Заземление назначение: Зачем нужно заземление для дома

Зачем нужно заземление для дома

Согласно нормам техники безопасности (ТБ) любое работающее электрооборудование должно быть надёжно защищено от возможности попадания опасного потенциала на его корпус. Для выполнения этого требования все металлические и электропроводящие части оборудования должны быть электрически связаны с землёй (заземлены). Так происходит защита человека, животных и электрических приборов от случайных утечек тока.

Назначение и контролируемые параметры

Основное назначение заземления – обеспечение надёжного соединения электропроводящих частей устройств и приборов с металлической конструкцией особой формы, имеющей надёжный контакт с грунтом.

Профессионалы называют это сооружение заземлителем. Он представляет собой набор металлических заготовок (труб, отрезков арматуры или профилей), соединённых между собой методом сварки.

Надёжность функционирования такой системы зависит от общего сопротивления цепочки заземления, образуемой соединительными шинами и самой конструкцией заземлителя. Чем меньше значение этой величины – тем более безопасной будет эксплуатация оборудования или приборов, для которых предусматривается защита.

В процессе обустройства заземляющего контура подбором соответствующей формы конструкции стараются искусственно увеличить площадь контакта её элементов с землёй.

Того же эффекта удаётся достичь, если умышленно повысить процентное содержание солей в почвах, имеющих непосредственный контакт с металлическими частями заземлителя. Указанные меры способствуют снижению сопротивления стеканию тока в землю, что гарантирует надёжность работы всего контура заземления в целом.

С целью контроля значения этого показателя организуется техническое обслуживание заземляющих систем, предполагающее обязательный замер указанного параметра.

При обнаружении значительных отклонений от требований ПУЭ производится изъятие и ремонт заземляющих устройств, по окончании которого сопротивление растеканию проверяется повторно

.

Подобные же действия предпринимаются и в тех случаях, когда необходимо повысить эффективность защиты особо опасных участков электрооборудования.

Принцип работы

Принцип действия заземления заключается в снижении потенциала оказавшейся под напряжением точки соприкосновения с токопроводящей частью до уровня, безопасного для человека.

Фактически, в момент попадания опасного напряжения на корпус оборудования, близкий к нулю потенциал заземлителя переносится в эту точку и на какое-то время создаёт безопасные для работы условия.

За это время должно сработать автоматическое устройство защиты от утечек (УЗО) и окончательно отключить линию питающего напряжения, на которой возникла аварийная ситуация.

В процессе изготовления заземляющего устройства должны выполняться особые требования, обеспечивающие надёжный контакт металлических поверхностей с частицами почвы.

Для повышения электропроводности вокруг погружаемой в землю металлической конструкции заземления создаётся зона с высокой удельной проводимостью. Проводимость повышается за счёт непосредственного химического воздействия на почву. Одним из вариантов такого воздействия является применение упоминавшейся ранее соли.

Все рассмотренные меры способствуют тому, что заземлённое основание защитной конструкции обеспечивает надёжное стекание тока в почву.

Помимо преднамеренного соединения корпусов электрооборудования с заземлённой конструкцией, рассмотренный выше принцип реализуется и в ряде аварийных ситуаций, связанных с непосредственным замыканием фазы на землю.

Обустройство в частном доме

Отдельные владельцы загородного жилья нередко задаются вопросом о том, а нужно ли заземление в деревянном доме? Ответ на него можно найти в основных положениях действующих нормативов (в ПУЭ, например), где указанная защитная мера оговаривается как обязательная.

Более того, оказывается, что изготовить надёжную заземляющую конструкцию в частном доме намного проще, чем в городском многоквартирном строении.

И действительно, для обустройства заземления в загородной местности достаточно выбрать неподалёку от дома удобное для размещения заземлителя место и подвести к нему медную шину.

Сделать это в городских условиях не представляется возможным, поскольку наличие надёжного заземлителя в границах дома не предусматривается строительными нормативами (СНиП).

В указанной ситуации остаётся довольствоваться заземлением на стороне питающей подстанции, удалённой на значительные расстояния и не обеспечивающей по этой причине требуемой эффективности защиты.

Длительная эксплуатация электрооборудования в границах загородного дома без заземления чревата большими неприятностями для его хозяина. Опасность ситуации объясняется тем, что в любой момент возможно попадание высокого потенциала на металлические части бытовой техники (как правило, вследствие пробоя изоляции проводки).

Довольно часто в загородных хозяйствах используется силовое оборудование, работающее от трёхфазного источника питания, эффективное заземление питающих цепей которого считается обязательным.

Ремонт заземляющих устройств (ЗУ)

В процессе длительной эксплуатации заземления наблюдается коррозия отдельных узлов металлической конструкции и частичное отклонение электрических параметров от номинала.

Чаще всего это случается по причине разрушения защитного покрытия заземления под воздействием грунтовых солей с последующим коррозийным разрушением самого металла.

Устройство заземления в таком состоянии уже непригодно к длительной эксплуатации в качестве снижающей опасный потенциал конструкции, поскольку сопротивление поражённых ржавчиной мест существенно возрастает. Одновременно с этим снижаются токи утечки на землю, вследствие чего заземляющий контур теряет часть своих защитных свойств.

Любой специалист в подобной ситуации вправе заявить, что такое устройство нуждается в капитальном ремонте, предполагающем замену его поражённых частей на новые детали.

При этом возможен вариант, согласно которому часть разрушенных элементов заземления и мест сварки может быть восстановлена без их замены. Для этого необходимо проделать следующие операции:

• сначала обнаруженные следы ржавчины на металлических частях заземления тщательно очищаются посредством наждачной бумаги или химическим путём;
• вслед за этим очищенные от ржавчины места обезжириваются растворителем подходящего типа;
• после высыхания растворителя на поверхность металла наносится слой грунтовки ГФ-18;
• и в заключении, когда грунтовка полностью просохнет – подготовленные поверхности окрашиваются защитной эмалью чёрного цвета.

При использовании химических методов очистки на поражённые места накладывается кусочек мягкой ткани, смоченный в специальном растворе, предназначенном для удаления следов коррозии.

По завершении ремонта вся конструкция заземляющего контура подвергается контрольному обследованию, в процессе которого производится измерение его электрического сопротивления.

Для этих целей используются специальные контрольные устройства, называемые измерителями заземления (тип М416).

Область применения таких приборов распространяется не только на устройства заземления. С их помощью можно контролировать любые низкоомные цепи, а также с высокой точностью определять коэффициент удельного сопротивления грунта в точке заземления (ρ).

Техническое освидетельствование систем заземления

В целях контроля текущего состояния УЗ его конструкция периодически проверяется на предмет соответствия характеристик нормативным требованиям.

Указанная проверка предполагает проведение следующих операций:

• визуальный осмотр открытых частей устройства;
• обследование контактов между отдельными составляющими контура заземления;
• измерение его активного сопротивления;
• выборочное обследование размещённых в земле частей заземлителя со вскрытием грунта в этих местах.

В случае необходимости при испытаниях УЗ специалистами измеряется напряжение прикосновения и другие параметры распределительных заземляющих цепей.

Помимо этого, в комплект эксплуатируемого УЗ должен входить паспорт, в котором обязательно указывается дата ввода изделия в эксплуатацию, его рабочая схема, а также информация о текущем техническом состоянии системы.

Визуальное обследование открытых частей УЗ, как правило, проводится в соответствии с заранее утверждённым графиком ТО.

Для устройств, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, а также подвергающихся постоянным механическим воздействиям периодичность проведения таких проверок должна оговариваться особо.

Подводя итоги всему сказанному, можно отметить следующую особенность работы конструкции заземления. С целью повышения эффективности защиты от поражения электричеством в питающих цепях обязательно наличие заземляющего устройства. Оно реагирует на малейшие утечки тока на землю через тело человека.

При этом связка «заземление плюс зануление» металлических корпусов приборов и оборудования позволяет достичь высокой эффективности защиты. Устройство заземления обеспечивает мгновенность отключения питания при случайном повреждении или пробое изоляции.

Назначение заземления, отличие заземления от зануления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Отличие заземления от зануления

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током. Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

Рассмотрим пример, в котором обеспечивается защита электроустановки с помощью зануления.

Как видно из рисунка при пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание реагируют защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Рассмотренные выше примеры дают возможность сделать вывод что:

— заземление осуществляется защиту снижением напряжения прикосновения.

— зануление осуществляется защиту отключением электроустановки от сети.

Наверняка у вас возникал вопрос в каких случаях выполняют защиту заземлением, а в каких занулением. Применение в разных случаях заземления и зануления вызвано разными системами заземления электроустановок. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются пять систем заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Зануление используют в качестве защиты в таких системах, в которых присутствует PEN, PE или N проводник. Это сети с глухо заземленной нейтралью, TN-C, TN-S и TN-C-S.

Заземление применяют в электроустановках с системами заземления TT и IT.

Рассмотренные выше способы заземления и зануления больше подходят для применения в промышленных электроустановках на производстве. Более детально рассмотреть подключение и монтаж заземления для бытовых электроустановок можно здесь: заземление в квартире и заземление в частном доме.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

185. Защитное заземление. Назначение, принцип действия и область применения.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение защитного заземления – устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при замыкании на корпус.

Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по назначению к потенциалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000В с любым режимом нейтрали.

 

 

Рис.1 Принципиальные схемы защитного заземления:

а – в сети с изолированной нейтралью до 1000В и выше

б – в сети с заземленной нейтралью выше 1000В

1 – заземленное оборудование;

2 – заземлитель защитного заземления

3 – заземлитель рабочего заземления

r_в и r_о – сопротивления соответственно защитного и рабочего заземлений

I_в – ток замыкания на землю

 

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя – металлических проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

Данный тип заземляющего устройства применяют лишь при малых значениях тока замыкания на землю и, в частности, в установках напряжением до 1000В, где потенциал заземлителя не превышает допустимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта.

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что его одиночные заземлители размещают по контуру площадки, на которой находится заземляемое оборудование, или распределяют по всей площадке по возможности равномерно.

Безопасность при контурном заземлителе обеспечивается выравниванием потенциала на защищаемой территории путем соответствующего размещения одиночных заземлителей.

