Заземление - это специальное соединение точки электрической сети и самого заземляющего устройства. Заземление для электроустановок необходимо в целях безопасности жизни человека от поражения электрическим током.
Давайте разберемся, что такое заземление и для чего оно нужно.
Виды заземлений
Различается два вида заземления по функционированию:
- Это, как правило, электропроводящие части корпусов оборудования, которые соединены с нулем, иными словами выполняется «зануление». То есть при попадании фазы на корпус электроприбора получается короткое замыкание и благодаря «занулению» выключается автомат под щитом учета.
- Второй принцип - это заземление корпуса электроприбора. В случае попадание фазы на корпус, благодаря заземлению, которое проходит через корпус электроприбора и на землю, происходит отвод фазы от человека на землю, соответственно, человека не ударит током, а значит, будет спасена жизнь.
Почему же не довольствоваться простыми автоматами? Потому что даже самый быстрый автомат имеет свое время реагирования, а значит, есть шанс поражения электрическим током.
Каждый электроприбор имеет свою изоляцию электрической проводки. Иногда при стечении обстоятельств данная электропроводка может прийти в негодное состояние, что, в свою очередь, приводит к выходу из строя электрооборудования, а в ином случае и к поражению электрическим током. Именно заземление призвано защищать человека от данных опасностей.
Пример
Допустим, есть электроплита или стиральная машина. Данные приборы представляют потенциальную опасность, так как они контактируют с водой, а вода является прекрасным проводником. Итак, каким-то образом наш корпус прибора перешел электрический потенциал. Если не будет заземления, то при касании человек может получить удар током. Но электрический потенциал может не принести никакого вреда, если все происходит в сухом помещении на токоотводящей поверхности. Для возникновения удара электрическим током должна произойти разность электрических потенциалов. Такая разность происходит при нахождении во влажном помещении или на металлической поверхности. То же самое может произойти, если коснуться токопроводящих элементов, например, водопроводной трубы.
Именно заземление приборов спасает жизнь человека. Если заземлить корпус прибора (в большинстве случает это розетки и элементы питания током), то появившийся заряд на корпусе (даже статический) мгновенно стекает на землю и, соответственно, снимает опасность.
При более сильном повреждении изоляции и попадании фазы на корпус прибора возникает короткое замыкание, что провоцирует отключение автоматов.
Присутствующее электричество в домах должно быть безопасным для использования человеком. Вследствие чего необходимо обустроить защиту от утечек тока и нарушения изоляции, и в этом успешно поможет процедура заземление и зануление, а в чем их разница разберемся в нашей статье.
Известно, что для квартирного жилья проще сделать зануление, чем обустроить заземляющий контур, особенно, если хозяин проживает на последнем этаже высотки. Поэтому поговорим о каждом из этих приемов.
Заземляющее устройство представляет собой - конструкцию из металла, снижающую уровень напряжения до минимального значения, которое безопасно для человека в случае прикосновения.
Важно! Заземление устанавливается только в тех местах, где предусматривается изоляция нейтрального проводника.
Помимо защитной функции установки, можно выделить еще увеличение аварийного тока замыкания. Если в подобной ситуации электрическая цепь обладает высоким сопротивлением, тогда риск поражения электрическим током для человека и домашних животных увеличивается. Также использование контура заземления сосредоточено в молниезащитных установках. Здесь защитное заземление играет роль комплекта проводников, принимающих высоковольтное напряжение и передающее его глубоко в грунт. По назначению заземлители подразделяют на три класса:
Некоторые электрики с большим опытом за плечами утверждают, что заземление и зануление не имеют масштабных отличий. Полагают, что зануление является неотъемлемой частью заземления в определенных условиях.
Зануление: назначение и характеристики
Зануление вместо заземления часто используется в квартирах, где отсутствует традиционная система заземления или она имеет устаревший вид. Такой тип защиты подразумевает соединение металлических деталей, не проводящих ток с глухозаземленным нулевым проводником. Устроен этот механизм для того, чтобы на момент повреждения изоляции и выхода тока на корпус приборов, осуществлялось короткое замыкание, вследствие чего происходило срабатывание автоматических выключателей и УЗО.
Важно! Практикуя вместо заземления зануление - обязательно устанавливайте автоматы и устройства защитного отключения.
Следует внимательно и регулярно проверять провод нейтрали, так как в случае выхода высокого тока, под напряжением оказываются все приборы, на которые выполнено зануление. Эта ситуация объясняется автоматическим переключением зануленных приспособлений к фазе. Поэтому в целях безопасности не рекомендуется подключать к нулю автоматы и другие средства защиты. Тем не менее, полностью обезопасить себя от удара током, можно лишь установив повторные заземлители на каждые 200 м электрической сети.
