Электрическое заземление: что это такое, как работает и почему оно важно — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое электрическое заземление. Как работает система заземления. Зачем нужно заземление в электросети. Какие бывают виды заземления. Как правильно сделать заземление в доме.

Содержание

Что такое электрическое заземление и для чего оно нужно

Электрическое заземление — это важнейший элемент системы электробезопасности, который обеспечивает защиту людей и оборудования от поражения электрическим током. Но что конкретно представляет собой заземление и как оно работает?

Заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Проще говоря, это соединение электрических приборов или систем с землей.

Основные функции заземления:

Защита людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции
Отвод в землю токов короткого замыкания и перенапряжений, защита оборудования

Обеспечение нормальной работы электроустановок
Выравнивание электрических потенциалов

Таким образом, заземление играет ключевую роль в обеспечении электробезопасности и надежной работы электрооборудования. Без правильно выполненного заземления эксплуатация электроустановок недопустима.

Как работает система электрического заземления

Принцип работы заземления основан на том, что земля обладает высокой проводимостью и практически нулевым электрическим потенциалом. При правильно выполненном заземлении избыточный электрический заряд или ток утечки уходит в землю по пути наименьшего сопротивления.

Основные элементы системы заземления:

Заземлитель — металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном контакте с землей
Заземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем

Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников

При возникновении на корпусе оборудования опасного потенциала, например, из-за пробоя изоляции, ток утечки уходит через заземляющий проводник в землю. Это предотвращает поражение человека электрическим током при прикосновении к корпусу.

Как происходит отвод тока в землю

Процесс отвода тока в землю при срабатывании заземления можно описать следующим образом:

На корпусе оборудования возникает опасный потенциал
Ток начинает течь по заземляющему проводнику к заземлителю
От заземлителя ток растекается в грунте, уходя в землю
Потенциал корпуса оборудования выравнивается с потенциалом земли

Чем меньше сопротивление заземляющего устройства, тем эффективнее происходит отвод тока. Поэтому важно обеспечить хороший контакт заземлителя с грунтом и использовать проводники достаточного сечения.

Основные виды заземления в электроустановках

В зависимости от назначения и схемы выполнения различают следующие основные виды заземления:

1. Защитное заземление

Это заземление металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции. Защитное заземление обеспечивает безопасность людей, предотвращая поражение электрическим током при прикосновении к корпусу.

2. Рабочее заземление

Заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки. Например, заземление нейтрали трансформатора.

3. Функциональное заземление

Заземление точки или точек системы, установки или оборудования в целях, отличных от целей электробезопасности. Применяется, например, для уменьшения электромагнитных помех.

4. Молниезащитное заземление

Заземление, выполняемое в целях защиты зданий и сооружений от ударов молнии. Обеспечивает отвод тока молнии в землю.

Требования к выполнению заземления в электроустановках

Для обеспечения эффективной и безопасной работы заземляющих устройств необходимо соблюдать ряд важных требований:

Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать нормативных значений (обычно не более 4 Ом для электроустановок до 1000 В)
Заземлители должны быть выполнены из коррозионностойких материалов (оцинкованная сталь, медь)
Заземляющие проводники должны иметь достаточное сечение для пропускания тока короткого замыкания
Все соединения в системе заземления должны обеспечивать надежный электрический контакт
Запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами
Заземляющее устройство должно быть доступно для осмотра и обслуживания

Соблюдение этих и других требований нормативных документов позволяет создать надежную систему заземления, обеспечивающую должный уровень электробезопасности.

Как правильно выполнить заземление в частном доме

Устройство заземления в частном доме — важная задача, от которой зависит безопасность жильцов. Как же правильно сделать заземление своими руками?

Порядок выполнения работ:

Определить тип грунта и необходимое количество заземлителей
Выбрать место для размещения заземляющего устройства
Подготовить необходимые материалы и инструменты
Выкопать траншею для укладки горизонтальных заземлителей
Установить вертикальные заземлители (стержни, уголки)
Соединить заземлители горизонтальной полосой
Проложить магистральный заземляющий проводник к дому
Выполнить главную заземляющую шину в доме
Подключить все требуемые проводники к шине заземления
Провести измерения сопротивления заземляющего устройства

При самостоятельном выполнении заземления важно строго соблюдать требования нормативных документов и правила электробезопасности. В сложных случаях рекомендуется обратиться к специалистам.

Типичные ошибки при устройстве заземления

При выполнении заземления нередко допускаются ошибки, которые могут свести на нет его защитные функции. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

Недостаточная глубина заложения заземлителей
Использование в качестве заземлителей водопроводных труб
Применение проводников недостаточного сечения
Отсутствие антикоррозионной защиты заземлителей
Некачественные контактные соединения в системе заземления
Использование одного заземляющего устройства для молниезащиты и электроустановок

Чтобы избежать этих и других ошибок, необходимо тщательно изучить требования нормативных документов перед началом работ по устройству заземления. При наличии сомнений лучше обратиться к квалифицированным специалистам.

Проверка и обслуживание заземляющих устройств

Для обеспечения надежной работы заземления необходимо регулярно проводить его проверку и обслуживание. Основные мероприятия включают:

Визуальный осмотр видимых частей заземляющего устройства
Измерение сопротивления заземляющего устройства
Проверка целостности и затяжки контактных соединений
Восстановление антикоррозионных покрытий
Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами

Периодичность проверок определяется условиями эксплуатации, но не реже 1 раза в 3 года. При обнаружении повреждений или отклонений от нормы необходимо незамедлительно принять меры по устранению неисправностей.

Как измерить сопротивление заземления

Измерение сопротивления заземляющего устройства проводится специальными приборами — измерителями сопротивления заземления. Порядок измерения следующий:

Отсоединить заземляющее устройство от заземляемого оборудования
Установить измерительные электроды на определенном расстоянии от заземлителя
Подключить прибор согласно схеме измерения
Провести измерение сопротивления
Сравнить полученное значение с нормативным

Измерения должны проводиться квалифицированным персоналом с соблюдением правил электробезопасности. При превышении допустимых значений сопротивления необходимо принять меры по улучшению заземляющего устройства.

Заключение

Электрическое заземление — неотъемлемый элемент системы электробезопасности, обеспечивающий защиту людей и оборудования. Правильно выполненное заземление позволяет:

Предотвратить поражение электрическим током
Защитить оборудование от перенапряжений
Обеспечить нормальную работу электроустановок
Повысить надежность электроснабжения

При устройстве заземления важно соблюдать требования нормативных документов и регулярно проводить проверки его состояния. Только в этом случае заземляющее устройство будет эффективно выполнять свои защитные функции, обеспечивая безопасность людей и сохранность оборудования.

Заземление на даче

Электробезопасность из важнейших критериев безопасности в загородном доме или участке. Один из параметров защиты людей и животных от поражения электрическим током — защитное заземление.

Смонтировать заземление на даче можно несколькими способами: использовать естественный или искусственный заземлитель. Естественный заземлитель — это проводящая часть, которая находится в электрическом контакте с землей. Искусственный заземлитель выполняется специально для заземления.

Если у вас нет возможно использовать естественный заземлитель, то есть несколько видов материалов и элементов для монтажа искусственного заземляющего устройства.

Для дачного дома или небольшого загородного домика в целях применения материала для заземления можно использовать стальные уголки. Самый распространенный уголок- равнополочный уголок 50х50х5 и 40х40х4 мм. Уголки длиной по 2-3 метра (усредненная конструкция) — по 3 штуки в ряд или же треугольником. Уголки необходимо объединить полосой 40х4 мм. Соединение все сварные.

Необходимо подготовить траншею для горизонтального проводника . Забить стальные уголки и объединить полосой.

Согласно ПУЭ изд. 7 — «1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой BЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.»

Таким образом для создания такого заземления на даче необходимо помнить, что у вас должен быть суглинок, глина, мокрый песок, или грунт насыщенный водой удельным электрическим сопротивлением не более 220 Ом*м. Если эта величина превышена (сухой песок, каменистая местность, строительный мусор), то необходимо увеличить количество вертикальных заземлителей, а вместе в этим и длину горизонтального проводника. Или стоит применять стальные уголки большей длины, но тогда стоит вопрос о способе забивания. 2-3 метра можно забить кувалдой с уровня земли, а уголок 4-5 метров практически невозможно.

Стальной уголок и стальная полоса — это черный металлопрокат. Мы предлагаем использовать согласно ПУЭ (изд.7) «1.7.111. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными» Оцинкованные уголки и оцинкованную стальную полосу.

Самыми распространенными размерами для монтажа заземления являются — уголок стальной оцинкованный 50х50х5 мм и полоса стальная оцинкованная 40х4 мм. Размеры этих материалов соответствуют нормативной документации по заземлению. А так же прослужат намного дольше, благодаря защитному слою цинка, нанесенным горячим способом. Срок службы такого оцинкованного заземления не менее 25 лет.

Заземление — Национальная сборная Worldskills Россия

“

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения важно точно спроектировать и правильно выполнить заземление. Об этом и пойдет речь далее.

Глоссарий

Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:

Соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством для обеспечения защиты от удара электрическим током

Приспособление для разведения входящего проводника на несколько потребителей или участков

Видеолекция

Конспект

Системы заземления

Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 «Правил устройства электроустановок». Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты свои обозначения.
Система TN
Нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к ней посредством нулевых защитных проводников.
Система TN-С
Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.
Система TN-S
Система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.
Система TN-C-S
Система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.
Система ТТ
Нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
Система IT
Нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.
Выполнение заземления металлоконструкций
Техника безопасности при выполнении работ
Для защиты глаз и рук от повреждений следует использовать очки и перчатки.
Что нам понадобится
Шуруповерт с установленной битой
Устройство для обжима кольцевых наконечников
Устройство для обжима штыревых наконечников
Устройство для снятия изоляции с проводников
Набор наконечников
Кусачки
Торцевой ключ на 10 мм
Соединительный комплект для проволочного лотка
Отрезок желто‑зеленого проводника ПВ3 сечением 6 мм²
Заземление проволочного лотка
1. Протягиваем кабель через кабельный канал к лотку.
2. Зачищаем провод и обжимаем наконечником для крепления под болт.
3. Закрепляем проводник на проволочном лотке с помощью соединительного комплекта.
4. Укладываем провод в кабельный канал, заводим его в щит и отрезаем излишки.
5. Зачищаем и обжимаем провод штыревым наконечником.
6. Подключаем провод к кросс‑модулю.
Заземление корпуса и дверцы щита
1. Изготавливаем перемычку. Одну ее сторону обжимаем штыревым наконечником, а другую — кольцевым.
2. Штыревую сторону подключаем к кросс-модулю, а кольцевую часть — к корпусу щита.
3. Устанавливаем заводскую перемычку с корпуса на дверцу.
4. Закрываем крышку кросс-модуля и крышки кабельных каналов. Устанавливаем торцевые заглушки.
“
В этом уроке мы разобрались в видах защитного заземления, а также произвели заземление металлоконструкций: проволочного лотка и щита. А сейчас проверьте свои знания, выполнив небольшое задание.
Интерактивное задание
Для закрепления полученных знаний пройдите тест
Стартуем!
Функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания
~~Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении~~
Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении
Нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены
Дальше
Проверить
Узнать результат
Дальше
Проверить
Узнать результат
К сожалению, вы ответили неправильно на все вопросы
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Неплохо!
Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Отлично!
Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями
Пройти еще раз
Как работает электрическое заземление?
Дата публикации: 24 июня 2021 г. | Категория: Сообщения в блогах, Кабели и проводка | теги: электрика, заземление
Электропроводка часто требует заземления. Например, большинство автомобилей и самолетов имеют заземление. Это важный механизм безопасности, который защищает от выгибания, которое в противном случае может привести к пожару или травмам. Что такое электрическое заземление и как оно работает?
Обзор электрического заземления

Электрическое заземление — это процесс создания эффективного пути для разряда электричества. Это известно как «заземление», потому что электричество обычно направляется к земле, где оно может разряжаться. Без заземления внутри проводов или подключенных устройств может накапливаться электричество до опасного уровня. Когда это происходит, провода или устройства могут искрить. Заземление предотвращает это, обеспечивая безопасный разряд избыточного электричества.
Как работает электрическое заземление

Заземление работает, используя отрицательные электрические свойства земли. Земля, по которой вы ходите, имеет отрицательный электрический заряд. Следовательно, он способен нейтрализовать положительно заряженное электричество. Заземление позволяет лишнему электричеству отводиться через землю.
Большинство электрических систем имеют заземляющий провод. Вы можете найти заземляющий провод в автомобильных батареях, электрических розетках, бытовых приборах и многом другом. Заземляющий провод специально предназначен для соединения с землей. Из-за отрицательных электрических свойств земли она способна отводить избыточное электричество.
Электрические системы изначально питаются от электричества. Однако по мере того, как электричество проходит через них, оно может достигать опасного уровня. Вот почему большинство электрических систем заземлены. Заземление гарантирует, что лишнее электричество будет отведено. Избыточное электричество пойдет по пути наименьшего сопротивления, которым будет заземляющий провод, идущий к земле. Хотя существуют разные способы заземления электрической системы, большинство из них состоит из заземляющего провода, который соединяется либо с землей, либо с шасси автомобиля или самолета.
Комплекты заземления
Если вы ищете решение для электрического заземления, вам следует подумать о выборе комплекта заземления. Комплекты заземления состоят из всего необходимого для заземления электрической системы. Типовой комплект заземления состоит из плетеного токопроводящего провода с монтажным комплектом. Вы можете установить комплект заземления с помощью прилагаемых крепежных элементов, после чего вы можете запустить его на шасси или на землю.
В заключение
Прочитав это, вы должны лучше понять электрическое заземление и принцип его работы. Электрическое заземление — это процесс направления избыточного электричества на землю по проводу. Известный как заземляющий провод, он является важным компонентом безопасности в большинстве электрических систем. Заземляющий провод безопасно отводит лишнее электричество на землю, чтобы не вызвать травм или пожара.
Метки: электрическое, заземление
Электрическое заземление | Как работает
Когда речь заходит об электричестве, вы часто будете слышать об электрическом заземлении или просто заземлении. Например, электрический генератор скажет: «Обязательно подключите к заземлению перед использованием», или прибор может предупредить: «Не используйте без соответствующего заземления».
Оказывается, энергетическая компания использует Землю как один из проводов в энергосистеме. Планета — хороший проводник, и она огромна, так что это удобный обратный путь для электронов.
«Земля» в распределительной сети — это буквально земля вокруг вас, когда вы выходите на улицу. Это грязь, камни, грунтовые воды и так далее.
Advertisement
Если вы посмотрите на столб, вы, вероятно, сможете увидеть оголенный провод, идущий по краю столба. Это соединяет заземляющий провод антенны непосредственно с землей. У каждого столба электропередач на планете есть такой оголенный провод. Если вы когда-нибудь увидите, как энергетическая компания устанавливает новый столб, вы увидите, что конец этого оголенного провода прикручен скобами к основанию столба. Эта катушка находится в непосредственном контакте с землей после установки опоры и заглублена на глубину от 6 до 10 футов (от 2 до 3 метров) под землю. Если вы внимательно осмотрите столб, вы увидите, что заземляющий провод, идущий между столбами, прикреплен к этому прямому соединению с землей.
Точно так же рядом со счетчиком электроэнергии в вашем доме или квартире есть медный стержень длиной 6 футов (2 метра), вбитый в землю.
Заземляющие вилки и все нейтральные вилки каждой розетки в вашем доме подключаются к этому стержню. Об этом также говорится в нашей статье «Как работают электрические сети».
Воспользуйтесь приведенными ниже ссылками, чтобы узнать еще больше об электричестве и его роли в технологиях и мире природы.
Статьи по теме
Больше отличных ссылок
Театр электричества
ElectricityForum.com
U.S. DOE: Electricity
PG&E Tell Me More About Electricity
Science of Electricity
Science Hobbyist: Articles on «Electricity»
World Electric Guide
Sources
«Electricity.» Британская энциклопедия. 2008. (17 декабря 2008 г.) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/182915/electricity
Gundersen, P. Erik. Удобная книга ответов по физике. Пресс для видимых чернил. 2003.
«Майкл Фарадей». Британская онлайн-энциклопедия. 2008. (17 декабря 2008 г.) http://www.