Захисне заземлення і занулення

1. Стандарти ГОСТу з електробезпеки
2. Заземлення та занулення
3. Заземлення електроустановок в побуті
4. Як самостійно зробити заземлення в квартирі (будинку)
5. Переносні конструкції захисного заземлення

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 знаходяться під напругою 220В, і навіть корпус будь-якого побутового приладу може виявитися для людини смертельним. Основний принцип роботи заземлення - забезпечення дотику деталей, які не несуть в собі ток, з землею або подібними до неї за властивостями матеріалами (наприклад, кам'яним вугіллям або іншими еквівалентами по ГОСТу), завдяки чому потенціал струму знижується до безпечного рівня. Щоб це працювало, в землі необхідно розмістити металеву деталь - заземлювач, а до нього повинен вести провід, який з'єднує заземлювач безпосередньо з самої електричної установкою.

Крім того, існує ще одна функція заземлення - деяким приладів 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 направлено саме на поліпшення якості роботи електрообладнання, на підвищення термінів його експлуатації, то подібна система називається робочим заземленням. Робоча заземлення згідно з вимогами по 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 природних заземлювачів 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 штучних (установка спеціальних металевих стрижнів і ін.). Варто відзначити, що монтаж захисного заземлення може здійснювати тільки фахівець-електрик, який буде враховувати не тільки необхідні параметри напруги, а й опір грунтів, і інші важливі чинники.

Коли від заземлювача електрику потрапляє в землю, невелика 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 опинилася безпосередньо в радіусі ураження електричного струму, напруга якого не дуже велике, пересуватися слід якомога більше дрібними кроками, бажано не відриваючи ноги від землі. Це і називається принципом крокової напруги. Таким чином, дія на організм людини буде найменшим.

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

• виносний;
• контурне.

Особливість виносного заземлення в тому, що він знаходиться за межами майданчика, на якій розташована сама 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, скільки заземлювачів вам знадобиться і на якій відстані їх розташувати, доведеться розрахуватися захисного заземлення. Опір розтікання струму від 1 елемента заземлення металевого стержня розраховується за такою формулою:

Для розрахунків за цією формулою потрібно знати довжину і діаметр стрижня-заземлювача, питомий опір ґрунту (яке можна знайти по таблиці, 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 в більшу сторону.

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

Якщо ви самостійно вирішили визначити контур для майбутнього заземлення, то найкраще підійдуть контури геометричних фігур. Залежно від майданчика, яка у вас є, можна вибрати контур квадрата, прямокутника або прямої лінії. Але найоптимальнішою формою для периметра заземлення вважається трикутник. Для приватного будинку рівносторонній трикутник - надзвичайно зручний контур, тому що він дозволяє току рівномірно розтікатися в усі сторони і не екранувати.

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

Стандарти ГОСТу з електробезпеки

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 або заземлені, або занулені. Згідно з вимогами 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 для заземлення установки повинні також перебувати під контролем, і проходити необхідну перевірку.

Для мереж, в яких напруга досягає більше 1000 В з ізольованою нейтраллю, опір заземлювального 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 в формулу вводиться додатковий підвищувальний коефіцієнт.

Виходячи з «Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів» і «Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів», записаних у вимогах ГОСТу, все заземлення проходять контрольну перевірку при первинному монтажі, а також в 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 і ту ж функцію, але здійснюються трохи по-різному. Обидві ці схеми використовуються для того, щоб убезпечити користувача електроприладів від ураження струмом. При заземленні провід від установки повинен з'єднуватися з землею, а при зануленні - з нульовим проводом.

Схема захисного заземлення і занулення

Нульовими провідниками можуть служити:

1. Природні конструкції - трубопроводи, металеві палі, виробничі сталеві елементи.
2. Окрема жила з багатожильного кабелю або проводу.
3. Спеціальний окремий провідник.
4. Алюмінієва кабельна оболонка.

Заземлення електроустановок в побуті

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

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

Відповідно до Держстандарту у всіх житлових будинках захисне заземлення забезпечує безпеку основних електроустановок, а також, природно, має свій власний заземлитель 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 кшталт пральних машин або електроводонагрівачі рекомендується встановлювати фахівця, який ознайомлений з вимогами по ГОСТу захисного заземлення або занулення.

Є два типи мереж, які можна зустріти в сучасних будинках. Це однофазная 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)

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 нейтрали (нульового провідника). За цим принципом при різкому появі напрузі на корпусі відбудеться коротке замикання нуля і фази, за рахунок чого напруга сильно підвищиться, і спрацюють запобіжники (автомати захисту).

Подібна схема може бути небезпечна, 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 в міжнародній термінології як IT. Її особливість в тому, що кожен електроприлад повинен мати свій власний заземлитель. Альтернативою їй є стандартні схеми TT і TN-С-S. Їх механізм прописаний згідно ГОСТІВСЬКА 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. Стаціонарний пристрій захисного заземлення може дати збій, і виникне напруга в елементах, з якими працює майстер. Щоб цього не сталося, використовуються мобільні переносні заземлювачі. Вони можуть занулити раптово виниклу напругу, тим самим убезпечивши людей, які працюють на окремих елементах електроустановок. Така електробезпека повинна дотримуватися на всіх великих промислових підприємствах, заводах, електростанціях.

Переносна заземлювальна установка

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

• штангові переносні конструкції;
• безштангової 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: струмопровідних 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 затиски, які кріпляться до проводів або контактам, які не стрибали і не ламалися від маніпуляцій електромонтажників. По-друге, всі елементи переносний установки повинні бути зроблені з високостійких матеріалів, що не розплавляться від напруги при короткому замиканні.

Можна зробити висновок, що для всього електрообладнання (від великомасштабного, яке 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 по монтажу цих конструкцій, то людині не загрожує бути ураженим високою напругою при короткому замиканні, витоку струму або пошкодженні електропроводки.