Для чего нужно защитное заземление

Для чего нужно заземление

Для чего нужно защитное заземление

> Электробезопасность > Для чего нужно заземление

Заземлением называется электрическое соединение электропроводных составляющих оборудования с землёй. Оно состоит из заземлителя и соединённого с ним проводника. На рисунке ниже изображена классическая схема его подключения.

Схема подключения заземления в частном доме

Красным цветом обозначена фаза, синим – нейтраль. Они идут со столба от главной электросети, соответственно к шинам L и N. Чёрным цветом обозначен заземляющий провод, подключённый между заземлителем и шиной РЕ щитка. Они заходят в щиток, из которого производится разводка по дому.

Виды

В зависимости от того, зачем нужно заземление, его различают по видам:

  1. Рабочее. В промышленности заземляются точки токоведущих частей электроустановок для создания нормальных условий работы. Электробезопасность здесь не является целью. Рабочее заземление предназначено для функционирования электрооборудования в аварийном режиме, когда происходит пробой на корпус или повреждение изоляции. Так заземляют нейтраль генератора или трансформатора.

Рабочее заземление делается напрямую с заземлителем или через дополнительные аппараты (реакторы, сопротивления, разрядники).

  1. Защитное. Заземление предназначено для защиты человека, чтобы его не поразил электрический ток. Тело проводит электрический ток и обладает большим сопротивлением. Удар током происходит не только в результате прикосновения к токопроводящим элементам. При этом ещё должна образоваться электрическая цепь. Она создаётся между землёй, в которую человек упирается ногами, и оголённым проводником, находящимся под напряжением, с которым происходит контакт.

Чем выше влажность поверхности земли, тем больше будет ток проходить через тело, что представляет значительную опасность.

  1. От молний. В месте удара молний температура достигает 30 тыс. градусов, что угрожает жизни людей и сохранности строений. Как показывает статистика, 20% пожаров в частных домах происходит из-за попадания молний. Поэтому необходимо устанавливать на зданиях молниеотводы.

Система защиты

Система защиты включает 3 части:

  • Молниеприёмник – ловит удар и передаёт ток дальше. Представляет собой круглый стержень диаметром не менее 10 мм и длиной от 250 мм. Его располагают на крыше, на большой высоте, где существует максимальная вероятность попадания разряда.

Что представляет собой заземление дома

Радиус зоны защиты у основания стержня определяется по формуле:

r = 1,732∙h, где

h – разница высот между верхними точками дома и молниеотвода.

Следует также учитывать конусную форму защищаемого пространства.

  1. Токоотвод – служит для передачи тока от молниеприёмника к заземлителю. Для него используют катанку диаметром 6 мм, которую приваривают к молниеприёмнику, после чего спускают по стене к заземлителю с максимальным удалением от окон и дверей. Токоотвод не допускается изгибать, чтобы в этом месте не возник искровой разряд. Его изготавливают как можно короче.
  2. Заземлитель молниезащиты и бытовой техники делают общим. Наиболее распространено устройство в виде контура из трёх электродов, забитых в грунт и связанных между собой стальным штрипсом, методом сварки. Заземлитель располагается на расстоянии более 1 м от стен и более 5 м от крыльца, пешеходных дорожек и проходов.

Система молниезащиты для частного дома

Естественное заземление

Для создания заземления удобно применять металлические части строений и конструкций, контактирующие с грунтом. Это может быть арматура фундамента, подземные трубопроводы или кабельные оболочки, наземные коммуникации (рельсовые пути). Всё это можно использовать только в тех случаях, когда будут удовлетворяться все требования, предъявляемые к заземлителям. Преимуществом способа является значительная экономия средств и отсутствие необходимости в эксплуатации устройств.

Часто в качестве заземлителя используют фундаменты, но для этого должны выполняться определённые условия:

  • влажность окружающего грунта не ниже 3%;
  • отсутствие агрессивной среды, способствующей возникновению коррозии;
  • арматура не находится под воздействием механического напряжения;
  • все детали металлических конструкций составляют неразрывную электрическую цепь, для чего в места разрывов приваривают перемычки сечением не ниже 100 мм2;
  • наличие в бетоне закладных деталей из металла, с которыми можно соединить заземляющий проводник.

Защитное заземление

Защитное заземление: принцип работы и схемы

Главным элементом является заземляющий контур, состоящий из расположенных в грунте металлических электродов. Они представляют собой стержни, уголки, трубы или листы длиной не менее 2,5 м. Их главная задача заключается в рассеивании тока в грунте, эффективность которого зависит от состава грунта и климата.

При установке заземления необходимо знать, из чего состоит грунт. Это может быть глина, песок, земля и т. д.

Каждый компонент обладает своей электрической проводимостью, от которой зависит, как правильно спроектировать заземление. Глина имеет сопротивление 20 Ом*М, песок – 10-60 Ом*м (в зависимости от влажности), садовая земля – 40 Ом*М, гравий – 300 Ом*М.

К контуру присоединяется заземляющий проводник.

Контур заземления в виде треугольника

Электроды не допускается покрывать диэлектрическими антикоррозионными составами. Можно только наносить лак на места сварки.

Требования к проводнику от контура до электроустановки – это прочность и стойкость к коррозии. Проводниками могут служить ленты из стали размером 5х30 мм и стержни диаметром от 10 мм. В связи с небольшой нагрузкой, для дачи подойдёт катанка диаметром 6 мм.

По современным стандартам электропроводка в квартире или в частном доме выполняется трёхжильным проводом, где один из них является фазой, другой – нулём, а третий – заземляющим. Защита подключается между контуром и корпусами электроприборов. Розетки и вилки снабжаются заземляющими контактами, соединённые с корпусом прибора, при включении которого, кроме электричества подключается заземление.

При попадании фазы на корпус, из-за износа изоляции возникает ток утечки, поступающий к контуру и рассеивающийся в грунте. На малые токи срабатывает УЗО, а на короткое замыкание – защитные автоматы. В обоих случаях ток с корпуса электроприбора проходит через защитный проводник, обозначаемый РЕ, на контур и растекается в грунте.

Чем выше электротехнические характеристики заземлителя, тем в большей степени он защищает человека от удара током.

Для частного домостроения, сопротивление контура защитного заземления в разных условиях составляет:

  • защитное – от напряжения сети на 220В или 380В – 30 Ом (система TN-C-S);
  • газопровод в дом – 10 Ом;
  • молниезащита – 10 Ом;
  • оборудование телекоммуникаций – 2 или 4 Ом.

Системы заземления электроустановок

Как сделать заземление в квартире своими руками

Системы защитного заземления зависят от таких характеристик источника питания, как изолированная или глухозаземлённая нейтраль. Их всего три:

  1. Система TN содержит глухозаземлённую нейтраль, с подключением к ней металлических частей электроустановки.

В зависимости от способов использования нулевого рабочего (N) и защитного (PE) проводников в системе образуются подгруппы:

  • TN-C – совмещение проводников PE и N в одном проводе по всей длине сети к потребителю (старая советская схема, которая сейчас не применяется);
  • TN-C-S – совмещение проводников PE и N в одном проводе от трансформаторной подстанции с их разделением на входе в распределительный щит. Для этой системы требуется дополнительное заземление.
  • TN-S – разделение нулевого и защитного проводов по всему протяжению сети (самая безопасная схема).
  1. Система IT с изолированной или соединённой через резонансное сопротивление нейтралью. Здесь не токопроводящие металлические части электрооборудования имеют отдельное заземление.

Система IT применяется в учреждениях, где функционирует особо чувствительное оборудование.

  1. Система ТТ с глухозаземленной нейтралью, а потребители имеют отдельное защитное заземление (в основном – модульно-штыревое), не соединённое с нулевым проводом N.

Схема применяется для мобильных помещений (ларьки, вагончики). Здесь необходимо использование УЗО.

. Виды заземления

Заземление необходимо во всех сетях электроснабжения, в том числе в частных домах и квартирах. Прежде всего – это система безопасности при пользовании электричеством.

Источник: https://elquanta.ru/electrobezopasnost/zazemlenie-ego-vidy.html

Зачем нужно защитное заземление в доме и как его организовать?

Для чего нужно защитное заземление

Множество электроприборов, делающих жизнь человека более комфортной и легкой, также таят в себе и немалую опасность. Неправильная эксплуатация и повреждение изоляции, не являющиеся такой уж большой редкостью, — вот наиболее распространенные причины того, что опасное напряжение 220 В попадает на корпус прибора

Для предотвращения подобных неприятностей в цепях электропитания устанавливаются УЗО, однако эти устройства не в состоянии обнаружить утечку, если корпус электроприбора не заземлен, то есть не подключен к защитному нулевому проводнику. Срабатывание защиты произойдет только по факту утечки тока на землю через тело человека.

Само по себе достаточно неприятное, это явление может стать причиной многих бед, если УЗО запаздывает со срабатыванием или вообще не отреагирует на происходящее — по причине некачественной сборки, залипания контактов и т. д. Однако, если электросеть в доме оборудована защитным заземлением, то утечка тока на корпус будет обнаружена сразу же по возникновении и устройство защиты автоматически обесточит данную цепь.

В городских квартирах, да и во многих коттеджных поселках, заземление электросети предусмотрено изначально трехпроводной схемой подключения: фазовый проводник (L), нулевой проводник (N) и защитный нулевой проводник (PE, маркируется продольными желто-зелеными полосами), идущие напрямую от трансформатора.

Однако нередки случаи, когда отдельно стоящий коттедж подключают с помощью двухпроводной воздушной трассы, по схеме «фаза — ноль» L — N, без защитного заземления PE. В таком случае организация защиты РЕ целиком и полностью ложится на плечи владельцев дома.

Как организовать защитное заземление

Защитное заземление организуется по следующей схеме:

— заземляющая металлоконструкция забивается в землю на расчетную глубину, зависящую от множества факторов: состава почвы в данном месте, уровня грунтовых вод и т. п.;

— прочно присоединенный к ней при помощи сварки или резьбового соединения (скрутки не допускаются) электрический проводник заводится на распределительный щиток в доме (электрики называют это «завести защитный ноль»);

— от распределительного щитка нулевой защитный провод разводится ко всем точкам подключения электроприборов (розеткам, колодкам и т. п.).

Как видно, в целом схема заземления достаточно простая и не требует больших капиталовложений.

Требования к заземляющему устройству

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) требует в первую очередь использовать естественные заземлители: железобетонный фундамент домов и построек, металлические конструкции колодцев или скважин, а также пролегающие в земле металлические трубопроводы. В последнем случае необходимо убедиться, что по трубам протекает нейтральная среда, а не пожаро- и взрывоопасные вещества.

Действующие правила также запрещают использовать для заземления трубы централизованного (не индивидуального) отопления и централизованной (поселковой) канализации.

Для обеспечения надежного контакта проводника с заземляющей конструкцией в данном случае необходимо тщательно зачистить соответствующий участок трубы от краски, присоединить защитный нулевой проводник и снова окрасить это место для предотвращения коррозии.

Использовать действующие газопроводы в качестве заземляющей конструкции категорически запрещается

Схемы защитного заземления

Если использование естественных заземлителей не представляется возможным, то необходимо создать искусственную заземляющую конструкцию.

Обычно она выполняется в виде трех электродов, вбитых (вертикальная конструкция) или закопанных (горизонтальная конструкция) в землю по углам равностороннего треугольника со стороной 3 м и соединенных между собой металлической полосой сечением не менее 120 мм² посредством электрической сварки.

Концы электродов должны уходить в землю ниже глубины промерзания (для средней полосы России она составляет 170 см).

Что касается материала, из которого должно быть изготовлено приспособление, то здесь рекомендуется применение стали — черной, оцинкованной или с электролитическим медным покрытием, служащим для уменьшения переходного сопротивления и замедления коррозийных процессов. Использовать электроды из чистой меди также возможно: этот материал обладает наименьшим удельным сопротивлением, однако он является и самым дорогостоящим среди перечисленных.

На отрезке цепи от распределительного щитка, расположенного в доме, до заземлителя не допускается использование размыкателей или предохранителей (плавких вставок).

При этом полное сопротивление всей цепи не должно быть выше 30 Ом (при суммарной мощности ввода до 100 кВА), а минимальное значение принимается не ниже 4 Ом, хотя последняя цифра является рекомендательной, а не обязательной.

Для снижения этого параметра можно увеличить площадь контакта заземлителя с почвой или воздействовать на проводимость среды, заливая электролит в яму при установке заземляющего устройства.

Требования к защитному проводнику

Как уже говорилось, крепление защитного проводника должно обеспечивать плотный контакт с заземлителем — углубленной в землю металлоконструкцией. Если отвод к распределительному щитку осуществляется с применением стальной полосы или прутка, то присоединение осуществляется при помощи сварки.

В данном случае рекомендуется использовать полосу сечением не менее 48 мм² при толщине не менее 4 мм или стальной уголок с толщиной полки от 2,5 мм. В случае использования провода одним из наиболее надежных и простых способов крепления является обыкновенный болт, приваренный к заземлителю.

Защитный медный провод с рекомендованной площадью сечения не менее 2,5 мм² освобождается от изоляции, накручивается на болт и прочно фиксируется при помощи гайки.

Минимальная площадь сечения для защитного провода рассчитывается в зависимости от такой же величины для соответствующего фазового провода

Зависимость площади сечения заземляющего проводника от площади сечения фазового проводника

Площадь сеченияфазового проводника, мм² Площадь сечения защитного нулевого проводника
до 16 равно площади сечения фазового проводника
от 17 до 35 16 мм²
больше 35 равно половине площади сечения фазового проводника

Источник: https://www.zaggo.ru/article/inzhenernye_sistemy/sistemy_bezopasnosti/nebo_ya_zemlya_.html

Зачем нужно заземление для дома

Для чего нужно защитное заземление

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

Назначение и контролируемые параметры

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

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

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

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое соединение треугольником

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

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

Обустройство в частном доме

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

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

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

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

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

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

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

Ремонт заземляющих устройств (ЗУ)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Техническое освидетельствование систем заземления

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

Указанная проверка предполагает проведение следующих операций:

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

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

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

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

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

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

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

Источник: https://evosnab.ru/ustanovka/zemlja/naznachenie-zazemlenija

Заземление молниезащиты

Заземление – это техническая система или комплекс мер, представляющие собой преднамеренное соединение зданий и электроустановок с землёй или её эквивалентом. Оно предназначено для снижения электрического напряжения прикосновения до значения, безопасного для человека.

цель устройства  — защитить людей от поражения электрическим током, а электроустановки от повреждения. Меры по защите зданий, промышленного и бытового электрического оборудования предпринимаются в обязательном порядке.

Защитное заземление позволяет исключить или снизить до минимума опасность травм и аварий. 

Защитное заземление зданий  многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных строений имеет сложное устройство в силу их большого объёма и распределённости электрической схемы, оснащённости электроприборами и числа пользователей.

Дополнительный фактор данного вида строительства заключается в том, что дома подвержены влиянию атмосферного электричества. В них необходимо провести монтаж заземления, чтобы обезопасить от прямого попадания либо вторичного воздействия молний.

В таких случаях речь идёт о контурах заземления как части системы молниезащиты.

Назначение

Основное назначение – отведение электрического тока при помощи заземляющих шин и электродов оптимального сечения, перераспределение его в земляном грунте. Заземляющая схема осуществляет выравнивание потенциалов между установленными токоотводами и управление ими на территориях, где присутствуют люди. Защитное заземление является серьёзным фактором безопасности в быту и на производстве.

Основные показатели

Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции — сопротивление растеканию.

Максимально допустимые значения удельных сопротивлений для  устройства и сечения его элементов прописаны в нормативной документации.

Параметры заземляющих элементов не должны нарушаться при проектировании, выборе материала для проводников (электродов) и последующем монтаже. Выбор заземляющих материалов и схемы монтажа зависит от ряда параметров, в том числе от сопротивления грунта.

Проектирование

Грамотные защитные мероприятия начинаются с качественного проекта. Проект должен учитывать особенности постройки дома и отвечать нормативным документам. Оптимальный вариант — когда заземляющие конструкции закладывается в момент общего проектирования дома или дачи. Тогда можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих защитной заземляющей системы — это снизит стоимость монтажа заземления.

Компания «МЗК-Электро» выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.

Типы

Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному.

Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин.

При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.

Устройство

Кольцевой тип заземлителя иначе называют поверхностным. Такой заземлитель представляет собой замкнутую металлическую кольцевую заземляющую шину, проложенную по периметру постройки. Не менее 80% его длины должно контактировать с грунтом.

Как правило, заземляющий контур прокладывают ниже точки промерзания земляного грунта (около 0,5 метра), на расстоянии от защищаемого объекта не меньше 1 метра. Монтаж заземления в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии требует использования заземлителя кольцевого типа из нержавеющей стали.

В таких случаях от коррозии должны быть защищены также резьбовые соединения элементов, расположенные ниже поверхности земли.

Шины кольцевого заземлителя изготавливаются из следующих материалов:

  • Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь, — плоский проводник, размер 40х4 мм,- круглый проводник, сечением 10 мм,
  • Медь, круглый проводник, диаметром 8 мм.

Кольцевое заземление зданий является одним из самых эффективных видов устройства. Таким методом можно оборудовать дачи или загородные дома. Кольцевой контур из металла равномерно распределяет ток по периметру здания, а между токоотводами образуется равное напряжение. К недостаткам можно отнести только длительный и трудоемкий процесс монтажа.

Устройство

Данный вид представляет собой несколько металлических стержней, вертикально погружённых в грунт на определенную глубину и соединённых с заземляющей шиной-контуром. Расчёт заземления и заглубления производится методом определения величины сопротивления.

Длина контура также зависит от характеристик грунта. Рекомендуется к каждому отдельному токоотводу заземляющего контура подсоединять один глубинный заземлитель длиной не менее 9 метров, прокладываемый на расстоянии не менее 1 метра от защищаемого объекта.

По DIN V VDE V 0185 для категорий молниезащиты III и IV длина заземлителя должна составлять минимум 2,5 метра. Монтаж заземления производится с помощью бензо-, электро- или пневмомолотов (в зависимости от конкретного типа грунта). При оборудовании защиты в частном доме возможна установка заземляющих стержней вручную.

Соединения, расположенные в земляном грунте, необходимо обезопасить от коррозии и подсоединить к шине уравнивания потенциалов.

Материалы для изготовления кольцевого контура:

  • Оцинкованная или нержавеющая сталь, — плоский проводник, размер 40х4 мм, — круглый проводник, диаметр 20 мм,
  • Оцинкованная сталь, труба, сечением 25 мм,

Важным элементом глубинного заземления является модульно-штыревая система. При этом монтаж модульных заземлителей производится штырями (стержнями), заглубленными один за другим с помощью ударного электроинструмента.

В отдельных случаях в процессе установки это позволяет достигать глубины более 30 метров. Основной фактор, влияющий на глубину укладки и количество стержневых заземлителей — удельное сопротивление грунта.

Профессиональный расчет заземления позволит определить все параметры системы максимально точно.

Соединение между стержнями и шиной создаётся резьбовое или безрезьбовое. Площадь, которую занимают элементы схемы при производстве работ по устройству модульно-стержневого контура, минимальна. Это позволяет производить монтаж заземления даже в подвалах строений.

Модульный принцип устройства заземления является альтернативой классической схеме. Устройство по классическому принципу основано на том, что вертикальные стержни-заземлители сравнительно небольшой длины забиваются друг за другом по прямой линии или хаотично, с учётом расстояния для снижения экранирования.

Измерение сопротивления растеканию желательно производить по мере работы, после каждого вбитого штыревого элемента.

К сожалению, при самостоятельном устройстве заземлителя в загородном коттедже или на даче аппаратура для измерения сопротивления растеканию, как правило, отсутствует, и заземляющая конструкция делается «на глаз».

В общем случае число вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника зависят от искомого результата. При этом необходимо знать удельное сопротивление грунта. Соответственно, для грунта с большим удельным сопротивлением понадобится в несколько раз больше заземлителей.

Важнейшее преимущество глубинной системы — ее доступность и простота установки. Монтаж такого контура можно осуществить самостоятельно. Заземление зданий дачного типа чаще всего делают именно таким способом. К недостаткам этого варианта можно отнести несколько меньшую, по сравнению с другими типами заземлителей, эффективность устройства при обслуживании электроустановок.

Устройство

Фундаментный заземлитель размещается в железобетонном фундаменте сооружения. Этот тип контура задействуется в тех случаях, когда из фундамента выведены арматурные стержни для присоединения токоотводов. Электроды при монтаже устройства соединяют с арматурой, чаще всего резьбовым соединением или муфтой, на расстоянии около 3 метров.

При этом запрещается использовать в грунте клинообразные зажимы. Для устройства фундаментного контура лучше всего применять ленточные держатели, установленные с интервалом в 2 метра.

При монтаже заземляющего оборудования в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии необходимо устанавливать фундаментный заземлитель из нержавеющей стали.

Материалы для изготовления фундаментных заземлителей:

  • Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь, — плоский проводник, размер 40х4 мм,- круглый проводник, сечением 10 мм,
  • Медь, круглый проводник, диаметр 8 мм.

К преимуществам фундаментного контура относится высокая экономичность и простота реализации, минимальное заглубление, отсутствие необходимости укладки дополнительных заземляющих шин. К сожалению, на этапе заливки железобетонного фундамента строители очень часто забывают как о молниезащите, так и о защитном заземлении в целом. По этой причине фундаментное заземление зданий используется реже остальных видов.

При выборе варианта реализации для промышленного здания, многоэтажного дома, загородного коттеджа, дачи или другого строительного объекта, включая кровлю, с любыми значениями напряжения, необходимо произвести точный расчёт заземления и правильно подобрать материалы. Лучше всего доверить работу по выбору, расчёту и монтажу систем электробезопасности грамотным специалистам, имеющим соответствующее образование и опыт работы.

Специалисты компании «МЗК-Электро» выполнят монтаж заземления быстро, квалифицированно и качественно, рационально использовав средства заказчика, рассчитав оптимальную схему и использовав надёжные заземляющие элементы из каталогов известных производителей.

Смотрите также фотогалерею заземления

Источник: https://www.mzke.ru/ground.html

Защитное заземление: азы

Система защитного заземления в электросети является одним из важнейших элементов безопасности дома. Что необходимо знать о ней?

По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) в доме должна быть система защитного заземления. И это отнюдь не бюрократические излишества.

Любой электрический ток является следствием возникновения напряжения, то есть разности потенциалов. К примеру, в бытовой электросети фазовый провод обладает потенциалом 220 В, а нулевой рабочий проводник, как понятно из его названия, – 0 В. Таким образом, напряжение (разность потенциалов) составляет 220 – 0 = 220 В.

При подключении электроприбора возникает электрический ток, который протекает от большего потенциала к меньшему, стремясь уровнять разницу в их значениях. Для наглядности представим себе два сосуда с разным количеством воды, соединенных трубой.

Жидкость будет перетекать из одной емкости в другую до тех пор, пока в обеих ее уровень не станет одинаковым.

Возникновение тока утечки

Зачем в доме защитное заземление? Представим, что некая цепь электропитания в доме защищена при помощи устройства защитного отключения (УЗО). В результате повреждения изоляции фазового проводника внутри одного из бытовых электроприборов, подключенных к этой цепи, деталь его корпуса оказалась под напряжением 220 В. Но для срабатывания УЗО этого недостаточно: нужно, чтобы появился ток утечки (известный также как разностный или дифференциальный.

Однако ток утечки возникнет лишь в том случае, если прибор будет физически соединен с какой-либо точкой, обладающей иным потенциалом. Собственно, в этом и состоит суть работы системы защитного заземления, которую называют также системой уравнивания потенциалов: корпус электроприбора при помощи специального провода соединяется с землей – средой, обладающей крайне высоким электрическим сопротивлением. Ее потенциал равен нулю или близок к этому значению.

Таким образом, если внешние заземленные части неисправного устройства окажутся под воздействием напряжения, в заземляющем проводе возникнет электрический ток. Он приведет к нарушению баланса силы тока в подающем (фазовом) и обратном (нулевом) проводниках, что вызовет мгновенное срабатывание УЗО.

Огнетушитель рядом с элетрощитком может уберечь от многих неприятностей.

Если система УЗО отсутствует? Следует понимать, что заземление или зануление не отменяют необходимость установки УЗО. В случае его отсутствия может произойти следующее: корпус неисправного прибора будет оставаться под напряжением, пока к нему кто-нибудь не прикоснется. Этот человек и выступит в роли заземляющего проводника, а ток утечки пройдет на землю через его тело.

Эта неприятная ситуация может стать опасной, если УЗО по каким-либо причинам сработает с задержкой, пусть даже в несколько секунд. Изначально довольно высокое электрическое сопротивление организма человека значительно – до десятков раз – снижается при болезнях, нарушении кожного покрова, алкогольном опьянении, в условиях повышенной влажности и т.д. И в таком случае ток, протекающий через тело даже на протяжении нескольких секунд, может причинить серьезный ущерб здоровью.

Структура системы защитного заземления

Провод к дому. В идеале защитное заземление и зануление должны быть организованы централизованно. То есть прямо от трансформаторной будки к жилым зданиям прокладываются три или пять проводов – при однофазном или трехфазном питании соответственно.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как найти напряжение из закона Ома

Узнать «ноль» легко — провод маркируется желто-зелеными полосами.

Такая система называется TN-S (система с глухозаземленной нейтралью) и состоит из одного или трех фазовых проводников (L), а также рабочего нулевого (N) и защитного нулевого провода (PE). Последний легко узнать по цвету: согласно действующим стандартам он маркируется продольными желтыми и зелеными полосами.

Провода внутри дома. Разводка внутри здания выполняется по трехпроводной схеме L-N-PE. Таким образом, защитное заземление будут обеспечено для всех розеток и выключателей в доме.

При разводке проводов по дому абсолютно все розетки должны иметь «ноль».

Другой распространенный вариант – это система TN-C-S. От TN-S она отличается только тем, что нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) провода, идущие от трансформатора, объединены между собой в так называемый PEN-проводник. Разделяются они в распределительном щитке на вводе электроэнергии в здание.

Прочие системы электроснабжения загородных домов, такие как TN или TN-C, не предусматривают наличие централизованного защитного заземления. В таких случаях домовладельцы вынуждены организовывать устройство защитного заземления самостоятельно.

В статье использованы изображения 360.ru

Источник: http://www.4living.ru/items/article/ground-protective/

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

Мой рассказ будет состоять из трёх частей.

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

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

Источник: https://habr.com/ru/post/144464/

Что такое защитное заземление принцип его действия. Защитное заземление и зануление. Защитная функция заземления

Отправим материал вам на e-mail

Ежедневно в быту и на работе нам приходится иметь дело с электричеством, которое делает жизнь человека комфортнее. Но, несмотря на блага, которые дает нам использование электричества оно все же представляет определенную опасность, например, поражение электротоком. Чтобы избежать этого, разработаны требования по электробезопасности и предпринимаются специальные меры по защите. К таким мерам относится зануление и заземление. В чем разница между ними и есть ли она, разберемся в этой статье.

Все работы, связанные с электричеством, должны выполнять только специалисты

Главное требование, предъявляемое к бытовым электроприборам – безопасность. В большей мере это касается устройств, которые контактируют с водой, ведь даже незначительный дефект в оборудования может стать смертельным для пользователя.

Чтобы обезопасить себя и окружающих необходимо содержать электросеть и оборудование в исправном состоянии и регулярно проводить их ревизию.

Чтобы исключить вероятность возникновения пожара из-за неисправной проводки и поражение электротоком, необходимо устанавливать защитные устройства (УЗО).

В соответствии с основными правилами электробезопасности:

Это только краткий перечень требований по электробезопасности. Более подробно с правилами безопасности можно ознакомиться в различных нормативных актах и специальной литературе по электричеству, которые сейчас легко найти в интернете.

Что такое заземление, принцип действия и устройство

При создании электросети, в помещениях различного назначения, требуется создание защиты, которая предотвратит вероятное поражение током. Чтобы избежать этого выполняется устройство заземления. В соответствии с ПЭУ п.1.7.53 заземление выполняется в электрооборудовании с напряжением более 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

Заземление – намеренное соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок (которые могут оказаться под напряжением) с землей или ее эквивалентом. Данная защитная мера предназначена для исключения вероятности поражения человека электротоком при замыкании на корпус оборудования.

Принцип действия

Принцип работы защитного заземления заключается в:

  • снижении разности потенциалов, между заземляемым элементом и другими токопроводящими предметами с естественным заземлением, до безопасного значения;
  • отвод тока в случае непосредственного контакта заземляемого оборудования с фазным проводом. В грамотно спроектированной электросети возникновение тока утечки вызывает мгновенное срабатывание устройства защитного отключения (УЗО).

Из вышесказанного следует, что заземление имеет большую эффективность при использовании в комплексе с УЗО.

Устройство заземления

Конструкция системы заземления состоит из заземлителя (проводящая часть, которая имеет непосредственный контакт с землей) и проводника, обеспечивающего контакт между заземлителем и нетоковедущими элементами электрооборудования. Обычно в качестве заземлителя используется стальной или медный (очень редко) стержень, в промышленности это как правило, сложная система, состоящая из нескольких элементов специальной формы.

Эффективность системы заземления во многом определяется величиной сопротивления защитного устройства, которую можно уменьшить, повышая полезную площадь заземлителей или увеличивая проводимость среды, для чего задействуется несколько стержней, повышается уровень солей в земле и т.п.

Заземляющее устройство это

Выше мы рассмотрели в общих чертах, что такое защитное заземление. Однако стоит упомянуть, что используемые в системе заземлители различаются на естественные и искусственные.

В качестве устройств заземления в первую очередь предпочтительнее использовать такие естественные заземлители, как:

Важно! Запрещено использовать в качестве элемента заземления трубопроводы с газом и горючими жидкостями, а также теплотрассы.

Естественные заземлители должны иметь соединение с защитной системой из двух и более разных точек.

В роли искусственного заземлителя может использоваться:

  • стальная труба с толщиной стенок 3,5 мм и диаметром 30÷50 мм и длиной порядка 2÷3 м;
  • стальные полосы и уголки толщиной от 4 мм;
  • стальные пруты длиной до 10 и более метров и диаметром от 10 мм.

Для агрессивных почв необходимо использование искусственных заземлителей с высокой устойчивостью к коррозии и изготовленных из меди, оцинкованного или омедненного металла.Итак, мы разобрались с тем, что является определением понятия искусственного и естественного заземлителя, теперь же рассмотрим, когда применяется заземление.

Предлагаемое видео наглядно объясняет, что такое защитное заземление:

Когда и где применяется заземление

Как уже говорилось, защитное заземление предназначается для устранения вероятности поражения людей электротоком в случае подачи напряжения на токопроводящие детали оборудования, то есть при замыкании на корпус.

Защитным заземлением оснащаются металлические нетоковедущие элементы электроустановок, которые вследствие вероятного пробоя изоляции проводов могут оказаться под напряжением и нанести вред здоровью и жизни людей и животных в случае их непосредственного контакта с неисправным оборудованием.

Заземлению подлежат электросети и оборудование с напряжением до 1000 В, а именно:

  • переменного тока;
  • трехфазные с изолированной нейтралью;
  • двухфазные, изолированные от земли;
  • постоянного тока;
  • источники тока с изолированной точкой обмотки.

Также заземление необходимо для электросетей и электроустановок постоянного и переменного тока с напряжением свыше 1000 В с любой нейтралью или средней точкой обмотки источника тока.

Основные способы устройства заземления

При устройстве заземляющей системы, в качестве заземлителя обычно используют вертикальные металлические пруты. Это связанно с тем, что горизонтальные электроды вследствие малой глубины залегания имеют повышенное электрическое сопротивление. В качестве вертикальных электродов практически всегда применяют стальные трубы, пруты, уголки и прочую металлопрокатную продукцию с длиной превышающую 1 метр и имеющую сравнительно небольшое поперечное сечение.

Существует два основных метода монтажа вертикальных заземляющих электродов.

Статья по теме:

Электричество способно не только создавать комфортные условия жизни, но и несет еще и определенную опасность. Для снижения вероятности возникновения этой опасности требуется заземление в частном доме своими руками 220В . Как его сделать — читайте в публикации.

Несколько коротких электродов

В данном варианте используется несколько стальных уголков или прутьев длиной 2-3 метра, которые соединяются вместе при помощи металлической полосы и сварки. Соединение выполняется у поверхности земли.Монтаж заземлителя происходит простым забиванием электрода в грунт при помощи кувалды. Подобный способ больше известен под названием «уголок и кувалда».

Минимально разрешенное сечение заземляющих электродов приведено в ПУЭ, но чаще всего справленные и дополненные величины из технического циркуляра №11 «РусЭлектроМонтаж». В частности:

Преимущества этого способа заключаются в простоте, дешевизне и доступности материалов и монтажа.

Одиночный электрод

В данном случае в качестве заземлителя используется электрод в виде стальной трубы (как правило, одиночный), который помещается в глубокое отверстие, пробуренное в грунте. Бурение грунта и установка электрода требует использования специальной техники.

Увеличение площади контакта заземлителя с грунтом обеспечивается большей глубиной установки электрода. Более того данный способ более эффективный в сравнении с предыдущим вариантом, при одинаковой общей длине электродов, благодаря достижению глубинных слоев грунта, которые как правило имеют низкое удельное электрическое сопротивление.

К достоинствам данного способа относят высокую эффективность, компактность и сезонная «независимость», т.е. вследствие зимнего промерзания грунта удельное сопротивления заземлителя практически не изменяется.

Еще один способ – прокладка заземлителя в траншею. Однако такой вариант требует больших физических и материальных затрат (большее количество материала, копка траншеи и т.д.).

Разобравшись с тем, как работает и для чего нужно заземление стоит теперь второй вопрос нашей статьи, а именно что представляет собой зануление, для чего оно нужно и чем отличается от заземления.

Что такое зануление

Термином зануление обозначается преднамеренное соединение открытых нетоковедущих проводящих частей электросети и оборудования с глухозаземленной точкой в одно- и трехфазных сетях постоянного и переменного тока. Зануление выполняется в целях электробезопасности и является основным защитным средством от попадания под напряжение.

Устройство

Система зануления, например, в многоквартирном доме, начинается с заземленного силового трансформатора, от которого нейтраль с трехфазной линией приходит в главный распределительный щит (ГРЩ) здания. Далее происходит . От нейтрали создается рабочий ноль, который вместе с фазовым проводом образуют привычное однофазное напряжение.

Непосредственно само зануление для защиты электросети и оборудования создается в щитке при помощи проводника, присоединенного к заземленной нейтрали. Следует знать, что между нулем и нейтралью запрещено устанавливать коммутационные устройства (автоматы, пакетники, рубильники и т.д.).

Где применяется схема зануления

Согласно требованиям ПЭУ защитным занулением должны быть оснащены:

  • одно- и трехфазные сети переменного тока с заземленным выводом и напряжением до 1 000 В;
  • электросети постоянного тока, имеющие среднюю точку заземления и напряжение до 1 000 В.

Заземление не может спасти от поражения электротоком, как заземление. Данная защитная схема просто обрывает подачу напряжения в случае короткого замыкания и отключает локальную электросеть.

Можно ли делать зануление в квартире с помощью заземления

Мы уже знаем, что такое заземление и зануление и попутаемся выяснить, можно ли делать зануление, используя заземленный ноль, находящийся в электрощите. Дело в том, что многие люди далекие от электротехники задаются этим вопросом и часто совершают непростительные ошибки, поступая именно таким образом.

Во-первых, это запрещено ПЭУ. Дело в том, что если, например, при проведении монтажных работ, по какой-либо причине перепутать местами фазу и ноль, да к тому же зануление вывести на рабочий ноль, то можно ожидать самых неприятных ситуаций. При включении электрооборудования в сеть корпус окажется под напряжением и человек поражается электротоком, поскольку не произойдет защитного срабатывания УЗО.

Для создания защитного зануления в этажном электрощите выделяется отдельная шина, соединяющаяся с глухозаземленной нейтралью. И лучше всего не выполнять данные работы самостоятельно, а поручить специалисту, имеющему знания в электротехнике.

Источник: https://artyar.ru/chto-takoe-zashchitnoe-zazemlenie-princip-ego-deistviya-zashchitnoe.html

Когда нужно применять защитное заземление

При покупке любой бытовой техники, будь то холодильник или стиральная машина, каждый человек рассчитывает на срок службы оборудования согласно инструкции. Но бывают случаи, когда возникают ситуации, не зависящие от потребителя. К таким ситуациям относятся: короткое замыкание, пере сетей. Чтобы защититься от таких неприятностей используются специальные средства: автоматы, пробки.

Но и в этих случаях человек недостаточно застрахован. Бывают обстоятельства, когда специальные защитные средства на такие поломки не реагируют. В этом случае существует более консервативный метод – заземление.

Что называется защитным заземлением

Название говорит само за себя – устройство, которое защищает человека посредством земли. То есть электрическое оборудование соединяется с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство складывается из двух элементов:

  • заземлителя – часть или группа связанных между собой частей, через которые проходит ток и находящихся в контакте с землей самостоятельно или через промежуточную среду (металлический предмет, электрод, уголок, труба);
  • заземляющего проводника – он соединяет заземляемый фрагмент и заземлитель.

Существует два вида заземления – искусственный и естественный.

К искусственным относят стержни, трубы, уголки, сделанные из стали, длинна их должна достигать 2,5 метров. Эти устройства необходимо соединить между собой приваренной проволокой или металлическими полосами и заколотить в грунт. Этот вид заземления делается целенаправленно.

Естественное заземление – конструкция, всегда находящаяся в земле. Регулирование таких заземлений не происходит и не предъявляется никаких предписаний, поэтому они не подойдут для мощных электроустановок.

Эффективность заземления зависит от его сопротивления. Низкое напряжение на электрооборудовании является показателем качества, то есть чем меньше, тем лучше. Есть несколько способов снижения напряжения:

  • путем расширения площади заземлителя;
  • прогревание почвы;
  • углубление заземляющего устройства;
  • увеличение количества конструкций;
  • поднятие концентрации солей в почве.

Для каких целей применяется защитное заземление

цель данного устройства – защитить человека от поражения электротоком. Такое возможно, когда человек становится частью замкнутой цепи, и по его телу будет проходить опасный для жизни ток. Кроме выполнения функции защиты человеческой жизни, заземление также предохраняет электрические приборы от перенапряжения. В результате этого заземлители делятся на две группы — защитное и рабочее.

Целевое назначение защитного устройства состоит в том, чтобы стать гарантией электробезопасности для населения. Вследствие чего электрооборудование и электросети становятся стойкими к влиянию токов и высоких напряжений. Вдобавок происходит предохранение людей, которые в результате работы обслуживают такое оборудование. Повышение напряжения может быть вследствие нарушения эксплуатации или повреждения приборов, а также из-за разряда молнии.

Также конструкция применяется для ликвидации помех и электромагнитных волн от приборов, находящихся рядом в рабочем состоянии.

Рабочее заземление предназначено для функционирования электрического оборудования. Некоторые электрические приборы или электроустановки повышенной мощности не могут работать без заземления.

Это указывается в инструкции для данного оборудования, даже дается схема соединения с заземлителем.
В зависимости от назначения существуют вспомогательные виды заземления: измерительное, радио, инструментальное, контрольное.

Принцип действия защитного заземления

Основной принцип действия состоит в том, чтобы уменьшить количество напряжения на корпусе электрического оборудования при включении его в электросеть. Достижением этого служит малое сопротивление заземляющей конструкции. Ток проходит по наименьшему сопротивлению, то есть сопротивление заземлителя должно быть меньше чем сопротивление человека.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое сила тока в 1 ампер

Различают контурные и выносные заземляющие конструкции. Контурные устройства проходят по периметру заземляемого объекта или оборудования. Такая конструкция более надежная и дает гарантию повышенной безопасности. Выносные – располагаются за границей предполагаемого объекта или электроустановки.

Принцип действия можно рассмотреть когда заземление является частью молниезащиты.

При возникновении молнии разряд проходит по наименьшему сопротивлению: от воздуха к деревьям, к мокрым стенам зданий, по проводам к электроприборам и так далее. Если имеется такое устройство как молниезащита, то разряд от облака пойдет по траектории расположения металлических молниеотводах, находящихся с наружной стороны стен здания.

Электропроводность металла обусловлена содержанием в нем электронов, находящихся в подвижном состоянии. После чего электрический разряд по стенам спускается в почву, где и распадается.

В этом случае заземление играет роль обязательного элемента, так как разряд посредством его уходит в землю. Земля является отличным проводником, но необходимо учитывать удельное сопротивление земли.

Этот показатель зависит от плотности, состава, влажности и температуры, а также находящихся в ней химических элементов.

Так, мокрая глина является хорошим проводником для тока, в отличие от сухого песка. Также глубина заземлителя влияет на данный показатель. Заземление, проходящее на глубине более 5 метров, является более эффективным и надежным.

Специалисты проводят расчеты для проектирования качественной заземляющей конструкции. Как правило, выбираются типовые схемы и формулы для расчета. Вычисления зависят от: величины электродов и их количества, показателей грунта заземляемого объекта. Верность расчетов не большая, так как в большинстве случаев зависит от почвы. Обычно в этом случае используется опыт инженера.

Источник: https://uzotoka.ru/zazemlenie/primenenie-zashhitnogo-zazemleniya.html

Определение и объяснение для чего же нужно заземление

Если обычного человека спросить, для чего нужно заземление, то ответ будет примерно таким: «Чтобы током не ударило». Приведённая формулировка правильно характеризирует предназначение данного устройства, но она является неполной.

Помимо обеспечения защиты человеческого организма от поражения электрическим током, у заземления есть и другие функции, о которых будет рассказано ниже. Для начала нужно понять значение данного термина, расшифровав определение, данное одной из важнейших книг в профессии электрика, которая называется «Правила Устройства Электроустановок», сокращённо ПУЭ:

Для простого обывателя данная сухая формулировка мало что значит, поэтому ниже будет поэтапно расписано значение каждого слова.

Расшифровка терминов

Многие люди представляют себе заземление в виде металлического штыря, закопанного в земле, с тянущимся от него проводом, идущим к электрощиту.

На самом деле, металлическая конструкция, закапываемая в грунт, является заземлителем, а совокупность заземлителя и подключенных к нему проводов называется заземляющим устройством (ЗУ).

на рисунке изображены составные части заземления

Как видно из определения ПУЭ, заземление – это, прежде всего процесс, выполнение которого должно обеспечивать электротехническую защиту людей и оборудования.

Говоря о заземляемом оборудовании, как о защите от поражения, подразумевают защитное заземление. Термин «электрическое соединение» означает подключение при помощи проводников.

Точкой сети может быть место соединения с ЗУ как токонесущего проводника, так и защитного провода, экрана или брони кабеля.

провод заземления или точка соединения ЗУ к контуру заземления

Электроустановкой называют совокупность аппаратов, машин, оборудования, конструкций, сооружений, помещений, предназначенных для генерации, трансформации, распределения и передачи электроэнергии, а также для преобразования в другие типы энергии.

Назначение заземления

Вышеописанная терминология пока не дает ответ на вопрос, зачем необходимо заземление, но приближает к пониманию сути вещей. Интуитивно понятно, что напряжение на заземлённых точках пребывающего в нормальном состоянии оборудования будет равным нулю.

Удельные сопротивления некоторых грунтов

Идеальное заземление должно обладать бесконечно малым сопротивлением ЗУ, чтобы обеспечивать падение напряжения до нуля при бесконечно больших значениях пропускаемых токов.

Иными словами, идеальное заземление обеспечивает зануление любых возникающих в заземлённой точке потенциалов. На практике сопротивление заземления (очень важная характеристика) – зависит от площади контакта заземлителя, характера окружающих его грунтов, их влажности, солёности, плотности.

Также немаловажную роль играет поперечное сечение заземляющих проводов, которое согласно ПУЭ не должно быть меньше 6мм². Падение напряжения на заземлённом металлическом корпусе электроприбора при замыкании на него фазного провода будет зависеть от сопротивления заземления и максимально возможного тока в цепи.

Таким образом, должно быть обеспечено снижение до безопасного для жизни и здоровья уровня разности потенциалов между заземляемым электрооборудованием и землёй.

Совокупная защита заземляющих устройств и предохранителей

Естественно, что одно только заземление не может обеспечить безопасную жизнедеятельность человека, даже, если бы оно было идеальным – ведь тогда в электрических цепях электрооборудования, при повреждении изоляции токонесущих проводов произойдёт короткое замыкание, которое неминуемо приведёт к возгоранию, если не принять дополнительные защитные меры в виде применения предохранителей и автоматических выключателей.

Поэтому, помимо снижения до безопасного значения разности потенциалов, заземление должно обеспечивать ток утечки, достаточный для того, чтобы сработали автоматы защиты и предохранители.

Поскольку нулевой провод электросети имеет достаточно малое сопротивление, и к тому же его заземляют как на трансформаторной подстанции, так и повторно по пути прохождения, то связка заземление плюс зануление корпусов оборудования даёт лучшие результаты, обеспечивая быстрое срабатывание защиты в случае пробоя изоляции.

Система заземления tn-c-s

Если сопротивление заземления достаточно высокое, то защитный автомат может не сработать за короткий период времени. В этом случае необходимо применить устройство защитного отключения, моментально реагирующее на очень малые токи утечки.

Заземление и зануление в системах энергоснабжения

Заземлять каждый корпус электроприбора невыгодно, и нет возможности обеспечить надлежащее качество заземлителя в различных условиях.

Поэтому заземление электрооборудования и бытовой техники осуществляется при помощи линий электропередач, которые имеют, в зависимости от системы, защитный заземляющий провод PE (protect earth – защита землёй). Таких систем электроснабжения, имеющих провод заземления всего три:

  1. устаревшая TN-C, где PE и рабочий ноль N совмещены в одном проводе PEN;
  2. TN-S, где PE и N соединены только в контуре заземления трансформатора и больше нигде не контактируют;
  3. TN-C-S, PE и N совмещены до точки разделения, после которой больше не соединяются.

TN означает заземлённая нейтраль, S – разделённый, C – совмещённый. В системе TN-C защитные функции, которые должно выполнять заземление осуществляет зануление PEN проводом корпусов электроприборов.

Данная схема не является безопасной, поэтому была упразднена, а на смену ей пришли системы энергоснабжения TN-S и TN-C-S, обеспечивающие более безопасную электротехническую защиту при помощи дополнительного заземляющего провода PE.

Обозначение проводников

Заземление электросетей многоквартирного дома по данным схемам должны выполняться исключительно специалистами.

Собственноручно заземлённый защитный провод

Ответом на вопрос, как сделать заземление самостоятельно будет система ТТ, где не надо выполнять работ по разделению PEN, достаточно установить индивидуальное заземляющее устройство и соединить его с шиной PE.

Поскольку сопротивление кустарного заземлителя будет больше, чем заземление плюс зануление, то обязательным условием является применение УЗО, которое отреагирует на возникший ток утечки и отключит питание.

На неофициальном уровне можно договориться со службами энергоснабжения о самостоятельном разделении PEN провода на вводном распределительном устройстве частного дома.

В данном случае осуществляется заземление и зануление главной заземляющей шины, с последующим разделением PEN на рабочий N и защитный PE провод.

Осуществляя подобный электромонтаж, всегда нужно помнить важное правило – недопустимо использовать в качестве заземляющего устройства трубопроводы коммуникаций, это может быть смертельно опасным как для членов семьи, так и для соседей. Изготовляют заземлитель из металлопроката различной формы профиля, монтаж осуществляют электросваркой.

Плакат сечение проводников , материал заземления

Обязательно нужно проконсультироваться со специалистом, и попросить его потом измерить сопротивление получившегося заземлителя, которое не должно превышать 30 Ом.

Заземлённое неэлектрическое оборудование

Термин защитное заземление применяется не только по отношению к электрооборудованию. Очень часто заземляют металлические конструкции, которые в принципе не имеют ничего общего с электротехникой, и не соприкасаются с изоляцией кабелей, которая может повредиться.

Например, стальные поручни эстакад и галерей должны быть заземлены, также как и различные трубопроводы и даже металлическая ванна в санузле. Возникает резонный вопрос, зачем требуется заземление данных конструкций, если их функции далеки от использования электроэнергии?

Ответ заключён в том, что опасные потенциалы могут возникнуть не только при пробое изоляции. Очень большим электромагнитным воздействием обладает разряд молнии, происходящий на расстоянии сотен метров, при котором на металлических поверхностях индуцируется опасная разница потенциалов.

Принцип молниезащиты от вторичных проявлений молний (первичный – это прямое попадание) состоит в том, что при помощи системы уравнивания потенциалов (СУП), соединённой с заземлением, наведённые в проводниках токи стекают в землю. Также СУП, установленная в ванной, защищает от статического электричества, возникающего при трениях молекул воды в потоке.

Система уравнивания потенциалов

Наведённое молнией, также как и статическое перенапряжение может достигать нескольких киловольт, чего достаточно для возникновения искры, что является критически опасным для трубопроводов и объектов хранения жидких, газообразных, пылеобразных горючих, легко воспламеняемых, взрывоопасных веществ.

Поэтому нормативные требования по заземлению к таким объектам являются максимальными

Применение заземляющих устройств в радиоаппаратуре

В электронике заземление применяют для подавления влияния электромагнитных помех, защищая от них электронные цепи путём помещения их в заземлённый корпус, выполняющий роль экрана.

Подобное экранирование осуществляется и для чувствительных проводов при помощи оплётки кабеля. Но не стоит путать заземление с термином «земля», означающим условное принятие нуля потенциала в некотором узле цепи.

В радиопередающей технике заземление служит для улучшения эффективности излучения стационарной антенны, которое достигается увеличением емкости между излучателем и противовесом (землей).

Источник: http://infoelectrik.ru/molniezashhita-i-zazemlenie/zachem-nuzhno-zazemlenie.html

Заземление АТС, НУП, ШР, ЯКР и абонентских пунктов. Нормы и стандарты

Наиболее «жёсткие» нормы установлены в ГОСТ 464-79. Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приёма телевидения. Нормы сопротивления. в следующих пунктах:

1.4.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или вывод источника однофазного тока, при удельном сопротивлении грунта до 100 Ом·м не должно быть более, Ом: 2 — установок напряжением 660/380 В; 4 — установок напряжением 380/220 В;

8 — установок напряжением 220/127 В.

При удельном сопротивлении грунта r более 100 Ом·м допускается повысить значение сопротивления заземляющего устройства в r/100 раз, но не более чем в десять раз, а также не более значений, указанных в табл. Таблица 1-Таблица 3, Таблица 5 и в пп. Пункт 2.1.5, Пункт 2.4.5, Пункт 2.7.2.

2.4.3. Телефонные станции, имеющие соединительные линии, использующие землю в качестве проводников тока (по п. 1.3), должны быть оборудованы рабоче-защитными заземляющими устройствами, сопротивления которых должны быть не более значений, указанных в табл. 5.

Таблица 5 Общее число соединительных линий

Общее число соединительных линий До 25 включ. От 26 до 50 От 51 до 100 От 101 до 200 От 201 до 500 От 501 до 1000 Св. 1000
Сопротивление рабоче-защитного заземляющего устройства, Ом, не более 25,0 12,0 6,0 3,0 2,5 1,0 0,5

Стоит заметить, что некоторые типы АТС могут иметь более строгие требования к заземлению, чем описывает этот ГОСТ.

Заземления АТС, как правило, выполняется при помощи бурения. В грунт вертикально закапываются две металлические трубы. Эти трубы соединяются между собой и щитком заземления стальной полосой или кабелем

Эта технология не изменялась на протяжении десятилетий, но последнее время стала появляться информация, что необходимого сопротивления заземления можно достичь и сборными (модульными) электродами. Учитывая, что технология сборных (модульных) заземлений дешевле, то ними будущее.

Измерительное заземление АТС

Кроме того АТС оборудуются двумя измерительными заземлениями для контроля рабочее-защитного заземления. Его сопротивление и расположение описывает тот же ГОСТ 464-79.

Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приёма телевидения. Нормы сопротивления.

1.6.

Расстояние между отдельными неизолированными частями разных заземляющих устройств (между рабочим, защитным, измерительным и др.) на участке до ввода в здание не должно быть менее 20 м.

1.7. Сопротивление измерительного заземляющего устройства не должно быть более 100 Ом в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом·м и 200 Ом — в грунтах с удельным сопротивлением более 100 Ом·м.

При измерении рабочего заземления АТС они подключаются к измерительным клеммам прибора (М416, Ф4103 и подобным), а в обычном состоянии их соединяют на щитке с рабочим заземлением станции.

Как правило, простых электродов в виде уголка забитых посредством кувалды, для них достаточно, но в последнее время их то же делают модульными заземлителями.

Контроль сопротивления измерительного заземления производят, беря рабочее заземление станции вместо одного измерительного штыря.

Заземление НУП

Так же описаны в ГОСТ 464-79. Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приёма телевидения. Нормы сопротивления.

2.2.3.

Сопротивление рабочего заземляющего устройства для НУП, питаемых по схеме «провод-земля», должно быть не более 10 Ом для грунтов с удельным сопротивлением до 100 Ом·м и не более 30 Ом — для грунтов с удельным сопротивлением более 100 Ом·м.

При этом падение напряжения от токов дистанционного питания на сопротивлении заземляющего устройства должно быть не более 12 В для грунтов с удельным сопротивлением до 100 Ом·м и не более 36 В — для грунтов с удельным сопротивлением более 100 Ом·м.

Выполняются забивкой электродов, как в виде уголка так и заземлителями модульного типа. Для достижения необходимого значения часто требуется контур из нескольких электродов.

Сопротивление заземления ШР и ЯКР (шкафов и кабельных ящиков распределительных)

Данные взяты из ОСТ 45.83-96 «Сеть телефонная сельская. Линии абонентский кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные»

7.2 Значения сопротивлений заземлений кабельных ящиков в зависимости от удельного сопротивления грунта приведены в таблице 7.

Таблица 7

Удельное сопротивление грунта,
Ом. м
До 100 вклю-
чительно
Свыше 100до300 вклю-

чительно

Свыше 300до 500 вклю-

чительно

Свыше 500
Сопротивление заземленийкабельных ящиков,

Ом, не более

10 15 20 25

Выполняются забивкой электродов виде уголка или заземлителей модульного типа.

По поводу заземлений ШР и ЯКР замечена некоторая несуразность. Непонятно зачем оно такое маленькое, ведь в современном исполнении распределительные шкафы и ящики не имеют ни каких устройств защиты. Кабеля оконечиваются боксами типа БКТ, БМ или более современными.

Возможно, столь малое сопротивление, было необходимо для оконечных устройств содержащих различные типы разрядников, которые устанавливались в 70-80-ые годы.

В то время оконечное устройство напоминало по оборудованию громполосу и содержало угольные разрядники для каждой проводной пары.

Кстати эта таблица похожа на таблицу 8 из ГОСТ 464-79 (Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приёма телевидения. Нормы сопротивления.), но там описаны нормы сопротивления заземления для линейно-защитного заземляющего устройства.

Заземление абонентских пунктов

Данные взяты из ОСТ 45.83-96 «Сеть телефонная сельская. Линии абонентский кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные»

7.3 Значения сопротивлений заземлений абонентских защитных устройств в зависимости от удельного сопротивления грунта приведены в таблице 8.

Таблица 8

Удельное сопротивление
грунта, Ом, не более
До 100 вклю-
чительно
Свыше 100до300 вклю-

чительно

Свыше 300до 500 вклю-

чительно

Свыше 500до 1000

включительно

Свыше 1000
Сопротивление заземлеийабонентских защитных

устройств, Ом, не более

30 45 55 65 75

Выполняются забивкой уголка или даже закладкой 6-7 метров проволоки в траншею (для 30 Ом этого достаточно).

Иногда ещё встречается анахронизм в виде сельского блокиратора, там заземление выполняет функцию рабочего проводника и должно иметь гораздо меньшее сопротивление.

  В начало раздела «Заземление» → Общие вопросы устройства и измерения заземлений проводной связи.

Источник: http://izmer-ls.ru/zaz_n.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело