Що таке заземлення. Визначення що таке захисне заземлення

Життя сучасної людини неможливо уявити без електрики. Приходячи додому, ми включаємо світло, дивимося телевізор, перемо одяг. Воно допомагає нам справлятися з усіма побутовими справами. Електрика – один з кращих друзів людини, то що таїть в собі велику небезпеку. Електричний струм не бачимо, але при контакті з людиною може нанести серйозну травму або навіть призвести до смерті. При цьому не обов’язково хапатися за оголені дроти, досить доторкнутися до корпусу несправного побутового електроприладу.

Для того щоб уникнути таких ситуацій існує захисне заземлення. Це конструкція, виконана у вигляді металевого контуру, що забезпечує з’єднання електрообладнання або електроприладу з землею, для відведення в неї електричного струму. Заземлення регламентуються правилами улаштування електроустановок (ПУЕ).

У цьому нормативному документі містяться всі вимоги до параметрів, конструкцій і способів установки заземлюючих контурів. Дані правила будуть найбільш зрозумілі тільки для тих, хто професійно пов’язаний з електрикою. Тому необхідно пояснити більш просто, що таке заземлення і для чого воно застосовується.

Навіщо потрібно заземлення з точки зору електробезпеки

Електрика є невід’ємною частиною побуту людини. Воно забезпечує нам комфортне життя і полегшує виконання безлічі справ. Але до нього не можна ставитися занадто халатно, так як ураження електричним струмом може мати серйозні наслідки. Електротравми можуть виникати не тільки через незнання і необережність, а й через несправність електроприладів.

У таких випадках металевий корпус може виявитися під напругою і при дотику до нього людина може серйозно постраждати. Тому необхідно звернути увагу на ваше заземлення в приватному будинку і квартирі, щоб уберегти себе від травми.

Саме для запобігання таких ситуацій існують спеціальні правила з електробезпеки, які передбачають захисні заходи. До них відноситься заземлення. Воно підключається в якості додаткового провідника в діючу електропроводку і з’єднується з заземлювачем, який монтується в грунт. З цього контуру в аварійних ситуаціях і буде відводитися в землю електричний струм.

Згідно з правилами улаштування електроустановок обов’язково повинно заземлюватися будь-яке електроустаткування напругою 50 В в мережі з змінним струмом і 120 В з постійним. У разі встановлення обладнання в приміщеннях підвищеної небезпеки заземлення потрібно і при більш низькій напрузі (ПУЕ п.1.7.53).

Після пошкодження ізоляції обладнання, наприклад пральної машинки її корпус опиниться під напругою, що безумовно несе небезпеку для того хто до неї буде торкатися. Однак якщо корпус буде заземлений (В будинку є заземлення) напруга дотику за рахунок стікання струму в землю буде знижено до безпечної величини. Людина, яка доторкнеться до ст. машинці відчує лише легке пощипування.

А при грамотно налагодженої захисту поява фазної напруги на заземленому корпусі будь-якого приладу повинно приводити до відключення автоматичного вимикача або УЗО в електрощиті. Таким чином, заземлення дозволяє відключити електроприлад від мережі при виникненні несправностей небезпечних для людини.

Як виглядає заземлення

Щоб зрозуміти, що таке заземлення потрібно не тільки знати його призначення, але і розуміти його пристрій. Що таке захисне заземлення і як воно влаштовано? Це питання рано чи пізно виникає у тих, хто стикається з електрикою. Насправді, ми бачимо його досить часто, просто не звертаємо уваги.

Заземлювач, безпосередньо контактує з землею, складається з трьох прутів (може бути і більше в залежності від властивостей грунту), вбитих в землю на однаковій відстані одна від одної. Вони є вершинами рівностороннього трикутника і з’єднані між собою провідником (металевою смугою).

Зовнішні частини заземлення (Шини, проводи, кабелі) мають відмінну від основної електричного кола забарвлення. На них нанесені чергуються між собою жовто-зелені смуги.

Як у будь-якого пристрою, у заземлення є свої критерії якості. Головним є опір і чим воно буде менше тим відповідно краще. Його можна поліпшити кількома способами:

  • збільшити кількість вертикальних заземлювачів (штирів);
  • збільшити глибину залягання штирів.

Так як струм завжди протікає по шляху найменшого опору, а ці методи його знижують, то якість заземлення підвищується, забезпечуючи більш якісний захист.

Ефективність роботи заземлення спільно з УЗО

Захисне заземлення є основним захистом від ураження електричним струмом. Але однієї запобіжні заходи не завжди може бути досить.

Для додаткового захисту в ланцюг встановлюється пристрій захисного відключення (УЗО). Якщо пояснювати технічною мовою, то УЗО – це комутаційний апарат, призначений для автоматичного відключення від мережі пошкодженого приладу при появі струму витоку.

Для домашнього використання слід застосовувати ПЗВ з номінальним струмом відключення не більше 30 мА – ПУЕ 1.7.50

Коли всередині електроприладу (будь до пральна машина, бойлер, комп’ютер тощо) відбувається пошкодження ізоляція і фаза потрапляє на заземлений корпус, ток починає стікати в землю. На перебіг цього струму реагує УЗО, яке миттєво спрацьовує і відключає пошкоджену прилад, тим самим залишаючи ланцюг без напруги. За зовнішнім виглядом і принципом роботи ПЗВ схоже на звичайний автомат. Тільки автомат захищає саму електричний ланцюг від великих струмів, а УЗО людини від попадання під напругу.

При установці пристрою захисного відключення в трехпроводной мережі (із заземлюючим провідником), УЗО і заземлення працюють «в команді», захищаючи від ураження електричним струмом. При виникненні фази на корпусі обладнання виникає струм витоку. УЗО відчуває його поява і відключається, припиняючи подачу електрики.

При встановленні УЗО в мережі де немає заземлення (Зазвичай це старі двопровідні мережі), воно спрацює тільки в тому випадку, якщо ви вже торкнулися корпусу, на який потрапила фаза, і через вас короткочасні пройде електричний струм. У цій ситуації УЗО МИТТЄВО відключиться, розірвавши ланцюг і, тим самим, звільнивши вас від напруги.

Захисна функція заземлення

Давайте розберемося простою мовою, що таке заземлення, як міра захисту. Функція заземлюючого контуру включає в себе 2 складові:

  1. Зменшення різниці потенціалів (напруги) до безпечного рівня між заземленим обладнанням і іншими природно заземленими предметами здатними проводити електричний струм.
  2. Відведення в землю струму витоку, що виникає, при попаданні фази на корпус обладнання.

Саме при дії другої складової вступає в роботу УЗО, час спрацьовування якого становить 0.02 – 0.03 секунди. Це означає, що пошкоджену ділянку буде знеструмлено так швидко, що майже виключається потрапляння людини під напругу при випадковому дотику до корпусу несправного приладу. Тому, для найбільш ефективного захисту, рекомендується комплексні заходи.

Робота заземлення при несправності електрообладнання

В роботі електрообладнання іноді виникають несправності. Через велике навантаження або поганого контактного з’єднання може оплавляється ізоляція, голий провід стикається з корпусом, тим самим приводячи до виникнення на ньому «фази».

Таке пошкодження небезпечно тим, що людина, випадково доторкнувшись до такого устаткування, потрапляє під напругу. У даній ситуації, в залежності від схеми ланцюга, можливо кілька варіантів розвитку подій:

Корпус не заземлений, УЗО відсутнє

Корпус пошкодженого обладнання знаходиться під напругою. Зовнішніх проявів електричний струм не має, що небезпечно дотиком до приладу людини, не підозрює про наявність напруги. Через відсутність захисту це призведе до електротравми або летального результату.

Такий варіант електропостачання є найбільш небезпечним, так як і УЗО і заземлення відсутні.

Корпус заземлений, УЗО відсутнє

Стандартні електричні схеми захищаються автоматичними вимикачами. У разі виникнення значного струму витоку вони відключаються, тим самим розриваючи ланцюг і знімаючи напругу. Є в такій схемі і підводні камені. Величина струму витоку не завжди може бути достатньою, щоб на неї зреагував автоматичний вимикач. На це може ряд причин.

Як правило, пробій ізоляції відбувається через деякий опір, через це струм витоку може становити лише кілька Ампер або десяті частки Ампера. Природно, що автомат з номіналом 16 Ампер на це не зреагує. В такому випадку захист не спрацює, або спрацює, але з великою витримкою часу.

Корпус не заземлений, УЗО встановлено

ПЗВ не може спрацювати без виникнення струму витоку, а при відсутності заземлення він протікати не буде. У цьому випадку корпус обладнання буде перебувати під напругою, до зіткнення його з людиною.

Тоді струм через тіло пройде, так як воно має природне заземлення (контакт ніг з підлогою або землею). Тільки після цього УЗО відчує витік і спрацює через 0,02 секунди. Напруга знята – ви в безпеці.

Корпус заземлений, УЗО встановлено

Дана схема є найефективнішою для захисту від ураження електричним струмом, так як кожне з пристроїв підкріплює роботу іншого. При замиканні оголені дроти на корпус обладнання, останній виявляється під напругою.

За рахунок наявності заземлення створюється схема: пошкоджений провід-корпус-заземлювач, створюючи струм витоку. На нього миттєво реагує УЗО, так як поріг чутливості становить від 10мА до 30мА.

Ссылка на основную публикацию