Защитное заземление

Защитное заземление – это обнуление потенциала проводящих частей электроустановки, не находящихся в условиях исправного оборудования под током непосредственно. К таковым частям можно отнести, к примеру, металлический корпус. Защитным заземление называют по той причине, что этот нулевой провод непосредственно для работы установки оно не требуется, но играет роль лишь в случае поломки, аварии. В отличие от рабочего, обеспечивающего правильное функционирование электрооборудования.

Основные термины и общие понятия

Заземление какого бы то ни было типа обычно не выполняется для бытовых цепей 220 В согласно стандартам, принятым в СССР. Исключение составляют помещения с повышенной опасностью (относительная влажность выше 75%, наличие бетонных, кирпичных, металлических, земляных полов, жарких – выше 35 градусов Цельсия более чем в течение одних суток, имеющих внутри металлические трубы, стоки вод, прочие проводящие ток и заземлённые конструкции). Импортная техника приходит из-за рубежа с совершенно иными требованиями. В этом случае заземление необходимо во всех случаях для правильной работы входных фильтров, отсеивающих вредные гармоники, а также защищающие и сеть дома от помех. Это можно отнести ко всем:

  1. Стиральным машинам.
  2. Системным блокам персональных компьютеров и их мониторам.
  3. Холодильникам с электронным (не механическим) управлением.
  4. Печам СВЧ (микроволновкам).
Отсутствие заземление

Отсутствие заземление

Если заземление (либо зануление) не выполнено, то дом наполнится помехами, самочувствие людей ухудшится, а в некоторых случаях можно и получить средней силы удар током. Неприятный, шоковый укол. Особенно этого следует опасаться возле батарей, моек, раковин, различного рода водных, газовых металлических труб (в том числе и окрашенных). А кухонные плиты должны быть заземлены по иной причине: на корпус проскакивает искра при розжиге конфорки. В общем и целом вполне можно руководствоваться инструкцией, и не рекомендуется данные там предписания нарушать.

Заземление, равно как и зануление, не требуется вовсе в цепях переменного тока напряжением до 42 В и постоянного – до 110 В. То же касается случая, когда оборудование стоит на металлической конструкции, прочно соединённой с грунтом. В некоторых источниках указывается, что запрещено оборудование заземлять в трёхфазных цепях с глухозаземленной нейтралью, если отсутствует зануление. В этом случае при аварии может быть выведено до половины напряжения фазы. Не каждому может быть понятна суть дела, потому полезно будет разложить это по пунктам:

  1. Зануление заключается в объединении корпуса с нейтралью.
  2. В исправной трёхфазной цепи на нулевой провод обычно приходится весьма малая квота тока. И только при перекосах.
  3. По этой причине занулённый корпус сравнительно безопасен. Поскольку ток в случае аварии через человека потечёт умеренный и лишь при перекосах фаз.
  4. Если корпус заземлить, то при выходе потенциала на корпус, в полной мере напряжение прикладывается к человеку в случае аварии. А это 220 В.
  5. Нейтраль объединена со всеми фазами, и при пробое потенциала на неё не факт ещё, что ток потечёт по направлению к глухозаземленной части через тело человека. Потому что в других точках потенциал может быть ниже. Например, на соседней фазе. И ток пойдёт в том направлении.
  6. Что касается отдельного защитного заземления, то здесь никакого другого пути нет – только через тело человека, со всеми вытекающими отсюда последствиями (смерть, поражение электрическим током и пр.).

Вот по этим-то причинам трёхфазные установки с глухозаземленной нейтралью и запрещено оборудовать защитным заземлением, если отсутствует зануление. Имеется и другой смысл в таких мероприятиях. Если обычные цепи можно защитить дифференциальным автоматом, то в трёхфазные опасность ожидают с другого направления. Иначе говоря, в быту отслеживается утечка тока, минующая нейтраль и сигнализирующая таким образом об опасности (тело человека).