Внутри помещений выравнивание потенциала происходит естественным путем через металлические конструкции, трубопроводу, кабели и подобные им проводящие предметы, связанные с разветвленной сетью заземления.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях  с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током, а также в наружных установках заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42В переменного и выше 110В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности – при напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного тока. Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от назначения установки.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные – находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром 3…5см и стальные уголки размером от 40*60 до 60*60мм и длиной 2,5…,м.

В качестве естественных заземлителей можно использовать: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии. Естественные заземлители обладают, как правило, малым сопротивлением растеканию тока, и поэтому использование их для целей заземления дает большую экономую. Недостатками естественных заземлителей является доступность их неэлектротехническому персоналу и возможность нарушения непрерывности соединения протяженных заземлителей.

В начало

Для чего служит заземление? Определение, фото, видео

Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 571 Опубликовано 27.02.2016 Обновлено 27.02.2016

Если обычного человека спросить, для чего нужно заземление, то ответ будет примерно таким: «Чтобы током не ударило». Приведённая формулировка правильно характеризирует предназначение данного устройства, но она является неполной.

Помимо обеспечения защиты человеческого организма от поражения электрическим током, у заземления есть и другие функции, о которых будет рассказано ниже. Для начала нужно понять значение данного термина, расшифровав определение, данное одной из важнейших книг в профессии электрика, которая называется «Правила Устройства Электроустановок», сокращённо ПУЭ:

Для простого обывателя данная сухая формулировка мало что значит, поэтому ниже будет поэтапно расписано значение каждого слова.

Расшифровка терминов

Многие люди представляют себе заземление в виде металлического штыря, закопанного в земле, с тянущимся от него проводом, идущим к электрощиту.

На самом деле, металлическая конструкция, закапываемая в грунт, является заземлителем, а совокупность заземлителя и подключенных к нему проводов называется заземляющим устройством (ЗУ).

на рисунке изображены составные части заземления

Как видно из определения ПУЭ, заземление – это, прежде всего процесс, выполнение которого должно обеспечивать электротехническую защиту людей и оборудования.

Говоря о заземляемом оборудовании, как о защите от поражения, подразумевают защитное заземление. Термин «электрическое соединение» означает подключение при помощи проводников.

Точкой сети может быть место соединения с ЗУ как токонесущего проводника, так и защитного провода, экрана или брони кабеля.

провод заземления или точка соединения ЗУ к контуру заземления

Электроустановкой называют совокупность аппаратов, машин, оборудования, конструкций, сооружений, помещений, предназначенных для генерации, трансформации, распределения и передачи электроэнергии, а также для преобразования в другие типы энергии.

Назначение заземления

Вышеописанная терминология пока не дает ответ на вопрос, зачем необходимо заземление, но приближает к пониманию сути вещей. Интуитивно понятно, что напряжение на заземлённых точках пребывающего в нормальном состоянии оборудования будет равным нулю.

Удельные сопротивления некоторых грунтов

Идеальное заземление должно обладать бесконечно малым сопротивлением ЗУ, чтобы обеспечивать падение напряжения до нуля при бесконечно больших значениях пропускаемых токов.

Иными словами, идеальное заземление обеспечивает зануление любых возникающих в заземлённой точке потенциалов. На практике сопротивление заземления (очень важная характеристика) – зависит от площади контакта заземлителя, характера окружающих его грунтов, их влажности, солёности, плотности.

Также немаловажную роль играет поперечное сечение заземляющих проводов, которое согласно ПУЭ не должно быть меньше 6мм². Падение напряжения на заземлённом металлическом корпусе электроприбора при замыкании на него фазного провода будет зависеть от сопротивления заземления и максимально возможного тока в цепи.

Таким образом, должно быть обеспечено снижение до безопасного для жизни и здоровья уровня разности потенциалов между заземляемым электрооборудованием и землёй.

Совокупная защита заземляющих устройств и предохранителей

Естественно, что одно только заземление не может обеспечить безопасную жизнедеятельность человека, даже, если бы оно было идеальным – ведь тогда в электрических цепях электрооборудования, при повреждении изоляции токонесущих проводов произойдёт короткое замыкание, которое неминуемо приведёт к возгоранию, если не принять дополнительные защитные меры в виде применения предохранителей и автоматических выключателей.

Поэтому, помимо снижения до безопасного значения разности потенциалов, заземление должно обеспечивать ток утечки, достаточный для того, чтобы сработали автоматы защиты и предохранители.

Поскольку нулевой провод электросети имеет достаточно малое сопротивление, и к тому же его заземляют как на трансформаторной подстанции, так и повторно по пути прохождения, то связка заземление плюс зануление корпусов оборудования даёт лучшие результаты, обеспечивая быстрое срабатывание защиты в случае пробоя изоляции.

Система заземления tn-c-s

Если сопротивление заземления достаточно высокое, то защитный автомат может не сработать за короткий период времени. В этом случае необходимо применить устройство защитного отключения, моментально реагирующее на очень малые токи утечки.

Заземление и зануление в системах энергоснабжения

Заземлять каждый корпус электроприбора невыгодно, и нет возможности обеспечить надлежащее качество заземлителя в различных условиях.

Поэтому заземление электрооборудования и бытовой техники осуществляется при помощи линий электропередач, которые имеют, в зависимости от системы, защитный заземляющий провод PE (protect earth – защита землёй). Таких систем электроснабжения, имеющих провод заземления всего три:

1. устаревшая TN-C, где PE и рабочий ноль N совмещены в одном проводе PEN;
2. TN-S, где PE и N соединены только в контуре заземления трансформатора и больше нигде не контактируют;
3. TN-C-S, PE и N совмещены до точки разделения, после которой больше не соединяются.

TN означает заземлённая нейтраль, S – разделённый, C – совмещённый. В системе TN-C защитные функции, которые должно выполнять заземление осуществляет зануление PEN проводом корпусов электроприборов.

Данная схема не является безопасной, поэтому была упразднена, а на смену ей пришли системы энергоснабжения TN-S и TN-C-S, обеспечивающие более безопасную электротехническую защиту при помощи дополнительного заземляющего провода PE.

Обозначение проводников

Заземление электросетей многоквартирного дома по данным схемам должны выполняться исключительно специалистами.

Собственноручно заземлённый защитный провод

Ответом на вопрос, как сделать заземление самостоятельно будет система ТТ, где не надо выполнять работ по разделению PEN, достаточно установить индивидуальное заземляющее устройство и соединить его с шиной PE.

Поскольку сопротивление кустарного заземлителя будет больше, чем заземление плюс зануление, то обязательным условием является применение УЗО, которое отреагирует на возникший ток утечки и отключит питание.

На неофициальном уровне можно договориться со службами энергоснабжения о самостоятельном разделении PEN провода на вводном распределительном устройстве частного дома.

В данном случае осуществляется заземление и зануление главной заземляющей шины, с последующим разделением PEN на рабочий N и защитный PE провод.

Осуществляя подобный электромонтаж, всегда нужно помнить важное правило – недопустимо использовать в качестве заземляющего устройства трубопроводы коммуникаций, это может быть смертельно опасным как для членов семьи, так и для соседей. Изготовляют заземлитель из металлопроката различной формы профиля, монтаж осуществляют электросваркой.

Плакат сечение проводников , материал заземления

Обязательно нужно проконсультироваться со специалистом, и попросить его потом измерить сопротивление получившегося заземлителя, которое не должно превышать 30 Ом.

Заземлённое неэлектрическое оборудование

Термин защитное заземление применяется не только по отношению к электрооборудованию. Очень часто заземляют металлические конструкции, которые в принципе не имеют ничего общего с электротехникой, и не соприкасаются с изоляцией кабелей, которая может повредиться.

Например, стальные поручни эстакад и галерей должны быть заземлены, также как и различные трубопроводы и даже металлическая ванна в санузле. Возникает резонный вопрос, зачем требуется заземление данных конструкций, если их функции далеки от использования электроэнергии?

Ответ заключён в том, что опасные потенциалы могут возникнуть не только при пробое изоляции. Очень большим электромагнитным воздействием обладает разряд молнии, происходящий на расстоянии сотен метров, при котором на металлических поверхностях индуцируется опасная разница потенциалов.

Принцип молниезащиты от вторичных проявлений молний (первичный – это прямое попадание) состоит в том, что при помощи системы уравнивания потенциалов (СУП), соединённой с заземлением, наведённые в проводниках токи стекают в землю. Также СУП, установленная в ванной, защищает от статического электричества, возникающего при трениях молекул воды в потоке.

Система уравнивания потенциалов

 

Наведённое молнией, также как и статическое перенапряжение может достигать нескольких киловольт, чего достаточно для возникновения искры, что является критически опасным для трубопроводов и объектов хранения жидких, газообразных, пылеобразных горючих, легко воспламеняемых, взрывоопасных веществ.

Поэтому нормативные требования по заземлению к таким объектам являются максимальными

Применение заземляющих устройств в радиоаппаратуре

В электронике заземление применяют для подавления влияния электромагнитных помех, защищая от них электронные цепи путём помещения их в заземлённый корпус, выполняющий роль экрана.

Подобное экранирование осуществляется и для чувствительных проводов при помощи оплётки кабеля. Но не стоит путать заземление с термином «земля», означающим условное принятие нуля потенциала в некотором узле цепи.

В радиопередающей технике заземление служит для улучшения эффективности излучения стационарной антенны, которое достигается увеличением емкости между излучателем и противовесом (землей).

устройство, принцип действия и назначение

Электричество – лучший друг и злейший враг человека. Безусловно, сейчас представить без него жизнь практически невозможно. К сожалению, не обошлось и без плохих моментов, таких как поражение электрическим током. Вас может ударить током, если вы коснетесь не только оголенной токоведущей части, но и безобидного с виду корпуса электроприбора. В этой статье мы постараемся объяснить простым языком, что такое заземление и для чего оно предназначено. Кроме того мы рассмотрим, что такое дифавтомат и УЗО и для чего их используют.

Определение понятия

Если сказать кратко и простыми словами, то:

Заземление – это устройство, которое защищает человека от поражения электрическим током, если всё электрооборудование соединено с землей. В аварийной ситуации опасное напряжение «стекает» на землю.

Защита – основное назначение заземления. Оно заключается в подключении дополнительного, третьего заземляющего проводника в проводку, который соединен с таким устройством, как заземлитель. Он, в свою очередь, имеет хороший контакт с землей.

Заземление бывает рабочим и защитным по назначению. Рабочее нужно для нормального функционирования электроустановки, защитное нужно для обеспечения электробезопасности (предотвращения поражения электрическим током).

Обычно заземление (заземлитель) выглядит как три электрических прута вбитых в землю, на одинаковом расстоянии друг от друга, расположенных в углах равностороннего треугольника. Эти пруты соединены между собой металлической полосой. Вы могли видеть такие пруты около домов и сооружений.

Также вы могли заметить, что на стенах многих зданий внутри или снаружи закреплены металлические полосы, иногда выкрашенные желтыми и зелеными чередующимися полосами – это заземляющая шина, она тоже соединена с заземлителем. Заземляющая шина нужна для того, чтобы не тянуть от каждой электроустановки заземляющий провод.

Третий проводник обычно соединяется с корпусом электрических приборов, обеспечивая защиту от появления на нем опасного напряжения. В кабелях он обычно имеет меньшее сечение, чем соседние «рабочие» жилы и другой цвет изоляции – желто-зеленый.

О том, какие виды заземления бывают, вы можете узнать из нашей отдельной статьи: https://samelectrik.ru/osnovnye-tipy-sistem-zazemlenija.html

Требования к заземлению

Требования к защитному заземляющему контуру заключаются в следующем:

1. Заземлены должны быть все электроустановки, в том числе металлические дверцы электрошкафов и щитов.
2. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом в электроустановках с заземляющей нейтралью.
3. Необходимо использовать системы уравнивания потенциалов.

Мы разобрались что такое заземление, теперь поговорим о том для чего оно нужно.

Почему человека бьёт током

Рассмотрим две типовых ситуации, когда вас бьет током:

1. Стиральная машинка исправно выполняла свою работы, а когда вы захотели её отключить – почувствовали, что её корпус «щипает» вас. Или еще хуже, когда вы к ней прикоснулись – вас серьезно «дёрнуло».
2. Вы решили принять ванну, включили воду, взявшись за кран, вы почувствовали такое же действие электричества – пощипывание или сильный удар.

И та и другая ситуация решается подключением заземления к корпусам приборов и всех металлических частей в ванной комнате и установкой УЗО или дифференциального автомата на вводе электроэнергии в дом или на группу потребителей.

Как работает заземление

Для начала разберемся, почему на корпусе стиральной машинки или другого электрооборудования появилось опасное напряжение. Всё достаточно просто – изоляция проводников по какой-то причине испортилась или повредилась и поврежденный участок касается металлического корпуса какой-то из деталей оборудования.

Если заземление или зануление электрооборудования отсутствует, то при касании человеком поврежденного прибора может возникнуть напряжение прикосновения (разность потенциалов на поверхности между точками касания). При нахождении рядом с поврежденным оборудованием может возникнуть шаговое напряжение (разность потенциалов между ступнями, соприкасающимися с землей). Напряжение прикосновения и шаговое напряжение могут иметь опасное для человека значение. Чтобы уменьшить их значение до безопасной величины, применяется защитное заземление.

Для человека опасны даже такие маленькие значения как 50 мА – такой ток может привести к фибрилляции желудочков сердца и смерти.

Так вот принцип работы заземления заключается в следующем: к заземлителю подключаются корпуса всех электроприборов, дополнительно устанавливается УЗО. В случае возникновения опасного напряжения на корпусе заземление всегда притягивает опасный потенциал к безопасному потенциалу земли и напряжение «стекает» на заземление.

Для чего применяются УЗО и дифавтоматы

Простое заземление устройств – это хорошо, но еще лучше обеспечить дополнительную защиту. Для этого придумали устройство защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы.

Дифавтомат – это устройство, которое в своём корпусе объединяет УЗО и обычный автоматический выключатель, так вы сэкономите место в электрощите.

УЗО – реагирует только на токи утечки. Принцип его работы такой: оно сравнивает количество тока через фазный и через нулевой провод, если часть тока утекла на землю, то оно моментально реагирует, отключая цепь. Их отличают по чувствительности от 10 до 500 мА. Чем чувствительнее УЗО, тем чаще оно будет срабатывать, даже при незначительных утечках, но не стоит устанавливать слишком грубое УЗО для дома.

Принцип работы защищенной цепи простым языком:

Когда на корпус заземленного электрооборудования попадает фаза, между фазным проводом и корпусом начинает протекать ток. Тогда УЗО замечает, что по фазному проводу прошел ток, часть тока куда-то делать и по нулевому проводу вернулся меньший ток, после чего эта цепь обестачивается. Так вы защищены от удара током.

Если установить УЗО в двухпроводной электроцепи без заземляющего проводника и где-то появится возможность утечки тока, оно сработает только после того как вы коснетесь этого места и ток утечет на землю через вас. В таком случае вы тоже будете в безопасности.

Также рекомендуем просмотреть видео, на котором более подробно рассказывается, для чего нужно заземление электроприборов:

Это и все, что мы хотели рассказать касаемо данного вопроса. Теперь вы знаете, что такое заземление, когда и как оно устанавливается и для чего служит. Надеемся, информация была изложена для вас понятно и доступно!

Переносное заземление: назначение, устройство, применение

Переносное заземление — это защитное устройство, предназначенное обеспечить безопасную работу в электроустановках. На обесточенные участки установки, на которой будут проводить ремонтные работы, устанавливается заземляющее устройство. Это нужно для того, чтобы предотвратить случайную подачу напряжения на выведенный в ремонт участок и исключить появление наведенного напряжения. При случайной подаче напряжения на подготовленный участок происходит короткое замыкание и защитное оборудование разрывает цепь питания, тем самым защищая ремонтников от поражения электротоком. Во время короткого замыкания напряжение стремится к нулю, а ток к бесконечности. Ниже мы рассмотрим устройство, назначение и область применения переносного заземления.

Устройство

Изготавливается из гибкого, медного кабеля, без оплетки, с устройствами для крепления типа струбцины с изолирующими ручками для перемыкания фаз и подключения к заземляющей шине. Бывают как для трехфазных устройств, конструктивно объединение четырех заземлителей в одно устройство, так и раздельно к шине земли и фазе.

Выглядит переносное заземление так, как на фото:

Конструкция зажимов позволяет их установку с помощью специальной изолирующей штанги. Объединение жил в трехфазном заземлителе производится опрессовкой или сваркой, допускается болтовое соединение, но жилы должны быть лужены тугоплавким припоем в месте обжима. Просто крепление пайкой не допускается, поскольку токи короткого замыкания могут разогреть место соединения и разрушить целостность устройства.

Наглядно увидеть, что собой представляет переносное заземление и как его правильно использовать, вы можете на видеоуроке ниже:

Обзор ЗПП-15

Предъявляемые требования

Кабель и крепления переносного устройства должны выдержать ток короткого замыкания и динамические нагрузки. Зажимы обеспечивать надежный контакт, быть термостойкими. Сечение жил для установок до 1000 Вольт не меньше 16 мм. Выше 1000 вольт жилы не меньше 25 мм.

При напряжениях выше 6 кВ сечение жилы будет 120 мм и выше, что не практично и тяжело. Поэтому разрешается устанавливать несколько заземлений рядом, суммарно набирая нужное сечение.

Использовать провод в изоляции для жил заземления запрещено поскольку изолирующий слой затрудняет вовремя обнаружить повреждение жил проводника и уменьшение расчетного сечения, что может привести к выгоранию заземлителя.

Расчет сечения

Рассчитать необходимое сечение жилы можно по упрощенной формуле:

S = (Iуст √tф) / 272

где:

• Iуст – установившийся ток короткого замыкания. А;
• tф – фиктивное время, сек;

При расчетах заземления для распределительной устройства одного напряжения, tф берут самое большое значение времени сработки реле защиты электроустановки. В сетях с заземленной нейтралью, сечение жилы рассчитывают по току КЗ одной фазы.

Порядок установки и снятия

Установка производится на обесточенном участке токоведущих шин со стороны, с которой возможна подача напряжения. Перед установкой указателем проверяют отсутствие на токоведущих шинах напряжения, и после этого производится установка переносного заземления. Первым делом крепятся зажимы на нулевую шину или заземленную конструкцию, а после поочередно на фазные.

Устанавливать заземление необходимо с помощью изолированной штанги, применив защитные средства, одев боты и рукавицы, как показано на картинке:

Если участок, на котором производится работы, отделен коммутационными аппаратами, или производятся работы с разборкой шин, заземление накладывается с двух сторон от места проведения работ, чтобы исключить наводку напряжения от рядом пролегающих токоведущих шин.

Установка переносного заземления производится с пола или земли, подъем на еще не заземленное оборудование запрещен без повторной проверки отсутствия напряжения. Снятие переносного заземления производится в обратном порядке. Сначала снимаются зажимы с токоведущих шин, потом снимается проводник с заземленного элемента или нулевой шины. Снимать переносное заземление необходимо с помощью изолированной штанги и защитных средств. После снятия перемычек запрещено дотрагиваться к шинам без защитных средств, поскольку на них может наводиться напряжение.

На видео примерах ниже наглядно демонстрируется, как установить переносное заземление:

Последовательность установки заземлителя

Работа с ВЛ

Помните, производство работ в электроустановках производится по наряд-допуску, в сопровождении наблюдающего, с инструктажем перед началом работ, согласно действующим инструкциям по ТБ и правилам технической эксплуатации.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, что такое переносное заземление, как установить его и какие требования предъявляются к сечению проводника. Надеемся, информация была для вас полезной и понятной.

Будет интересно прочитать:

описание, принцип действия и назначение, схемы подключения и отличия,

Во время эксплуатации электроприборов необходимо использовать заземляющие устройства. В соответствии с назначением, возможно использование защитного и рабочего заземления. Первый вид позволяет обеспечить нормальную работу оборудования, а второй предназначен для защиты людей. Эти виды мер безопасности имеют различное назначение и принцип работы.

Защита электрооборудования

Рабочее (функциональное) заземление — соединение с землей определенных точек токоведущих частей электрооборудования. Чаще всего это нейтральные точки обмоток трансформаторов и генераторов. Для реализации этого вида защиты используются надежные проводники либо специальные устройства, например, пробивные предохранители. Основной задачей рабочего заземления является предотвращение замыканий и сбоев в работе электроустановок.

Согласно правилам техники безопасности, эти виды защиты от электротока не могут совмещаться. Дело в том, что токи помех (например, атмосферные разряды) могут накладываться на протекающие в электроцепи. В результате оборудование может быть повреждено, а защитное заземление не будет выполнять свои функции. Также следует помнить, что показатель сопротивления функционального не должен превышать 4 Ом.

Защитное заземление

Благодаря электрическому соединению металлических конструкций оборудования промышленного и бытового назначения с землей повышается безопасность его эксплуатации. Этот способ защиты людей от поражения электротоком называется защитным заземлением. Даже если в цепи используются специальные автоматические устройства, скорость их работы не позволяет полностью обезопасить человека.

Принцип работы

Если фазный провод коснется металлической конструкции оборудования, то его корпус окажется под напряжением. Если этот вид защиты был организован правильно, то создается электроцепь с низким сопротивлением. В результате этот путь станет для тока более предпочтительным, прикосновение человека к корпусу окажется безопасным. Так кратко можно описать принцип действия защитного заземления.

Основные функции:

1. Защита обеспечивается даже в ситуации, когда опасное напряжение на корпусе было образовано токами индукции, а не коротким замыканием.
2. Использование глухозаземленной нейтрали позволяет получить при коротком замыкании длительные импульсы с большой амплитудой, способствующие срабатыванию защитной автоматики.
3. Заземляющий проводник способен обеспечить надежную защиту оборудования при попадании в него молнии.

Последняя функция не является целевой и носит второстепенный характер. Основное назначение защитного заземления — обеспечение безопасности людей во время работы на оборудовании.

Схемы подсоединения

Для выбора оптимального варианта защиты следует разобраться в схемах организации заземления, а также их преимуществах и недостатках. Первый вид — глухозаземленная нейтраль (тип TN). Эта схема используется в бытовом и промышленном электрооборудовании, предназначенном для работы в сетях до 1 кВ. Для ее реализации нейтральный провод источника питания соединяется с заземлителем. Затем к общему проводнику подключаются корпус, экран и шасси.

Наибольшей популярностью пользуются три схемы, обозначающиеся соответствующей буквой:

1. C — проводник выполняет одновременно защитную и рабочую функцию. Схема предельно проста в реализации, но при разрыве электроцепи теряет свои защитные свойства.
2. S — применяется два отдельных нулевых провода. Стоимость схемы несколько выше, но ее надежность существенно увеличивается.
3. C-S — комбинация двух предыдущих систем. При ее использовании необходимо принять меры по предотвращению механического повреждения защитных проводников, иначе схема перестанет выполнять свою функцию.

На воздушных линиях электропередач используется схема ТТ. К источнику питания подключается глухозаземленная нейтраль, а энергия передается по четырем проводникам. На стороне потребителя монтируется автономная система защиты, к которой и подключается оборудование.

Еще одна схема реализации этого вида защиты — схема IT. Она активно применяется в исследовательских центрах, так как позволяет дополнительно устранить паразитные электрические наводки. Для уменьшения показателя сопротивления приходится сокращать длину проводника. Решается эта задача с помощью создания по периметру объекта специального заземляющего контура.

Категории заземлителей:

1. Искусственные — изготавливаются специально для создания защитного заземления и не должны покрываться лакокрасочными материалами. Допускается использование в роли заземлителя электропроводящего бетона.
2. Естественные — электропроводящие части сетей и коммуникаций строений, находящиеся в контакте с землей.

Такая классификация носит условный характер, так как в любом случае для обеспечения безопасности людей используются металлические части здания, расположенные в земле. Рекомендуется создавать защитное заземление с помощью естественных заземлителей. Однако для решения поставленной задачи запрещено применять трубопроводы, подающие горючие вещества.

Назначение и устройство защитного заземления существенно отличается от функционального, поэтому их нельзя совмещать. Подробно вопросы организации защиты оборудования и людей от воздействия электротока изложены в особом документе «Правила устройства электроустановок».

Электрическое заземление — PetroWiki

Электрическое заземление можно разделить на системное заземление и заземление оборудования.

Требования

Требования к заземлению системы подробно описаны в Natl. Электротехнический кодекс (NEC) , * Глава. 2, Статья 250. ^[1]

Системное заземление

Заземление системы включает в себя заземление нейтрали источника питания, так что устройства защиты цепи быстро и эффективно устранят неисправную цепь из системы.

Заземление оборудования

Заземление оборудования включает в себя заземление нетоковедущей токопроводящей части электрооборудования и корпусов, в которых находится электрооборудование, в целях безопасности персонала.

Назначение

Заземление оборудования — очень важный аспект электрической системы. Заземление электрооборудования имеет две цели:

• Чтобы люди в зоне действия не подвергались опасному электрическому шоку
• Для обеспечения пропускной способности по току, которая может принимать ток замыкания на землю, не создавая опасности возгорания или взрыва

Для защиты персонала от поражения электрическим током все корпуса, в которых размещены электрические устройства, которые могут оказаться под напряжением из-за непреднамеренного контакта с электрическими проводниками под напряжением, должны быть эффективно обоснованным.Если корпус заземлен надлежащим образом, паразитное напряжение будет снижено до безопасного уровня. Если корпуса не заземлены должным образом, может существовать опасное напряжение, которое может быть фатальным для обслуживающего персонала.

Молниеотводы, установленные в электрических системах, не могут работать удовлетворительно, если они не заземлены должным образом. При повышенном статическом напряжении или ударах молнии молниеотводы замкнут накоротко напряжение выше нормы на землю. Если молниеотводы не заземлены должным образом, повышенное напряжение попадет на обмотки трансформаторов, управления и / или двигателей, что приведет к отказу компонентов.

Трудности

Получение удовлетворительного основания может вызвать некоторые трудности. Устья скважины обычно можно рассматривать как отличный источник заземления через обсадную трубу. Штанги заземления могут варьироваться от приемлемых для умеренно влажных почв до очень непригодных для сухих почв. По возможности используйте устье для заземления вторичной электрической системы. При отсутствии устья можно использовать заземляющие стержни.

Проект

При проектировании системы электрического заземления учитывайте следующее:

1. В целях безопасности персонала заземлите все устройства вторичной электрической системы на устье скважины или правильно установленные заземляющие стержни.Сюда входят бак трансформатора, корпус выключателя, блок управления двигателем и корпус двигателя.
2. Заземлите до устья скважины или правильно установленных заземляющих стержней всех вторичных молниеотводов. Используйте разные провода для заземления вторичных оболочек и молниеотводов. Провод, заземляющий молниеотводы, должен быть непрерывным, непрерывным кабелем длиной не менее 6-го провода.
3. Первичные молниеотводы также должны быть заземлены на первичное заземление энергосистемы общего пользования, а не на вторичное заземление или устье скважины.
4. Не подключайте электрические провода статического электричества или заземление трансформаторных соединений к устью скважины. При подключении к устью скважины это может отрицательно повлиять на катодную защиту обсадных труб скважин и насосно-компрессорных труб. Эта часть электрической системы может включать в себя открытые линии на многие мили и множество заземлителей, которые могут повлиять на коррозию производственного оборудования. Заземлением для этой части системы должны быть заземляющие стержни или площадки заземления, расположенные в нижней части опор электросети.Другим удовлетворительным основанием являются пробуренные скважины или сооружение для этой цели заземляющих матов на электроподстанции.
5. Если возможно, установите заземляющие стержни в каждом месте для каждого отдельного заземляющего провода, идущего к устью скважины. При обслуживании скважин возможно удаление устьевых грунтов. Когда сервисные работы будут завершены, повторно подключите эти устьевые площадки.
6. Не подключайте заземление телефонных сетей к массе двигателей. Асинхронные двигатели могут генерировать гармонические напряжения, которые могут вызывать шум в телефонах, если они имеют общую землю.

* Natl. Электрический код и NEC являются зарегистрированными товарными знаками Natl. Fire Protection Assn. Inc., Куинси, Массачусетс, 02269.

Список литературы

1. ↑ NFPA 70, Natl. Электрический кодекс (NEC). 2005. Куинси, Массачусетс: NFPA.

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Электрические системы

Электрораспределительные системы

Коэффициент мощности и конденсаторы

Классификация опасных зон электрических систем

Двигатели переменного тока

Асинхронные двигатели

Синхронный двигатель

Технические характеристики двигателя

Характеристики двигателя NEMA

Электроприводы переменного тока

Кожухи двигателей

PEH: электрические_системы

Какова цель электрического заземления?

Для чего требуется электрическое заземление?

Электрическое заземление — одна из наиболее важных мер безопасности при управлении электричеством — это практика подключения электрического устройства к земле с помощью провода, чтобы направить излишки электричества от вас, пока вы используете устройство, в землю.Это помогает предотвратить получение электрошока при контакте с устройством.

Как выглядит заземление

При правильной установке заземления (также называемого заземлением) вы не сможете увидеть большую часть используемого оборудования. Это связано с тем, что заземляющие стержни или пластины будут закопаны глубоко в землю и подключены к электрическому устройству через провод различной длины, в зависимости от количества электрического заряда, который должен пройти через провод в землю.

Использование заземления

— Защита рабочих, которые регулярно контактируют с электрическими устройствами, которые могут вызвать у них электрошок.
Для поддержания постоянного напряжения устройства в исправной фазе. Это в случае возникновения неисправности в одной из фаз.

— В системах электрической тяги, а также в системах связи заземление работает как обратный провод.

— Неисправные электрические устройства часто дают утечку электричества, что может вызвать пожар, если его не перенаправить безопасно.

— Хорошая цепь заземления с низким значением импеданса гарантирует быстрое устранение неисправностей в электрическом тракте. Если неисправности остаются в системе в течение длительного времени, они могут представлять серьезную угрозу стабильности системы.

— Многие современные электронные устройства генерируют форму «электрического шума», который может вызвать повреждение устройства и снизить его эффективность, если устройство не заземлено должным образом.

— Устройства защиты от перенапряжения лучше работают при правильном заземлении.

Результаты плохого заземления

Если заземление не выполнено должным образом, это может вызвать ряд проблем.

— Неправильное заземление приводит к тому, что в оборудовании создается более высокий потенциал, который может даже проходить через изоляционное оборудование, которое вы используете для работы с устройством, и достигать вашей кожи.

— Это может вызвать задержку устранения неисправностей, что приведет к недостаточному протеканию тока.

