Для чего нужно заземление

Заземление необходимо везде, где применяется электричество.

Из этого можно сделать вывод, что грозозащита должна быть буквально повсюду! Современное общество во всех сферах жизни пользуется помощью электрического тока. Мы пользуемся электричеством в офисе и дома, для развлечения и для дела. И где бы мы с ним не сталкивались, этот могучий помощник – электричество – неизменно таит в себе смертельную угрозу.

Незаземленные электроприборы в любой момент могут поразить своих владельцев огромным зарядом энергии. Поэтому меры безопасности при использовании электричества должны соблюдаться неукоснительно. Заземление в этом случае является самым важным атрибутом безопасности.

Существуют различные системы заземления, которые отличаются строением и расположением заземлителей. Выбор той или иной системы заземления зависит от грунтовых условий и характеристик заземляемого объекта. Так, к примеру, если вам нужно заземлить загородный дом, в качестве заземлителей вы можете использовать любой из следующих объектов, вкопанных в землю: металлические трубы, пластины, листы, куски арматуры и проволоки, т. п.

Для заземления промышленных зданий используются более сложные системы, с большим количеством заземлителей. Это могут быть десятки и даже сотни труб, вертикально вкопанных в землю.

Можно также встретить предприятия с горизонтальным заземлением. Выбор способа заземления зависит от естественных свойств грунта, размеров и особенностей заземляемого здания.

Заземление промышленного здания лучше всего планировать и рассчитывать еще при постройке. Но если изначально строение служило другим целям и сейчас только меняет свое назначение – можно провести молниеприемник (или усовершенствовать его) уже после строительства.

Для чего нужно заземление

Зануление

А теперь по занулению. В определении этого термина указывается, что зануление – преднамеренное соединение токопроводящих, но не находящихся под напряжением, элементов приборов и оборудования с глухозаземленной нейтралью (трехфазные трансформаторы), выводом источника тока (однофазный трансформатор), средней точкой источника, подающего постоянный ток.

То есть, корпус любого прибора, подключенного к сети, должен быть дополнительно соединен с нейтралью источника питания.

Для систем TT и IT зануление не применяется, поскольку для заземления потребителей используется отдельный контур.

Что такое дифавтомат, для чего применяют, схемы, как подключить

Для создания зануления используется нулевой защитный проводник (PE), который соединяется с нейтралью источника.

Но в ПУЭ сразу же дается пояснение, что в качестве защитного проводника может использоваться и рабочий (N), что подразумевает, что для создания зануления может использоваться и PEN-проводник.

О заземлении простыми словами

Само понятие «заземление» происходит от слова «земля», то есть почва или грунт, назначение которых – служить отводом для опасных токов, стекающих по специально организованной цепи. Для ее образования необходимо неразрывное соединение всех частей защитной системы, которое начинается от точки контакта корпуса заземляющего элемента и заканчивается погруженным в землю элементом заземляющего устройства (ЗУ).

Внешний контур заземления частного дома (слева). Заземление внутри помещения (справа), заземляющий проводник указан пунктирной линией.

Согласно определениям, приводимым в техдокументации, заземление это есть преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов агрегатов со специальным заземляющим контуром. Исходя из рассмотренных фактов, можно сделать вывод, что заземлением называют преднамеренный электрический контакт защищаемого оборудования с грунтом.

Как проверить наличие заземления в розетке

Чтобы узнать, есть ли заземление в доме необходимо отключить электроэнергию на вводном щитке и разобрать одну из розеток в квартире. После этого нужно визуально посмотреть, подключен ли желто-зеленый провод к соответствующей клемме на розетке:

Если к клеммам подключены только две жилы, к примеру, с синей и коричневой изоляцией (ноль и фаза), значит заземление отсутствует. Также если между нулем и заземляющей клеммой стоит перемычка, значит реализовано зануление электропроводки, что крайне опасно. Также необходимо заглянуть в этажный щиток и убедиться, что в нем есть клемма земля, что к ней приходит и отходит желто-зеленый провод.

Может конечно получится так, что в ВРУ стоит перемычка, тогда определить наличие и исправность заземления можно в розетке при помощи мультиметра. При проверке мультиметром напряжение между фазой и усиком земли должно немного отличаться от напряжения между фазой и нулем.

