Как работает заземление советы электрика

Как работает заземление

В этой статье мы достаточно кратко, но вполне наглядно, рассмотрим такую простую вещь, как заземление. Чтобы каждый, кто впервые услышал данный термин, понимал бы, для чего оно нужно и как действует. Итак, что такое «заземление»? Из названия вроде бы ясно, что оно как-то связанно с землей.

Согласно предписанию ПУЭ, (1.7.28) заземлениями оснащаются: электрическое оборудование, электроустановки и электрические сети. Это попросту значит, что их заземляемые части должны быть электрически соединены с заземляющим устройством, представляющим собой заземлитель и соединительные провода. Непосредственно заземлитель располагается под поверхностью земли, где он напрямую электрически контактирует с грунтом.

Что такое заземлитель

На практике заземлителем зачастую выступает проводящий контур (состоящий из нескольких металлических труб, полос, пластин, или электродов иной формы), через который току предоставляется путь минимального сопротивления от электроустановки – в землю.

В быту заземлитель именуют еще контуром заземления, поскольку электроды заземлителя принято размещать при монтаже по периметру вокруг объекта по типу замкнутого контура. Вот в этот контур в случае аварии и устремится электрический ток, а персонал, благодаря данной защитной мере, будет предохранен от поражения электрическим током.

Если прибор не заземлить

О каких возможных авариях идет речь и что необходимо заземлять? Опасное напряжение в случае поломки прибора может попасть на его корпус. Что опасного может произойти, если корпус не заземлен?

Если в этих условиях человек соприкоснется с корпусом прибора (к примеру речь может идти о стиральной машине), то его ударит током, потому что тело человека имеет конечное электрическое сопротивление, а через пол и через окружающие предметы он так или иначе соединен с нулевым проводом сети (который как правило заземлен — глухозаземленная нейтраль).

А поскольку ток стремится замкнуть цепь, то он (ток), стремясь к нулевому проводу (и к земле) потечет через человека — это и есть поражение электрическим током, которое может оказаться смертельно опасным. Поэтому для защиты от подобных неприятностей корпуса электрических приборов заземляют — соединяют с землей через заземлитель.

Что даст заземление прибора

Теперь, когда корпус прибора соединен с заземлителем как и нейтраль, если напряжение фазы попадет на корпус, то сразу наступит короткое замыкание в цепи фаза-ноль. Это приведет к срабатыванию автоматического выключателя прежде, чем кто-либо из людей успеет соприкоснуться с оказавшимся под опасным напряжением корпусом прибора. Такова защитная функция заземления.

Кроме того, как отмечалось выше, сопротивление заземлителя минимально, оно составляет доли Ома, а это значит, что даже при задержке срабатывания защитного автомата, потенциал на корпусе прибора будет практически равным потенциалу заземлителя, то есть земли. И если человек стоит на земле, то его током уже не ударит.

Заземление в целях молниезащиты

Для отведения в землю тока молнии, ударившей в здание, тоже применяют заземление. Но поскольку ток молнии ищет путь от молниеприемника к земле по элементам здания наименьшего сопротивления, этим путем могут оказаться и водопроводные трубы, и влажные стены, и другие проводящие части здания, что весьма опасно.

Поэтому молниеотвод прокладывается отдельным проводом по наружной части здания, так он напрямую соединяет молниеприемник с заземлителем, обеспечивая для разряда молнии путь в землю минимального сопротивления. При этом люди и чувствительные электроприборы внутри здания остаются в безопасности.

Про заземление и зануление для “чайников”

Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас “заземление” сделано как надо – то есть в щитке есть место присоединения “заземляющих” проводников, и все вилки и розетки имеют “заземляющие” контакты – я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться.

Правила подключения заземления

В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?

Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии – пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А – получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе – реальный ноль, или около того.

А теперь вопрос – что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали?

Приз – тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы.

Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы “заземления” , соединяя в евророзетке “нулевой рабочий” и “нулевой защитный” проводники, как иногда практикуют некоторые “умельцы”. Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания “рабочего нуля” в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В.

Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение. А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.

“Заземление” и “зануление”

Одним из вариантов “заземления” является “зануление”. Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться “заземлением”.

В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает “нулю” отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский “авось”, который проблему не решает.

Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.

В идеале “контур заземления” должен состоять из 3х – 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м.

Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю.

Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже. А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?

Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.

Что требуется для разводки по дому

Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с “заземляющим” контактом. Короб, плинтус, скоба – дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй – на “заземляющий” контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).

Не надо так же забывать, что “земля” не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.

Для чего нужно заземление? Подробное описание как работает заземление в домашней электросети. 130 фото вывода заземления в частном доме и квартире

Процесс заземления не случайно признан важнейшим элементом любой работы с электропроводами. В его основе лежат элементарные природные законы, а именно — физические. Забегая немного вперёд, стоит сказать, что данный процесс спасает кучу человеческих жизней, отчего его актуальность приобретает огромные масштабы.

Краткое содержимое статьи:

Физическое обоснование

Как известно, электроток протекает от одного полюса к другому, которые имеют различный заряд по величине. Еще одним важным элементом электрической цепи является проводник, который и соединяет две эти точки. Такой проводящей средой может послужить медная проволока, например, в случае с обычной розеткой. Когда её гнёзда замыкаются, ток начинает течь в любые электроприборы.

Следует уяснить пару деталей. Земля считается нулём в плане заряда — всегда ноль Вольт. А тело человека является очень даже неплохим проводником в силу своих физиологических особенностей.

Чтобы понять, к чему может привести отсутствие заземления, можно смоделировать ситуацию, к примеру с бытовой стиральной машинкой. Внутренние провода в этой стиральной машине имеют свойство изнашиваться, повреждаться и всячески деформироваться.

Если такой провод прикоснется к металлической поверхности машинки, то заряд в 220 Вольт обеспечен всей поверхности прибора. Что же произойдет, когда человек в свою очередь коснется поверхности стиральной машинки? Очевидно, удар током со всеми вытекающими отсюда последствиями не заставит себя ждать.

Удар током происходит из-за разности в величине заряда, как было сказано выше. Человек находится на земле — заряд 0 Вольт, прикасается к электрическому аппарату с зарядом 220 Вольт.

А если добавить к этому, что электрическое напряжение на поверхности приборов может образовываться не обязательно по причине внутренних повреждений, а, например, из статического электричества, то очевидность проблемы не вызовет ни у кого сомнений.

Что нельзя делать при заземлении

Все мы знаем и понимаем, что заземление — это способ защитить себя от поражения электрическим током и свое имущество от поломки и пожара вследствие короткого замыкания. Очень многие хотят защитится от несчастных случаев, но не все понимают принцип действия защитного заземления. А это незнание может привести к еще большим бедам, чем само отсутствие заземления.

Данная моя статья о том, что ни в коем случае НЕЛЬЗЯ делать, пытаясь что-то сконструировать у себя дома «наподобие» заземления.

1. НЕЛЬЗЯ подключать заземление к розеткам и электроприборам, если в вашей сети стоят только автоматические выключатели! Автомат отключает электрическую сеть только при коротком замыкании фазы с нулем или фазы с фазой. Он сработает только при наличии тока во много раз превышающего номинальный ток самого автомата. Ваше искусственное или естественное заземление в большинстве случаев имеет сопротивление, которое не сможет создать в цепи таких токов, необходимых для мгновенного отключения автоматического выключателя (для безопасности необходимое время срабатывания — 0,4 секунды).
Предположим, что сопротивление нейтрали на подстанции — 4 Ом (по правилам). Допустим, что и ваше заземление, с учетом повторных заземлений, тоже 4 Ом. На одном из бытовых электроприборов происходит «пробой» фазы на корпус. Заземленный корпус! С помощью ваших заземляющих проводников на всех заземленных корпусах электроприборов и контактах розеток появится потенциал в 110 Вольт. А если сопротивление вашего заземляющего контура более 4 Ом, то и напряжение будет значительно больше.
Автомат на 16 Ампер, который будет у вас стоять в электрощите, отключается за 0,4 секунды при токе, проходящем через него, равным 160 Ампер. Если сопротивление на подстанции 4 Ом и сопротивление вашего заземление 4 Ом, то ток при коротком замыкании фаза-ноль будет равным 27,5 Ампер. А если мы учтем сопротивление самой электролинии, то ток будет еще меньше. Автомат на 16 ампер отключится только через 40-180 секунд. Все это время на вашем заземлении и корпусах электроприборов будет очень опасный потенциал. И еще. Все это время (40 — 180 секунд) ваша электропроводка будет находиться под колосальной нагрузкой, а это приводит к возгоранию и пожару.

Чтобы достичь сопротивление заземления в 4 Ом необходимо сделать очень качественный и надежный контур заземления (уж точно не с 3-я стержнями соединенными в треугольник!).

Достичь сопротивления заземления даже 4 Ома тремя штырями, особенно вбитых в виде треугольника, весьма проблематично.

Что касается автомата на 16 Ампер, то чтобы он отключился при коротком замыкании за 0,4 секунды сопротивление заземления должно быть менее 1,5 Ом. Этого достичь очень проблематично даже профессиональным электрикам.

2. НЕЛЬЗЯ делать из труб центрального отопления или водоснабжения контур заземления и подсоединять к нему корпуса электроприборов и заземляющий контакт розеток.

При таком заземлении, в случае возникновения в сети короткого замыкания, не сработает ни один автоматический выключатель. А вот под опасным напряжением окажутся все металлические конструкции, в том числе в соседних квартирах и домах.

В любой момент трубы отопления или водоснабжения могут перестать быть контуром заземления — ремонт или коррозия металла. Тем более сейчас многие стали использовать пластиковые трубы, поэтому трубы не могут быть естественным заземлением, тем более защитным проводником.

Чтобы самим не стать пострадавшими от горе-соседей, решивших сделать такое горе-заземление, я бы порекомендовал ставить на вводе в ваш дом или квартиру в разрыв металлических труб пластиковые муфты. Тогда ваше, например, отопление не будет являться для кого-то контуром заземления.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

3. НЕЛЬЗЯ делать зануление в двухпроводной электропроводке. Некоторые, считая что так они себя обезопасят от поражения электрическим током, соединяют заземляющие контакты розеток и электроприборов, а также металлические корпуса электрооборудования с нейтральным проводом электропроводки (ноль). Некоторые ведут третий провод в электрощит и там его «сажают» на ноль, а еще хуже — делают в электрической розетке просто перемычку между заземляющим и нулевым контактами.

Чем это грозит? Любое попадание на нулевой провод (нейтраль) фазы — перехлестывание проводов на линии электропередач, смена местами ноля и фазы после аварии — и на зануленных корпусах появляется напряжение. При этом сгорают все электроприборы, включенные в сеть.

ПУЭ (правила устройства электроустановок) прямо говорит — занулению подлежат токопроводящие поверхности электроустановок, к которым относятся лифты, насосные станции, трансформаторные подстанции, вводные щиты зданий. А не бытовые однофазные электроприборы! Согласно пункту Российского ПУЭ 7 1.7.132 не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока.

Для защиты от поражения электрическим током в домах и квартирах с двухпроводной электропроводкой, тем более если есть дети, установлены водонагреватели, стиральные машины, микроволновки, электрические плиты, единственно верное решение — это установка 10 мАмперного устройства защитного отключения на каждую линию розеток и отдельно на освещение.

Самый правильный вариант: после вводного автомата ставится УЗО на 30 мА и по линиям ставятся УЗО по 10 мА.

Также в электрощите желательно установить вместо однополюсного автоматического выключателя двухполюсной, отключающий и фазу и ноль.

4. НЕЛЬЗЯ подключать в электрощите и трехпроводной электропроводке заземляющий проводник к заземляющим контактам и корпусам электроприборов, если само заземление еще до конца не сделано. Ведь в случае попадания фазы на защитный провод под напряжением окажутся токопроводящие корпуса электроприборов, особенно это опасно при отсутствии устройства защитного отключения.

Так же если подключить заземляющие проводники при неисправном заземлении, то статические и емкостные токи всех подключенных электроприборов суммируются, и через защитный проводник можно получить смертельный удар электрическим током при исправных электроприборах.

И еще раз: от поражения электрическим током человека может защитить только УЗО. Автоматические выключатели реагируют только на короткое замыкание. А заземление снимает статические, емкостные токи с электроприборов и немного снижает опасный потенциал при замыкании фазы на корпус.

5. НЕЛЬЗЯ подключать самостоятельно нейтральный провод к своему заземлению, то есть не делайте повторное заземление нейтрального провода на вводе и зануление бытовых электроприборов. Данным процессом должна заниматься энергопередающая организация (электросеть). При возникновении аварийных ситуаций на питающей линии, обрыв нейтрального провода, смена местами фазы и нейтрали, перехлестывании проводов на воздушных линиях единственной нейтралью (нулевым проводом) всех домов через ваше заземление может стать ваша заземленная нейтраль. Самодельное заземление вряд ли выдержит такой нагрузки и отгорит, в лучшем случае вызвав пожар, а если и выдержит, то нет гарантии что обеспечит безопасное напряжение прикосновения на открытых токопроводящих поверхностях.

Если уж и делать повторное заземление или зануление, то доверять это только квалифицированным специалистам!

Источники:

http://electrik.info/main/master/52-pro-zazemlenie-i-zanulenie-dlja.html

http://electrikexpert.ru/dlya-chego-nuzhno-zazemlenie/

http://elektrikdom.com/index/chto_nelzja_delat_pri_zazemlenii/0-387

http://domashnysvet.ru/elektroprovodka/delaem-pravilnuyu-skrutku-provodov

Ссылка на основную публикацию