Чем отличается заземление от зануления?
Отличие заземления от зануления более чем очевидно. Если обустроено заземление, мы получаем быстрое снижение напряжения тока до безопасного минимума для человека. Напомним, что не наносит вред напряжение со значением до 50 Вольт.
Если установлено зануление, из-за пробоя тока происходит обесточивание определённого участка цепи, и переход короткого замыкания в другую часть или на корпус электроприбора. Во всяком случае есть высокий риск попадания человека под опасный разряд.
Посмотрите схему, в которой обозначено заземление и зануление.
Мы с вами разобрались, как отличить ноль от заземления, теперь ответим на ряд вопросов, которые задают начинающие электрики.
Квартирное зануление: «за» и «против»
Как мы уже говорили и сейчас подчеркнем, что пользование занулением ни при каких обстоятельствах не рекомендуется. Благодаря характеристикам потенциального вида защиты все понимают, чем это грозит.
Как выполнить заземление
Предположим, ваш холодильник или посудомоечная машина занулены, и вдруг пробой тока или путаница проводников во время ремонта, - эти приборы перегорят, прежде чем сработает автоматический выключатель, разумеется, если он у вас установлен. В противном случае придется реставрировать всю электрическую проводку в квартире.
Важно! Устанавливать УЗО, дифференциальный автомат или автоматический выключатель нужно не только в комплексе с системой зануления, но и для увеличения безопасности сети с обустроенным заземлением.
Если говорить о новостройках, то здесь часто используется система заземления TN-C-S или TN-S - это относительно новые конструкции, следовательно, о занулении не может быть и речи.
Какие требования нужно учесть при заземлении и занулении?
Подумать о рациональном монтаже защитных устройств нужно с тех, пор, когда только протянули электропроводку. Поэтому рассмотрим некоторые требования касательно зануления и заземления.
По сути, любые электрические цепи и установки, имеющие изоляцию нулевого проводника, предусматривают
Одними из эффективных средств защиты от поражения электрическим током являются защитное заземление и зануление электроустановок. В соответствии с ГОСТ 12.1.009–76:
защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эк вивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением;
зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
В вопросах применения и практического выполнения защитного заземления и зануления следует руководствоваться требованиями не только ПУЭ, но и ГОСТ Р 50571. В ГОСТ Р 50571.2– 94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» приводится классификация систем заземления электрических сетей: IT, TT, TN–С, TN–C–S, TN–S (рис.2).
Применительно к сетям переменного тока напряжением до 1 кВ обозначения имеют следующий смысл.
Первая буква – характер заземления источника питания (режим нейтрали вторичной обмотки трансформатора):
I – изолированная нейтраль;
Т – глухозаземленная нейтраль.
Вторая буква – характер заземления открытых проводящих частей (металлических корпусов) электроустановки:
Т – непосредственная связь открытых проводящих частей (ОПЧ) с землей (защитное заземление);
N – непосредственная связь ОПЧ с заземленной нейтралью источника питания (зануление).
Последующие буквы (если они имеются) – устройство нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
С – нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники объединены по всей сети;
C – S – проводники N и РЕ объединены в части сети;
S – проводники N и РЕ работают раздельно во всей сети
Рис. 2. Разновидности систем заземления
Проводники, используемые в различных типах сетей, должны иметь определенные обозначения и расцветку (табл. 1).
Таблица 1
Обозначение проводников
|
Наименование проводника |
Обозначение |
Расцветка |
||
|
буквенное |
графическое |
|||
|
Нулевой рабочий | ||||
|
Нулевой защитный (защитный) |
Желто-зеленый |
|||
|
Совмещенный нулевой рабочий и нулевой защитный |
Желто-зеленый с голубыми по концам метками, наносимыми при монтаже |
|||
|
в трехфазной сети |
L 1 , L 2 , L 3 |
Все цвета, кроме вышеперечисленных |
||
|
в однофазной сети | ||||
Область применения этих способов защиты определяется режимом нейтрали и классом напряжения электроустановки.
Защитное заземление состоит (рис.3) из заземлителя 3 (металлических проводников, находящихся в земле с хорошим контактом с ней) и заземляющего проводника 2, соединяющего металлический корпус электроустановки 1 с заземлителем.
Рис. 3. Схема защитного заземления:
1 - Электроустановка; 2 - заземляющий проводник; 3 - заземлитель
Совокупность заземлителя и заземляющих проводов называют заземляющим устройством. Защитное заземление применяют в трехфазных трехпроводных и однофазных двухпроводных сетях переменного тока напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а также в сетях напряжением выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали.
Защитное действие заземляющего устройства основано на снижении до безопасной величины тока, проходящего через человека в момент касания им поврежденной электроустановки.
При попадании напряжения на корпус электроустановки человек, коснувшись ее и имея хороший контакт с землей, замыкает собой электрическую цепь: фаза L 1 - корпус электроустановки 1 - человек - земля - емкостные Х L3 , Х L2 и активные R L 3 , R L 2 сопротивления связи проводов с землей, фазы L3 и L 2. По человеку пойдет ток. Несмотря на то что электрические провода сети установлены на изолированных опорах, между ними и землей существует электрическая связь. Она происходит за счет несовершенства изоляции проводов, опор и т. п. и наличия емкости между проводами и землей. При большом протяжении проводов эта связь становится значительной, а ее активное R и емкостное X сопротивления снижаются и становятся соизмеримыми с сопротивлением тела человека. Вот почему, несмотря на отсутствие видимой связи, человек, находящийся под напряжением и имеющий контакт с землей, замыкает собой электрическую цепь между различными фазами сети.
При наличии заземляющего устройства образуется дополнительная цепь: фаза L1 - корпус электроустановки - заземляющее устройство - земля - сопротивления Х L3 , R L3 , X L2 , R L2 - фазы L 3 и L2 . В результате этого ток замыкания распределяется между заземляющим устройством и человеком. Так как сопротивление заземлителя (оно должно быть не более 10 Ом) во много раз меньше сопротивления человека (1000 Ом ), то через тело человека будет проходить малый ток, не вызывающий его поражения. Основная часть тока пойдет по цепи через заземлитель.
Заземлители могут быть естественными и искусственными. В качествеестественных заземлителейиспользуют металлические конструкции и арматуру зданий и сооружений, имеющие хорошее соединение с землей, проложенные в земле водопроводные, канализационные и другие трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывоопасных газов и трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии).
В качестве искусственных заземлителей применяют одиночные или соединенные в группы металлические электроды, забитые вертикально или уложенные горизонтально в землю. Электроды изготавливают из отрезков металлических труб диаметром не менее 32 мм и толщиной стенок не менее 3,5мм, угловой стали с толщиной полок не менее 4 мм, полосы сечением не менее 100 мм 2 , а также из отрезков швеллеров, прутковой стали диаметром не менее 10мм. Электроды, выполненные из более тонких профилей, вследствие коррозии быстро выходят из строя. Кроме того, тонкие профили имеют малый контакт с землей, поэтому их применение нежелательно. Длину электродов и расстояние между ними принимают не менее 2,5–3,0 м.
Между собой вертикальные электроды в групповом заземлителе соединяют с помощью сварки перемычкой, выполненной из аналогичных материалов и тех же сечений, что и сами электроды. Заземляющее устройство должно иметь вывод наружу (на поверхность земли), выполненное на сварке из таких же материалов. Оно служит для подсоединения заземляющего проводника.
Для осуществления заземляющих функций сопротивление заземляющего устройства в электроустановках напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью должно быть не более 4 Ом.
Необходимое сопротивление достигают установкой соответствующего количества электродов в заземлителе, определяемых расчетом.
Сопротивление заземляющего устройства - это отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю. Различают выносное и контурное заземляющие устройства.
Выносное устройство располагают за пределами площадки с заземляемым оборудованием. Его достоинство состоит в возможности выбора грунта с наименьшим удельным сопротивлением.
Контурное заземление выполняют забивкой электродов по контуру заземляемого оборудования и между ним. Такая установка электродов создает дополнительный защитный эффект за счет повышения и выравнивания (более равномерного распределения) потенциалов земли в зоне нахождения человека.
Зануление - это преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтралью источника тока (генератора или трансформатора).
В четырехпроводных сетях с нулевым проводом и глухозаземленной нейтралью источника тока напряжением до 1000 В зануление - основное средство защиты.
Подсоединение корпусов электроустановок к нейтрали источника тока осуществляют с помощью нулевого защитного проводника (РЕ - проводника). Его нельзя путать с нулевым рабочим проводом (N - проводником), который также соединен с нейтралью источника, но служит для питания однофазных электроустановок. Нулевой защитный проводник прокладывают по трассе фазных проводов, в непосредственной близости от них.
Защитное действие зануления основано на снижении до безопасной величины тока, проходящего через человека в момент касания им поврежденной электроустановки, и последующем отключении этой установки от сети.
Работает зануление следующим образом: при попадании напряжения на корпус зануленной электроустановки 8 (рис. 4) большая часть тока с него пойдет в сеть через нулевой защитный провод 6. По цепи: корпус электроустановки 8 - человек - земля - заземляющее устройство 9 - нулевой рабочий провод 5 - пойдет незначительный ток, не вызывающий поражения (ввиду более высокого сопротивления этой цепи по сравнению с сопротивлением цепи через нулевой защитный провод 6). Одновременно с этим замыкание на корпус фазного провода при такой схеме защиты автоматически превращается в однофазное короткое замыкание между фазным и нулевым рабочим проводом 5 сети, в результате чего через 0,2-7 с срабатывает токовая защита (перегорает предохранитель 7, срабатывает автоматический выключатель и т. п.), и электроустановка, а вместе с ней и человек, полностью обесточиваются.
Таким образом, в первоначальный момент зануление работает аналогично защитному заземлению, а в последующем оно полностью прекращает действие тока на человека. Только при этом ток, проходящий через тело человека до срабатывания защиты, будет в несколько раз меньше, т.к. сопротивление зануляющего проводника обычно не превышает 0,3 Ом, а сопротивление заземлителя допускается до 4 Ом.
Рис. 4. Схема зануления:
1 - заземлитель нейтрали трансформатора; 2 - источник тока (трансформатор); 3 - нейтраль источника тока; 4 - зануление корпуса трансформатора; 5 - нулевой рабочий (он же и нулевой защитный) провод сети; 6 - нулевой защитный провод электроустановки; 7 - предохранитель; 8 - электроустановка; 9 - повторное заземление нулевого защитного провода сети
В зануленных электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью надежного обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников и их соединений должна обеспечить ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя или автоматического выключателя, имеющего расцепитель с обратнозависимой от тока характеристикой (тепловой расцепитель), в 1,4 раза - для автоматических выключателей с электромагнитными расцепителями с силой номинального тока до 100 А и в 1,25 раза - с величиной тока более 100 А.
В зануленных электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью (с целью надежного обеспечения автоматического отключения аварийного участка) проводимость фазных и нулевых защитных проводников и их соединений должна обеспечить ток короткого замыкания.
Нулевой защитный провод 5 сети (рис. 4) должен обеспечивать надежное соединение корпусов электроустановок с нейтралью источника, поэтому все соединения выполняют сварными. В нем запрещается установка предохранителей и выключателей (за исключением случая одновременного отключения и фазных проводов).
Нулевой защитный провод 5 сети заземляют : у источника тока с помощью заземлителя 1; на концах воздушных линий (или ответвлений от них) длиной более 200 м; а также на вводах воздушной линии к электроустановкам. Повторные заземления 9 необходимы для уменьшения опасности поражения электрическим током при обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус электроустановки за местом обрыва, а также для снижения напряжения на корпусе в момент срабатывания токовой защиты.
Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена нейтраль источника тока, с учетом естественных и повторных заземлителей нулевого провода должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях источника трехфазного тока 660, 380 и 220 В.
Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN–проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.
При удельном сопротивлении земли ρ о > 100 Ом∙м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 ρ о раз, но не более десятикратного.
Зануление (заземление) металлических корпусов переносных электроустановок осуществляют третьей жилой для однофазных или четвертой жилой для трехфазных электроприемников, находящейся в одной оболочке с фазными проводами.
Жилы этих проводов должны быть гибкими, медными, их сечение должно быть равно сечению фазных проводников и быть не менее 1,5 мм 2 .
Втычные соединители (вилки и розетки) должны быть выполнены так, чтобы соединение заземляющих и нулевых защитных проводников происходило до соединения фазных проводников, а рассоединение происходило в обратной последовательности. Обычно это достигают применением у вилки более длинного штыря для защитного проводника, чем для фазных проводов. Во всех случаях вилку подсоединяют к электроприемнику, розетку - к сети.
Средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током
Средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током - электрозащитные сред ства (ЭЗС) , которые делятся на основные и дополнительные.
Основные ЭЗС - это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок, что позволяет с помощью их прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Для работы на электроустановках до 1000 В к ним относятся: изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками, указатели напряжения.
При напряжении электроустановки свыше 1000 В основные средства включают изолирующие штан ги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели на пряжения.
Дополнительные ЭЗС - это средства защиты, изоляция которых не может длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановок. Они применяются для защиты от напряжения прикосновения и шага, а при работе под напряжением исключительно с основными ЭЗС.
К ним относятся: при напряжении до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики, изолирующие под ставки ; свыше 1000 В - диэлектрические перчатки, боты, ков рики, изолирующие подставки. ЭЗС должны иметь маркировку с указанием напряжения, на которое они рассчитаны, их изолирующие свойства подлежат периодической проверке в установленные нормативами сроки.
Сроки испытаний защитных средств от поражения электрическим током представлены в табл.2.
Таблица 2
Сроки испытаний защитных средств от поражения электрическим током (фрагмент)
|
Защитное средство |
Напряжение электроуста-новки |
Срок периодичес-ких испытаний, мес. |
Срок периодических осмотров, мес. |
|
Изолирующие клещи | |||
|
Указатели напряжения, работающие на принципе протекания активного тока |
перед употреблением |
||
|
Инструмент с изолирующими рукоятками | |||
|
Перчатки резиновые диэлектрические | |||
|
Галоши резиновые диэлектрические | |||
|
Коврики резиновые диэлектрические |
Сегодня заземление - больная тема. Так происходит потому, что большинство жилых домов было построено в те времена, когда заземление не считалось обязательным.
С той поры прошло много лет, и теперь выясняется, что оно просто жизненно необходимо. Поскольку речь идет о безопасности человека и его жизни, необходимо подробнее рассказать об этом явлении. Оно бывает двух видов: собственно заземление и зануление.
Это соединение всех токопроводящих частей электрической сети с землей. Весь комплекс мер по монтажу заземления делается с одной целью: отвести ток, возникший в ненужном месте, туда, где он никому не повредит. Это своего рода клапан сброса напряжения.
Приведем пример. Любая современная стиральная машина имеет заземление. Это значит, что провод заземления соединен со всеми частями прибора, которые не должны быть под напряжением: корпусом и деталями внутреннего крепления мотора, барабана и т. д. Если стиральная машина подключена к сети, в которой нет провода заземления, то при любом повреждении питания на этих частях появится напряжение. Нетрудно себе представить, что произойдет, когда человек прикоснется к такой машине: удар током.
Если заземление есть , то напряжение уйдет с корпуса по защитному проводнику и мгновенно сработает УЗО, реагирующее на утечку тока (когда оно, конечно, установлено). Прикосновение к прибору в этом случае ничем не грозит, поскольку сопротивление человеческой кожи намного больше, чем проводника.
Громоотвод (или более правильно сказать - молниеотвод ) - хороший пример заземления, только между небом и землей. Разряд ударяет в металлический штырь и, не затрагивая дома, уходит в землю. Громоотвод входит в общую схему заземления частного дома.
Зануление - это соединение частей электроустройства, которые в обычном случае не находятся под напряжением, с рабочим нолем. Если произойдет соединение фазы с этими частями, то начнется короткое замыкание и сработают автоматы защиты. По сравнению с заземлением оно менее эффективно. Короткое замыкание есть короткое замыкание, но в многоквартирных домах зануление зачастую является единственным способом обезопасить людей от электрического тока.
Разновидности систем заземления
Всего их несколько. Это TN-С, ТN-S, TN-С-S, IT и TТ. Система заземления имеет собственные обозначения. Вот их расшифровка.
Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:
- T - соединение нейтрали источника питания с землей;
- I - все токоведущие части изолированы от земли.
Вторая буква определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания:
- T - связь открытых проводящих частей электроустановки здания с землей независимо от характера соединения с ней источника питания;
- N - связь открытых проводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания.
Буквы, следующие через дефис за N, определяют способ устройства нулевых защитного и рабочего проводников:
- C - функции данных проводников обеспечиваются одним общим PEN;
- S - функции нулевых защитного PE и рабочего N обеспечиваются раздельными проводниками.
Система заземления TN-C
Это одна из самых первых схем заземления , наиболее экономичная и простая. Заземляющий и нулевой провода объединены в один на всем протяжении цепи. Это как раз тот случай, когда происходит зануление нетоковедущих частей приборов. Самый главный недостаток такой системы - при обрыве ноля возникает опасность возникновения фазового напряжения прямо на корпусе прибора. Проще говоря, если при таком обрыве произойдет прикосновение не изолированного фазового провода к корпусу, то нолем станет тот, кто первый прикоснется к прибору. Соответственно, через него пойдет ток.
Система заземления TN-C: 1 - заземление нейтрали; 2 - токопроводящие части
Такая система заземления намного сложнее, чем предыдущая. В ней нулевой проводник и заземляющий разделены на всем протяжении цепи. В цепь вводится дополнительный провод, который заканчивается в земле. В многоквартирном доме такой провод входит в землю на трансформаторной подстанции. Это наиболее современная и безопасная система.
Система заземления TN-C-S
Это совмещение отдельного заземляющего провода и совмещенного PEN на каком-то участке цепи. Например, по всей квартире идет отдельный заземляющий провод, но на щитке он подсоединяется к отдельному проводу, который уходит в землю рядом со зданием, не доходя до подстанции. После этого заземления совмещенный PEN-проводник идет до подстанции. Данная система - своего рода модернизированная TN-C.
Системы заземления IT и TT
Практически не используются в быту. Можно вкратце сказать, что эти системы заземления применяются в случае специальных требований к электрооборудованию. ТТ еще можно встретить, но IT точно нет. Например, система IT - это схема заземления лаборатории, в которой проводятся опыты с чувствительной аппаратурой, а все токи и электромагнитные поля сведены к минимуму. ТТ применяется при постройке частных домов.
Заземление в многоэтажном доме
Если ваш дом построен в период 1998– 2000 гг., то, скорее всего, переживать не стоит. Наверняка в таком строении установлена система TN-S (хотя и не факт). Это значит, что заземляющий провод разведен наряду с нулевым и фазовым по всему зданию и идет отдельно до самой подстанции, где глубоко и надежно закопан в землю. Лучше такой системы еще ничего не придумано. Нужнее всего заземление в квартире, в которой есть только 2 провода - фазовый и нулевой, а жилы в проводах алюминиевые. В общем, современным электроприборам в таком доме покажется неуютно, не говоря уже о том, что старые розетки просто не подойдут для современных вилок. Если возникло желание монтировать настоящую современную сеть, которая позволит делать любые модные изыски, сначала нужно определить, какого типа система заземления установлена в доме.
Сделать это достаточно просто - достаточно взглянуть на этажный щиток. Ведь есть твердая уверенность, что систем в вашем случае всего две: либо TN-C, либо TN-C-S. Если стоит первая, то входящих в щиток проводов будет 4 - 3 фазовых и 1 совмещенный PEN. Проводов, идущих в квартиру, будет 2. Если стоит вторая система, то в щиток будут входить 5 проводов - 3 фазовых, 1 нейтральный и 1 заземляющий. В квартиру должны идти 3 провода. На этом этапе начинают происходить загадочные вещи. Заглянув в квартирный щиток, можно увидеть интересную картину: входящих проводов всего 4, но к одной из квартир отходит трехжильный провод, причем 2 жилы подключены к нулевой шине. Это означает, что кто-то из жильцов, отчаявшись ждать реконструкции электросистемы, самостоятельно сделал заземление, расщепив ноль на два проводника - рабочий и защитный.
Примечание: ВРУ - одно на весь дом вводнораспределительное устройство, которое распределяет энергию по стоякам. Это нечто вроде квартирного распределительного щитка размером с хороший шкаф, закрытого на замок. Может быть так, что от ВРУ дома вкопан кабель в землю и проведен дополнительный заземляющий провод ко всем этажным щиткам. Это наилучший вариант - дом модернизирован с TN-C до TN-C-S. В таком случае остается лишь ввести дополнительный провод в квартиру, подсоединив его к шине заземления в этажном щитке, а затем сделать разводку по квартире.
Другой случай похуже, если никто не удосужился заменить систему TN-C на более современную - то есть отвод защитного проводника в землю от ВРУ не сделан. В таком случае есть 2 выхода: либо оставить все как есть, не утруждая себя проведением трехжильного провода по квартире, и целиком положиться на автоматы, УЗО и дифавтоматы, либо все-таки подключиться к нулевой шине в этажном щитке.
Внимание! Монтаж такого подключения к нулевому проводнику делать не рекомендуется, поскольку это не входит в проект электрификации дома и может вызвать различные осложнения с руководством коммунального хозяйства.
Данная процедура называется расщепление нуля и может вызвать определенные проблемы.
Внимание! Прежде чем подключаться к общему PEN-проводнику в этажном щитке, необходимо удостовериться, что он имеет одинаковое сечение на всей протяженности. Это сечение должно быть не меньше 10 мм², если проводник медный, и не меньше 16 мм², если он из алюминия.
Рабочий ноль, который ведет в квартиру, может перегореть. Причина заключается в том, что провод, который, как вы уверены, является заземляющим, в одночасье становится нулевым.
Последствия могут быть самыми разнообразными, но одинаково неприятными. На корпусе всех заземленных приборов появляется рабочий ноль. Следовательно, в результате любого изменения в работе приборов может появиться напряжение. Защитные устройства начнут отключать сеть. Соответственно, никакого заземления не будет, и можно очень долго искать место обрыва ноля, поскольку обнаружить его гораздо труднее, нежели обрыв фазы.
Еще хуже, если перегорит и заземляющий провод, который стал нулевым. Чтобы этого не произошло, нужно ставить его сечением не меньше нулевого. После того как будет произведено расщепление ноля, необходимо установить систему выравнивания потенциалов.
Внимание! Рабочий нулевой и защитный проводники не должны соединяться на протяжении всей цепи за точкой расщепления, иначе сработает УЗО. На заземляющем проводе не ставится ни автомат, ни другое устройство, разрывающее цепь.
Примечание
Правила устройства электроустановок - это нечто вроде библии для электриков, сокращенно называются ПУЭ.
Есть еще один вариант сделать заземление в квартире , не идя против ПУЭ. Для этого нужно выполнить разводку по квартире трехжильным кабелем, не подсоединяя третью жилу ни на одном конце. Она должна свободно болтаться и в квартирном щитке, и в электрических точках, спокойно ожидая, пока весь дом не перейдет на систему TN-C-S. Когда это событие случится, то останется лишь подсоединить заземляющий провод к соответствующей шине в квартирном щитке. Затем нужно присоединить контакты розеток и светильников к третьему проводу.
Кроме вышеперечисленных есть еще несколько способов, как быстро сделать заземление в квартире. Это действительно очень быстрые методы монтажа и все как один неправильные. Мало того, зачастую весьма опасные.
1. Способ очень простой - при помощи проводка соединить рабочий ноль и заземляющий контакт прямо в розетке. Теперь, если нулевой провод перегорит в любой точке цепи квартиры, на корпусе прибора, «заземленного» через такую розетку, окажется 220 В. Перегорание нуля - случай нередкий, но многие электрики вполне могут сознательно махнуть на это рукой.
Еще один вариант, когда в любом месте чинится проводка и фаза с нолем меняются местами. В розетке вполне можно так сделать - прибор не ощутит разницы. Прибор-то не ощутит, а вот перемычка, которая соединяла ноль с заземлением, теперь будет соединять фазу с корпусом прибора. Подключив к переделанной розетке прибор, не стоит удивляться, что он начнет бить током. Последствия вполне понятны.
2. Создать заземление при помощи водопроводных и отопительных труб. Идея сама по себе неплохая, поскольку эти трубы имеют большую площадь и соприкасаются во многих местах с землей, воды в них тоже предостаточно. Это в идеале.
Представьте ситуацию в многоквартирном доме, когда соседи сверху и снизу поменяли металлические трубы на пластиковые. Контакт с землей оказался разорван, поскольку любой пластик - диэлектрик. Теперь это не заземление, а конденсатор для электроэнергии, который к тому же может подпитываться блуждающими токами из никому не известной утечки в коридоре под штукатуркой.
Случались совершенно парадоксальные случаи, когда по газовой трубе «гулял» ток в 5–6 А, что равносильно самоубийству. Все из-за того, что кто-то задел кабелем трубу при прокладке.
Еще один случай, когда проведено заземление с расщеплением ноля на лестничной площадке. Соответствующий провод отгорел, и теперь на проводе заземления и на батарее тоже реальный ноль. Теперь представьте, что будет, если коснуться одной рукой батареи отопления, а второй - неисправного холодильника. Поражение током, что же еще. Лучше не испытывать судьбу и отказаться от идеи быстро проложить заземление таким путем. Так можно сделать в частном доме, где все подконтрольно одному хозяину, а не в стоквартирном здании, где неизвестно, что сделал за стеной электрик-самоучка.
Внимание! Провода заземления никогда не под- соединяются к газовым трубам. Это категорически запрещено. 90 % случаев взрыва бытового газа происходит из-за неисправной или неправильно проложенной электропроводки.
Что делать, если скрытая проводка в квартире двухжильная, а в дом провели систему TN-C-S? Это наиболее часто возникающая проблема. ЖЭК сделал свое дело - общий контур заземления проложен и в квартиру введен питающий кабель с 3 жилами. Ответ простой: придется менять всю проводку, кроме проводов освещения, на трехжильный провод или кабель. Это один вариант, наиболее трудоемкий, затратный и долгий.
Если проводка старая, то проведение заземления - удобный вариант, чтобы провести новую. Другой вариант, если жалко проделанного ремонта и нет желания начинать все снова, - установить или модернизировать квартирный щиток, чтобы смонтированные автоматы защиты реагировали на любую неисправность в сети. Конечно, придется при этом занулить все приборы.
Внимание! При занулении приборов обязательна установка автоматов защиты. Иначе при обрыве ноля на корпусах возникнет фазовое напряжение. Автомат в момент возникновения такой ситуации отключит сеть.
Можно проложить дополнительный провод как проводку открытого типа в кабель-канале поверх основной. Кабель-канал при этом будет тонким, 10 х 15 мм, поскольку заземляющий провод должен иметь сечение 1,5–2 мм² (лучше всего воспользоваться проводом ПВ-3).
Система уравнивания потенциалов
Уравнивание потенциалов - это параллельное соединение всех металлоконструкций в заземляющей шине, а затем - и в щитке. Идея простая: не создать разность потенциалов в пределах досягаемости человека.
Наверняка вы видели, как птицы сидят на проводах, хотя мощность тока может доходить до 25 кВт. Все просто - рядом с птицей и в контакте с ней нет другого потенциала. Сопротивление у птицы большое, а расстояние между лапками маленькое. Ток просто не пойдет этим путем, поскольку есть более удобный - проводник. Однако стоит только подключить птицу к другому проводнику с потенциалом меньше или больше того, на котором она сидит, от нее даже перьев не останется.
Разность потенциалов - это как раз напряжение тока. Представьте ситуацию, когда на водопроводной трубе случайно возникает напряжение (утечка), а на канализационной - нет. Человек, сидя в ванне, выдергивает пробку и одновременно включает воду. Поскольку на кране есть потенциал, а на канализационной трубе его нет, ток пойдет через воду и ударит человека током. Именно для того, чтобы такая ситуация не возникла, нужна система выравнивания потенциалов. Перечислять все последствия можно очень долго, так же как и объяснять причины.
Установить систему уравнивания потенциалов (СУП) очень просто. Для этого используется коробка уравнивания потенциалов (КУП). СУП в квартире устанавливается в ванной комнате, поскольку там масса труб, повышенная влажность и электроприборы (стиральная машина, душевая кабина, фен, светильник и т. д.).
Внимание! Прежде чем начать монтаж СУП, необходимо знать одну вещь: если в доме система заземления TN-C, то делать установку нельзя ни в коем случае! Это смертельно опасно для остальных жителей дома, которые не сделали СУП. За выполнение таких действий, повлекших за собой смерть или увечье, грозит уголовная ответственность в полном объеме.
Если в доме система TN-C-S, можно приступать к монтажу. Начинать следует с установки в ванной пластиковой коробки. Такая коробка должна иметь защиту IP 54 или выше. Внутри такой КУП находится шина. Теперь ко всем металлическим трубам и частям оборудования подключаются провода с сечением не меньше 4 мм² (лучше использовать ПВ-3).
Другой конец провода подключается к этой шине. К ней же подключаются провода заземления, ведущие от розеток. Затем от шины отходит провод (все тот же ПВ-3, только сечением побольше - 6 мм²) и ведется до квартирного щитка, где подключается к шине заземления наряду с общим проводом заземления по квартире.
После выполнения всех работ получится так, что потенциал всех металлических частей и приборов будет одинаковым. Поражения электрическим током в любом случае не произойдет. Более того, при возникновении напряжения хотя бы на одной поверхности или приборе оно благополучно уйдет по заземляющему проводу куда следует - к общему заземляющему контуру.
Для того, чтобы обеспечить надежную защиту при работе под напряжением, производится заземление электроустановок. Защитное заземление это преднамеренное электрическое соединение корпуса установки с заземляющим устройством. По принципу действия все заземление разделяется на два типа. Оно может выполняться в виде защитного заземления и зануления, у которых функция совершенно одинаковая, заключающаяся в защите людей от воздействия электрического тока, в случае прикосновения к корпусу или другим частям при нарушенной изоляции.
Суть защитного заземления
При устройстве защитного защемления, осуществляется преднамеренное соединение частей электроустановок и заземляющего устройства. Таким образом, обеспечивается электробезопасность при случайном прикосновении к тем или иным частям, оказавшимся под напряжением. Данная ситуация, как правило, возникает при пробое изоляции, когда возникает напряжение между корпусом и фазой. При наличии заземления, ток не будет представлять опасности, поскольку в качестве проводника будет выступать защитное заземление, у которого очень низкое .
Основными составными частями заземления служит непосредственно заземлитель и заземляющие проводники. Заземлители могут быть естественными и искусственными. В первом случае, это металлические конструкции, имеющие надежное соединение с землей. Заземлители искусственного происхождения представляют собой стальные стержни, трубы или уголки, длина которых должна быть не менее 2,5 м. Они забиваются в землю и соединяются между собой с помощью приваренной проволоки или стальных полос. Чтобы заземление было более эффективным, необходимо снизить его сопротивление, путем увеличения числа искусственных заземлителей.
Устройство защитного зануления
Суть защитного состоит в преднамеренном электрическом соединении определенных частей электроустановок, имеющих с нулевым проводом.
Как правило, такие электроустановки не находятся под нормальным напряжением. В этих случаях, любая фаза, замыкающаяся на корпус, приводит к ее короткому замыканию с нулевым проводом. Возникает ток с очень большим значением, поэтому, оборудование должно быть быстро и полностью отключено. Именно в этом и состоит основная функция зануления. Вся конструкция защитного зануления состоит из нулевого рабочего и нулевого защитного проводника.