Еще можно проверить наличие заземления в розетке контрольной лампой, но в этом случае говорить о наличии заземления, а не зануления, будет отключение УЗО, что не всегда случается. Этот метод весьма сомнителен.

Еще признаки отсутствия заземления:

  • Ощутимое воздействие тока при прикосновении к металлическим частям бытовой техники.
  • Частый выход из строя приборов, подключаемых к домашней сети.

Что такое ток утечки и чем он опасен

Все электроприборы приводятся в действие напряжением той или иной величины. Плеер, к примеру, работает от трех вольт, фары автомобиля — от 12-ти. Бытовые приборы требуют напряжения в 220 вольт. Низкое напряжение для человека безопасно, но начиная с 36 вольт и выше оно уже представляет угрозу. Всем известно, что в бытовую розетку вилкой или скрепкой лазить нельзя — может убить. А именно в эту розетку вы и подключаете практически все бытовые электроприборы.

Если эти устройства исправны, то их эксплуатация абсолютно безопасна. А теперь представьте, что от вибрации где-то в недрах стиральной машины перетерлась изоляция на питающем проводе и оголенный металл коснулся металлического же кожуха прибора. Произошло попадание сетевого напряжения на этот самый кожух. Пока ничего серьезного не замечается — агрегат стирает, лампочки мигают. Но стоит вам коснуться корпуса машинки, как ток устремляется к вам, а через вас в землю. Вы попали под опасное для жизни напряжение со всеми вытекающими последствиями. Такая же неприятность может случиться и в том случае, если внутрь электроприбора случайно попадет вода, которая, как известно, проводит электрический ток*.

Популярные статьи  Светодиодный дюралайт

*Фактически ток утечки является более широким понятием. Ток может «утекать» не только через тело человека и необязательно в землю. В данной ситуации это несущественно.

Для чего нужно заземление

Как только вы коснетесь неисправного прибора, через вас тут же начинает идти ток

Зачем нужно заземление в квартире

Заземление необходимо для защиты электроприборов и пользователей от негативного воздействия высокого напряжения. В основном контур заземления устанавливают для обеспечения защиты пользователя бытовой техники от удара электрическим током при соприкосновении с металлическими элементами неисправного устройства.

Заземление также необходимо для работы некоторых приборов, нуждающихся в надежной защите от воздействия статического напряжения, сильных перепадов значений тока и напряжения. Современные квартиры оснащают выделенным проводом заземления (имеет желто-зеленый цвет), который подводят ко всем розеткам.

Видео описание

Про разницу между системами TN и TT – на видео:

Расшифровка аббревиатур

Первая буква говорит о способе заземления источника питания, вторая характеризует заземление потребителя.

  • T – источник (потребитель) заземлен;
  • I – токоведущие части источника изолированы от земли;
  • N – потребитель присоединен к точке заземления источника (занулен).
  • С – проводники N (нулевой рабочий) и РЕ (нулевой защитный) объединены в один общий проводник PEN;
  • S – функции проводников N и РЕ разделены.

Подвиды системы TN (TN-C, TN-S, TN-C-S) различаются по способу подключения проводников N и PE.

Для чего нужно заземление
Системы заземления в сетях переменного тока Источник zen.yandex.uz

Система TN-C

В этом случае один проводник (N и PE объединены на всем протяжении электросети) исполняет как рабочие, так и защитные функции.

Такой способ организации системы повсеместно встречается в старом жилом фонде, он прост в исполнении и экономичен. Но отсутствие отдельного защитного заземления часто приводит к короткому замыканию при аварийной ситуации (скачках напряжения). По современным нормам, отраженным в требованиях ПУЭ, система заземления TN-C запрещена для новых построек. При этом нет обязательного требования модернизировать старые (если не делается капитальный ремонт).

Система TN-S

Здесь проводники N и PE разделены, напряжения на корпусах электроприборов не появляется. Система безопасна и хорошо защищает человека, домашнее электрооборудование и здание. Основной недостаток – высокая себестоимость обустройства.

Система TN-C-S

Комбинированная система. На выходе от источника питания проводники N и PE объединены в одном проводнике. На входе в здание добавляется защитный проводник PE.

При решении вопроса, какое заземление лучше для частного дома, следует обратиться к своду ПУЭ. Он рекомендует подсистему TN-C-S как основную для большинства потребителей; она проста в организации и надежнее других защищает от пожара вследствие короткого замыкания.

Для чего нужно заземление
Отличия системы TN-C-S Источник keaz.ru

О термине простыми словами

Само понятие «заземление» происходит от слова «земля», то есть почва или грунт, назначение которых – служить отводом для опасных токов, стекающих по специально организованной цепи. Для ее образования необходимо неразрывное соединение всех частей защитной системы, которое начинается от точки контакта корпуса заземляющего элемента и заканчивается погруженным в землю элементом заземляющего устройства (ЗУ).

Внешний контур заземления частного дома (слева). Заземление внутри помещения (справа), заземляющий проводник указан пунктирной линией. Согласно определениям, приводимым в техдокументации, заземление это есть преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов агрегатов со специальным заземляющим контуром. Исходя из рассмотренных фактов, можно сделать вывод, что заземлением называют преднамеренный электрический контакт защищаемого оборудования с грунтом.

Как сделать заземление.

Заземлители делятся на искусственные и естественные.

  • Искусственные заземлители – это заземлители выполняемые специально в целях заземления людьми.
  • Естественные заземлители – это металлические объекты, находящиеся в контакте с землей, которые могут быть использованы в целях заземления: водопроводные трубы, обсадные трубы скважин и т.д.

Заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземляемую часть с заземлителем. Это могут быть стальные пластины, оцинкованные стальные пластины, медные кабеля сечением в соответствии с нормативными документами.

Естественное и искусственное заземление

Естественное заземление – это предмет или сооружение, которое имеет надежный контакт с землей в силу выполняемых им функций. К этой категории можно отнести:

  • водопроводные и отопительные трубы, проложенные непосредственно в земле;
  • любые металлические конструкции и их элементы, имеющие хороший контакт с почвой;
  • оболочки сварочных и подобных им кабелей;
  • металлические закладные и шпунты и т.п.

Естественные заземлители

В ситуации, когда такие системы найти не удается – приходится заниматься монтажом самодельных ЗУ.

Искусственным заземлением считается преднамеренно организованный электрический контакт двух тел, одним из которых является защищаемый прибор, а вторым – так называемый «заземляющий контур». Эта его составляющая представляет собой специальную распределенную (иногда – точечную) конструкцию на основе металлических стержней, размещаемых глубоко в земле.

Как правило, в качестве вертикально забиваемых электродов применяются стальные прутки диаметром до 12 мм, имеющие длину не менее 2,5 метра. Для обустройства горизонтальных перемычек, обеспечивающих электрический контакт двух тел, берутся металлические уголки 50x50x6 мм и длиной 2,5-3 метра (их можно заменить трубами диаметром порядка 6 мм и более).

Выбор конструкции

Выбор конструкции зависит от многих факторов:

  • тип грунта;
  • наличие свободной площади;
  • доступность материалов;
  • трудоемкость изготовления;
  • финансовые возможности.

Сопротивление между элементами защитного заземления и грунтом определяется состоянием почвы, количеством и свойствами электродов, глубиной их залегания. Наиболее подходящими являются суглинок, торф, влажная глина. Трудными считаются сухие песчаные и каменистые грунты. Чем глубже залегание элементов, тем лучше контакт с грунтом и ниже сопротивление.

Для нормальных почв дешевым вариантом будет классическая конструкция заземления, когда вертикальные электроды вбиваются в землю по прямой линии или в виде треугольника и соединяются между собой горизонтальными полосками с помощью сварки.

Недостатком линейного расположения является резкое ухудшение электрических свойств сооружения при повреждении любой из горизонталей. Треугольник в этом случае более надежен.

Для начала надо выбрать место для заземления. Оно должно быть недалеко от вводного щитка, но не ближе 1,5 метра от отмостки. Вертикальные элементы заземления забиваются в землю на глубину 2,5 – 3 метра. В случае треугольного размещения стороны треугольника равны такой же величине.

Популярные статьи  Как подключить двигатель к сети 220 в без конденсатора?

При линейном расположении расстояние между вертикалями делают меньше, но не ближе, чем 1,2 метра друг от друга. Слишком близкое расположение не приносит пользы, потому что ухудшаются условия для растекания тока по земле, а стоимость и трудоемкость увеличиваются.

Горизонтальные элементы располагаются на глубине 0,5 метра от поверхности и соединяются с вертикальными при помощи сварки. Никакое другое соединение не допускается действующими правилами. От ближайшего к вводному щитку угла конструкции делается отвод к дому с помощью полоски. К концу полоски приваривается болт М10, к которому подсоединяется провод или шина для ввода в щиток.

Сечение проводника:

  • медь – не менее 10 кв. мм;
  • сталь — не менее 75 кв. мм;
  • алюминий — не менее 16 кв. мм.

На месте защитного заземления нельзя сажать кусты, деревья или разбивать грядки. Будет правильнее сделать в этом месте декоративное украшение, чтобы люди там не ходили и дети не играли.

Для чего нужно заземление

Схема конструкции заземления

Установка

Первое, что необходимо сделать — это отключить питание в электрощитовой и убедиться в этом можно, подключив любой электроприбор. Далее приступаем к демонтажу старой розетки. Очистите подрозетник от пыли или остатков отделочных материалов, если случайно что-то откололось.

После того как определили кабель с фазой, на ней закрепляется один контакт мультиметра, а другим находите «землю». 220В говорит о том, что перед вами «ноль», если показатель меньше этого числа — это заземляющий провод. Также, согласно требованиям, провода обязаны отличаться по цветам, что упрощает задачу и дает возможность запомнить где какой кабель.

Для чего нужно заземление

Запомнить несложно:

  • «Земля» – окрашена в желто-зеленый цвет (либо просто отдельно желтый или зеленый). Он отводится к нижней или средней клемме;
  • «Ноль» почти всегда это синий кабель, в редких случаях он заменяется черным;
  • «Фаза» может любого другого цвета, кроме синего, желтого или зеленого. В большинстве случаев это белый, красный или коричневый.

Правила и требования к контуру заземления

Глубина забивания штырей. Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60—100 см.

Например, в Архангельске грунт промерзает зимой на 1,8 м. Штыри нужно забивать минимум на 2,8 м. Глубина также зависит от типа грунта: чем его сопротивление хуже, тем глубже должны быть штыри.

Заземление и молниезащита. Если в доме сделана молниезащита, ее желательно объединить с внутренней системой заземления. По нормам эти системы должны быть общими.

Если молниезащиту и внутреннее заземление дома объединяют, в грунте делают один контур, а не два. По сути, это две отдельные системы. Молниеотвод работает как заземлитель для внешнего сверхмощного напряжения — удара молнии. Молниеотвод собирают из толстых прутков, которые не сгорят, если по ним пропускать ток в несколько тысяч ампер. Заземление в доме работает только с бытовым напряжением, для него используют провод того же сечения, что идет в розетки.

На вводе в щиток ставят устройство защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП. Оно гарантирует, что импульс молнии от молниеотвода через объединенный контур не пройдет в дом.

Хорошие УЗИП для стандартного в частном доме трехфазного ввода стоят не менее 9000 Р.

Цены на УЗИП — устройства защиты от импульсных перенапряжений

УЗИП часто ставят и при раздельных контурах заземлений. В том числе если нет молниеотвода. Так делают, чтобы спасти проводку, в случае если молния попадет в уличные провода или в землю рядом с домом.

При объединении обе системы заземления включают в систему уравнивания потенциалов — СУП. В такой системе все металлические части конструкций дома и все металлические коммуникации подводят проводами к главной шине заземления. То есть тянут отдельный провод заземления, например, от ванной. Еще один провод — от газовой трубы, еще один — от металлического короба вентиляции и так далее.

Если СУП нет, при ударе молнии возникнет разница потенциалов и пробой между элементами молниезащиты и металлическими конструкциями. Например, молния ударит в трос-молниеприемник на крыше, а на чердаке — кабель освещения под напряжением. Если нет СУП, из-за разницы потенциалов между тросом и кабелем начнет искрить, несмотря на то, что их разделяет крыша. Может начаться пожар.

При устройстве СУП к главной заземляющей шине рекомендуют подводить:

  1. Металлические трубы коммуникаций здания: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения.
  2. Металлические части каркаса здания.
  3. Металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования.
  4. Молниезащиту.
  5. Металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Сечение провода для уравнивания потенциалов не должно быть меньше сечения жилы вводного провода.

Меры безопасности

Чтобы защитить человека от тока напряжением менее 1000 вольт, нужно проводить заземление всех металлических элементов электрического оборудования. Если человек получит травму от тока, то на его теле останется ожог. Возможны потеря сознания или остановка сердца.

Очень важно, чтобы каждая конструкция полностью отвечала требованиям безопасности, которые предъявляются для обеспечения правильной работы электросетей и предохранителей. Чтобы защитить людей от поражения током, нужно не допускать контакта с металлическими элементами электроустановки

Для этого можно провести полную изоляцию. В этом деле поможет оградительная конструкция, сооруженная вокруг электроустановки

Чтобы защитить людей от поражения током, нужно не допускать контакта с металлическими элементами электроустановки. Для этого можно провести полную изоляцию. В этом деле поможет оградительная конструкция, сооруженная вокруг электроустановки.

Опасные методы работы

В качестве заземления не следует прибегать к упрощенным способам этого вида защиты:

  • использования провода зануления;
  • заземления через трубы системы отопления.

В первом случае при исправной работе всех электроприборов нулевой проводник готов выполнить роль заземлителя.

Стоит вспомнить назначение устройства защитного отключения.

При исправной конструкции владелец электроприбора в лучшем случае получит срабатывание защитного элемента вследствие короткого замыкания. Однако при любом повреждении провода зануления фазное напряжение (220 В) окажется на корпусе.

Во втором случае система трубопроводов будет работать до тех пор, пока в многоквартирном доме часть трубы в одной из квартир не будет заменена на пластиковые аналоги. Это из-за выпадания металлической части системы отопления подведенный ток подвергнет опасности, как вас, так и ближайших соседей.

Ни в коем случае нельзя использовать газовые трубы для организации защитной системы заземления. Поскольку электрический потенциал на поверхности способен привести к разрушительным последствиям.

Для обеспечения электробезопасности розетки в доме должны быть подключены к заземляющему контуру. При организации такой системы защиты следует избегать распространенных ошибок, а прокладку контура доверьте опытному электрику.

Популярные статьи  Пот рм 016 2001 (правила охраны труда)

Что такое УЗО?

Если вас не устраивают такие способы обеспечения электробезопасности, а установить заземление не представляется возможным, то есть еще одно мощное средство способное надежно обезопасить вас от травмирующего действия электрического тока. Это устройство защитного отключения, больше известное под аббревиатурой УЗО. Оно сравнивает ток фазы с током нуля. Если ток в фазном проводе, хотя бы чуть-чуть больше тока в нулевом проводе, значит, существует утечка и часть тока возвращается на подстанцию через землю. В этом случае УЗО мгновенно отключит линию и если причиной утечки будет попавший под напряжение человек, через которого ток утекает в землю, то с ним не произойдет ничего страшного. УЗО успеет отключить ток до того как он успеет навредить человеку. Хотя несчастные случаи с участием электрического тока в домашних условиях очень редки, не стоит экономить на подобных устройствах. Ведь жизнь человека слишком дорога, чтобы пренебрегать подобной опасностью.

Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция

Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:

  • сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
  • угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
  • гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
  • штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
  • кувалда для вбивания электродов в землю;
  • перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:

  1. Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
  2. Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
  3. Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
  4. Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².

После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.

Выбор места для монтажа контура заземления

В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.

Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.

Выполнение земляных работ

После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.

Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.

Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.

Забивание заземлителей

После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².

Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м

Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу

Сварные работы

После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.

Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.

Обратная засыпка

После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.

После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.

Проверка контура заземления

После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.

Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.

Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.

Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: