Если читатель обладает необходимыми знаниями и просто хочет прочитать о новинках, то лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей части.
Заземление в частном доме своими руками
Электричество может стать причиной серьезных травм, иногда даже смертельных. Для защиты от них электроприборы, особенно в металлических корпусах, должны быть заземлены, а проводка должна быть проложена по трехпроводной схеме. В жилых домах заземление выполняется коммунальной компанией, но в домах на одну семью заземление необходимо выполнить самостоятельно.
Подключение кабелей к заземляющему проводнику необходимо для многих целей, например, для защиты людей и защиты кабельной системы от перенапряжений и ударов молнии.
Повышение безопасности
Основная цель системы заземления – защитить людей от поражения электрическим током. Ни один электроприбор не работает вечно, и всегда существует вероятность того, что изоляция между внутренними частями оборудования и металлическим корпусом будет повреждена, и последний окажется под высоким напряжением.
В этом случае возможны два сценария:
- Отсутствие заземления.. оборудование будет продолжать работать, и если кто-то прикоснется к оборудованию, ток потечет по печатной плате – поврежденная изоляция – тело человека – пол, который в большинстве жилых помещений, даже если он деревянный и сухой, не является хорошим изолятором и не может обеспечить надлежащую защиту.
- С помощью заземления. Если изоляция повреждена, происходит короткое замыкание между компонентами, подключенными к фазному проводу, и землей, что вызывает перегрузку по току и отключение автоматического выключателя. Если ток недостаточен для срабатывания защиты, заземление в любом случае обеспечит отсутствие потенциала на теле, и если в системе электропроводки имеется УЗО, возникающий ток короткого замыкания приведет к срабатыванию дифференциальной защиты.
Зачем нужно заземление в частном доме: как это работает?
Заземление в частном доме считается важной частью электропроводки. Оно устанавливается для следующих целей
- Защита жильцов дома от поражения электрическим током (при прикосновении к прибору с поврежденной изоляцией электропроводки);
- Правильная эксплуатация современных электроприборов;
- Безопасная эксплуатация газовых приборов;
- Эффективная работа молниезащиты.
Принцип работы системы основан на элементарных законах физики, которые гласят, что электрический ток всегда течет в направлении наименьшего сопротивления.
Если изоляция электроприбора повреждена, ток течет (короткое замыкание) в корпус. Такая ситуация чревата множеством неисправностей и отказов, не говоря уже об опасности получить чувствительный разряд, случайно коснувшись поверхности рукой.
Описание видео
На видео ниже вы можете кратко и наглядно увидеть схему заземления частного дома, зачем она нужна и как должна выглядеть:
При наличии заземления ток распределяется с учетом величины сопротивления тела и контура заземления дома (в обратной пропорции).
Хорошо спроектированное защитное заземление создает электрическую цепь с сопротивлением гораздо меньшим, чем сопротивление человеческого тела. Ток, протекающий через тело человека, не окажет опасного воздействия, а основной заряд уйдет в землю.
Основным элементом заземления частного дома является контур заземления – ПУЭ определяет его как металлические проводники и заземляющие электроды (стержни или трубы), закопанные в землю.
Внутренняя электропроводка в соответствии с современными стандартами выполняется трехжильными проводниками (фаза + нейтраль + заземление). Защитные заземляющие проводники соединяют цепь с электрооборудованием.
Для обеспечения безопасности во время грозы используются предназначенные для этой цели ограничители перенапряжения с большим током и высоким напряжением.
Б. Назначение (цели) заземления
Заземление делится на два основных типа в зависимости от его роли – рабочее (функциональное) и защитное. Существуют также дополнительные типы, приведенные в различных источниках, такие как: "инструментальное", "измерительное", "испытательное", "радиотехническое".
Б1. Эксплуатационное (функциональное) заземление.
Это заземление точки или точек на токоведущих частях установки для обеспечения работы установки (не в целях безопасности) (ПУЭ 1.7.30).
Рабочее заземление (электрический контакт с землей) предназначено для нормальной работы электроустановки или оборудования, т.е. для его НОРМАЛЬНОГО функционирования.
Б2. защитное заземление
Это заземление, обеспечивающее электробезопасность (ПУЭ 1.7.29).
Защитное заземление обеспечивает защиту установки и оборудования, а также защиту людей от опасных напряжений и токов, которые могут возникать при неисправностях, сбоях (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и ударах молнии.
Защитное заземление также служит для защиты оборудования от коммутационных помех в сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наводимых соседним оборудованием.
- Как часть внешней системы молниезащиты в виде заземленного молниеотвода.
- как часть системы защиты от перенапряжений
- как часть системы электропитания объекта.
B2.1 Заземление как часть молниезащиты
Молния – это разряд или, другими словами, "авария", происходящая от облака к земле, когда в облаке накапливается критическое количество заряда (относительно земли). Примерами этого явления в меньших масштабах являются "пробой" (вики) в конденсаторе и газовый разряд (вики) в лампе.
Воздух является средой с очень высоким сопротивлением (диэлектриком), но разряд преодолевает его, поскольку обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Это объясняет корнеподобную структуру молнии в воздухе и частые удары молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).
Когда молния ударяет в крышу здания, она продолжает свой путь к земле, также выбирая места с наименьшим сопротивлением: влажные стены, провода, трубы, электрооборудование – тем самым создавая опасность для людей и оборудования в этом здании.
В. Качество заземления. Сопротивление заземления.
Для того чтобы заземляющий электрод правильно выполнял свою функцию, он должен обладать определенными параметрами/свойствами. Одним из основных свойств, определяющих качество системы заземления, является проводящее сопротивление (сопротивление заземления), которое определяет способность заземления (заземляющего электрода) проводить токи от устройства к земле.
Это сопротивление имеет конечные значения и в идеале равно нулю, что означает отсутствие сопротивления при передаче "вредных" токов (тем самым обеспечивая их ПОЛНОЕ поглощение землей).
В1 Факторы, влияющие на качество заземления
Сопротивление зависит в основном от двух условий:
- поверхности ( S ) электрического контакта между заземляющим электродом и землей.
- электрического сопротивления ( R ) земли, в которой расположены электроды.
B1.1 Площадь контакта между заземляющим электродом и землей.
Чем больше площадь контакта между заземлителем и землей, тем больше площадь передачи тока от этого заземлителя к земле (тем более благоприятные условия для передачи тока к земле). Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая шина имеет малую площадь контакта с асфальтом и может легко начать скользить по нему, "отправляя" автомобиль в занос. Широкая шина, даже слегка спущенная, имеет гораздо большую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая надежное сцепление и, следовательно, надежное управление.(Пример получился безграмотным. Спасибо SVlad – комментарий: habrahabr.ru/post/144464/#comment_4854521)
Увеличить площадь контакта заземляющего электрода с подложкой за счет увеличения количества электродов, соединения их между собой (суммирование площади нескольких электродов) или увеличения размеров электродов. При использовании вертикальных заземляющих электродов последний метод очень эффективен, если нижние слои заземления имеют меньшее электрическое сопротивление, чем верхние.
Описание видео
Видео о заземлении:
Читайте также:
Что будет, если перепутать фазу и заземление и как это сделать правильно?
Такое заземление, по сути, является аналогом заземления, но со всеми отличиями и особенностями, о которых шла речь. Кроме того, у заземляющей защиты есть один существенный недостаток – нет 100% гарантии. Защита может просто выйти из строя в следующих случаях:
- Если контакт нулевого проводника нарушен из-за неправильного монтажа или плохо подогнанного проводника.
- Повреждение самого кабеля.
- Если ток недостаточен для срабатывания автоматического выключателя.
С другой стороны, можно быстро организовать защиту без необходимости создания полной системы заземления. Поэтому его можно использовать, например, в качестве временной меры, пока во дворе не будет подготовлен контур заземления.
Внимание! При прокладке кабеля защитного заземления важно правильно выбрать проводники и правильно выполнить электромонтаж. В противном случае контакт проводника может легко обжечь и воспламенить изоляцию и вызвать пожар, оставив прибор незащищенным и подвергнув опасности людей.
Несколько слов об основах
Заземление – это отвод напряжения с корпуса электроприбора на землю через контур заземления. Существуют профессиональные, бытовые и случайные варианты. Оно может быть создано искусственно или возникнуть естественным образом при использовании подходящих металлических конструкций в качестве реле тока.
Заземление отличается от заземления тем, что в случае неисправности на корпусе электрический ток отводится на распределительное устройство, а не на землю. Это искусственно вызывает короткое замыкание, срабатывает предохранитель и отключает питание устройства. Основные различия между этими двумя методами можно сформулировать следующим образом:
- Заземление проводит ток на землю, в то время как нейтрализация проводит ток к распределительному устройству.
- Заземление снижает напряжение на корпусе, а нейтрализация полностью обесточивает цепь.
- Любой человек с небольшой подготовкой может выполнить заземление, но только профессионалы могут выполнять заземляющие соединения.
- Защита от заземления подходит для промышленных зданий, а заземление – для жилых домов.
Заземление в доме подходит в качестве временной меры, пока во дворе не будет установлено подходящее заземление. Заземление должно выполняться при тщательном выборе подходящих проводников и соблюдении правил электромонтажа.