрим, о чем идет речь в этом измерении.

Измерения должны определить, удовлетворяет ли значение сопротивления заземления в случае возможной аварии (т.е. для защиты от поражения электрическим током) от атмосферных грозовых разрядов и, несомненно, для правильного функционирования линии электропередачи.

Начиная с конца. Правильное функционирование системы, в принципе, обеспечит сопротивление, которое является результирующим параллельного соединения всех заземлений в этой линии. Это значит, что метод измерения 3p при таких обстоятельствах дает возможность правильно оценить заземление. Однако безопасность во время аварии обеспечивает местное заземление (металлического столба в качестве элемента, составляющего заземление). Даже при полностью разрушенном заземлении столба метод 3p покажет очень хорошее сопротивление. Правильный замер должен учитывать только местное заземление, поэтому необходимо применение импульсный метод, который сразу решит проблему молниезащиты.

Заземлители

1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

3) обсадные трубы буровых скважин;

4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.;

5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных и железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

6) другие находящиеся в земле металлические конструкции сооружения;

7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

1.7.110. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.

Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ.

Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность пользования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом.

1.7.111. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными.

Искусственные заземлители не должны иметь окраски.

Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в табл.1.7.4.

1.7.112. Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ следует выбирать по условию термической стойкости при допустимой температуре нагрева 400 °С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия защиты и отключения выключателя).

В случае опасности коррозии заземляющих устройств следует выполнить одно из следующих мероприятий:

увеличить сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;

применить заземлители и заземляющие проводники с гальваническим покрытием или медные.

При этом следует учитывать возможное увеличение сопротивления заземляющих устройств, обусловленное коррозией.

Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.

Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п.

Как работает защитное (функциональное) заземление

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств

Принцип действия функционального заземления заключается в снижении напряжения между корпусом, который в результате непредвиденной аварии оказался под током, и землёй до безопасной для человека величины.

Если корпус электроустановки, оказавшийся под током, не оснащён функциональным заземлением, то прикосновение человека к нему равносильно контакта с фазным проводом.

Если учесть, что сопротивление обуви человека, который дотронулся до электроустановки, и пола, на котором он стоит, ничтожно мала относительно земли, то ток может достигнуть опасной величины.

При правильной работы функционального заземления ток, проходящий через человека, будет безопасным. Напряжение во время прикосновения также будет незначительным. Основная часть электроэнергии будет уходить через заземляющий проводник в землю.

В каких случаях необходимо заземление?

Так зачем нужно заземление? Для наглядности стоит рассмотреть несколько примеров:

1. К примеру, в квартире установлена посудомоечная машина. Но по какой-то причине в определенный момент на корпусе появилась фаза, и корпус не заземлен. Но нейтраль линии электропередачи, которая ведет к дому и дает электричество — заземлена, также под заземлением краны и батареи.

Если надеты резиновые тапочки, то при соприкосновении никаких неприятных ощущений и даже малейшего удара не будет. Но вот если нет обуви, и при этом человек еще и схватился за кран, а вторая рука расположена на корпусе, то он становится проводником электрического тока, который подается через корпус на человека, и далее в землю на нейтраль, и на подстанцию.

Популярные статьи  Устройство плавного пуска

2. Если посудомоечная машина заземлена? Что произойдет в такой ситуации? Если по каким-то причинам на корпусе появится ноль, то ток сразу уйдет в грунт. Хоть человек босой, хоть в тапочках, ничего не произойдет, заземление сработало, никакого поражения электрическим током все целы и невредимы. Один недостаток, посудомоечную машину нужно будет ремонтировать, но все равно это будет дешевле и лучше.

3. В помещении поломалась стиральная машина, и корпус оборудования находится под напряжением. При соприкосновении с корпусом в таком случае человек получит удар током. Вот зачем нужно заземление, тогда ток уходит в землю и с человеком все хорошо.

Дело в том, что сопротивление человеческой кожи намного выше, чем сопротивление провода, и тогда ток идет по пути наименьшего сопротивления, попадает в землю, и человек остается в целостности. Это один из наиболее простых примеров, который и показывает, зачем нужно заземление в доме или другой постройке. Без такой системы риск получить удар электрическим током возрастает.

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Стоит брать в расчет еще один момент, особенно для владельца частного дома это крайне важная информация. Даже если сооружение построено из натурального материала, количество электрической проводки остается тем же что и в многоэтажном жилом здании, но натуральный материал отлично воспламеняется. Именно исходя из этого, система заземления в частном доме может предотвратить возникновение неприятных ситуаций и пагубных последствий.

Наиболее страшным событием, которое может произойти – это пожар, он возникает вследствие короткого замыкания или выхода из строя электрооборудования. То есть если возникает сомнения и вопросы по поводу того, зачем нужно заземление в частном доме, нужно осознавать, что подобная система защищает не только от возгораний, но и предотвращает от удара электрическим током каждого члена семьи.

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Ситуации могут быть довольно жуткими, но они являются наглядным примером того, к чему может привести халатность и пренебрежение техникой безопасности. Как видно, иногда последствия могут быть действительно самыми серьезными и пагубными.

Проверка заземляющих устройств

Чтобы поддерживать заземляющие устройства в надлежащем техническом состоянии, необходимы регулярные проверки оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят следующие действия:

  1. Внешний осмотр наземной части оборудования.
  2. Тестирование наличия электроцепи между заземляющим устройствам и подзащитными компонентами.
  3. Замер сопротивления контура.
  4. Мониторинг пробивных трансформаторных предохранителей.
  5. Тестирование надежности соединений с естественными заземлительными устройствами.
  6. Замеры сопротивления петли фаза–ноль.
  7. Измерение удельного сопротивления земли для опор линий электропередачи, если напряжение превышает 1 кВт.
  8. Вскрытие почвы в отдельных местах для визуального контроля за элементами системы.

Проверка присутствия электроцепи между заземлением и защищаемым электрооборудованием осуществляется для подтверждения непрерывности и надежности системы. В ней недопустимы обрывы или некачественные контакты. В простых сетях (без больших разветвлений) сопротивление переходных контактов замеряют непосредственно между защитным и защищаемым элементом системы. Для сложных сетей используется другая тактика: вначале делается замер между заземлителем и отдельными частями магистрали, а уже затем — между участками и заземленными элементами.

Для измерений используют специальный аппарат — омметр (например, М-372). Также применяют измерительные мосты (типы приборов — УМВ, МMB, MBУ) или измерительное устройство типа МC-08. Непосредственно замеры сопротивления заземляющего контура выполняют измерителями М-416б ИСЗ-01, МС-08, М-1103.

Чтобы защитить электросети (до 1 кВт) с отведенной от земли нейтралью от перенапряжений, трансформаторы оснащают пробивными предохранителями. Надежность функционирования предохранителей зависит от правильности сборки и регулярного контроля за их техническим состоянием. В связи с этим проверка предохранителей проводится как при пусковых работах, так и при ремонте оборудования или перестановке данных устройств. Также предохранители проверяются при наличии предположения об их возможном срабатывании.

В случае повреждения участка и если показатель тока однофазного замыкания 1К соответствует следующему ниже условию, сеть отключается.

Чтобы определить ток однофазного замыкания, делают замер полного сопротивления электроцепи однофазного замыкания на корпус устройства или грунт. Самым простым способом измерения считается замер сопротивления петли ноль–фаза. Для этого используют вольтметр и амперметр.
Все устройства, используемые для измерений, должны иметь технический паспорт. В документе указывается схема заземления, результаты последних замеров и проверок состояния системы, данные о действиях, осуществленных при проведении ремонтных работ и внесенных изменениях.

Принцип работы

Контур заземления функционирует за счет способности грунта поглощать электрический заряд. Если корпус оборудования в результате пробоя изоляции оказался под напряжением, то заряд будет стекать в землю. Когда пользователь коснется корпуса, ток все равно будет двигаться по пути наименьшего сопротивления, то есть через заземление, а не через тело человека. Не будь заземления, в подобной ситуации пользователь получил бы электротравму. Условием нормального функционирования заземления является низкое сопротивление заземлителя.

Эта величина зависит от параметров грунта:

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

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

Рабочие и электрозащитные характеристики заземляющих устройств
Кабель заземления.

На каменистых, песчаных и вечномерзлых грунтах, в которые сложно заглубиться, применяют электролитические заземлители из Г-образной перфорированной трубы. Внутри содержится реагент, формирующий соленую среду. Последняя характеризуется высокой проводимостью и низкой температурой замерзания. Длинную часть заземлителя закапывают в неглубокую траншею, короткую выводят на поверхность.

Будет интересно Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно

Другой современный вариант заземлителя — модульный. Состоит из множества секций, соединяемых резьбовым или иным способом. По мере забивания в грунт навинчиваются все новые и новые секции. Так что такой заземлитель, в отличие от классического из нескольких штырей, можно установить на любую глубину. Соединяют секции по особым правилам и с применением токопроводящей пасты.

При забивании используют особую насадку, защищающую резьбу от повреждений. Модули выполнены из стали и покрыты медью или цинком, отчего их сопротивление падает, а срок службы увеличивается.

Если прибор не заземлить

О каких возможных авариях идет речь и что необходимо заземлять? Опасное напряжение в случае поломки прибора может попасть на его корпус. Что опасного может произойти, если корпус не заземлен? Если в этих условиях человек соприкоснется с корпусом прибора (к примеру речь может идти о стиральной машине), то его ударит током, потому что тело человека имеет конечное электрическое сопротивление, а через пол и через окружающие предметы он так или иначе соединен с нулевым проводом сети (который как правило заземлен — глухозаземленная нейтраль).

А поскольку ток стремится замкнуть цепь, то он (ток), стремясь к нулевому проводу (и к земле) потечет через человека — это и есть поражение электрическим током, которое может оказаться смертельно опасным. Поэтому для защиты от подобных неприятностей корпуса электрических приборов заземляют — соединяют с землей через заземлитель.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: