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

Заземление оборудования является обязательное условием для безопасности в доме и выполняет следующие задачи:

Это простое объяснение для чего необходимо заземление квартиры, частного дома, коттеджа. Электрический заряд, будь то повреждение изоляции электроприбора, или же накопившийся статически, при заземлении постоянно «уходит» в землю, т.к. корпус электрооборудования и контур заземления частного дома, образно говоря, являются одним целым.

Защитные функции заземления:

Защитное действие заземления основано на двух принципах:

1. Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.
2. Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения - УЗО).

Таким образом, заземление наиболее эффективно только в комплексе с использованием устройств защитного отключения. В этом случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превысит опасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключен в течение очень короткого времени (десятые сотые доли секунды - время срабатывания УЗО).

Правильное заземление

Устройство заземления дома подробно регламентируется следующими документами:

• ПТБЭ – Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.
• ПУЭ – Правила устройства электроустановок потребителей.
• ПТЭЭ – Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

Согласно ГОСТ Р 50571.5.54-2011 «Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов», устройство заземления допускается из материалов обладающих коррозионной и механической стойкостью

• Сталь горячего оцинкования или нержавеющая
• Сталь в медной оболочке
• Сталь с электрохимическим медным покрытием
• Медь без покрытия
• Медь луженая
• Медь оцинкованная

Согласно пункту 542.2.3 ГОСТ Р 50571.5.54-2011 в качестве заземляющих электродов также могут быть использованы:

• Подземные конструктивные элементы фундаментов
• Металлическая арматура железобетона
• Металлические листы
• Стержни или трубы
• Полоса или проволока
• Металлические оболочки или другие металлические покровы кабелей в соответствии с местными условиями или требованиями

Запрещено делать при устройстве заземления

Как будет работать заземления при неисправностях электрооборудования

Типовой случай неисправности электрооборудования это попадание фазного напряжения на металлический корпус электроприбора из-за нарушения целостности изоляции. В зависимости от того, какие защитные мероприятия реализованы, возможны следующие варианты:

• Корпус не заземлен, УЗО отсутствует (наиболее опасный вариант). Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это никак не будет обнаружено. Прикосновение к такому неисправному прибору может быть смертельно опасным.
• Корпус заземлен, УЗО отсутствует. Если ток утечки по цепи фаза-корпус-заземлитель достаточно велик (превышает порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то предохранитель сработает и отключит цепь. Наибольшее действующее напряжение (относительно земли) на заземленном корпусе составит Umax=RGIF, где RG ? сопротивление заземлителя, IF ? ток, при котором срабатывает предохранитель, защищающий эту цепь. Данный вариант недостаточно безопасен, так как при высоком сопротивлении заземлителя и больших номиналах предохранителей потенциал на заземленном проводнике может достигать довольно значительных величин. Например, при сопротивлении заземлителя 4 Ом и предохранителе номиналом 25 А потенциал может достигать 100 вольт.
• Корпус не заземлен, УЗО установлено. Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это не будет обнаружено до тех пор, пока не возникнет путь для прохождения тока утечки. В худшем случае утечка произойдет через тело человека, коснувшегося одновременно неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключит участок сети с неисправностью, как только возникла утечка. Человек получит лишь кратковременный удар током (0,010,3 секунды - время срабатывания УЗО), как правило, не причиняющий вреда здоровью.
• Корпус заземлен, УЗО установлено. Это наиболее безопасный вариант, поскольку два защитных мероприятия взаимно дополняют друг друга. При попадании фазного напряжения на заземленный проводник ток течет с фазного проводника через нарушение изоляции в заземляющий проводник и далее в землю. УЗО немедленно обнаруживает эту утечку, даже если та весьма незначительна (обычно порог чувствительности УЗО составляет 10 мА или 30 мА), и быстро (0,010,3 секунды) отключает участок сети с неисправностью. Помимо этого, если ток утечки достаточно велик (превышает порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то может также сработать и предохранитель. Какое именно защитное устройство (УЗО или предохранитель) отключит цепь - зависит от их быстродействия и тока утечки. Возможно также срабатывание обоих устройств.

Что такое контур заземления

Контур заземления представляет из себя металлическую конструкцию из электродов, заглубленных в грунт, соединенных между собой с выводом заземляющего проводника на электрощит дома или квартиры.

контур заземления и вывод на дом

Контур заземления служит для того чтобы ток распределился между человеком и заземляющим устройством обратно пропорционально их сопротивлению. Сопротивление тела человека во много раз превышает сопротивление сделанного профессионально заземляющего контура, поэтому в случае прикосновения человека к неисправному прибору через него пройдет только предельно допустимый ток, а остальное уйдет в землю.

Разновидности систем заземлений

• Система TN: подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S;
• Система ТТ;
• Система IT.

Международная классификация систем заземлений обозначается заглавными буквами. Первая буква указывает на характер заземления источника питания, вторая – на характер заземления открытых частей электроустановки.

Аббревиатура букв расшифровывается так:

• T (terre - земля) - заземлено;
• N (neuter - нейтраль) - присоединено к нейтрали источника (занулено);
• I (isole) - изолировано.

В ГОСТ введены обозначения нулевых проводников:

• N - нулевой рабочий проводник;
• PE - нулевой защитный проводник;
• PEN- совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник заземления.

Предназначения систем заземления

Система TN – система в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электропроводки присоеденены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.

Термин «глухозаземленная» означает, что проводник N (нейтраль) присоединен не к дугогасящему реактору, а к заземляющему контуру, который смонтирован непосредственно вблизи трансформаторной подстанции.

Система TN: подсистема TN-C

TN-C - нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике по всей системе (C - combined - объединённый).

Достоинства подсистемы TN-C:

• Наиболее распространенная подсистема, экономичная и простая.

Недостатки подсистемы TN-C:

• У такой системы нет отдельного проводника РЕ (защитное заземление). Это значит, что в жилом доме в розетках отсутствует заземление. Нередко при такой системе делается зануление. Зануление – крайняя мера которая рассчитана на эффект короткого замыкания. Если проводник фазы окажется на корпусе прибора, произойдет короткое замыкание, что приведет к сработатыванию автоматического выключатель.
• При такой системе TN-C недопустимо уравнивание потенциалов в ванной комнате.

Cистема заземления TN-C используется в старом жилом фонде и не может быть рекомендована для новых построек.

Схема системы TN-C

Система TN: подсистема TN-S

TN-S - нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе (S - separated - раздельный).

Достоинства подсистемы TN-S:

• Наиболее современная и безопасная система заземления.
• Рекомендуется при строительстве новых зданий.
• Способствует хорошей защите человека, оборудования, а так же защиты зданий.

Недостатки подсистемы TN-S:

• Менее распространена. Требует прокладки от трансформаторной подстанции пятижильного провода в трехфазной сети или трехжильного кабеля в однофазной сети, что ведет к удорожанию проекта.

Cхема системы TN-S

Система TN: подсистема TN-C-S.

TN-C-S - нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике в какой- то ее части, начиная от источника питания до ввода в здание, такую систему возможно расщепить на проводник N и проводник РЕ. После расщепления такая система требует повторного заземления

Достоинства подсистемы TN-С-S:

• Подсистема TN-C-S рекомендована для широкого применения.
• Технически достаточно легко выполнима.
• При переходе с подсистемы TN-C требует всего лишь несложной модернизации.

Недостатки подсистемы TN-С-S:

• Нуждается в модернизации стояков в подъездах.
• При обрыве PEN проводника электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.

Схема системы TN-C-S

Система TT.

TT - нейтраль источника глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземлителю, электрически независимому от заземлителя нейтрали источника питания.

До недавнего времени система заземления ТТ была запрещена в нашей стране. На сегодняшний день эта система остается достаточно востребованной и используется для мобильных зданий в том числе частных домов. Использование системы ТТ допустимо только тогда, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.

Такая система требует высококачественного повторного заземления, с высокими требованиями к сопротивлению. Самым эффективным заземлением в этом случае, является модульно-штыревое заземление. Во всех перечисленных системах рекомендуется для безопасности применять УЗО (Устройство защитного отключения).

Схема системы ТТ

Система IT.

Cистема IT - в этой системе нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Система IT – это схема заземления лабораторий и медицинских учреждений, в которой проводятся опыты и работы с чувствительной аппаратурой. А все токи и электромагнитные поля сведены к минимуму.

Схема системы IT

Схемы заземления дома

Рассмотрим варианты схем заземления частного дома TN-C-S и TT

Схемы заземления частного дома TN-C-S

При энергоснабжении дома по схеме TN-C-S роль защитного проводника и нулевого рабочего проводника на участке сети от трансформатора тока до главной заземляющей шины выполняет один провод(PEN). На главной заземляющей шине (ГЗШ) PEN проводник разделяется на нулевой рабочий проводник (N) и защитный проводник(PE).

Вариант А. Ввод электропитания в дом осуществляется через вводное устройство на столбе линии электропередач (ЛЭП).

В этом случае главная заземляющая шина (ГЗШ) расположена на столбе и разделение

Вариант Б. Ввод электропитания в дом осуществляется через вводное распределительное устройство, находящееся в доме или возле него.

В этом случае разделение PEN проводника на рабочий нулевой провод (N) и провод заземления(PE) происходит непосредственно в доме, а от столба до дома роль защитного проводника и нулевого рабочего проводника объединены. При таком варианте подключения электропитания необходимо сделать повторное заземление дома.

В обоих вариантах, заземление частного дома по системе TN-C-S связана с заземлением источника питания (трансформатора). Такая связь заземления источника питания с системой заземления дома отсутствует в системе заземления по схеме TT.

Схемы заземления частного дома TT

Схемы заземления частного дома по схеме TT имеет место на существование, но опять с маленькими «но».

Для того чтобы сделать заземление по системе TT, нужно представить обоснование отказа от системы TN-C-S и выполнить все требования установленные к системе TT.

Особенности системы заземления по схеме TT

• Система заземления дома независима от нейтрали источника питания;
• Заземлитель корпусов оборудования в доме не зависит от заземления источника питания (трансформатора);
• В электропроводке, сделанной по схеме TT обязательно применение устройств защитного отключения (УЗО). Без УЗО в схеме TT система защиты человека от любых утечек тока, при повреждении изоляции, отсутствует полностью. А это, как вы понимаете, недопустимо.

узо (устройство защитного отключения)

В виду сложности практического осуществления заземления частного дома по схеме TT, подавляющее большинство частных домов, заземляется по системе TN-C-S.

Как просчитать сопротивление заземления

Для каждой системы заземления (TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT) существуют свои требования к сопротивлению заземляющего устройства.

Сопротивление заземляющего устройства очень сильно зависит от:

• типа грунта
• структуры грунта
• состояния грунта
• глубины залегания электродов
• количества электродов
• свойств электродов

Грунты, идеально подходящие для монтажа контура заземления:

• суглинок
• глина с высокой влажностью

В любом случае перед тем как сделать заземление необходимо провести расчеты:

1. Определить сопротивление одного вертикального заземлителя;
2. Определить эквивалентное удельное сопротивление грунта;
3. Сопротивление тока растекания горизонтального заземлителя;
4. Длину горизонтального заземлителя;
5. Сопротивление вертикальных электродов с учетом сопротивления горизонтального заземлителя;
6. Далее определяем необходимое итоговое количество электродов, принимая во внимание «коэффициент использования». Это показатель зависимости токов от расположения электродов. То есть чем ближе расположены электроды в конструкции друг от друга, тем выше общее сопротивление контура и ниже его эффективность;

зависимость заземления от типа грунта

Как сделать заземление

Контур заземления частного дома может быть выполнен различными способами в зависимости от особенностей строения и свойств грунта. Но в любом случае нужно обратить внимание на материалы которые предполагаются использоваться для заземления. Они должны быть соответствующие. К примеру использовать для металлосвязи «слойку» из оцинковки нельзя: быстро проржавеет. Также следует помнить что способы соединения деталей контура и подводки к дому должны быть надежными. Сами заземлители нужно размещать не ближе 1,2 м от края отмостки. Линейный контур с двумя группами заземлителей нужно делать если присутствует хотя бы один из следующих факторов:

1. Электроввод – подземный через ВЩ;
2. В дом заведены коммуникации: вода, канализация, газ, связь, в любом сочетании или хотя бы одна из них;
3. Долговременно (свыше 20 мин.) потребляемая мощность превышает 1 кВт.

Полный контур заземления необходим при наличии любого из следующих условий:

1. Электроввод – 220/380 В через ВРУ или ЩВС (щит вводный силовой);
2. Общая площадь помещения – свыше 100 кв. м;
3. Долговременно потребляемая мощность – свыше 3 кВт;
4. Есть наличие стационарных электроустановок промышленного типа (с клеммой заземления; напр. – сверлильный станок, циркулярка и т.п.);
5. Есть наличие ДГУ резервного электропитания.

В случае если дом новый и вы только планируете электромонтажные работы, можно применить наиболее доступный для частного дома вариант — модульно штыревое заземление (система ТТ), но нужно при этом иметь ввиду что такая система требует высококачественного повторного заземления, с высокими требованиями к сопротивлению. В проекте электрооборудования вашего дома необходимо предусмотреть кабель с заземляющей жилой для подключения розеточных групп, для подключения групп освещения заземляющая жила тоже будет не лишней в том случае если корпуса или открытые части осветительных приборов будут из токопроводящих материалов. Нужно помнить что например при замене перегоревшей лампы в люстре на открытых токопроводящих частях может быть опасный для человека потенциал и наличие заземления при таком случае будет очень даже к месту.

Для того, чтобы принять решение, как правильно сделать заземление такого дома, нужно выяснить, какая из систем заземления была применена в подведенной к дому линии электропередачи.

В старых системах электроснабжения трехфазная система выполнена четырехжильным кабелем, а однофазная – двухжильным. Специальная жила для защитного заземления в них отсутствует. А нулевая жила заземлена у источника электроэнергии. То есть используется схема заземления дома TN-C. В большинстве случаев именно такая подводка электроэнергии производилась к домам частного сектора. Поэтому заземление в частном доме приходится делать заново. При этом требуется не только делать контур заземления дома снаружи, входящий в состав повторного заземления, но и переделывать внутреннюю электропроводку. В результате реализуется схема заземления частного дома по типу TN-C-S.

Если в кабеле, подведенном к вашему дому, есть специальная жила для защитного заземления, значит, есть возможность реализовать схему TN-S. Выполнять дополнительно повторное заземление дома может потребоваться только в случае необходимости его молниезащиты.

Начнем рассмотрение вопроса, как сделать заземление дома, с более простого случая. Представим, что к вашему дому электроэнергия подведена по современной схеме – со специальной жилой для защитного заземления. В этом случае работа по заземлению будет выполняться только внутри дома. В щите, куда осуществляется ввод кабеля, должно быть две шины:

• для нулевой жилы кабеля;
• для жилы защитного заземления.

Нулевая шина должна быть изолирована от корпуса щита, а заземляющая – закреплена непосредственно к корпусу с обеспечением электрического контакта. Нулевая и заземляющая жилы подключаются к соответствующей шине. При этом соединение шин между собой категорически запрещается. Подводка к каждому потребителю, требующему заземления, должна выполняться трехжильным кабелем. Заземляющая жила должна присоединяться к предназначенному для этого контакту. Все розетки в доме должны быть с заземлением (евророзетки).

Если подводка электроэнергии выполнена кабелем без заземляющей жилы, во вводном щите необходимо сделать расщепление нулевой жилы. В щите по-прежнему должны быть нулевая и заземляющая шины. Но в данном случае необходимо соединить их между собой. А к потребителям, как и в первом случае, должны быть подведены две жилы – нулевая и заземляющая от соответствующих шин. Это и называется расщеплением нулевой жилы. При этом заземляющая шина должна быть соединена с повторным заземлением, сооружаемым непосредственно возле дома.

Измерение заземления

После того как вы сделали себе контур заземления вам необходимо проверить его эффективность. Для этого нужно измерить сопротивление растекания тока в почве и сопротивление металлосвязи. Профессионалы для этого пользуются специальными приборами, как старыми советскими ПКП-3, так и современными электронными.

Вам же измерить заземление бытовым тестером нельзя: данные будут достоверными при подаче измерительного напряжения в 600 В. Дело в том что земля – нелинейный проводник. Расстояние пары измерительных электродов во время измерения до угла или края металлосвязи должно быть12-15 м. Электроды должны быть голыми и зачищенными до блеска; металл – любой. Электроды погружают в грунт на 0,6-1 м на расстоянии 1,2-1,5 м друг от друга.
Если установка заземления была произведена с соблюдением всех требований и достаточно профессионально, то сопротивление контура при измерении специальным прибором не должно превышать значения — 4 Ом.

Внимание! Использовать для измерения заземления сетевое напряжение, гасящий резистор и миллиамперметр не допускается. Это может представлять угрозу для жизни!

Специалисты нашей компании сделают заземление вашего дома согласно существующим правилам и нормам. Обращаясь в нашу компанию, вы можете быть уверены в качестве проводимых работ.

Монтаж защитного заземления

Для обеспечения безопасности жизни, здоровья и имущества человека в любом

строительном проекте предусмотрен обязательный монтаж защитного заземления.

Для понимания сущности заземления и почему его устройство так необходимо в любом здании, где есть электричество, рассмотрим некоторые теоретические вопросы.

Электрический потенциал земной поверхности условно принимается за ноль. Условно, потому, что никто не знает уровень его на самом деле, чтобы его определить, надо опять-таки сравнить с каким-либо объектом, так как сравнивать на практике не с чем, за точку отсчета принимается именно этот показатель.

Плотность земли настолько велика, что может поглощать большое количество электрических импульсов и соответственно гасить их. Именно поэтому зануление происходит с землёй. Чтобы ток проходил сквозь почву она должна обладать электропроводимостью. Это свойство земли обеспечивают составляющие почвы, такие как песок, чернозём, торф и другие. Удельная проводимость этих веществ увеличиваются в присутствии влаги и увеличении плотности. Поэтому проводимость почвы увеличивается пропорционально глубине.

Так, например, песок в сухом виде является диэлектриком, а мокрый - прекрасный проводник электричества. Также и человеческая кожа, сама по себе не проводит ток.Однако в связи с тем, что наше тело на 70% состоит из воды с растворенными в ней солями, а кожа пронизана порами, через которые постоянно происходят процессы диффузии водных растворов, человеческий организм становится проводником.

Большое значение в проводимости тока имеет показатель электрического сопротивления вещества. Чем выше сопротивление, тем меньше сила тока, а значит и его разрушающее действие. Сопротивление человека в среднем составляет от 3 кОм до 100 кОм.

Сила тока выше 30 мА может нанести человеку непоправимый вред. Поэтому так важно избежать соприкосновения с источниками тока, которыми могут оказаться бытовые приборы и прочее электрическое оборудование.

Для чего заземление

Заземление представляет собой сооружение, которое состоит из заземлителя и соединенных с ним элементов, проводящих ток, соединяющих его с электроустановками и электроприборами помещения.

Заземлитель - это соединённые элементы, проводящие ток и находящиеся в постоянном контакте с почвой.

Выделяют два вида заземлителей: естественные и искусственные. В качестве естественных заземлителей можно использовать любые металлические трубы (кроме трубопровода горючих и взрывоопасных веществ) провода и металлические конструктивные элементы здания, соединяющиеся с землёй. А в качестве искусственных, применяют отрезки стальной трубы, стальные пластины.

Как работает заземление

Чтобы наглядно представить себе как же работает заземление, рассмотрим наиболее часто возникающую ситуацию
поражения током посредством соприкосновения. Так, на конкретном электроприборе в результате плохого контакта разрушается проводник,который находится под напряжением, в свою очередь он неминуемо касается металлического элемента прибора и как следствие ток идёт на корпус данного агрегата. Коварство электрического тока в том, что его невозможно увидеть или услышать, о том, что предмет или оборудование находится под напряжением, можно и не догадываться. Так, и в данном примере, человек, не предвидя беды, прикасается к прибору и получает электрический удар.

Ситуация имела бы другие последствия, будь этот прибор заземлён. В случае возникновения аварии, произошла бы утечка тока в землю, что заставило бы сработать защиту. Даже если, защита не срабатывает, человек не подвергается опасности. Поскольку, прикоснувшись к такому прибору, он становится дополнительной ветвью электроцепи, а научно доказано, что величина силы тока в ветвях обратна их сопротивлению. Человеческое тело имеет сопротивление равное 100 кОм, а заземление 10 Ом.

Из вышесказанного, следует сделать вывод, что для зануления электроприборов, необходимо произвести монтаж заземления, показатель сопротивления которого будет небольшим и соответствовать требования ПУЭ.

Способы продления срока службы заземления

Но, для эффективной работы этой системы, недостаточно только правильно подобрать величину сопротивления. Не менее важно, чтобы все элементы заземления сохраняли свои свойства в любое время года и на протяжении длительного времени.

Так, для того чтобы уменьшить сопротивление заземления прибегают к проливу места входа заземлителя в почву солёным раствором, это,конечно, помогает достичь необходимых показателей, однако неизбежно ведёт к разрешению солью металлических элементов системы.

Как правило, используют элементы заземления, изготовленные из чёрных металлов, так как устройство всей системы требует большого количества материала, а цветные металлы достаточно дороги. Наиболее приемлемо использование стальных элементов заземлителя. Для предохранения их от коррозии производят омеднение и цинкование стали. Причём омедненный заземлитель служит гораздо дольше, нежели оцинкованный.

Конструкции заземления

На сегодняшний день существует две наиболее популярных конструкции заземления.

1. В качестве заземлителей в первом способе служат штыри или стержни, забиваемые вручную на максимально возможную глубину. Между собой они соединяются стальной полосой. Для образования контура заземления производят соединение выступающих концов стержней со стальным проводом посредством сварки. Количество штырей, величина их углубления, расстояние между ними и другие параметры стоит рассчитывать только специалистам, с применением необходимого оборудования, поскольку от правильности этих параметров зависит эффективность всей системы.

К минусам этого способа можно отнести потребность в довольно просторной территории, для монтажа заземления и значительно большой расход строительных материалов.

2. Основой второго способа является «обсадная труба». Она представляет собой электрод, заглубляемый в землю на расстояние около 25 метров при помощи буровой установки. Эта конструкция наиболее эффективна, поскольку удельное сопротивление земли на такой глубине в несколько раз меньше, из-за влажности почвы. Но это же и является минусом данного способа, так как из-за агрессивного воздействия влаги снижается срок службы заземлителя.

Устройство системы заземления в здании под силу практически каждому, однако, учитывая специфику и опасность этого вида работ, благоразумнее доверить их профессионалам. Которые, имея на вооружении необходимые знания и навыки, оборудование и спецтехнику в короткие сроки произведут монтаж заземления, по индивидуальным расчётам и с гарантией качества. А самодеятельность в таком серьёзном вопросе может дорого стоить.

Заземление. Базы

Заземление - электронное соединение предмета из проводящего материала с землёй. Заземление состоит из заземлителя (проводящей части либо совокупы соединенных меж собой проводящих частей, находящихся в электронном контакте с землей конкретно либо через промежную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемое устройство с заземлителем. Заземлитель может быть обычным железным стержнем (в большинстве случаев железным, пореже медным) либо сложным комплексом частей специальной формы.

Качество заземления определяется значением электронного сопротивления цепи заземления, которое можно понизить, увеличивая площадь контакта либо проводимость среды - используя огромное количество стержней, повышая содержание солей в земле и т.д. Устройство заземления в Рф требования к заземлению и его устройство регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Проводники защитного заземления во всех электроустановках, также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в том числе шины, обязаны иметь буквенное обозначение РЕ и цветовое обозначение чередующимися продольными либо поперечными полосами схожей ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтоватого и зеленоватого цветов.

Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обозначаются буковкой N и голубым цветом. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники обязаны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах.

Ошибки в устройстве заземления

Некорректные PE-проводники

Время от времени в качестве заземлителя употребляют водопроводные трубы либо трубы отопления, но их нельзя использовать в качестве заземляющего проводника. В водопроводе могут быть непроводящие вставки (к примеру, пластмассовые трубы), электронный контакт меж трубами может быть нарушен из-за коррозии, и, в конце концов, часть трубопровода может быть разобрана для ремонта.

Объединение рабочего нуля и PE-проводника

Другим нередко встречающимся нарушением является объединение рабочего нуля и PE-проводника за точкой их разделения (если она есть) по ходу рассредотачивания энергии. Такое нарушение может привести к возникновению достаточно значимых токов по PE-проводнику (который не должен быть токонесущими в обычном состоянии), также к неверным срабатываниям устройства защитного отключения (если оно установлено). Неверное разделение PEN-проводника

Очень небезопасным является последующий метод «создания» PE-проводника: прямо в розетке определяется рабочий нулевой проводник и ставится перемычка меж ним и PE-контактом розетки. Таким макаром, PE-проводник нагрузки, присоединенной к этой розетке, оказывается соединенным с рабочим нулем.

Опасность данной схемы в том, что на заземляющем контакте розетки, а как следует, и на корпусе присоединенного прибора появится фазный потенциал, при выполнении хоть какого из последующих критерий:

— Разрыв (рассоединение, перегорание и т.д.) нулевого проводника на участке меж розеткой и щитом (также дальше, прямо до точки заземления PEN-проводника);

— Перестановка местами фазного и нулевого (фазный заместо нулевого и напротив) проводников, идущих к этой розетке.

Защитная функция заземления

Защитное действие заземления основано на 2-ух принципах:

— Уменьшение до неопасного значения разности потенциалов меж заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.

— Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В верно спроектированной системе возникновение тока утечки приводит к незамедлительному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения - УЗО).

Таким макаром, заземление более отлично исключительно в комплексе с внедрением устройств защитного отключения. В данном случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превзойдет небезопасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключен в течение очень недлинного времени (десятые сотые толики секунды - время срабатывания УЗО).

Работа заземления при дефектах электрического оборудования Обычный случай неисправности электрического оборудования - попадание фазного напряжения на железный корпус прибора вследствие нарушения изоляции. Зависимо от того, какие защитные мероприятия реализованы, вероятны последующие варианты:

— Корпус не заземлен, УЗО отсутствует (более страшный вариант). Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это никак не будет найдено. Прикосновение к такому неисправному прибору может быть смертельно небезопасным.

— Корпус заземлен, УЗО отсутствует. Если ток утечки по цепи фаза-корпус-заземлитель довольно велик (превосходит порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то предохранитель сработает и отключит цепь. Наибольшее действующее напряжение (относительно земли) на заземленном корпусе составит Umax=RGIF, где RG ? сопротивление заземлителя, IF ? ток, при котором срабатывает предохранитель, защищающий эту цепь. Данный вариант недостаточно неопасен, потому что при высочайшем сопротивлении заземлителя и огромных номиналах предохранителей потенциал на заземленном проводнике может достигать достаточно значимых величин. К примеру, при сопротивлении заземлителя 4 Ом и предохранителе номиналом 25 А потенциал может достигать 100 вольт.

— Корпус не заземлен, УЗО установлено. Корпус прибора будет находиться под фазным потенциалом и это не будет найдено до того времени, пока не возникнет путь для прохождения тока утечки. В худшем случае утечка произойдет через человеческое тело, коснувшегося сразу неисправного прибора и предмета, имеющего естественное заземление. УЗО отключает участок сети с неисправностью, как появилась утечка. Человек получит только краткосрочный удар током (0,010,3 секунды - время срабатывания УЗО), обычно, не причиняющий вреда здоровью.

— Корпус заземлен, УЗО установлено. Это более неопасный вариант, так как два защитных мероприятия взаимно дополняют друг дружку. При попадании фазного напряжения на заземленный проводник ток течет с фазного проводника через нарушение изоляции в заземляющий проводник и дальше в землю. УЗО немедля обнаруживает эту утечку, даже если та очень малозначительна (обычно порог чувствительности УЗО составляет 10 мА либо 30 мА), и стремительно (0,010,3 секунды) отключает участок сети с неисправностью. Кроме этого, если ток утечки довольно велик (превосходит порог срабатывания предохранителя, защищающего эту цепь), то может также сработать и предохранитель. Какое конкретно защитное устройство (УЗО либо предохранитель) отключит цепь - находится в зависимости от их быстродействия и тока утечки. Может быть также срабатывание обоих устройств.

Типы заземления

TN-C

Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combine) предложена германским концерном АЭГ (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) в 1913 году. Рабочий ноль и PE-проводник (Protection Earth) в этой системе совмещены в один провод. Наибольшим недочетом было образование линейного напряжения (в 1,732 раза выше фазного) на корпусах электроустановок при аварийном обрыве нуля.

Невзирая на это, на сегодня можно повстречать данную систему заземления в постройках государств бывшего СССР.

TN-S

На смену условно небезопасной системы TN-C в 1930-х была разработана система TN-S (фр. Terre-Neutre-Separe), рабочий и защитный ноль в какой делились прямо на подстанции, а заземлитель представлял собой достаточно сложную конструкцию железной арматуры.

Таким макаром, при обрыве рабочего нуля посреди полосы, корпуса электроустановок не получали линейного напряжения. Позднее такая система заземления позволила создать дифференциальные автоматы и срабатывающие на утечку тока автоматы, способные ощутить малозначительный ток. Их работа и до настоящего времени основывается на законах Киргхофа, согласно которым текущий по фазному проводу ток должен быть численно равным текущему по рабочему нулю току.

Также можно следить систему TN-C-S, где разделений нулей происходит посреди полосы, но в случае обрыва нулевого провода до точки разделения корпуса окажутся под линейным напряжением, что будет представлять опасность для жизни при касании.