Рассматривая заземление и заземление, можно увидеть, что они имеют общую защитную функцию, но организованы по-разному.
Основные различия между заземлением и заземляющим устройством
Основным требованием к любому электроприбору является его безопасная эксплуатация. Это особенно актуально для оборудования, контактирующего с водой. Без дополнительной защиты даже небольшая электрическая неисправность (прогар изоляционного слоя, пробой между катушками электродвигателя) опасна. На корпусе неисправного устройства возникает электрический потенциал. В этом случае человек или животное, прикоснувшиеся к корпусу, могут быть поражены электрическим током. Чтобы избежать этого, были разработаны защитные меры, такие как заземление.
Искусственно созданный контакт между электроустановкой и землей называется заземлением. Его цель – снизить напряжение на корпусе электроприбора до уровня, безопасного для живых существ. В этом случае большая часть тока направляется на землю. Чтобы система заземления работала эффективно, ее сопротивление должно быть значительно ниже, чем у остальной части цепи. Это требование обусловлено свойствами электрического тока, который всегда выбирает наименьшее сопротивление на своем пути.
Обратите внимание, что заземление используется только в сетях с изолированными нейтральными точками.
Ток короткого замыкания иногда недостаточен при системе заземления с относительно высоким сопротивлением для срабатывания защитных устройств. Поэтому еще одной задачей системы заземления является увеличение тока короткого замыкания.
Типы заземляющих устройств:
- Молниезащита. Обратные импульсные токи, поступающие в систему в результате ударов молнии. Используется в молниеотводах и разрядниках.
- Эксплуатационные. Предназначены для поддержания нормальной работы электроустановок. Используется как в нормальных, так и в аварийных ситуациях.
- Защитная. Защита людей и животных от поражения электрическим током металлическими предметами в случае повреждения фазных проводников.
Техническое проектирование систем заземления
Существует несколько схем подключения с различными типами защитных и рабочих проводников:
Тип заземления обозначается первой буквой в обозначении:
- I – токоведущие части не касаются земли;
- T – нейтральная точка источника питания заземлена.
Способ заземления открытых проводников обозначается второй буквой:
- N – прямой контакт между точкой заземления и источником питания;
- T – прямой контакт с точкой заземления.
После тире следуют буквы, указывающие на способ эксплуатации защитного PE-проводника и проводника рабочей нейтрали N:
S – работа проводников обеспечивается одним PEN-проводником;
C – имеется несколько проводников.
Система TN
Система TN включает в себя подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S. Самая старая из этих подсистем, TN-C, используется в 3-фазных четырехпроводных сетях и 1-фазных двухпроводных сетях. Такие сети обычно встречаются в старых зданиях. Хотя она проста и относительно недорога, она не обеспечивает достаточного уровня безопасности и поэтому не подходит для новых зданий.
Подсистема TN-C-S используется при реконструкции старых зданий. Она применяется там, где рабочий и защитный проводники соединены на входе. Использование TN-C-S необходимо при реконструкции систем, в которых компьютерное или телекоммуникационное оборудование установлено в старом здании. Это переходный тип между TN-C и более современной подсистемой TN-S. TN-C-S – относительно безопасная и доступная система заземления.
Разница между подсистемой TN-S и другими типами этого типа заключается в расположении рабочего и нейтрального проводников. Они устанавливаются отдельно, а защитный заземляющий проводник соединяет все токопроводящие части электроустановки. Чтобы избежать дублирования, создается трансформаторная подстанция с главным заземляющим соединением. Дополнительным преимуществом трансформаторной подстанции является то, что длина кабеля от кабельного ввода в оборудование до заземляющего проводника может быть уменьшена.
Распределительный трансформатор – фаза, нулевой проводник
Для начала стоит кратко рассмотреть способы и средства подачи напряжения к розеткам в доме. Последним промежуточным звеном, с которого электричество поступает в дом, является распределительный трансформатор.
Получив три фазы от генераторов на электростанции, трансформатор понижает напряжение и по вторичной обмотке подает энергию потребителю через фазный и комбинированный рабочий и защитный (PEN) проводник.
Ноль выступает в качестве нейтральной точки, начала отсчета и служит отправной точкой для измерения характеристик напряжения. В этой точке фазные обмотки соединены в звезду. Потенциал в этой точке равен нулю. Разность потенциалов между фазой и нейтральной точкой равна фазному напряжению 230 В.
Что такое заземление нейтрали
Теперь мы можем перейти непосредственно к понятию заземления нейтрали. Начнем с определения, приведенного в правилах устройства электроустановок. Пункт 1.7.31 Защитное заземление в электроустановках до 1 кВ – это преднамеренное соединение открытых проводящих частей с незаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в трехфазных сетях, с незаземленной розеткой однофазного источника питания и с заземленной точкой источника постоянного тока для обеспечения электробезопасности.
Проще говоря, заземление установки (напр. стиральной машины) заключается в соединении ее корпуса (токопроводящей части) с нейтральной точкой трансформатора таким образом, что в случае короткого замыкания фазы на корпус в цепи возникает короткое замыкание или дифференциальный ток для автоматического защитного отключения неисправной секции (стиральной машины).
Автоматическое отключение электропитания достигается с помощью автоматических выключателей, автоматических выключателей остаточного тока или автоматических выключателей утечки на землю.
Что такое заземление: как оно устроено, как работает и каковы преимущества этой защиты?
Цель заземления – предотвратить прохождение электричества через тело человека, если по какой-то причине корпус электроприбора оказывается под напряжением. Это может произойти при повреждении изоляции кабеля. Рассмотрим пример. Кабель с поврежденной изоляцией соприкасается с металлическим корпусом микроволновой печи. Во время приготовления пищи на кухне хозяйка прикасается к незаземленному электроприбору. В результате электричество устремляется к земле, используя тело человека в качестве проводника. Результат может быть фатальным или даже смертельным.
Давайте теперь рассмотрим, для чего используется заземление и как оно работает. Тот же пример, но с использованием защиты. Требования к заземлению очень строгие. Во время измерения сопротивление контура должно быть практически нулевым, что позволяет току свободно течь на землю через шину. Законы физики не позволяют напряжению протекать через человеческое тело, которое имеет свое собственное сопротивление. У кого-то сопротивление больше, у кого-то меньше, но его наличие не оспаривается. Получается, что ток течет по пути наименьшего сопротивления, через заземлитель. Если в цепи есть автоматический выключатель замыкания на землю, он обнаружит утечку и отключит питание электроприбора.
Что такое нейтрализация электроприборов: возможные области применения
Нейтрализация электроприборов используется в тех случаях, когда невозможно установить заземление. Это может быть в том случае, если жилой дом был построен в советское время. Такие здания не имеют собственного контура и не могут быть установлены самостоятельно.
Защитное заземление – это система, которая выполняет иную задачу, чем заземление. Если последнее предназначено для отвода напряжения на землю, исключая возможность поражения током, то первое – для создания (в случае пробоя изоляции и попадания напряжения на корпус) короткого замыкания. В этом случае срабатывает автоматика и электричество отключается.
Важная информация! В современных жилых домах и частных домовладениях заземление может уже не устанавливаться. Это продиктовано соображениями безопасности жильцов. Автоматика может выйти из строя, что приведет к необратимым последствиям.
Защитное заземление требует правильной установки. Не думайте, что достаточно перемычки от нейтрального контакта внутри розетки к заземляющему контакту. Это категорически запрещено. Рассмотрим ситуацию, когда уже "перегоревший" нейтральный контакт подвергается нагрузке короткого замыкания, а автоматический выключатель еще не успел сработать. Нейтраль перегорает, устраняя короткое замыкание, но устройство остается под напряжением. Человек, надеясь, что электричество отключено (свет выключен, нейтральный провод прогорел), ищет выход и прислоняется к корпусу прибора, который все еще находится под напряжением. Результат налицо, не так ли?
Что лучше – заземление или зануление
Если есть возможность, лучше установить хорошее заземление. Эта мера обеспечит безопасность электроприборов в доме и исключит риск поражения током в случае утечки фазы в корпус. Вся сложность выполнения заземляющего соединения заключается в том, что необходимо правильно рассчитать, где лучше всего подключить защитный проводник.
Кроме того, важно понимать, что если происходит обрыв нейтралито нейтрализация не сработает. Возникает риск поражения электрическим током. С заземлением этого не произойдет, хотя со временем его цепь может стать бесполезной: сопротивление увеличится или контакт ухудшится из-за коррозии.
Как выполнить заземление
Для заземления жилого помещения вам понадобится как минимум один автоматический выключатель утечки тока на землюАвтоматический выключатель остаточного тока необходим для заземления дома. Возникновение сверхтока будет вызвано коротким замыканием, которое произойдет, если корпус водонагревателя или стиральной машины заземлен (при неисправности и утечке фазы).
Тем не менее, мы настоятельно не рекомендуем выполнять заземление самостоятельно, и вот почему:
- В случае обрыва нейтрали фаза может попасть в корпус прибора. Прикосновение к прибору в этой точке может привести к поражению электрическим током;
- Если случайно переключить ноль и фазу в пусковой панели или в сети, корпус прибора также окажется под опасным напряжением;
- Даже если нейтраль выполнена правильно, никто не может гарантировать, что она никогда не прервет работу УЗО или автоматического выключателя. Что произойдет, если при коротком замыкании не сработает защитное устройство в квартире?
В общем, перед выполнением заземления неплохо проконсультироваться с компетентным электриком. Вы же не хотите подвергать риску свою жизнь и жизнь окружающих, ведь электричество – это не то, с чем стоит шутить.
Эта статья является лишь рекомендацией и не призывает вас что-либо делать. В ней лишь описано, как работает заземление. Во всех случаях лучше всего отдавать предпочтение хорошему заземлению. заземлениеПроблем с установкой нет.