— Он вызывает повторяющиеся поражения электрическим током каждый раз, когда вы работаете на машине.

— Опасность пожара, вызванного утечкой электричества, возрастает в геометрической прогрессии.

— Это может привести к снижению эффективности работы машины.

Общие практики правильного заземления

Заземление — это деликатный процесс, который должен выполняться опытными профессионалами. Для эффективного заземления необходимо соблюдать несколько правил.

— Провод, используемый для заземления, должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать любые неисправности, которые могут возникнуть при плавлении из-за деформации.При выборе проводника следует учитывать две вещи: размер потенциального повреждения и продолжительность его прохождения через проводник.

— Соединения, которые вы используете между электрическим устройством и заземляющим проводом, должны иметь правильный тип соединения и температурные ограничения для создания надежного пути с низким сопротивлением для прохождения электричества в землю.

— Удельное сопротивление почвы играет важную роль в обеспечении эффективного заземления. Вы должны позаботиться о том, чтобы выбрать тип почвы, который предлагает самое низкое доступное удельное сопротивление, чтобы иметь надежно низкое сопротивление заземления.

В таких условиях необходимо обратить особое внимание на образование наледи в зоне заземления из-за влажности почвы и погодных условий. Мороз грунта увеличивает удельное сопротивление почвы на несколько порядков, и это необходимо учитывать при проектировании структуры почвы.

— Место заземления необходимо выбирать с осторожностью. В местах, которые принимают много посетителей в течение дня, выше вероятность того, что кто-то случайно коснется заземляющего стержня и получит электрошок.

— Другими факторами, которые следует учитывать при разведке мест для заземления, являются средняя температура окружающей местности, влажность почвы, опасная возможность контакта любого типа водоема с чувствительным оборудованием.

Если вы хотите получить более подробные сведения о тренингах по электрическому заземлению и технике безопасности, свяжитесь с профессионалами NTT. Там вы найдете обширные ресурсы и углубленные семинары, которые расширят ваши знания в области электротехники и управления!

Для получения дополнительной информации о национальном трансфере технологий или любой из наших программ щелкните здесь: http: // www.nttinc.com или http://www.nttinc.com/seminar-list-catalog/.

Важность «заземления» электрических токов

Люди сделали несколько поистине замечательных открытий в области электричества, и одним чрезвычайно важным уроком стала важность заземления электрических токов. Электричество принесло людям бесчисленные преимущества, но по-прежнему остается одним из самых смертоносных элементов, доступных в нашей повседневной жизни. Если вы уже не заземлили свои электрические системы, вы сильно рискуете, не сделав этого.

В электрической цепи есть так называемый активный провод, по которому подается питание, и нейтральный провод, по которому этот ток передается обратно. Дополнительный «заземляющий провод» может быть присоединен к розеткам и другим электрическим устройствам, а также надежно подключен к заземлению в коробке выключателя. Этот заземляющий провод представляет собой дополнительный путь для безопасного возврата электрического тока в землю без опасности для кого-либо в случае короткого замыкания. Если короткое замыкание все же произошло, ток прошел бы через провод заземления, что привело бы к срабатыванию предохранителя или срабатыванию автоматического выключателя — результат гораздо более предпочтительный, чем смертельный удар, который мог бы произойти, если бы ток не был заземлен.

Важность заземления электричества

Вот 5 основных причин, почему заземление электрического тока так важно.

1. Защита от электрической перегрузки

Одной из наиболее важных причин заземления электрических токов является то, что оно защищает ваши приборы, ваш дом и всех в нем от скачков электричества. Если по какой-либо причине ударит молния или в вашем доме возникнет скачок напряжения, это вызовет в вашей системе опасно высокое электрическое напряжение.Если ваша электрическая система заземлена, все это избыточное электричество уйдет в землю, а не поджарит все, что подключено к вашей системе.

2. Помогает направлять электричество

Заземление вашей электрической системы означает, что вы упростите направление энергии прямо туда, где вам это нужно, позволяя электрическим токам безопасно и эффективно проходить через вашу электрическую систему.

3. Стабилизирует уровни напряжения

Заземленная электрическая система также облегчает распределение нужного количества энергии во все нужные места, что может сыграть огромную роль в обеспечении того, чтобы цепи не были перегружены и взорваны.Земля является общей точкой отсчета для многих источников напряжения в электрической системе.

4. Земля — ​​лучший проводник

Одна из причин, по которой заземление помогает обезопасить вас, заключается в том, что земля является таким отличным проводником и потому, что избыток электричества всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления. Заземляя свою электрическую систему, вы даете ей куда-то, кроме вас, — возможно, спасая вашу жизнь.

5. Предотвращает повреждения, травмы и смерть

Без должным образом заземленной электрической системы вы рискуете сжечь любые подключенные к вашей системе приборы, которые не подлежат ремонту.В худшем случае перегрузка питания может даже вызвать возгорание, что может привести не только к значительной потере имущества и данных, но и к физическим травмам.

Хотите несколько советов по электробезопасности для вашего дома?

Как работает заземление?

Понятно, что заземление электрических работ — это разумный ход, но как это работает?

В большинстве домов система электропроводки постоянно заземлена на металлический стержень, вбитый в землю, или металлическую трубу, идущую в дом из подземной системы водоснабжения.Медный проводник соединяет трубу или стержень с набором клемм для заземления на сервисной панели. В системах электропроводки, в которых используется электрический кабель, покрытый металлом, металл обычно служит заземляющим проводом между розетками и сервисной панелью.

В системах электропроводки, в которых используется кабель в пластиковой оболочке, для заземления используется дополнительный провод. Поскольку электричество всегда ищет кратчайший путь к земле, при возникновении проблемы, когда нейтральный провод оборван или оборван, заземляющий провод обеспечивает прямой путь к земле.Благодаря этому прямому физическому соединению земля действует как путь наименьшего сопротивления, не позволяя человеку стать кратчайшим путем и получить серьезное поражение электрическим током.

Как узнать, заземлен ли ваш ток?

Обычно вы можете определить, заземлена ли ваша электрическая система, проверив розетки. Если они принимают вилки с тремя контактами, ваша система должна иметь три провода, один из которых является заземляющим.

Точно так же заземляемый прибор снабжен трехжильным шнуром и трехконтактной вилкой.Третий провод и контакт обеспечивают заземление между металлическим корпусом устройства и заземлением системы электропроводки.

Советы по безопасности

При работе с приборами убедитесь, что вы:

• Не прикасайтесь к прибору, если изоляция его шнура начала стираться в том месте, где он входит в металлический каркас. В этой ситуации контакт между металлическим проводом тока и металлической рамой может вызвать электричество во всем приборе, а прикосновение к прибору может вызвать скачок тока через вас.
• Осматривайте, обслуживайте и организуйте ремонт проводов в местах, где они входят в металлическую трубу, в прибор или в местах, где кабели, проложенные в стене, входят в электрическую коробку.

Лучшее, что вы можете сделать для создания безопасной электрической системы, — это обеспечить заземление всей системы и непрерывность цепи заземления.

Заземление вашей электрической системы — это умный и простой способ сделать ее намного безопаснее, а также защитить от вполне реальной возможности иметь дело с колебаниями в электроснабжении.Если вы хотите защитить все свои важные активы, будь то дома или в офисе, а также позаботиться о здоровье и безопасности всех, кто вас окружает, выясните, заземлена ли ваша электрическая система, а если нет, обратитесь в Платиновые электрики сегодня на платине 1800 (1800 752 846).

Если вы все еще не уверены в важности заземления электричества или просто не уверены на 100%, правильно ли заземлена электрическая система в вашем доме, попросите местного электрика проверить проводку дома или в офисе.Помните, что если вам нужно что-то изменить, не пытайтесь сделать это самостоятельно, всегда безопаснее, чтобы профессионалы проводили обновления за вас.

Если вы хотите получить дополнительные советы по безопасности дома или в офисе, обязательно посетите нашу страницу по безопасности или пройдите бесплатную консультацию на нашем веб-сайте.

Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование?

Что такое заземление?

Термин «заземление» обычно используется в электротехнической промышленности для обозначения «заземления оборудования» и «заземления системы».Заземление оборудования означает соединение заземления с нетоковедущими проводящими материалами, такими как кабелепровод, кабельные лотки, распределительные коробки, кожухи и корпуса двигателей.

Что такое заземление и почему мы заземляем систему и оборудование? (на фото: заземляющий электрод и проводник; кредит: nachi.org)

Заземление системы означает соединение заземления с нейтральными точками токоведущих проводов , такими как нейтральная точка цепи, трансформатор, вращающееся оборудование или система, либо монолитная, либо с токоограничивающим устройством.

На рисунке 1 показаны два типа заземления.

Рисунок 1 — Система заземления (щелкните, чтобы развернуть диаграмму)

Что такое система с заземлением?

Это система, в которой по крайней мере один провод или точка (обычно средний провод или нейтральная точка обмоток трансформатора или генератора) намеренно заземлены либо жестко, либо через полное сопротивление (стандарт IEEE 142-2007 1.2).

Типы системного заземления, обычно используемые в промышленных и коммерческих энергосистемах: твердое заземление , заземление с низким сопротивлением, заземление с высоким сопротивлением и незаземленное .

Какова цель заземления системы?

Заземление системы или преднамеренное соединение фазного или нейтрального проводника с землей используется для цели управления напряжением относительно земли или земли в предсказуемых пределах. Он также обеспечивает прохождение тока, что позволит обнаружить нежелательное соединение между проводниками системы и землей [замыкание на землю].

Что такое замыкание на землю?

Замыкание на землю — это нежелательное соединение между проводниками системы и землей .Неисправности заземления часто остаются незамеченными и наносят ущерб производственным процессам растений. Выключение питания и повреждение оборудования, замыкания на землю нарушают поток продукции, что приводит к часам или даже дням потери производительности.

Необнаруженные замыкания на землю представляют потенциальную угрозу здоровью и безопасности персонала. Замыкания на землю могут привести к угрозам безопасности, таким как сбои в работе оборудования, возгорание и поражение электрическим током.

Замыкания на землю вызывают серьезные повреждения оборудования и ваших процессов.Во время неисправности оборудование может быть повреждено, а процессы прекращены, что серьезно повлияет на вашу прибыль.

Вопросы и ответы

ВОПРОС №1 — У меня есть максимальная токовая защита. Нужна ли мне дополнительная защита от замыкания на землю?

Защита от перегрузки по току будет действовать для прерывания цепи на токи, для которых она была разработана и настроена на работу. Однако некоторые замыкания на землю, особенно дуговые замыкания низкого уровня, вызовут значительные повреждения и создадут источник возгорания, даже не достигнув уровня, необходимого для срабатывания устройства защиты от сверхтока.

ВОПРОС № 2 — Есть ли опасность при эксплуатации незаземленной системы на 480 В на старом производственном предприятии? Следует ли заземлить систему?

Основная опасность при работе незаземленной системы 480 В заключается в том, что при замыкании на землю единственной индикацией, которая у вас будет, являются три лампочки. Напряжение на незаземленных фазах увеличится до 480 В по отношению к земле, напряжение на заземленном проводе составит 0 В относительно земли .

В этой системе единственный способ указать наличие замыкания на землю — это когда два индикатора имеют большую яркость, чем индикатор неисправной фазы. Чтобы определить место замыкания на землю, вы должны включить каждый выключатель фидера до тех пор, пока все три индикатора снова не загорятся с одинаковой яркостью.

Как только это будет сделано, продолжите работу по этому фидеру, пока не найдете неисправность . Звучит очень легко сделать, но в реальном мире оказывается очень сложно.

Установка обычно не заземляется, потому что она работает постоянно, и следует избегать изоляции из-за замыкания на землю ! К сожалению, это означает определение места замыкания на землю.Единственный способ определить место замыкания на землю — это включить и выключить выключатели фидера.

Это то, чего вы пытаетесь избежать. Таким образом, в конце концов, замыкание на землю остается в системе, потому что нет простого способа его локализовать. Это опасно, потому что любое обслуживание, выполняемое в системе в заземленном состоянии, зависит от полного линейного потенциала по отношению к земле.

Хорошая новость в том, что решение есть! Незаземленные объекты можно легко преобразовать в объекты с заземлением с высоким сопротивлением, а обнаружение и локализация замыкания на землю могут быть выполнены без прерывания подачи электроэнергии.

ВОПРОС № 3 — Какое воздействие, если таковое имеется, на движущееся оборудование, спроектированное для установки с плавающим заземлением или незаземленной вторичной обмоткой, оказывает на установку, имеющую систему с истинным заземлением? На мой взгляд, это не должно иметь значения, но я могу ошибаться.

В вашем случае (от незаземленной системы к глухозаземленной) нет, не имеет значения. Однако, если бы вы пошли другим путем (от SG к системе UNG), то да, это имело бы значение. Во время нормальной работы это, скорее всего, не имеет значения.

Однако во время замыкания на землю это произойдет. В незаземленной системе напряжение поврежденной фазы падает до потенциала земли (или ~ 0 В) , а неповрежденные фазы повышаются до межфазного напряжения относительно земли.

Например, система 480 В будет иметь фазное напряжение ~ 277 В между фазой и землей во время нормальной работы, поэтому она должна работать надлежащим образом. Однако при замыкании на землю на одной фазе ее напряжение повышается до 0 В , а на двух других фазах повышается с 277 В до 480 В, фаза-земля.

Так как этого не происходит в системе с глухим заземлением, все, что рассчитано только на 300 В фаза-земля, взорвется , например TVSS, VFD, счетчики и т. Д.

ВОПРОС № 4 Какое напряжение вы бы прочитали если вы подключили провода от L1, L2 или L3 к земле 460-вольтовой трехфазной системы питания переменного тока, подключенной по схеме Y?

Если система с Y-соединением надежно заземлена , вы увидите 266В между линией и землей . Если система с Y-соединением не заземлена или заземлена с высоким сопротивлением, и в системе нет замыкания на землю, вы также читаете 266V.В случае неисправности одной фазы, неисправная фаза будет показывать низкое напряжение около 0, а две другие фазы будут показывать около 460 В.

Ссылка // Заземление через сопротивление — вопросы и ответы отраслевых экспертов от iGard

Общие сведения об электрическом заземлении и принципах его работы

Заземление — это принцип электричества, который иногда ставит в тупик домовладельцев. Чтобы понять его важность для домашней системы электропроводки, важно знать кое-что о природе потока электроэнергии.

Что такое электрическое заземление?

Заземление предлагает наиболее эффективный и безопасный путь избыточного электричества от устройства к земле через электрическую панель. Электрическое заземление — это резервный путь, который обычно используется только в случае неисправности в системе электропроводки.

Некоторые основы электричества

Электрический ток в системе электропроводки вашего дома состоит из потока электронов в металлических проводах цепи. Ток имеет две формы: отрицательный и положительный заряд, и это заряженное электрическое поле создается огромными генераторами, эксплуатируемыми коммунальной компанией, иногда за много сотен миль от них.Именно этот поляризованный заряд фактически составляет поток электрического тока, и он достигает вашего дома через обширную сеть высоковольтных служебных проводов, подстанций и трансформаторов, покрывающих ландшафт.

Отрицательная половина заряда — это «горячий» ток. В системе электропроводки вашего дома горячий ток обычно передается по черным проводам, а белые нейтральные провода несут положительный заряд. Оба набора проводов входят в ваш дом через основные служебные провода коммунального предприятия, проходят через вашу электрическую панель обслуживания и проходят бок о бок через каждую цепь в вашем доме.

Физика электрического потока сложнее, чем можно передать большинством простых объяснений, но по сути, электричество стремится вернуть свои электроны на «землю», то есть разрядить свою отрицательную энергию и вернуться к равновесию. Обычно ток возвращается на землю через нейтральные провода в электрической системе. Но если произойдет какой-то сбой в пути, горячий ток может вместо этого протекать через другие материалы, такие как металлические или деревянные конструкции, металлические трубы или легковоспламеняющиеся материалы в вашем доме.Это то, что может произойти в ситуации короткого замыкания, из-за которой возникает большинство электрических пожаров и ударов. Короткое замыкание — это когда электричество выходит за пределы проводов, по которым оно должно протекать, другими словами, когда оно проходит по более короткому пути к земле.

Домашняя система заземления

Чтобы предотвратить эту опасность, электрическая система вашего дома включает в себя запасной план — систему заземляющих проводов, проложенных параллельно горячему и нейтральному проводу. Он обеспечивает альтернативный путь прохождения электрического тока в случае выхода из строя системы горячих и нейтральных проводов, по которым обычно протекает ток.Если, например, проводное соединение ослабнет или грызун прогрызет провод, система заземления направит паразитный ток обратно на землю по этому альтернативному пути, прежде чем он может вызвать пожар или поражение электрическим током.

Заземляющий путь обычно образован системой неизолированных медных проводов, которые подключаются к каждому устройству и каждой металлической электрической коробке в вашем доме. В стандартном кабеле NM с оболочкой этот неизолированный медный провод включен вместе с изолированными проводящими проводами внутри кабеля. Оголенные медные заземляющие провода заканчиваются заземляющей шиной на вашей главной сервисной панели, и эта заземляющая шина, в свою очередь, подключается к заземляющему стержню, вбитому глубоко в землю за пределами вашего дома.Эта система заземления обеспечивает путь с наименьшим сопротивлением, по которому электричество возвращается обратно к земле, если разрыв в системе электропроводки позволяет электричеству «просачиваться» из предпочтительной системы черных и белых проводов цепи.

В большинстве домашних систем электропроводки свидетельство системы заземления можно увидеть на каждой розетке, где третья круглая прорезь на лицевой стороне розетки представляет собой заземляющее соединение. Когда заземленный прибор подключается к такой розетке, его круглый заземляющий штырь теперь напрямую подключается к системе неизолированных медных заземляющих проводов внутри электрических цепей дома.

Не во всех домах есть эта тщательно продуманная и полная система заземления, образованная сетью неизолированных медных проводов. Хотя такая система заземления является стандартной в домах с автоматическими выключателями, которые соединены кабелем NM с оболочкой, старые системы проводки, установленные до 1965 года, могут быть заземлены через металлический кабелепровод или металлический кабель, а не через оголенные медные заземляющие провода. И даже более старые системы, установленные до 1940 года, могут вообще не иметь заземления. Так обстоит дело с проводкой с ручкой и трубкой, где нет никаких путей заземления.Многие старые системы уже были обновлены, и это хорошая идея, если ваша проводка относится к более старому поколению. Одним из признаков того, что ваша проводка устарела, является то, что в розетках есть два разъема, а не три. Это указывает на то, что розетки могут быть не заземлены.

Встроенная защита

Ваша домашняя электропроводка также включает в себя другие защитные устройства, которые помогут предотвратить катастрофу. Автоматические выключатели или предохранители защищают и контролируют каждую отдельную цепь. Автоматические выключатели или предохранители выполняют две функции: они защищают провода от перегрева в случае их перегрузки из-за протекания через них слишком большого электрического тока; они также обнаруживают короткое замыкание и срабатывают или «взрывают», чтобы мгновенно остановить прохождение тока при возникновении проблем.В случае короткого замыкания или замыкания на землю внезапное снижение сопротивления вызывает неконтролируемое протекание тока, и автоматический выключатель реагирует на это отключением.

Наконец, довольно распространенная практика заключается в том, что металлические водопроводные трубы в вашем доме также подключаются к заземляющей дорожке. Это обеспечивает дополнительную защиту в случае контакта электричества с этими металлическими трубами. Часто это заземление обеспечивается заземляющим проводом, прикрепленным к металлической водопроводной трубе рядом с водонагревателем или там, где водопроводная линия входит в ваш дом.

Заземление прибора

Мало того, что ваша домашняя электропроводка имеет систему заземления для безопасности, но и многие съемные приборы и устройства тоже. Электроинструменты, пылесосы и многие другие устройства намного безопаснее, если у них есть третий контакт на вилке шнура, форма которого соответствует круглому отверстию заземления на розетке. Наличие этого третьего контакта указывает на то, что в приборе есть система заземления, и важно, чтобы они были подключены к заземленным розеткам.Известно, что некоторые люди отрезали заземляющий штырь на вилке прибора, чтобы он подходил к розетке или удлинителю, не имеющим гнезда для заземления. Это чрезвычайно опасная практика, которая может привести к поражению электрическим током в случае короткого замыкания внутренней проводки устройства.

Переходники

Большинство людей знакомы с адаптерами вилки, чем позволяют вставлять вилки с тремя контактами в розетки с двумя гнездами. Важно отметить, что они обеспечивают защиту от заземления. ТОЛЬКО , если гибкий провод или металлическая петля на адаптере правильно прикреплены к крепежному винту на выходной крышке, И , если этот винт крышки присоединен к металлической коробке. И , если эта металлическая коробка правильно заземлена.Это ни в коем случае нельзя точно сказать, поэтому адаптеры с тремя на два слота следует использовать с большой осторожностью, если вообще использовать. Лучшее решение — вставлять вилки с тремя контактами только в заземленные розетки с тремя гнездами.

Если заземленная розетка невозможна, как в старой проводке, некоторая защита обеспечивается путем установки розетки GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) в этом месте. GFCI обнаружит замыкания на землю и отключит питание до того, как утечка тока может вызвать проблемы.Однако важно отметить, что использование GFCI на самом деле не создает пути заземления; это просто делает незаземленную розетку более безопасной.

Конечно, не все приборы и съемные устройства имеют трехконтактную вилку с заземлением, и они по-прежнему безопасны в использовании, поскольку обычно имеют конструкцию с двойной изоляцией, которая сводит к минимуму риск коротких замыканий.

Основы заземления электрических систем

Заземление, или заземление, является фундаментальной проблемой для правильной работы электрических систем и устройств.Однако мало кто понимает этот вопрос или причину его использования.

Заземление — это огромная тема, полная стандартов, практических правил, заблуждений, сюрпризов и некоторого волшебства. Правила заземления довольно сложны и порой кажутся неясными.

В этой вводной статье обсуждаются основные принципы заземления, дается обзор основных приложений заземления и закладывается основа для изучения этих приложений от первого до последнего.

Что такое заземление?

При анализе электрических установок вы часто будете встречать термины «заземление», «заземление» и «заземление».Есть несколько формальных определений этих терминов в разных стандартах и ​​кодексах. Однако, как следует из названия, заземление — это соединение электрической системы, электрических устройств и металлических корпусов с землей. Это также известно как заземление, то есть соединение с землей.

Несмотря на то, что незаземленные электрические системы действительно существуют — либо потому, что они исключены из заземления по правилам, либо по эксплуатационным причинам — большинство массивов так или иначе заземлены.

Является ли земля проводником электричества?

Хотя и не самый лучший, да, заземление — это электрический проводник.Он используется для передачи токов повреждения, сигналов и радиоволн.

Распространение земной волны особенно важно в низко- и среднечастотной части радиоспектра. Есть подземные низкочастотные радиоантенны, которые были разработаны в первые дни 20 века. Это электрическое свойство становится видимым, когда молния распространяется от Земли и обратно.

Заземление. Изображение любезно предоставлено Pixabay.

Также важно знать, что иногда предполагается, что земля как проводник имеет нулевой потенциал и используется в качестве эталона при многих измерениях напряжения.

Заземление энергосистемы очень важно, так как большинство неисправностей связано с заземлением. Кроме того, он играет основную роль в защите своих компонентов, а также в обеспечении безопасности оператора. Для крепления электрической системы к земле используются различные методы заземления. Давайте теперь посмотрим на каждый тип.

Заземление системы

Заземление системы относится к пределу определенных значений напряжения на землю в каждой части электрической системы.Он соединяет токопроводящую точку электрической системы с землей, то есть нейтраль трансформаторов и вращающегося оборудования, а также линии.

Заземление нейтрали

Искусство и наука нейтрального заземления имеют первостепенное значение в этом анализе. Появился выбор методов заземления нейтрали в трансформаторах и вращающемся оборудовании для управления частотой отказов и переходных помех, улучшая непрерывность работы. Основные типы заземления нейтрали:

• Незаземленный: Заземление не выполняется специально, но система заземлена из-за ее естественной емкости относительно земли
• Сквозное сопротивление
  • Сопротивление — высокое сопротивление, низкое сопротивление
  • Реактивное сопротивление — высокое реактивное сопротивление, резонансное (также высокое реактивное сопротивление), низкое реактивное сопротивление
• Сплошной (эффективный)

Заземление нейтрали в большинстве случаев надежное.В этом методе нейтраль поддерживается на уровне земли, что дает следующие преимущества:

• Ограничивает напряжение, которое будет приложено к изоляции оборудования. Напомним, что материалы, используемые в изоляции, должны выдерживать приложенное напряжение;
• Ограничивает напряжение системы до земли или корпусов оборудования в нормальных условиях и в аварийных условиях, повышая безопасность персонала;
• Минимизирует возможные переходные перенапряжения;
• Обеспечивает источник реле тока замыкания на землю, обеспечивая быстрое устранение замыкания.

Другие способы заземления

В системах 600 В и ниже иногда используются другие методы заземления.

• Заземление линии
  • Трансформатор заземления зигзагообразный
  • Угол дельты
• Заземление средней фазы

Оборудование и защитное заземление

Люди должны быть защищены, потому что небольшое количество тока, циркулирующего по телу, может привести к серьезным повреждениям или смерти.

Заземление оборудования соединяет все нетоковедущие металлические части системы электропроводки или оборудования с землей. Примеры включают шкаф сервисного оборудования, рамы трансформаторов и двигателей, металлические кабелепроводы и коробки, металлический экран экранированных кабелей, столбы, башни и многое другое.

Заземление оборудования ограничивает напряжение между токоведущими частями и между этими частями и землей до безопасного значения, повышая защиту. Это также обеспечивает быстрое устранение неисправностей.

Кроме того, для защиты людей и животных в непосредственной близости электростанции и подстанции строятся на заземляющих матах. Такая практика сводит к минимуму возможность поражения электрическим током.

Заземление оборудования. Изображение любезно предоставлено Pixabay.

Оборудование для склеивания в соответствии со стандартами безопасности

Соединение состоит из соединения всех нетоковедущих металлических частей установки для обеспечения непрерывности и электропроводности.Таким образом, металлические части имеют общий и минимальный потенциал над землей. Коды требуют подключения в заземленных и незаземленных массивах.

Это соединение ведет себя как путь с низким импедансом, который безопасно проводит ток замыкания на землю и помогает быстро срабатывать устройства защиты от перегрузки по току в заземленной системе, а также работать детекторам замыкания на землю в заземленных с высоким импедансом и незаземленных системах.

Кодексы

также касаются соединения металлических частей здания (неэлектрических), которые могут случайно оказаться под напряжением.

Защита от статического электричества с помощью статического заземления

Целью контроля статических зарядов является защита людей и имущества.

Трение между двумя поверхностями изолирующих материалов может вызвать перенос электронов с одной поверхности на другую, создавая разность потенциалов в тысячи вольт. Эта разность потенциалов может вызвать статические искры, которые являются источником пожаров и взрывов.

Электронные компоненты и оборудование не способны выдерживать мгновенную мощность, создаваемую статическим электричеством.Существует несколько методов защиты от статического электричества, два из них — заземление.

Статическое заземление обеспечивает заземление с низким сопротивлением, уменьшая образование статического электричества. Это предотвращает искрение между телами.

Опасные места особенно важны для заземления, поскольку в них могут находиться легковоспламеняющиеся или горючие материалы, а искры, вызванные статическим электричеством, могут воспламенить атмосферу.

Электростатическая индукция также может быть источником переходных состояний, которые вызывают непреднамеренные события в соседних цепях, вызывая ложные срабатывания реле, срабатывания выключателей или ложные сигналы в цепях управления, и это лишь некоторые из них.

Заземление молниезащиты

Молниезащита играет ключевую роль в проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. В районах с частыми штормами молнии — самая частая причина отключений и повреждений.

Система молниезащиты улавливает или отводит молнию и обеспечивает определенный путь для безопасного отвода скачков к земле с помощью соответствующих токоотводов к заземляющим электродам. Таким образом, это помогает предотвратить катастрофические события, такие как пожары, травмы и смерть.

Молниезащита играет ключевую роль в проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. Изображение любезно предоставлено Pixabay.

Помимо систем электроснабжения, высокие конструкции, такие как дымовые трубы, резервуары, башни и здания, могут нуждаться в системах молниезащиты, хотя они потребуются не всем объектам или сооружениям на данном участке. Опять же, опасные места важны, потому что молния вызывает искры, а риск возгорания и взрыва высок.

Имейте в виду, что невозможно защитить 100% конструкции от прямых ударов, кроме как полностью изолировать ее металлом.

Что касается систем передачи, хорошо продуманная система заземляющих проводов может существенно снизить частоту отказов, поскольку она будет экранировать фазные проводники, принимая на себя прямое воздействие ударов молнии.

Защита от перенапряжений, индуцированных молнией

Переходные перенапряжения — это повседневные явления в электроэнергетических системах.Переключение является их основным инициатором, но с коммутационными импульсами относительно легко справиться. Однако разряды молний — самые сильные, и с ними трудно справиться. Они могут увеличить напряжение системы во много раз по сравнению с номинальным напряжением. Если оборудование в энергосистеме не защищено от скачков молнии, это может привести к значительным повреждениям.

Перепуск заземляющих проводов, помимо защиты от прямых ударов молнии, снижает влияние наведенных скачков напряжения.

Аналогичным образом, ограничители перенапряжения подключаются шунтом к частям электрического оборудования, чтобы отводить переходные процессы на землю.

Методы заземления для защиты электронного оборудования

Компьютеры, системы связи, контрольно-измерительные приборы и оборудование управления требуют надлежащего заземления для правильной работы. Чаще всего безопасное заземление оборудования для электронного оборудования такое же, как и для любого другого устройства.

Диспетчерская. Изображение любезно предоставлено Unsplash.

Иногда к электронному оборудованию применяются специальные методы заземления, отличные от обычных методов безопасного заземления, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить, чтобы эти методы приводили к небезопасным действиям.

Некоторые электрические распределительные системы для электронного оборудования были установлены ошибочно с целью минимизировать количество электрических помех, наблюдаемых в системе заземления. Но эти установки не соответствуют правилам Национального электротехнического кодекса (NEC), что ставит под угрозу безопасность персонала.

Защита цепей данных от помех или повреждений не всегда включает заземление, хотя хорошее заземление облегчает эту защиту.

Обзор методов и способов использования заземления

Одним из наиболее важных, но наименее понятных факторов при проектировании электрических систем является заземление.

Заземление состоит из низкоомного соединения с землей. Заземление — плохой проводник, но достаточно хорошее для этой цели.

Заземление играет ключевую роль в правильной работе электрических систем, силовых или электронных, а также в защите людей.

• Системное заземление помогает обнаруживать и устранять замыкания на землю.
• Заземление оборудования обеспечивает обратный путь для тока замыкания на землю.
• Склеивание сохраняет электрическую целостность и проводимость.
• Статическое заземление предотвращает накопление статического электричества, снижая вероятность возгорания или взрыва при работе с опасными материалами.
• Заземление для защиты от молний помогает защитить конструкции и оборудование от прямых ударов.
• Воздушные провода заземления и ограничители перенапряжения, подключенные к земле, могут ограничивать опасные перенапряжения в системе до безопасных значений.

По сути, заземление электронной системы аналогично заземлению любой электрической системы.Однако следует соблюдать осторожность, чтобы специальные методы заземления не создавали опасных условий.

Почему используется заземление?

Терминология

В Британии у людей есть «земля», а в Северной Америке — «земля». Это в точности одно и то же, только в разных странах используются разные термины.

Цели заземления

Система заземления имеет три основных назначения:

Защита от перенапряжения

Молния, скачки напряжения в сети или непреднамеренный контакт с линиями более высокого напряжения могут вызвать опасно высокое напряжение в проводах системы распределения электроэнергии.Заземление обеспечивает альтернативный путь вокруг электрической системы вашего дома или на рабочем месте. сводит к минимуму ущерб от таких происшествий.

Стабилизация напряжения

Есть много источников электричества. Каждый трансформатор можно рассматривать как отдельный источник. Если бы не было общей точки отсчета для всех этих источников напряжения, это было бы чрезвычайно сложно рассчитать их отношения друг к другу. Земля — ​​это самая вездесущая проводящая поверхность, и поэтому она была принята в самое ближайшее время. начала электрических систем деистирации как почти универсального стандарта для всех электрические системы.

Токовый путь для облегчения работы устройств максимального тока

Эта цель заземления является наиболее важной для понимания. Система заземления обеспечивает определенный уровень безопасности людей и имущества. в случае повреждения оборудования.

Заземление в распределительной электросети

Основная причина, по которой заземление используется в электрических распределительных сетях, — это безопасность: когда все металлические части в электрическом оборудовании заземлены, тогда если изоляция внутри оборудования не работает, нет опасных напряжений присутствует в кейсе с оборудованием.Затем провод под напряжением касается заземленного корпуса, затем цепь эффективно закорочена, и сразу же перегорит предохранитель. Когда предохранитель перегорел, тогда опасное напряжение исчезло.

Безопасность — это основная функция заземления. Системы заземления разработаны чтобы они действительно обеспечивали необходимые функции безопасности. Заземления также есть и другие функционирует в некоторых приложениях, но безопасность ни в коем случае не должна быть нарушена. Заземление довольно часто используется для обеспечения общего опорного потенциала земли для всех оборудования, но существующие системы заземления здания могут не обеспечивать хорошее достаточный потенциал земли для всего оборудования, которое может привести к потенциалу земли проблемы с разницей и контуром заземления, которые являются частыми проблемами в компьютерных сетях и аудио / видео системы.

Как происходит поражение электрическим током

«Горячий» провод имеет напряжение 120 или 230 вольт (в зависимости от сетевого напряжения, используемого в вашей стране), а другой провод является нейтральным или заземленным. Если бы человек коснулся только нейтрального провода, не произошло бы удара током просто потому, что на нем нет напряжения. Если бы он прикоснулся только к горячей проволоке, с ним снова ничего бы не случилось, если какая-то другая часть его тела не окажется заземленной. Человек считается заземленным, если он соприкасается с водопроводной трубой, металлическим трубопроводом, нулевым проводом или проводом заземления или стоит босиком на бетонном полу.

Другими словами, ни один из проводов не представляет опасности поражения электрическим током, если человек не заземлен, и тогда только горячий провод представляет потенциальную опасность поражения электрическим током. Конечно, если бы человек коснулся обоих проводов одновременно, он был бы шокирован просто потому, что его тело завершает соединение между «горячим» и «заземляющим» проводами.

Защитный металлический корпус

Раньше оборудование и приборы, оснащенные двухпроводной вилкой питания, считались безопасными от поражения электрическим током, потому что металлический корпус не был соединен ни с одним из проводов сетевого шнура (так называемый плавающий корпус).

Одна из проблем с приборами и оборудованием, имеющими «плавающий металлический корпус», заключается в том, что существует опасность поражения электрическим током, если корпус соприкасается с горячей проволокой. Это так называемое «состояние неисправности» может происходить разными способами с некоторыми из Наиболее частыми причинами являются «защемление» сетевого шнура, отказ систем установки или перемещение компонентов из-за ударов или вибрации, которые могут привести к соприкосновению клеммы «горячего провода» с корпусом.

Естественно, если по какой-либо причине кейс действительно стал «живым», то прикоснувшийся к нему человек может быть шокирован, если его заземлили.Если это «горячее шасси» подключено к другому шасси или инструменту с помощью обычного экранированного шнура, то это шасси или инструмент также станут горячими. Вся цель данной трехпроводной системы состоит в том, чтобы обеспечить отдельный путь заземления, который эффективно исключит любую возможность поражения электрическим током.

Если провод под напряжением касается металлического корпуса заземления, заземление корпуса вызывает что ситуация становится демонстрационной схемой, как показано на рисунке ниже.

Эта ситуация короткого замыкания вызывает очень сильный выброс тока в цепи, который приведет к немедленному срабатыванию предохранителя распределительной панели.Лекарство от короткого замыкания Ситуация может быть довольно высокой из-за низкого сопротивления распределительной проводки сети.

Целостность отдельного пути заземления напрямую связана с качеством комбинации шасси / зеленого провода / контакта заземления. Когда вывод заземления удаляется, отдельный путь заземления разрушается, и тогда неисправность может вызвать опасность поражения электрическим током.

Заземление и помехоустойчивость

Когда аудиооборудование работает без заземления (плавающее шасси), могут происходить странные вещи.При определенных условиях усилитель будет более восприимчив к радиопомехам (прием радиостанций или CB. Радио). Кроме того, без подходящего заземления усилители иногда «гудят» больше, когда музыкант берет свой инструмент и создает «псевдо» заземление через себя.

Единственное решение — найти точку заземления для подключения к шасси. Иногда это может вызвать больше проблем, чем помочь.

Заземление в электропроводке

Современный современный (США.) сетевой кабель состоит из трех отдельных жил: черный, белый и зеленый. Зеленый провод всегда подключается к большому контакту заземления на вилке, и другой (зеленый) конец подключен к шасси оборудования. Черный провод всегда считается «горячим проводом» и, как таковой, всегда ножка, которая подключена к выключателю и предохранителю. Белый провод всегда нейтральный или общий провод.

Немного другая европейская окраска. Заземляющий провод здесь зеленый провод с желтой полосой.Нейтральный провод синий. Провод под напряжением в коричневом (дополнительные цвета для токоведущих проводов, используемых в 3-фазных системах) черно-черные с белой полосой).

Любая модификация вышеупомянутой трехпроводной сети полностью исключает защита обеспечивается трехпроводной конфигурацией. Целостность отдельный наземный тракт также напрямую связан с качеством розетка и система электропроводки в самом здании.

Нейтраль (заземленный провод) должна быть жестко соединена (соединена) с система заземления дома при первом отключении (главный щит).Это сохраняет большие разницы в напряжении, возникающие между нейтралью и земля.

Токи в заземляющем проводе

Заземляющие провода не должны пропускать ток, за исключением неисправностей. Если заземляющий провод переносит любой ток, будет разница потенциалов между разными точки заземления (поскольку ток, протекающий по проводам, вызывает падение напряжения из-за сопротивление провода). Вот почему общий провод, который работает как нейтраль и заземление. провод очень плохая вещь.

Когда есть отдельная проводка для заземления, полностью избежать тока невозможно. протекает в заземляющих проводах! Всегда будет некоторый емкостной ток утечки соедините провод под напряжением с заземляющим проводом.Этот емкостный ток утечки вызван тот факт, что проводка, трансформаторы и фильтры помех имеют некоторые емкость между землей и проводом под напряжением. Количество тока ограничено быть довольно низким (в пределах от 0,6 мА до 10 мА в зависимости от типа оборудования) так что не вызывает опасностей и больших проблем. Из-за этого тока утечки в заземляющем проводе и в потенциалах заземления всегда протекает ток. разных электрических розеток никогда не равны.

Ток утечки также может вызвать другие проблемы. В некоторых ситуациях есть Цепи прерывателя обнаружения замыкания на землю (GFCI) используются ток утечки, вызванный многими оборудование вместе может заставить GFCI отключать ток. Обычно схемы GFCI предназначены для отключения тока при разнице в токах, протекающих в 30 мА или более. провода под напряжением и нейтраль (разница этих токов должна течь на землю). Некоторые Схема GFCI может отключать питание от сети даже при токе утечки 15 мА, что может означать, что если вы подключаете много компьютерного оборудования (у каждого из них 0.От 5 до 2 мА утечки) к розетке, защищенной GFCI, вы можете заставить GFCI отключить подачу питания.

Сопротивление заземляющего провода

В Европе не важно, какое сопротивление у заземления, а максимальный ток перед выключением агрегата важен. Итак, заземление 230 вольт и безопасность 24 вольт. Мы говорим, что в нашем организме он должен быть менее 30 мА. Так для 16 ампер и 24 вольт это 1,5 Ом. Это означает, что максимальное напряжение на корпусе составляет 24 вольта даже при весь ток проходит через заземляющий провод.В местах, где даже это 24V считается очень опасным (например, в больницах) сопротивление заземления необходимо уменьшить, чтобы убедиться, что в корпусе не должно быть опасного напряжения. Например в Финляндии сопротивление заземления для выходов из медицинского помещения должно быть меньше 0,2 Ом считается безопасным.

Вышеупомянутое — цель, а вся эта чушь — просто сделать это сложно. Земля означает что-то связанное с окружающей средой, и это должно быть менее x Ом, измеренное при переменном токе, и провод должен выдерживать ток короткого замыкания присутствует в цепи без перегрева.