Все, що обов`язково треба знати про заземлення

Заземлення. бази

Заземлення - електронне з`єднання предмета з провідного матеріалу з землею. Заземлення складається з заземлювача (провідної частини або сукупності з`єднаних між собою провідних частин, що знаходяться в електронному контакті з землею безпосередньо або через проміжну провідне середовище) і заземлюючого провідника, яка з`єднує заземлювальний пристрій з заземлювачем. Заземлювач може бути звичайним залізним стрижнем (в більшості випадків залізним, рідше мідним) або складним комплексом частин спеціальної форми.

Якість заземлення визначається значенням електричного опору кола заземлення, яке можна знизити, збільшуючи площу контакту або провідність середовища - використовуючи величезну кількість стрижнів, підвищуючи вміст солей в землі і т.д. Влаштування заземлення в Росії вимоги до заземлення і його пристрій регламентуються Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ).

Провідники захисного заземлення в усіх електроустановках, також нульові захисні провідники в електроустановках напругою до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю, в тому числі шини, зобов`язані мати буквене позначення РЕ і колірне позначення чергуються поздовжніми або поперечними смугами схожою ширини (для шин від 15 до 100 мм) жовтуватого і зеленуватого кольорів.

Нульові робочі (нейтральні) провідники позначаються літерою N та блакитним кольором. Поєднані нульові захисні і нульові робочі провідники повинні мати буквене позначення PEN і колірне позначення: блакитний колір по всій довжині і жовто-зелені смуги на кінцях.

Помилки в пристрої заземлення

Некоректні PE-провідники

Час від часу в якості заземлювача вживають водопровідні труби або труби опалення, але їх не можна використовувати в якості заземлюючого провідника. У водопроводі можуть бути непровідні вставки (наприклад, пластмасові труби), електронний контакт між трубами може бути порушений через корозію, і, врешті-решт, частина трубопроводу може бути розібрана для ремонту.

Об`єднання робочого нуля і PE-провідника

Іншим нерідко зустрічається порушенням є об`єднання робочого нуля і PE-провідника за точкою їх поділу (якщо вона є) по ходу розподілу енергії. Таке порушення може привести до виникнення досить значущих струмів по PE-провідника (який не повинен бути токонесущей в звичайному стані), також до невірних спрацьовувань пристрою захисного відключення (якщо воно встановлено). Неправильне поділ PEN-провідника

Дуже небезпечним є наступний метод «створення» PE-провідника: прямо в розетці визначається робочий нульовий провідник і ставиться перемичка між ним і PE-контактом розетки. Таким чином, PE-провідник навантаження, приєднаної до цієї розетки, виявляється сполученим з робочим нулем.

Небезпека даної схеми в тому, що на заземляющем контакті розетки, а як слід, і на корпусі приєднаного приладу з`явиться фазний потенціал, при виконанні будь-якого з наступних умов:

- Розрив (роз`єднання, перегорання і т.д.) нульового провідника на ділянці між розеткою і щитом (також далі, прямо до точки заземлення PEN-провідника);

- Перестановка місцями фазного і нульового (фазний замість нульового і навпаки) провідників, що йдуть до цієї розетки.

Захисна функція заземлення

Захисна дія заземлення засноване на 2-ух принципах:

- Зменшення до безпечного значення різниці потенціалів між заземлювальним проводять предметом і іншими провідними предметами, що мають природне заземлення.

- Відведення струму витоку при контакті заземлюється проводить предмета з фазним проводом. В вірно спроектованій системі виникнення струму витоку призводить до негайного спрацьовування захисних пристроїв (пристроїв захисного відключення - УЗО).

Таким чином, заземлення більш відмінно виключно в комплексі з впровадженням пристроїв захисного відключення. В даному випадку при більшості порушень ізоляції потенціал на заземлених предметах не перевищить небезпечних величин. Більш того, несправний ділянку мережі звучати одну дуже короткого часу (десяті соті частки секунди - час спрацьовування УЗО).

Робота заземлення при дефектах електричного обладнання Звичайний випадок несправності електричного обладнання - потрапляння фазної напруги на залізний корпус приладу внаслідок порушення ізоляції. Залежно від того, які захисні заходи реалізовані, можливі наступні варіанти:

- Корпус не заземлений, УЗО відсутнє (страшніший варіант). Корпус приладу буде перебувати під фазним потенціалом і це ніяк не буде знайдено. Дотик до такого несправного приладу може бути смертельно небезпечним.

- Корпус заземлений, УЗО відсутнє. Якщо струм витоку по ланцюгу фаза-корпус-заземлювач досить великий (перевищує поріг спрацьовування запобіжника, що захищає цей ланцюг), то запобіжник спрацює і відключить ланцюг. Найбільше чинне напруга (щодо землі) на заземленому корпусі складе Umax = RGIF, де RG? опір заземлювача, IF? ток, при якому спрацьовує запобіжник, що захищає цей ланцюг. Даний варіант недостатньо безпечний, тому що при високому опорі заземлювача і величезних номіналах запобіжників потенціал на заземленому провіднику може досягати досить значних розмірів. Наприклад, при опорі заземлювача 4 Ом і запобіжнику номіналом 25 А потенціал може досягати 100 вольт.

- Корпус не заземлений, УЗО встановлено. Корпус приладу буде перебувати під фазним потенціалом і це не буде знайдено до того часу, поки не виникне шлях для проходження струму витоку. У гіршому випадку витік станеться через людське тіло, що торкнулося відразу несправного приладу і предмета, що має природне заземлення. УЗО відключає ділянку мережі з несправністю, як з`явилася витік. Людина отримає тільки короткостроковий удар струмом (0,010,3 секунди - час спрацьовування УЗО), як правило, не заподіює шкоди здоров`ю.

- Корпус заземлений, УЗО встановлено. Це більш безпечний варіант, так як два захисних заходи взаємно доповнюють один одного. При попаданні фазної напруги на заземлений провідник струм тече з фазного провідника через порушення ізоляції в заземлюючий провідник і далі в землю. УЗО негайно виявляє цей витік, навіть якщо та дуже незначна (зазвичай поріг чутливості УЗО становить 10 мА або 30 мА), і стрімко (0,010,3 секунди) відключає ділянку мережі з несправністю. Крім цього, якщо струм витоку досить великий (перевищує поріг спрацьовування запобіжника, що захищає цей ланцюг), то може також спрацювати і запобіжник. Яке конкретно захисний пристрій (УЗО або запобіжник) відключить ланцюг - знаходиться в залежності від їх швидкодії і струму витоку. Може бути також спрацьовування обох пристроїв.

типи заземлення

TN-C

Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combine) запропонована німецьким концерном АЕГ (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) в 1913 році. Робочий нуль і PE-провідник (Protection Earth) в цій системі поєднані в один провід. Найбільшим недоліком було утворення лінійної напруги (в 1,732 рази вище фазного) на корпусах електроустановок при аварійному обриві нуля.

Незважаючи на це, на сьогодні можна зустріти цю систему заземлення в будівлях держав колишнього СРСР.

TN-S

На зміну умовно небезпечною системи TN-C в 1930-х була розроблена система TN-S (фр. Terre-Neutre-Separe), робочий і захисний нуль в якій ділилися прямо на підстанції, а заземлитель являв собою досить складну конструкцію залізної арматури.

Таким чином, при обриві робочого нуля посеред смуги, корпусу електроустановок не отримували лінійної напруги. Пізніше така система заземлення дозволила створити диференціальні автомати і спрацьовують на витік струму автомати, здатні відчути незначний струм. Їх робота і до теперішнього часу грунтується на законах Кіргхофа, згідно з якими поточний по фазному проводу струм повинен бути чисельно рівним поточному по робочому нулю струму.

Також можна стежити систему TN-C-S, де поділів нулів відбувається посеред смуги, але в разі обриву нульового проводу до точки поділу корпусу виявляться під лінійною напругою, що буде становити небезпеку для життя при торканні.

Джерело: https://nppsaturn.ru/

Що потрібно заземлювати в електроустановках

ПУЕ в питаннях і відповідях. Заземлення і захисні заходи електробезпеки

Правила і схеми підключення захисних провідників РЕ і зрівняння потенціалів

Найскандальніший питання - заземлення (занулення)