Зануление — принцип действия и область применения

Помимо заземления, обеспечивающего защиту от короткого замыкания, имеется также процедура зануления, которая кардинально отличается. Это специализированное соединение электрических частей открытого типа, имеющих отношение к силовым установкам, рабочим состоянием для которых является отсутствие напряжения, с глухозаземленной нейтралью генерирующих или преобразующих устройств, что особенно характерно для трехфазного тока. Также возможно сопряжение с глухим заземлением на выходе из источника с одной фазой или такой же точкой в сетях с постоянным током. Единственной целью данного действия является обеспечение высшей степени безопасности рабочего персонала на потенциально опасных объектах.

Зануление, сооружаемое с целью защиты, часто является единственной мерой защиты на электрических установках мощность до 1 киловольта, но только при условии наличия в них глухозаземленной нейтрали.

Основной принцип работы

Зануление заключается в том, что при наличие фазового перехода между корпусом (пробивается фаза), то происходит КЗ. В этом случае сила тока имеет огромные значения, что вызывает срабатывание защитных вспомогательных приборов. Неисправный прибор при этом быстро обесточивается. Если ПУЭ сработает без зануления, то тогда сети будет нанесён очень сильный ущерб. Просто автоматика не успеет выключить всё быстро. А так происходит выигрыш, иногда до 1 секунды. Этого достаточно, чтобы КЗ не сожгло всю проводку на объекте и в оборудовании.

Процедура может быть проведена только на базе специализированных проводников, где жила имеет точное расчётное сопротивление. В однофазной сети нужно использовать трехжильные провода, чтобы добиться успеха. Также можно с этой целью использовать третий провод.

Чтобы вовремя отключить петлю типа «фаза-ноль» и снизить её сопротивление, нужно предварительно проектировать данную систему, иначе зануление потеряет свою эффективность.

Быстрое обесточивание линий электроснабжения не является единственной мерой. Нейтраль имеет глухое заземление, поэтому при касании корпуса человек может почувствовать только неприятное пощипывание. Это строго необходимая мера для всего промышленного оборудования. Зануление сильно отличается от заземления, эти два процесса нельзя сравнивать. Данная мера очень эффективна, известны случаи, когда люди выживали при касании неисправного оборудования, работающего от 10000 вольт.

Главные ошибки в организации

Некоторые люди, далекие от сферы электрификации, думают, что заземление нужно выносить на отдельный провод, который не сопряжен с нулевым проводником электрической сети, но это неверно. Они просто пренебрегают сопротивлением бесконечного длинного проводника, которые идёт от раздающей электрической установки потребителя к ближайшей КТП. Это неверно, ведь если сопротивление заземления будет ниже, чем у нулевой жилы, то тогда весь ток при КЗ пойдёт на корпус, а это приведёт к известным печальным последствиям.

Опасный потенциал будет искать наиболее кратчайший и простейший путь для распространения. Поток электронов пойдёт туда, где сопротивление будет значительно меньше. Чем большее время будет обеспечено для срабатывания ПУЭ, тем лучше будет работать вся система. Некоторые владельцы собственного бизнеса даже раскошеливаются на проводники, состоящие из смеси серебра и меди, чтобы снизить сопротивление на порядок, а также гарантировать 100% срабатывание.

Сейчас многие владельцы производственных линий разбалованы современными УЗО. Они полностью списывают на эти устройства всю ответственность, что делать запрещено. Серьезность отношения к процедуре зануления была очень велика в советское время. Тогда вообще запрещалось делать без этой меры подключение любого промышленного оборудования по системе ТТ. Именно этим и поясняется столь малое количество несчастных случаев на производстве, связанных с электричеством. Когда всё возложено на УЗО, то это также хорошо работает, но шанс получить удар током всегда есть.

Лучше делать двойную защиту.

Где купить товары для зануления

Все необходимые приспособления вы можете приобрести прямо сейчас в нашем интернет-магазине «ПрофЭлектро». Мы являемся признанными экспертами в сфере создания систем электрификации бытового и промышленного назначения. Поэтому наш ассортимент состоит далеко не только из розеток, выключателей и проводов. У нас также имеется множество сопряженного оборудования, инструментов и вспомогательных аксессуаров, необходимых профессиональным электрикам для ежедневной работы. Всё тщательно проверяется нашими специалистами на предмет соответствия заявленным характеристикам и наличие фабричного брака перед отправкой. Доставка возможна в любую точку России.

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство.

Защитное заземление – преднамеренное электриче­ское соединение с землей или ее 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 значению к потен­циалу заземленного оборудования.

Область применения защитного заземления – трехфазные сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали. Типы заземляющих устройств. 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 (или сосредоточенное) и контурное (или распределенное).

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 1000 В, где потенциал заземлителя не превышает допу­стимого напряжения прикосновения. Преимуществом такого типа заземляющего устройства является возмож­ность выбора места размещения электродов с наимень­шим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низи­нах и т. П.).

Контурное заземляющее устройство ха­рактеризуется тем, что его одиночные заземлители раз­мещают по контуру (периметру) 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, трубопроводы, кабели и подобные им проводя­щие предметы, связанные с разветвленной сетью зазем­ления.

Выполнение заземляющих устройств. Различают за­землители искусственные, предназначенные исключи­тельно для целей заземления, и естественные — находящиеся в земле металлические предметы для иных целей.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возмож­но прикосновение людей и животных. 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 42 В пе­ременного и выше 110 В постоянного тока, а в поме­щениях без повышенной опасности — при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока.

Лишь во взрывоопасных помещениях заземление выполняете зависимо от значения напряжения ус­тановки.

Занулением называется преднамеренное электриче­ское соединение с нулевым защитным проводником ме­таллических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевым защитным проводником называется провод­ник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленой нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом. Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего проводника, который также соединен с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока, но предназначен для питания током электроприемников, т. е. по нему проходит рабочий ток.

Кроме того, поскольку зануленные части оказывают­ся заземленными через нулевой защитный проводник, то в аварийный период, т. е. с момента возникновения замыкания фазы на корпус и до автоматического отклю­чения поврежденной установки от сети, появляется за­щитное свойство этого заземления, подобно тому как имеет место при защитном заземлении. Иначе говоря, заземление зануленных частей через нулевой защитный проводник снижает в аварийный период их напряже­ние относительно земли.)

Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 В, широко применяющиеся в машиностроитель­ной промышленности и других отраслях, а также сети 220/127 В и 660/380 В.

Назначение нулевого защитного проводника — создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты, т.е. быстрого отключения поврежденной ус­тановку от сети.

Назначение заземления нейтрали — снижение до без­опасного значения напряжения относительно земли ну­левого проводника (и всех присоединенных к нему кор­пусов) при случайном замыкании фазы на землю.

Назначение повторного заземления нулевого защит­ного проводника — уменьшение опасности поражения людей током, возникающей при обрыве этого проводни­ка и замыкании фазы на корпус за местом обрыва.

В самом деле, при случайном обрыве нулевого за­щитного проводника и замыкании фазы на корпус (за местом обрыва) отсутствие повторного заземления при­ведет к тому, что напряжение относительно земли обор­ванного участка нулевого проводника и всех присоеди­ненных к нему корпусов окажется равным фазному на­пряжению сети U_ф. Это напряжение, безус­ловно опасное для человека, будет существовать дли­тельное время, поскольку поврежденная установка ав­томатически не отключится и ее будет трудно обнаружить среди исправных установок, чтобы отключить вручную.

Следовательно, повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, возникающую в результате обрыва нулевого защитного проводника, но не может устранить ее полностью, т. е. не может обеспечить тех условий безопасности, которые существовали до обрыва.

В связи с этим требуется тщательная прокладка ну­левого защитного проводника, чтобы исключить возмож­ность его обрыва по любой причине. Поэтому в нулевом защитном проводнике в отличие от нулевого рабочего провода запрещается ставить предохранители, рубиль­ники и другие приборы, которые могут нарушить его целостность.

Согласно требованиям Правил устройства электроус­тановок нулевой защитный проводник должен иметь повторные заземления лишь на воздушных линиях электропередачи, где он совмещается с нулевым рабочим проводом. При этом каждое повторное заземление должно иметь сопротивление не больше 60 Ом при на­пряжении 220/127 В, 30 Ом при 380/220 В и 15 Ом при 660/380 В; суммарное сопротивление всех повторных за­землений должно быть не больше 20 Ом при напряже­нии 220/127 В, 10 Ом при 380/220 В и 5 Ом при 660/380 В.

Занулению подлежат те же металлические конструк­тивные нетоковедущие части электрооборудования, ко­торые подлежат защитному заземлению: корпуса машин и аппаратов, баки трансформаторов и др.

Технологическая оснастка 1

1. Типовые схемы установки деталей в приспособлении. 1

2. Расчёт сил зажима при закреплении деталей в 3-х кулачковом патроне. 2

3. Расчёт точности установки деталей в приспособлении. 2

4. Конструкции установочных элементов. 3

5. Типы силовых приводов. 5

МСИС 6

6. Нормирование микронеровностей поверхности. 6

7. Стандартизация и нормирование точности гладких цилиндрических поверхностей. 9

8. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей на работу деталей машин. 11

9. Виды отклонений формы и расположения поверхностей. Обозначение их допусков на чертежах. 12

10.Выбор средств измерения для контроля точности деталей. 17

11. Понятие о допуске, предельных размерах, отклонениях и посадках. Обозначение посадок и полей допусков на чертежах. 18