В промышленности важным является сохранность оборудования, поскольку персонал сдал зачёты по технике безопасности. И считается, что люди умеют о себе позаботиться. По этой причине автоматы защиты трёхфазных цепей отслеживают другие сигналы, главным из которых является перекос фаз. А это и есть случай, рассмотренный выше по пунктам, когда происходит пробой на корпус. Разумеется, и повышенное потребление по любой фазе также проходит контроль. Прочее зависит от типа трёхфазного автомата защиты, которых в технике имеется великое множество. Так что подбирать нужно под каждый отдельно взятый случай.

Читайте также:  Электрический потенциал

В цепях с изолированной нейтралью иногда разрешается проводить защитное заземление. Если недопустим немедленный останов оборудования, дополнительно выполняется оснастка для проверки контроля изоляции цепи. Если все же защитное зануление или заземление на промышленных объектах выполнить нельзя по каким-либо причинам, то установки обслуживают с изолированных от грунта площадок. И в рассмотрение следует принимать шаговое напряжение, но для металлических конструкций оно, как правило, не очень велико.

В вводной части нужно отметить, что по рассматриваемой теме полезную информацию можно найти в Правилах устройства электроустановок. На сегодняшний день последней редакцией является седьмая (7), но всем, беспокоящимся о собственной безопасности следует руководствоваться устаревшей на сегодня шестой версией документа. Необходимо отметить, что многие главы ПУЭ не являются требуемыми в обязательном порядке законом нормативами. Скорее это можно рассматривать, как рекомендуемое профессионалами приложение для тех, кто хочет гарантированно обезопасить себя и своё оборудование.

Требования к заземлению

Заземление является мерой более жёсткой, нежели зануление. В этом случае создаётся отдельная шина достаточно малого сопротивления, ведущая к закопанному в грунт проводнику, обустроенному по всем требованиям стандартов. Зануление же заключается в том, что корпус присоединяется к глухозаземленной нейтрали (либо соответствующего вывода источника питания в однофазных сетях). В этом случае сопротивление его до земли складывается из всей длины кабеля до подстанции или генератора. Величина, таким образом, зависит от многих условий. Тогда как максимальная величина сопротивления цепи заземления твёрдо определена стандартами.

Бытовое заземление

Бытовое заземление

Для бытовых систем электроснабжения требования очень лояльные. Обычно сопротивление цепи заземления должно быть в районе 10 Ом. Это легко выполняется путём использования медного провода с любым типом жил и самого разного сечения. Для проектирования конкретных система следует руководствоваться таблицами, содержащими данные об удельном сопротивлении образцов. Например, для медного провода с жилой сечением 0,5 квадратных миллиметра эта цифра составляет порядка 0,035 Ом. То есть целая бухта длиной 100 метров не дотянет до критической отметки. Требования более жёсткие в следующих случаях:

  • Для установок напряжением выше 1 кВ сопротивление заземления выбирается равным 0,5 Ом. Проверка соответствия критериям ведётся путём измерения специальным тестером. Прибор, как правило, многофункциональный по причине своей высокой стоимости. В каталогах обычно находится под именем измерителя сопротивления заземления.
  • Для генераторов, трансформаторов и прочих источников сопротивление заземления варьируется в зависимости от напряжения и составляет, соответственно, для 220, 380 и 660 В – 8, 4 и 2 Ом.

Есть и другие исключения из правила, поэтому скрупулёзному мастеру в любом случае следует руководствоваться различными документами. Например, ГОСТ 12.2.007.0 сообщает о классах оборудования по электробезопасности. Сообразно этому защитное заземление обустраивается тем или иным образом (классы О, ОI, I), либо отсутствует вовсе. Та же классификация используется во многих документах, поэтому весьма полезно её изучить, как профессиональным работникам, так и тем, кто хочет попросту правильно и безопасно оборудовать своё жилище.

Читайте также:  Термоэлектрический генератор

На производстве применение защитного заземления и зануления сопровождается дополнительными мерами уравнивания потенциала. Для этого абсолютно все конструкции из металла, коммуникации (трубы) присоединяются к шинам заземления. То же самое рекомендуется делать в ванных, на кухнях обычных квартир. Ранее это не требовалось, потому что трубы коммуникации были из оцинкованной стали, но сегодня многие ставят себе пластиковые. Поэтому и возникает необходимость в дополнительных мерах защиты. На производстве же нужно заземлять (и занулять следующие конструкции):

  1. Электроприводы.
  2. Корпусы любых электроустановок за упомянутыми выше исключениями.
  3. Любые металлические конструкции коммуникаций, как то – лотки, желоба, трубы и пр.
  4. Экраны низковольтных кабелей (до 50 В переменного и 120 В постоянного).
  5. Корпусы распределительных щитов и прочие аналогичного рода конструкции.
Схема заземления

Схема заземления

Следующие элементы в защитном заземлении и занулении не нуждаются:

  1. Корпусы электрооборудования и элементов коммуникаций, установленных на металлических заземлённых рамах, при наличии между ними надёжного электрического контакта.
  2. Металлическая арматура различного рода, установленная не деревянных конструкциях, в том числе столбах, если того отдельно не требуют иные правила и нормы.
  3. Корпусы установок II и III класса электробезопасности.
  4. Места вводов в здания и проходов через стены при вольтаже трассы до 25 В переменного или 60 В постоянного тока.

Классы помещений и проведение в них заземления

Авторы искренне считают, что заземление бытовых приборов не должно представлять сложностей. Если в доме отсутствует специальная шина, допускается для тех же целей использовать нулевой провод (что проводится соответствующей коммутацией проводников внутри розетки, объединением с соответствующим лепестком). На эту тему можно долго разговаривать, вместо этого приведём несколько правил, которые электрик должен неукоснительно соблюдать:

  1. Фаза в розетке находится слева. А при необходимости лепесток заземления заводится направо (нейтраль).
  2. При соблюдении п. 1 Г-образная вилка бытовой техники вставляется в розетку отводом вниз.
  3. Если сетевой фильтр компьютера взять в одну руку за шнур, то в опущенном разветвителе фаза будет также слева (по диагонали).
  4. У большей части аппаратуры фазный провод ничем не отличается от нулевого, посему не будет ошибкой вставить штекер в розетку иной стороной. Главное, чтобы был занулён боковой лепесток.

На производстве зануляется и заземляется вся электротехника вне зависимости от вольтажа, мест и способов установки, если речь идёт о взрывоопасных помещениях любого класса. Рядовых граждан этот случай должен интересовать, когда речь заходит про гараж.

  1. К зонам В-I относят те, где газы столь насыщенные, что могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом даже в нормальном режиме функционирования объекта.
  2. В-Iа – То же, что и В-I, но с существенной оговоркой: опасность возникает из-за аварии. Расчёт ведётся по таким документам, как ГОСТ Р 51330.9. Если наименование класса взрывоопасности отличается от приведённых в этом списке, отыскивается таблица примерного соответствия.
  3. К В-Iб добавляется ряд условий. Это высокий нижний предел взрывоопасности газа (по ГОСТ 12.1.005), то есть низкая опасность. Либо наличие резкого запаха. К примеру, природный газ не имеет выраженного аромата. Но для индикации утечки в него примешивают специальный одорант. И хозяин квартиры сразу замечает аварию. Таким образом, понижается класс взрывоопасности обычной квартиры. Также сюда относят специализированные производственные помещения с обращением водорода более 5% по объёму, где нештатная ситуация предусмотрена особенностями работы вентиляции.
  4. ВI-г – это зоны с наружными установками, помещения не затрагивающие.

Все прочие случаи обращения взрывоопасных веществ относятся к классам В-II и ниже. Таким образом, гараж всегда является потенциально взрывоопасным помещением, и эксплуатация электрического оборудования здесь сопряжена с некоторым риском.