Захисне заземлення і занулення

Захисне заземлення використовується для того, щоб убезпечити людину від ураження електричним струмом при дотику не тільки до токонесущим елементів, але і корпусу або інших деталей електричних установок. Це може статися в разі короткого замикання, коли металеві елементи електроустановки, що знаходяться під напругою 220В, і навіть корпус будь-якого побутового приладу може виявитися смертельним для людини. Основний принцип роботи заземлення – забезпечення стикання деталей, які не несуть у собі ток, з землею або подібними їй за властивостями матеріалами (наприклад, кам’яним вугіллям або іншими еквівалентами за Гостом), завдяки чому потенціал струму знижується до безпечного рівня. Щоб це працювало, в землі необхідно розмістити металеву деталь – заземлювач, а до нього повинен вести провід, що з’єднує заземлювач безпосередньо з самої електричною установкою.

08f539f6a7c6bb2e066991c9b0bcb1e2 Захисне заземлення і занулення

Крім того, існує ще одна функція заземлення – деякими приладами він допомагає знизити рівень перешкод. Принцип цієї дії полягає в тому, що високочастотний струм йде в землю, тим самим прилад (приклад – потужний електродвигун) не створює перешкод оточуючим електроустановок. Якщо дія заземлення спрямована саме на поліпшення якості роботи електрообладнання, на підвищення термінів його експлуатації, то така система називається робочим заземленням. Робоче заземлення згідно вимогам госту застосовується на трансформаторах і електрогенераторах, великих електростанціях, до нього також відносять заземлення громовідводів і блискавковідводів.

Існує два типи заземлення:

  • природне;
  • штучне.

До того або іншого виду можна віднести заземлення приладу за характером його заземлювачів. До природним заземлителям можна віднести звичні підземні металоконструкції, які виконують на вимогу подвійну функцію. Це можуть бути звичайні водопровідні труби (якщо тільки вони не транспортують горючі рідини або гази), металоконструкції, які є фундаментом будівлі (наприклад, палі) і т. д. Всі інші способи заземлення відносяться до штучним (установка спеціальних металевих стрижнів та ін). Варто відзначити, що монтаж захисного заземлення може здійснювати лише спеціаліст-електрик, який буде враховувати не тільки необхідні параметри напруги, але і опір грунтів, й інші важливі чинники.

Коли від заземлювача електрика потрапляє в землю, невелику кількість струму поширюється навколо нього і може завдати шкоди людині, що опинилася поблизу. Ця окружність навколо металевого заземлювача називається радіус ураження. Зазвичай сила струму стоїть на землі не приносить великих пошкоджень (на це впливає рівень опору грунту і початкова сила струму), виняток становить випадок, коли людина опиняється поблизу громовідводу.

У разі якщо людина виявився безпосередньо в радіусі ураження електричного струму, напруга якого не дуже велике, пересуватися слід як можна більш дрібними кроками, бажано не відриваючи ноги від землі. Це і називається принципом крокового напруги. Таким чином, дія на організм людини буде найменшим.

Розрізняють два типи заземлюючих пристроїв щодо їх прихильності щодо самого електроприладу:

  • виносне;
  • контурне.

Особливість виносного заземлення в тому, що він знаходиться за межами майданчика, на якій розташована електроустановка. Контурне заземлення проходить по периметру зони розміщення електроустановки (тобто по контуру), а, можливо, і всередині. Дія самих заземлювачів від цього практично не змінюється, вони все одно забезпечують високий рівень безпеки, якщо споруджені відповідно до вимог.

Для того щоб порахувати, яку кількість заземлювачів вам знадобиться і на якій відстані їх розташувати, доведеться зробити розрахунок захисного заземлення. Опір розтікання струму від 1 елемента заземлення металевого стрижня розраховується за такою формулою:

1c8cc7196e945a2b363e8c14a98d5df4 Захисне заземлення і занулення

Для розрахунків за цією формулою потрібно знати довжину і діаметр стрижня-заземлювача, питомий опір грунту (яке можна знайти за таблицею, знаючи, в яку землю ви будете занурювати заземлювачі) і відстань від землі від середини стрижня.

Цей приклад наочно показує, як самому визначити, скільки стрижнів треба буде використовувати для того, щоб заземлити електроприлад. Отримане значення потрібно округлити до найближчого цілого у більшу сторону.

Також є схема, за якою розраховується опір струму для горизонтальних заземлювачів. Для цього необхідно знати довжину і ширину самих металоконструкцій, коефіцієнт сезонності та коефіцієнт попиту. Якщо горизонтальні стрижні розташовані по контуру, то довжина кожного дорівнює відстані між ними L=a.

a24d2da8349513760f3dcc42f9069ab7 Захисне заземлення і занулення

Якщо ви самостійно вирішили визначити контур для майбутнього заземлення, то краще всього підійдуть контури геометричних фігур. Залежно від майданчика, яка у вас є, можна вибрати контур квадрата, прямокутника або прямій лінії. Але найоптимальнішою формою для периметра заземлення вважається трикутник. Для приватного будинку рівносторонній трикутник – надзвичайно зручний контур, тому що він дозволяє струму рівномірно розтікатися на всі боки і не екранувати.

Для того щоб точно дізнатися значення опору контуру вашого заземлюючого механізму, простіше всього використовувати спеціальний електроприлад. Він показує рівень не тільки контурного опору, але і допоможе без довідкової інформації дізнатися опір грунту при саморобному заземлення на приватній території.

Стандарти Дсту по електробезпеки

baff68f9977ac8932fd885e9598a277d Захисне заземлення і занулення

Стаття ГОСТ 12.1.030-81 чітко регламентує правила дотримання електробезпеки в мережах з різною напругою (до 1000 В і понад 1000 В), з постійним або змінним струмом. Рекомендується дотримуватися принцип безпеки абсолютно для будь-яких електроустановок, вони всі повинні бути заземлені або занулені. Відповідно до вимог Госту в першу чергу заземлювачами повинні виступати природні підземні конструкції, але при цьому необхідний контроль того, щоб вони були міцними, хімічно і термічно стійкими, могли забезпечити необхідний захист в будь-який час року. Всі переносні і ручні заземлительные установки повинні також знаходитися під контролем, і проходити необхідну перевірку.

Для мереж, в яких напруга сягає понад 1000 В з ізольованою нейтраллю опір заземлюючого пристрою за Гостом не може бути більше ніж R=250/L, де L – максимальна сила струму. Якщо ж питомий опір землі більше ніж 500 Ом, то у формулу вводиться додатковий підвищувальний коефіцієнт.

Виходячи з «Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів» і «Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів», записаних у вимогах Дсту, всі заземлюючі пристрої проходять контрольну перевірку при первинному монтажі, а також у процесі експлуатації через певний проміжок часу, щоб переконатися, що вони відповідають нормам безпеки.

Заземлення та занулення

Захисне заземлення і занулення в електроустановках — це схожі процеси, які несуть в собі одну й ту ж функцію, але здійснюються трохи по-різному. Обидві ці схеми використовуються для того, щоб убезпечити користувача електроприладів від ураження струмом. При заземлення провід від установки повинен з’єднуватися з землею, а при занулении – з нульовим проводом.

19fae5f38cd3e8ecaf4edd8300afd3af Захисне заземлення і занулення

Схема захисного заземлення і занулення

Нульовими провідниками можуть служити:

  • Природні конструкції – трубопроводи, металеві палі, виробничі сталеві елементи.
  • Окрема жила з багатожильного кабелю або проводу.
  • Спеціальний окремий провідник.
  • Алюмінієва кабельна оболонка.
  • Заземлення електроустановок у побуті

    d0887c08753619113b22bb51b4a84b56 Захисне заземлення і занулення

    Навіть у звичайному житловому будинку існує ряд установок, які обов’язково вимагають заземлення. До них відносяться:

    • электрощитки;
    • електричні шафи;
    • металеві корпуси побутових електроприладів;
    • металлокорпуса електричного обладнання.

    Згідно ГОСТу у всіх житлових будинках захисне заземлення забезпечує безпеку основних електроустановок, а також, природно, має свій власний заземлювач джерело зовнішнього живлення будинку — трансформатор. Ці вимоги пред’являються і до всіх новобудов, які не можуть бути здані в експлуатацію без перевірки рівня електробезпеки.

    У побутових приладів, які зроблені з сучасного зразку, в вилці вже є три проводка, один з яких пов’язаний безпосередньо з корпусом. Такий же третій проводок передбачений і в розетках. Завдяки цьому, звичайній людині не варто турбуватися про безпеку при підключенні дрібних електроприладів, вони зануляются без втручання ззовні і при короткому замиканні не несуть в собі загрози. Великі побутові електроприлади на зразок пральних машин або електроводонагрівачів рекомендується встановлювати фахівця, який ознайомлений з вимогами ГОСТу захисного заземлення або занулення.

    Є два типи мереж, які можна зустріти в сучасних будинках. Це однофазна і трифазна. Кожна з них має 1 нульовий захисний провідник, 1 робочий нуль і 1 або 3 відповідно фазових дроти. У сучасних будівлях вже є занулення або заземлення всіх основних електроустановок, але в старих житлових будівлях цього не передбачено, тому мешканцям необхідно самим потурбуватися цим процесом.

    Як самостійно зробити заземлення в квартирі (будинку)

    3e13b52ac71ea436c65ed2d09102505d Захисне заземлення і занулення

    Якщо ви живете в старій споруді або хочете убезпечити свій приватний будинок або котедж, розгляньте в якості альтернативи кілька схем заземлення.

    Один із способів – використовувати замість заземлення занулення. Для цього необхідно приєднати корпус до нейтралі (нульового провідника). За цим принципом при різкому появі напруги на корпусі відбудеться коротке замикання нуля та фази, за рахунок чого напруга сильно підвищиться, і спрацюють запобіжники (автомати захисту).

    Подібна схема може бути небезпечною, якщо нею займається не професіонал, який може елементарно переплутати фазу з нулем. Також при обриві нульового проводу всі корпуси електроприладів опиняться під напругою, що зробить їх потенційно небезпечними.

    Також, якщо ви використовуєте трифазні електроприлади, які не потребують нульовому провіднику, то можна застосувати схему, яка іменується у міжнародній термінології як IT. Її особливість у тому, що кожен електроприлад повинен мати свій власний заземлювач. Альтернативою їй є стандартні схеми TT і TN-C-S. Їх механізм прописаний згідно гостовским вимогам, які можна знайти в інтернеті або спеціальній літературі.

    Переносні конструкції захисного заземлення

    У багатьох ситуаціях необхідно дотримуватися додаткової безпеки при веденні робіт поряд з електроустановками. Не дивлячись навіть на те, що загальна напруга може бути відключено, заземлити окремі конструкції бажано, якщо вам необхідно працювати безпосередньо з ними. Стаціонарне пристрій захисного заземлення може дати збій, і виникне напруження в елементах, з якими працює майстер. Щоб цього не сталося, використовуються мобільні переносні заземлювачі. Вони можуть занулити раптово виникло напруження, тим самим убезпечивши людей, які працюють на окремих елементах електроустановок. Така електробезпека повинна дотримуватися на всіх великих промислових підприємствах, заводах, електростанціях.

    13d8a92fcc3277c28f634189300f569d Захисне заземлення і занулення

    Переносна установка заземляюча

    Переносних заземлюючих установок зустрічається кілька видів залежно від форми і призначення:

    • штангові переносні конструкції;
    • бесштанговые переносні конструкції;
    • штангові переносні конструкції з металевими ланками.

    Найчастіше переносні захисні механізми використовуються для проведення ремонтно-монтажних робіт на повітряних лініях або розподільних електроустановках. Принцип їх дії полягає в тому, що вони складаються з трьох основних елементів: струмопровідної деталі, контактної і власне ізолюючого елемента (їх може бути декілька).

    До подібних переносним конструкцій застосовуються дуже високі вимоги, адже від їх якості безпосередньо залежить життя людей. По-перше, вони повинні бути міцними, щоб затискачі, які кріпляться до проводів або контактів, не соскакивали і не ламалися від маніпуляцій електромонтажників. По-друге, всі елементи переносної установки повинні бути зроблені з стійких матеріалів, які не розплавляться від напруги при короткому замиканні.

    Можна зробити висновок, що для всього електрообладнання (від великомасштабного, що живить цілі райони електрикою, до дрібної побутової техніки) використовують системи захисного заземлення або занулення. Призначення захисного заземлення – звести ризик ураження людей струмом до мінімуму або зменшити силу напруги до безпечного рівня. Якщо дотримані всі основні вимоги щодо монтажу цих конструкцій, то людині не загрожує бути ураженим високою напругою при короткому замиканні, витоку струму або пошкодження електропроводки.

    Оцініть статтю
    Довідник корисних порад