Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Электрик Инфо » Электричество в доме, Техника безопасности » Что такое заземление и заземляющее устройство, как оно работает и для чего предназначено
Количество просмотров: 86399
Комментарии к статье: 6


Что такое заземление и заземляющее устройство, как оно работает и для чего предназначено


Электросеть — это основа современного мира. Почти вся современная бытовая техника работает от электричества, ведь это удобный источник энергии. Но есть и обратная сторона медали – высокая опасность поражения электрическим током. Без правильного подхода конструированию оборудования и проектированию электрических сетей электричество наделает больше беды чем пользы. Заземление – один из способов обеспечения безопасности.

Заземляющее устройство — это один из самых сложных объектов в электроэнергетике, потому что он многофункционален. Нет ни одного аппарата, прибора, машины, объекта в электроэнергетике, который выполнял бы сразу такое большое количество функций.

Тем не менее, заземление является той сферой энергетики, которая остается как бы за пределами теоретических и практических знаний и большинства проектирующих организаций, и эксплуатационников. И порой небольшие погрешности и ошибки в устройстве заземления могут стать причиной серьезных сбоев в работе энергообъектов. К тому же проблема эта пересекается с общей надежностью энергоустановок.

Что такое заземление, как оно работает и для чего предназначено

Простыми словами о заземлении

Заземление – это комплекс решений и устройств для защиты от поражения электрическим током и обеспечению работы защитной аппаратуры.

Отечественные электросети имеют глухозаземленную нейтраль. Что это значит? Если рассмотреть этот вопрос упрощённо, то на электростанциях устанавливают трёхфазные генераторы. Их обмотки соединяют по схеме звезды. Точка соединения обмоток является нейтралью.

Нейтраль трансформатора

Если заземлить точку соединения звезды, как это показано на рисунке выше, то получится линия электропередач с глухозаземленной нейтралью. Потенциал этой точки и нейтрального провода будет равен потенциалу земли.

Зазмляющее устройство дома

Заземляющее устройство часто называют заземлителем, хотя это не совсем верно, т.к. заземляющее устройство это сложный комплексный электротехнический объект и заземлитель - это только часть этого объекта.

В самом простом варианте заземлитель - три металлических штыря убитые в землю на одинаковом расстоянии друг от друга, находясь как бы в вершинах треугольника, при этом их соединяют между собой стальной полосой с помощью сварки. Длина штырей и их поперечное сечение рассчитывается под конкретные условия и требования к этому объекту.

Заземлитель

Далее в здание заводят главную заземляющую шин и от неё прокладывают проводники к электрощитам и к электрооборудованию.

Заземляющий проводник заводится в электрический щит дома или квартиры и соединяется с заземляющей шиной. Она представляет собой металлическую полосу с клеммниками. К ней подключаются земляные проводники от каждого заземленного прибора или розетки. Если прибор подключается не через розетку, то к нему прокладывается свой заземляющий проводник, и он подключается к специальной клемме, соединенной с корпусом.

Все заземляющие проводники и шины имеют изоляцию или окрашены чередующимися полосами зеленого и желтого цветов.

По виду заземление бывает защитным и рабочим. Как можно догадаться, защитное заземление выполняет функции защиты от поражения электрическим током, а рабочее – нужно для нормального функционирования электрооборудования.

Таким образом заземлением называют электрическое соединения корпуса электроприборов с заземлителем.

Почему бьёт током

Чтобы разобраться для чего нужно заземление, для начала разберёмся в каких случаях и почему нас бьет током. Главное, что нужно для протекания электрического тока – это разность потенциалов.

Это значит, что если вы стоите на полу и возьметесь за оголенный провод или другую токоведущую часть руками – то ток через ваше тело и пол стечёт в землю.

Почему бьёт током

Внимание:

Переменный ток силой всего в 50 мА уже является опасным для человека.

А если вы обеими руками возьметесь за токоведущую часть и повисните на ней не касаясь земли, то скорее всего ничего не произойдёт, проверять это, конечно не стоит. Поэтому птиц не бьет током на проводах. Но вернёмся к разговору о заземлении. Как мы уже сказали, корпуса электроприборов заземляют. Для чего это нужно?

Схема заземления бытовой техники в квартире

Проводка и другие узлы оборудования, такие как электродвигатели, ТЭНы и прочее в нормальном состоянии не имеют контактов фазы с корпусом прибора, металлорукавом или бронёй кабеля. Но в случае неполадок фаза может оказаться на корпусе. Это может произойти при повреждении изоляции обмоток двигателей и трансформаторов, пробоя диэлектрического слоя ТЭНов, повреждения изоляции соединительных проводов внутри прибора и кабельных линий.

Поврежденный ТЭН

В результате на корпусе окажется опасный потенциал, простым языком: корпус окажется "под фазой". Когда вы коснетесь его стоя босиком на плитке, бетонном и даже деревянном полу – вас ударит током. В худшем случае, это может привести к смерти.

Чаще всего такая ситуация возникает в результате частичного выхода из строя ТЭНов стиральных машин, водонагревательных баков, проточных нагревателей. А особенно ярко такое ощущается при одновременном касании стиральной машины и водопроводных и отопительных труб, или в случае с водонагревательным баком, когда вы принимаете душ или ванную вас, бьёт током.

Последняя проблема решается организацией системы уравнивания потенциалов (заземлением ванны и других металлических частей водопровода).

Заземление в ванной

Если корпус поврежденного прибора заземлён – опасное напряжение стечет на землю и (или) сработает защитный прибор – устройство защитного отключения (УЗО) или автоматический выключатель дифференциального тока (дифавтомат). Мы уже рассматривали что это за приборы и как они работают в статьях ранее:

Виды и типы УЗО

Как отличить электронное УЗО и электромеханическое

Устройство и принцип действия дифавтоматов

Схемы подключения УЗО и дифференциальных автоматов

Если корпус занулён – сработает обычный автомат, так как это будет коротким замыканием на корпус (ноль в данном случае). Дифавтоматы и УЗО определяют утечку тока путём сравнения токов фазного и нулевого провода – если ток в фазе больше чем в нуле, значит ток втекает в землю, через заземляющий провод или через тело человека. Такие приборы срабатывают при дифференциальном токе (разнице токов) обычно в 10 мА и более.

Электрический щит дома

Поэтому современный электрощит – это сложное устройство с большим набором коммутационных защитных приборов, а наличие заземления является обязательным во всех зданиях, построенных или отремонтированных после 2003 года. То есть в них должна быть проложена 3-проводная однофазная или 5-проводная трёхфазная электропроводка. Если вы хотите высказать своё мнение по вопросам заземления – пишите в комментариях об этом.

Алексей Бартош





Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Провод заземления - сечение, маркировка, цвет, подключение, требования к за ...
  • Заземляем домашнюю электропроводку, контур заземления в частном доме
  • Как отличить электронное УЗО и электромеханические: особенности устройства ...
  • Как сделать так, чтобы стиральная машина не билась током
  • Защита домашней электропроводки от обрыва нуля
  • Категория: Электричество в доме, Техника безопасности

    Электрощиток, Дифавтоматы, Схема электроснабжения, Электрика в ванной

      Комментарии:

    #1 написал: Юра | [цитировать]

    Обычно это три металлических штыря убитые в землю....убитые в хлам)

      Комментарии:

    #2 написал: Михаил | [цитировать]

    Заземление - устройство для соединения каких-либо приборов или точек схемы с землей. Чтобы заземление было хорошим, оно должно обладать малым активным сопротивлением. Такому условию удовлетворяет проводник с большой поверхностью (например, лист оцинкованного железа), погруженный в землю достаточно глубоко (до влажных слоев). 3аземлением могут служить также трубы водопровода или парового отопления. 

      Комментарии:

    #3 написал: Светлана | [цитировать]

    Сегодня профессионалов в области заземления у нас в стране не так много, хотя еще в 70-годы в России работало над этой проблемой большое количество профессоров, докторов наук. В те годы было защищено около десятка докторских диссертаций по проблемам заземляющих устройств. Но кто-то уехал за границу, кто-то отошел от дел. Вообще заметила, на конференциях и семинарах разного уровня практически никогда не обходится без критики ПУЭ. Требования к заземляющим устройствам электроустановок подвергаются критике специалистами различных направлений энергетики. Так что в этой области есть над чем работать и вопросы, связязанные с заземлением электроустановок не так просты, как кажутся на первый взгляд.

      Комментарии:

    #4 написал: Олег | [цитировать]

    Основная причина подключения сети к потенциалу земли - это, конечно же, защита людей и оборудования. Примером защитного заземления является случай, когда корпус стиральной машины соединен с землей или когда ряд ячеек распределительного устройства соединен с заземляющим проводом, который соединяет корпус ячейки с землей. Защитное заземление можно охарактеризовать как способ защиты человека от опасного напряжения.

      Комментарии:

    #5 написал: Андрей Науменко | [цитировать]

    Заземление - это не пара правил из ПУЭ, а целый курс знаний, основанный на одном простом принципе: вероятная цепь через человека должна иметь сопротивление существенно выше, чем заземляющий проводник этой цепи. Если человек окажется между фазой и металлической частью, то заземление этой части уменьшит сопротивление цепи через человека, что прямо противоречит самому смыслу использования заземления. Что касается заземления каркасов, металлоконструкций и т.п., то заземляются они только с использованием системы уравнивания потенциалов и далеко не во всех случаях их заземление уместно, опять же, проектирование производится исходя из моделирования возможных цепей утечки и их сопротивлений. А подключить пол, на котором стоит человек с фазой, к земле - это никак не защитное заземление, скорее наоборот. Задача заземления - пустить ток в обход человека, а не снять напряжение со всего металлического. 

      Комментарии:

    #6 написал: Сергей | [цитировать]

    Назначение защитного заземления заключается в создании между корпусом защищаемого устройства и землей электрического соединения с достаточно малым сопротивлением, для того чтобы в случае замыкания на корпус этого устройства прикосновение к этому корпусу человека (параллельное присоединение) не могло вызвать прохождения через его тело тока такой величины, которая угрожала бы жизни или здоровью. Для обеспечения безопасности поэтому пригодно не всякое соединение с землей, а только имеющее достаточно малое сопротивление, во много раз меньшее, чем. сопротивление тела человека. Тогда основная часть тока замыкания будет проходить через землю, а ток, проходящий через тело человека, будет малым.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный (о сайте и авторах статей)
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.