Що таке заземлення, як воно працює і для чого призначене – простими словами

Електромережа – це основа сучасного світу. Майже вся сучасна побутова техніка працює від електрики, адже це зручний джерело енергії. Але є і зворотна сторона медалі – висока небезпека ураження електричним струмом. Без правильного підходу конструювання обладнання та проектування електричних мереж електрику наробить більше біди ніж користі. Заземлення – один із способів забезпечення безпеки.

Простими словами про заземлення

Заземлення – це комплекс рішень і пристроїв для захисту від ураження електричним струмом та забезпечення роботи захисної апаратури.

Вітчизняні електромережі мають глухозаземленою нейтраллю. Що це означає? Якщо розглянути це питання спрощено, то на електростанціях встановлюють трифазні генератори. Їх обмотки з’єднують за схемою зірки. Точка з’єднання обмоток є нейтраллю.

Якщо заземлити точку з’єднання зірки, як це показано на малюнку вище, то вийде лінія електропередач з глухозаземленою нейтраллю. Потенціал цієї точки і нейтрального проводу буде дорівнює потенціалу землі.

Заземлюючих пристроїв називають заземлювачем. Зазвичай це три металевих штиря вбиті в землю на однаковій відстані одна від одної, перебуваючи як би в вершинах трикутника, при цьому їх з’єднують між собою сталевою смугою за допомогою зварювання. Довжина штирів і їх поперечний переріз розраховується під конкретні умови і вимоги до цього об’єкта.

Далі в будівлю заводять головну заземлювальну шин і від неї прокладають провідники до електрощитів і до електроустаткування.

Заземлювальний провідник заводиться в електричний щит будинку або квартири і з’єднується з заземлення корпусу. Вона являє собою металеву смугу з Клемники. До неї підключаються земляні провідники від кожного заземленого приладу або розетки. Якщо прилад підключається не через розетку, то до нього прокладається свій заземлюючий провідник, і він підключається до спеціальної клеми, з’єднаної з корпусом.

Всі заземлюючі провідники та шини мають ізоляцію або пофарбовані смугами, що чергуються зеленого і жовтого кольорів.

По виду заземлення буває захисним і робочим. Як можна здогадатися, захисне заземлення виконує функції захисту від ураження електричним струмом, а робоче – потрібно для нормального функціонування електрообладнання.

Таким чином заземленням називають електричне з’єднання корпусу електроприладів з заземлювачем.

Чому б’є струмом

Щоб розібратися для чого потрібно заземлення, для початку розберемося в яких випадках і чому нас б’є струмом. Головне, що потрібно для протікання електричного струму – це різниця потенціалів.

Це означає, що якщо ви стоїте на підлозі і візьметеся за оголений дріт або іншу токоведущую частина руками – то струм через ваше тіло і стать стече в землю.

Увага:

Змінний струм силою всього в 50 мА вже є небезпечним для людини.

А якщо ви обома руками візьметеся за токоведущую частина і повісніте на ній не торкаючись землі, то швидше за все нічого не станеться, перевіряти це, звичайно не варто. Тому птахів не б’є струмом на проводах. Але повернемося до розмови про заземлення. Як ми вже сказали, корпусу електроприладів заземлюють. Для чого це потрібно?

Проводка та інші вузли обладнання, такі як електродвигуни, ТЕНи та інше в нормальному стані не мають контактів фази з корпусом приладу, металорукавом або бронею кабелю. Але в разі неполадок фаза може виявитися на корпусі. Це може статися при пошкодженні ізоляції обмоток двигунів і трансформаторів, пробою діелектричного шару тенів, пошкодження ізоляції сполучних проводів всередині приладу і кабельних ліній.

В результаті на корпусі виявиться небезпечний потенціал, простою мовою: корпус виявиться “під фазою”. Коли ви торкнетеся його стоячи босоніж на плитці, бетонному і навіть дерев’яній підлозі – вас вдарить струмом. У гіршому випадку, це може привести до смерті.

Найчастіше така ситуація виникає в результаті часткового виходу з ладу ТЕНів пральних машин, водонагрівальних баків, проточних нагрівачів. А особливо яскраво таке відчувається при одночасному торканні пральної машини і водопровідних і опалювальних труб, або у випадку з водонагрівальних баком, коли ви приймаєте душ або ванну вас, б’є струмом.

Остання проблема вирішується організацією системи зрівнювання потенціалів (заземленням ванни і інших металевих частин водопроводу).

Якщо корпус пошкодженого приладу заземлений – небезпечна напруга стече на землю і (або) спрацює захисний прилад – пристрій захисного відключення (УЗО) або автоматичний вимикач диференціального струму (діфавтомат). Ми вже розглядали що це за прилади й як вони працюють в статтях раніше:

Види і типи ПЗВ

Як відрізнити електронне УЗО і електромеханічне

Пристрій і принцип дії діфавтомат

Схеми підключення ПЗВ і диференціальних автоматів

Якщо корпус занулён – спрацює звичайний автомат, так як це буде коротким замиканням на корпус (нуль в даному випадку). Дифавтомати і УЗО визначають витік струму шляхом порівняння струмів фазного і нульового проводу – якщо струм в фазі більше ніж в нулі, значить струм втікає в землю, через заземлення або через тіло людини. Такі прилади спрацьовують при диференційному струмі (різниці струмів) зазвичай в 10 мА і більше.

Тому сучасний електрощит – це складний пристрій з великим набором комутаційних захисних приладів, а наявність заземлення є обов’язковим у всіх будівлях, побудованих або відремонтованих після 2003 року. Тобто в них повинна бути прокладена 3-дротова однофазная або 5-дротова трифазна електропроводка. Якщо ви хочете висловити свою думку з питань заземлення – пишіть в коментарях про це.

Олексій Бартош

Ссылка на основную публикацию