12. Типы посадок; посадки в системе отверстия и системе вала. 20

Теория резания 21

13. Показатели качества обработанной поверхности, их зависимость от условий резания. Контроль качества. 21

14. Инструментальные материалы, их выбор и сравнение между собой. 22

15. Тепловые явления при резании и их влияние на качество обработки. 26

16. Зависимость температуры резания от условий резания. Уравнение теплового баланса. 28

17. Сила резания, её составляющие и их зависимость от условий резания. Мощность резания. Влияние сил резания на качество обработки. 31

18. Виды износа режущего клина и его влияние признаки. Критерий износа. Влияние износа на качество обработки. 32

19. Зависимость периода стойкости инструмента от условий резанья. Порядок назначения и расчета элементов режима резания. 33

20. Методы повышения эффективности режущих инструментов. 35

МРС 36

21. Проверка и испытание станков на геометрическую и кинематическую точность, жёсткость и виброустойчивость. 36

22. Эксплуатация и ремонт станков. Система ППР. Установка станков на фундамент и виброопоры. 38

23. Конструктивные особенности и эксплуатация станков с ЧПУ. 40

24. Разновидности систем управления станочным оборудованием. 42

25. Универсальность, гибкость и точность станочного оборудования. 43

26. Технико-экономические показатели станков, эффективноть, производительность и надежность станков. 44

27. Назначение, особенность применения и устройство промышленных роботов. 46

28. Основные узлы и механизмы универсальных металлорежущих станков (на примере токарных, фрезерных). 48

29. Основные технические характеристики промышленных роботов. 49

ТМС 51

30. Типы производства и их влияние на техпроцесс. 51

31. Формы организации производства, понятие о производственном процессе. 53

32. Систематические погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработок. 55

33. Технологичность изделий и деталей. 58

34. Требования к технологичности деталей при обработке на станках с ЧПУ. 60

35. Типизация техпроцессов, её сущность, преимущество и недостатки. Роль классификации деталей. 62

36. Случайные погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработки. 64

37. Методы расчета точности и анализа технологических процессов: 66

38. Сущность групповой обработки. Принцип образования группы и создания комплексной детали. Преимущество групповой обработки. 69

39. Структура расчетного минимального припуска. Методы расчета минимального припуска. 71

40. Принцип дифференциации и концентрации операций. 73

41. Классификация баз по числу лишаемых степеней свободы. 75

42. Классификация баз по функ-ому назначению. 76

43. Принципы постоянства и единства баз. 78

Автоматизация 79

44. Разновидность загрузочных устройств по способу сосредоточения в них деталей. 79

45.Классификация БЗУ и их целевые механизмы. 79

47. Классификация системы автоматического управления. 80

48.Система автоматического управления упругими перемещениями. 81

49. Экономическая эффективность автоматизации производства. 81

50. Особенности автоматизации сборочных работ. 82

51. Классификация средств активного контроля деталей и требования предъявляемые к ним. 83

САПР 84

52. Классификация САПР. 84

53. Состав и структура САПР. 84

54. Типовые решения при проектировании. Выбор типового решения. 85

55. Различные подходы к организации информационного фонда: размещение данных непосредственно в теле программы, запись данных в файл, использование баз данных, их преимущества и недостатки. 90

56. Основные методики автоматизированного проектирования технологических процессов: метод прямого проектирования (документирования), метод анализа (адресации, аналога), метод синтеза. 93

57. Назначение и возможность САПР «Компас-График» 106

Режущий инструмент 107

59. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ. 107

60. Виды свёрл, их назначение. 108

61. Конструктивные элементы и геометрия зенкеров, их назначение. 109

62. Конструктивные элементы и геометрия разверток, их назначение. 110

63. Расточной инструмент. 110

64. Абразивные инструменты. 113

65. Виды фрез, их назначение. 116

66. Инструменты для образования резьбы. 119

67. Конструктивные элементы и геометрия протяжек, их виды и назначение. 121

68. Виды зуборезных инструментов, их конструктивные элементы и геометрия. 123

Проектирование МСП 124

69. Классификация механосборочных цехов. Основные вопросы, разрабатываемые при проектировании МСЦ. 124

70. Определение количества оборудования, численности работающих и площади МСЦ. 126

71. Планировка оборудования и рабочих мест механического цеха. 128

Проектирование и производство заготовок 131

72. Выбор рационального метода получения заготовки. 131

73. Виды заготовок и область их применения. 132

74. Специальные виды литья. 133

75. Технико-экономическое обоснование выбора заготовок. 133

Безопасность жизнедеятельности 135

76. Организация службы безопасности труда на предприятии. 135

77. Расследование и оформление актов несчастных случаев, связанных с производством 140

78. Заземление и зануление. Назначение, область применения и устройство. 142

148

Что такое зануление?

Опубликовано:

08.04.2012

Зануление — преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей с заземленной нейтральной точкой источника электроэнергии с целью автоматического отключения участка при замыкании на корпус.

Схемы защитного заземления: а) и зануления б) в трехфазной уста­новке.

Нулевой защитный проводник — проводник, соединяющий зануляемые части с заземленной нейтральной точкой обмотки источника электроэнергии или ее эквивалентом. Он используется для питания электроустановки.

Принцип действия зануления

При замыкании на корпус зануление создает цепь однофазного КЗ, что вызывает срабатывание максимальной токовой защиты (за счет протекания тока однофазного КЗ), и поврежденная электроустановка отключается от сети. При этом в промежуток времени от момента замыкания на корпус до отключения электроустановки происходит снижение напряжения корпуса поврежденной электроустановки относительно земли из-за перераспределения напряжения между фазным и нулевым защитным проводниками и наличия повторного заземления нулевого защитного проводника.

Зануление ограничивает время воздействия тока на человека и снижает напряжение прикосновения.

Область применения зануления: трехфазные четырехпроводные сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ; однофазные двухпроводные сети переменного тока с заземленным выводом; трехпроводные сети постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Электрическая схема заземления и зануления.

В качестве максимальной токовой защиты могут применяться: плавкие предохранители или автоматы, устанавливаемые для защиты от токов КЗ, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой; контакторы в сочетании с тепловым реле, осуществляющие защиту от перегрузки; автоматы с комбинированными расцепителями.

Для обеспечения работоспособности зануления проводимость нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя; в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику.

Схема зануления при наличии короткого замыкания.

При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель, проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженный на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным) и на коэффициент запаса 1,1.

При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 A кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А — не менее 1,25.

Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного проводника. На воздушных линиях электропередачи зануление должно быть осуществлено нулевым рабочим проводом, проложенным на тех же опорах, что и фазные провода.

 

На концах воздушных линий (или ответвлений от них) длиной более 200 м, а также на вводах от воздушных линий к электроустановкам, которые подлежат занулению, должны быть выполнены повторные заземления нулевого рабочего провода. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например подземные части опор, а также заземляющие устройства, выполненные для защиты от порогового перенапряжения.

Что такое зануление? — Блог о строительстве

Сегодня нашу жизнь трудно представить без ежедневной эксплуатации всевозможных электрических приборов. Однако, практическое использование тока небезопасно без защитных систем. Возможны случаи, когда защитные устройства (пробки, автоматы и др.) могут не сработать, в результате чего происходит повреждение внутренней изоляции и возникает повышенное напряжение на металлическом корпусе оборудования.Для защиты человека от возможного поражения электрическим током в процессе эксплуатации электроприборов и бытовой техники, разработаны всевозможные защитные мероприятия, к числу которых относится и зануление.Данная статья написана с целью объяснить читателю, в чем заключается особенность зануления, как способа защиты электросетей, в каких случаях применятся и чем отличается от защитного заземления.

Зануление используют для обеспечения электробезопасности систем с PEN, PE или N проводниками. К ним относят сети с глухозаземленной нейтралью: TN-C, TN-S и TN-C-S. Основное различие в организации зануления для указанных систем состоит в схеме соединения нулевых защитных и рабочих проводников.

Содержание

• 1 Система зануления TN-C
• 2 Система зануления TN-C-S
• 3 Система зануления TN-S
• 4 Электробезопасность при занулении
• 5 2. Нормирование зануления
• 6 3. Применение зануления
• 7 4. Отличие зануления от заземления
• 8 5. Заключение
• 9 Принцип действия
• 10 Назначение такого устройства дает возможность быстро отключить неисправную линию от электричества, и при этом обеспечить на корпусе электроприбора низкое напряжение. За счет этого поражения электрическим током организма человека невозможно. Исходя из этого, вытекает, что принцип работы зануления имеет в основе срабатывание защитного автомата за счет короткого замыкания на корпус прибора и как результат, отключение пораженного электроприбора от электрической сети. Схема того как работает система, когда произошел пробой изоляции изображена ниже: Узнать, в чем разница между занулением и заземлением, вы можете из нашей статьи!
• 11 Область применения
• 12 Назначение
• 13 Принцип зануления
• 14 Видео – Зануление и заземление – в чем разница?
• 15 Схемы защитного зануления
• 16 Достаточно простая система, по которой выполняется защитное зануление. В ней нулевой проводник N и защитный проводник PE по всей длине объединены в один общий проводник PEN. Для реализации защитного зануления по системе TN-C необходимо соблюдать очень высокие требования к системе уравнивания потенциалов, а также к размеру поперечного сечения совмещённого PEN-проводника. Зануление по системе TN-C применяется в трёхфазных электрических сетях, а в однофазных сетях такое зануление категорически запрещено. Система TN-C-S

Система зануления TN-C

Система зануления TN-C на сегодняшний день относится к устаревшей, так как преобладает в зданиях старого жилого фонда.

Для нее характерно наличие совмещенного по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводника PEN. Используется для электроснабжения в трехфазных сетях. Запрещена для групповых и распределительных однофазных сетей.Данная система достаточно проста в организации, однако не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности, что делает невозможным ее применение при строительстве новых зданий.

Система зануления TN-C-S

Представляет собой улучшенный вариант системы зануления TN-C для обеспечения электробезопасности в однофазных сетях. В точке разветвления трёхфазной линии на однофазные совмещенный PEN-проводник разделяют на PE- и N-проводники, подводя их к однофазным потребителям. Данная система зануления, при относительно небольшом удорожании, отличается более высоким уровнем безопасности.

Система зануления TN-S

Считается наиболее совершенной и безопасной схемой зануления.

Принцип действия основан на разделении по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. К нулевому защитному проводнику PE присоединяют все металлические элементы электроустановки. Во избежание повторного заземления устраивают трансформаторную подстанцию, имеющую основное заземление.

Электробезопасность при занулении

Используя схему защитного зануления важно учитывать, что ток при коротком замыкании должен достигать значения, достаточного для срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя или плавления вставки предохранителя. В противном случае ток замыкания свободно будет протекать по электрической цепи, что приведет к нарастанию напряжения на поврежденном участке и на всех зануленных элементах электроустановки до величины, при которой вероятность поражения током от корпуса прибора многократно возрастет.

Получается, что надежность системы зануления определяется по большей части надежностью используемого нулевого защитного проводника, к которому соответственно предъявляют повышенные требования см. пункты 1.7.121 – 1.7.126 ПУЭ-7. Тщательно проложенный нулевой провод должен отличаться окраской в виде желтых полос по зеленому фону.Кроме того, необходимо постоянно осуществлять контроль за исправностью его состояния.

К нулевому проводу запрещается монтировать средства защиты электроустановок, которые при срабатывании могут привести к его повреждению.Соединения нулевых проводов между собой и с металлическими элементами электроустановки, доступными для прикосновения пользователям, должны гарантировать надежный контакт и иметь возможность для осмотра см. пункт 1.7.39, 1.7.40 ПУЭ-7. Значение сопротивления в болтовом соединении с частями электроустановки не должно превышать 0,1 Ом.Контроль за сопротивлением петли “фаза-нуль” осуществляют на этапе приемо-сдаточных работ, при капитальном ремонте и реконструкции сети, а так же в установленные в нормативно-технической документации сроки.

Измерения в отключенной электроустановке проводят с помощью вольтметра-амперметра. Кроме того, постоянному контролю подлежит значение сопротивления заземления нейтрали и повторных заземлителей, зависимость времени действия автоматических устройств защиты от тока короткого замыкания. Для уменьшения удара током, в случае обрыва нулевого провода, рекомендуют выполнять повторные заземления сопротивлением не более 30 Ом через каждые 200 м линии и опор, для чего преимущественно используют естественные заземлители.

2. Нормирование зануления

Технические требования к организации систем защитного зануления определены следующими документами:

Правила устройства электроустановок (ПУЭ), глава 1.7, ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (пункт 543), ГОСТ 12.1.030-81 (пункт 7).

Механизм зануления основан на автоматическом отключении поврежденного участка сети, время которого не должно превышать значений согласно пункту 1.7.79 ПУЭ-7.

Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN

Номинальное фазное напряжение Uo, ВВремя отключения, с1270,82200,43800,2более 3800,1

Нулевой рабочий и защитный проводники должны обладать сопротивлением, достаточным для срабатывания защиты. Активные и индуктивные сопротивления проводников образуют полное сопротивление петли «фаза-ноль». Активные сопротивления проводников зависят от их длины, удельного сопротивления материала и сечения. Индуктивные сопротивления различают для проводников из меди и стали.

В стальном проводе они находятся в обратной зависимости от плотности тока и отношения периметра к площади сечения проводника. Индуктивные сопротивления стальных проводников выше, чем медных.В пункте 1.7.126 ПУЭ-7 установлены наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников для случаев, когда они изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.

Наименьшие сечения защитных проводников

Сечение фазных проводников, мм2Наименьшее сечение защитных проводников, мм2S ≤ 16S16 < S ≤ 3516S > 35S/2

Двухпроводная линия, состоящая из рабочего и защитного проводников, образует один большой виток, сопротивление взаимоиндукции которого (рекомендуемое значение для расчетов – 0,6 Ом/км) зависит от длины линии, диаметра проводов и расстояния между ними. Сопротивление заземления нейтрали источника питания не должно превышать 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока см. пункт 1.7.101 ПУЭ-7.Увеличение тока короткого замыкания достигают путем понижения сопротивления трансформатора и петли, для чего используют схему треугольник-звезда. Обмотки мощных трансформаторов и так имеют не большое сопротивление.Меньшее сопротивление линий зануления достигают выполняя их короткими и простыми, увеличивая сечение проводников, заменяя стальные проводники на изготовленные из цветных металлов с малым индуктивным сопротивлением.

Наибольшее сопротивление нулевого защитного провода не должно превышать удвоенного сопротивления фазного провода. Сокращая расстояние между ними, снижают внешнее индуктивное сопротивление.Уменьшение сопротивления повторных заземлителей и приближение их к узлам нагрузки, способствует понижению силы тока на зануленных частях оборудования. Соединение с нулевым проводником всех заземленных металлические конструкций здания повышает потенциал поверхности пола, на котором стоит человек, и тем самым значительно снижает напряжение его прикосновения до величины, примерно равной от 0,1 до 0,01 Uз.

3. Применение зануления

Зануление выполняют на промышленных объектах, часто с расположенным в здании источником питания (генератором или трансформатором), для обеспечения безопасности эксплуатации электроустановок различного назначения и повышения помехоустойчивости при их работе.Согласно требованиям пункта 1.7.101 ПЭУ-7 зануление электроустановок следует выполнять:- при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках;- при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.Все электрооборудование промышленных объектов выводят на общий контур заземления и соединяют между собой металлической заземляющей шиной.Полный перечень частей, подлежащих занулению, представлен в главе 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ-7).

Там же приведен список электрооборудования, преднамеренное зануление которого не требуется. Для электрозащиты объектов жилого фонда зануления практически не применяют.В новостройках заземление организованно централизованно. Современные электроприборы имеют вилку с тремя контактами. Один из контактов подключен к корпусу.

Заземление для отдельно взятой квартиры состоит в присоединении к заземлителям корпусов и частей бытовых приборов. Потребность в занулении в таком случае отпадает.Дома старого жилого фонда, как правило, подключенные по системе TNC, могут и вовсе не иметь заземления. Модернизацией электросетей подобных домов должна заниматься специализированная электротехническая компания.

Однако, зачастую сами жильцы таких домов прибегают к обустройству запрещенного в данном случае зануления, что является совсем не безопасным способом электрозащиты для жилого сектора.Требования к организации системы защитного зануления, как уже говорилось, определены в нормативных документах. Однако в процессе реализации данного способа защиты электросетей, нередко допускаются ошибки, препятствующие его прямому назначению. Ошибочно мнение о том, что лучше выполнять заземление на отдельный от нулевого проводника контур, ввиду отсутствия сопротивление длинного PEN-проводника от электроприбора до заземлителя подстанции. Однако на деле, сопротивление заземления оказывается гораздо большим, чем у длинного провода.

При попадании фазы на заземлённый указанным способом корпус установки, ток замыкания может быть недостаточным для срабатывания автоматических средств защиты электросети. В данном случае напряжение на корпусе достигает опасной для пользователя величины. Даже при применении автоматического выключателя небольшого номинала, не удается обеспечить требуемое ПУЭ время автоматического отключения повреждённой линии от сети.

4. Отличие зануления от заземления

По своему назначению заземление и зануление во многом похожи – обеспечивают защиту пользователя электроустановки от поражения электрическим током.

Однако способы и принцип организации такой защиты различны.Обеспечение электробезопасности сетей с использованием системы зануления подробно рассмотрено в предыдущих разделах статьи. Действие защитного заземления основано на принудительном соединении электроустановок с землей с целью снижения напряжения прикосновения до безопасной величины. Избыточный ток, поступающий на корпус электроустановки, отводится напрямую в землю (по заземляющей части). В качестве заземлителя устанавливают заземляющий контур треугольной конфигурации, сопротивление которого должно быть меньше, чем на остальных участках цепи.Отличие зануления от заземления состоит в следующем:

в способе обеспечения защиты электрических сетей: заземление -снижает напряжение прикосновения, зануление – отключает поврежденную электроустановку от сети, что практически исключает удар током и, с этой точки зрения, является более эффективным средством защиты для использования на промышленных предприятиях. Однако, если говорить о надежности защиты в процессе эксплуатации, то зануление уступает заземлению по причине большей вероятности повреждения целостности нулевого провода и возможного изменения сопротивления петли «фаза-нуль».

системами применения: заземление используют исключительно для защиты сетей с изолированной нейтралью (системы TT и IT), зануление – в сетях с глухо заземленной нейтралью TN-C, TN-S и TN-C-S, где присутствует PEN, PE или N проводники. по типу обустройства: с точки зрения простоты и доступности обустройства, зануление представляет собой более сложный и трудоемкий способ защиты, требующий технических знаний и навыков для правильного определения способа и средней точки зануления. В случае защитного заземления соединяют отдельные детали токоприемника с землей, для чего достаточно применение инструкций к электроприборам.

5. Заключение

Роль зануления при работе с электроустановками на промышленных предприятиях трудно переоценить. Отключая поврежденную установку от сети в случае пробоя изоляции, зануление выступает надежным способом защиты человека от возможного поражения электрическим током.Для эффективного обеспечения электробезопасности, необходимо строгое соответствие конструкции элементов системы зануления рассмотренным нормативам, а так же тщательный и постоянный контроль за их состоянием. Использование зануления или заземления зависит от необходимого способа обеспечения защиты различных систем электрических сетей.

Смотрите также:

Защитное зануление – это объединение частей электроустановок, которые располагаются не под напряжением, с заземленным проводом источника питания или с заземленной нейтралью генератора или обмотки трехфазного трансформатора.

То есть — это соединение металлической части электроприбора с нейтралью трансформатора. Так как в этом случае нейтраль заземляется, то зануление может считаться разновидностью заземления. Принцип действия отличается от заземления тем, что в этом случае возникает короткое замыкание.

Применение такого метода позволяет снизить сопротивление на петле «фаза-ноль». Если напряжение одной из фаз поступает на корпус двигателя, то возникает короткое замыкание. А это, в свою очередь, приводит предохранитель или другой прибор защиты к срабатыванию.

Если защитное зануление отсутствует, то силы тока, за счет того, что сопротивление большое, может быть мало для срабатывания устройства защиты. Таким образом, поврежденный бытовой электроприбор, может долгое время находиться под напряжением, опасным для человека. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип действия защитного зануления.

Принцип действия

В чем заключается принцип работы системы?

При попадании фазы на корпус прибора, который выполнен из металла и соединен с нулевым проводником, происходит короткое замыкание. Сила тока при этом увеличивается и срабатывают аппараты защиты. Благодаря этому отключаются электрические линии, что питают электроприбор.

Согласно ПУЭ, поврежденная электролиния в автоматическом режиме должна отключаться за время 0,4 секунды и не более (в сети 380/220 В). Для этого действия, как правило, применяются специальные проводники, назначение которых заключается в защите. Например, если проводка однофазная, то это может быть третья жила провода или кабеля.

При этом петля «фаза-ноль» должна быть с небольшим сопротивлением. Это необходимо для того чтобы защитное устройство сработало за определенное время. Поэтому защитное зануление будет эффективным только в том случае, когда монтаж сети и соединения будут правильные и сделаны при высоком качестве.

Схема ниже показывает принцип действия и применение системы:

Назначение такого устройства дает возможность быстро отключить неисправную линию от электричества, и при этом обеспечить на корпусе электроприбора низкое напряжение. За счет этого поражения электрическим током организма человека невозможно.

Исходя из этого, вытекает, что принцип работы зануления имеет в основе срабатывание защитного автомата за счет короткого замыкания на корпус прибора и как результат, отключение пораженного электроприбора от электрической сети. Схема того как работает система, когда произошел пробой изоляции изображена ниже:

Узнать, в чем разница между занулением и заземлением, вы можете из нашей статьи!

Область применения

Применяется защитное зануление в электрических приборах и установках с четырехпроводными электрическими сетями и с напряжением до 1 кВ:

в электросетях с переменным током и с одной фазой, у которых вывод заземлен;в электросетях с постоянным током, у которых средняя точка источника заземлена;в электросетях с переменным током и с тремя фазами, у которых заземлен ноль (TN – S), это сети, как правило, следующие: 220/127, 660/380, 380/220 В.

Применение электросети, у которой напряжение 380/220, возможно во всех сооружениях, у которых защитное зануление электрических приборов обязательное. Если это жилые помещения, у которых сухие полы, то такую защиту делать нет необходимости.

Электроустановки с напряжением 220/127 В и их защитное зануление получило применение в специальных помещениях, где возможно поражение электрическим током. В наружных электроустановках, которые находятся в опасных помещениях, зануляются металлические части к которым рабочий персонал может прикоснуться во время рабочего процесса.

Назначение

Такое устройство необходимо для того чтобы защититься от поражения электрическим током. Одним словом, в осуществление электробезопасности дома защитное зануление играет важную роль.

Но такое устройство может быть опасным в домашних условиях. Согласно ПУЭ его использовать в быту не безопасно. Например, если выполнить такую защиту в розетке, то это приведет к серьезным последствиям.

Назначение розетки состоит в быстром подключении бытовых приборов к электричеству. Но если назначение для человека не играет роли и цепь, где есть коммутационное устройство, использовать, как защитный проводник, запрещено. А опасность заключается в том, что если целостность нуля в электрических приборах будет нарушена, то они будут находиться под высоким напряжением.

Если же в такой розетке произойдет обрыв нулевого провода, то при включении в него, например, бойлера, человека прошибет током. Если происходит обрыв нуля в многоэтажном доме, то на одну часть квартир пойдет пониженное напряжение, а на вторую – повышенное. Такое распределение чревато для бытовой техники в квартирах.

Также следует помнить, что зануление крайне опасно в двухпроводной системе.

Например, при ремонтных работах, электрик может поменять нулевой провод на фазный. Ведь в электрических щитках такие жилы часто не имеют никакой отличительной окраски. Поэтому если поменять местами фазу и ноль, то электроприборы окажутся под напряжением.

Рекомендуем напоследок просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип действия и назначение защитного зануления. Надеемся, теперь вам понятно как работает данная система и для чего она нужна.

Будет полезно прочитать:

Зануление представляет собой специальное подключение открытых металлических частей электрооборудования (электроустановок) к нейтрали. Это относится к металлическим не токоведущим частям оборудования, которые в нормальном (рабочем) режиме не находятся (и не должны находиться) под напряжением. Нейтраль, с которой происходит соединение, должна быть глухо заземлена.

В трёхфазных электрических сетях – это нейтраль генератора или силового трансформатора, в однофазной сети – это глухозаземлённый вывод источника питания.

Нулевым защитным проводником (не путать с нулевым рабочим проводником) является такой проводник, который соединяет металлические занулённые части электрооборудования с глухозаземлённой нейтралью, идущей от генератора или питающего силового трансформатора.

Цель защитного зануления – обеспечить электрическую безопасность в случае короткого замыкания на металлический корпус электрооборудования или электроустановки.

Принцип зануления

Защитное зануление работает следующим образом. Если при поданном электрическом питании происходит попадание фазы (случайное попадание или пробой изоляции фазного проводника) на металлический корпус с занулением, то возникает короткое замыкание, резко увеличивается значение электрического тока и срабатывает аппарат защиты (автоматический выключатель) или перегорает плавкая вставка защитного предохранителя, тем самым обесточивая электрооборудование или электроустановку.

Сопротивление защитного нулевого проводника должно быть очень низким. Это необходимо для того, чтобы обеспечить уровень тока короткого замыкания, достаточный для действия защиты.Т.е. значение тока к.

з. должно быть достаточным для того, чтобы сработал защитный аппарат.Если электрооборудование просто заземлить, то, например, в случае пробоя фазы на корпус ток короткого замыкания может быть недостаточным для того, чтобы сработал автоматический выключатель или перегорела плавкая вставка предохранителя.Ввиду того, что нейтраль заземлена на генераторе или трансформаторе, благодаря защитному занулению обеспечивается достаточно малое напряжение прикосновения на корпусе. Т.е. защитное зануление можно считать своего рода разновидностью заземления.

Видео – Зануление и заземление – в чем разница?

Схемы защитного зануления

Существует несколько схем, по которым выполняется защитное зануление.

Система TN-C

ru/sites/main/public/data/imgs/articles/shema_sistema_tn_c.jpg»>

Достаточно простая система, по которой выполняется защитное зануление. В ней нулевой проводник N и защитный проводник PE по всей длине объединены в один общий проводник PEN. Для реализации защитного зануления по системе TN-C необходимо соблюдать очень высокие требования к системе уравнивания потенциалов, а также к размеру поперечного сечения совмещённого PEN-проводника.

Зануление по системе TN-C применяется в трёхфазных электрических сетях, а в однофазных сетях такое зануление категорически запрещено.

Система TN-C-S

Данная система представляет собой соединённые N и PE проводники в части сети, начиная от электрического источника питания.

По данной системе допускается зануление электрооборудования в однофазных сетях.Область применения защитного зануленияЗащитное зануление применяется в однофазных и трёхфазных сетях переменного тока до 1кВ. Сеть должна быть с глухозаземлённой нейтралью.Проверка эффективности защитного зануленияСуть защитного зануления заключается в том, чтобы в случае короткого замыкания фазы на корпус электрооборудования произошло автоматическое отключение повреждённого участка цепи. Для того чтобы проверить на сколько эффективно выполнено защитное зануление, необходимо измерить сопротивление петли фаза-ноль в самой удалённой от источника питания точке.Это позволит определить, сработает ли аппарат защиты в случае однофазного к.

з. на корпус.Сопротивление петли фаза-ноль измеряется при помощи специальных измерительных приборов. Приборы для измерения петли фаза-ноль имеют два щупа.

При измерении один щуп подключается к действующей фазе, а второй – к занулённой части электрооборудования.В результате замера выясняется значение сопротивления петли фаза-ноль. Зная величину измеренного сопротивления и значение питающего напряжения, по формуле закона Ома для участка цепи можно рассчитать ток однофазного короткого замыкания, расчётное значение которого должно быть больше (или равно) тока срабатывания защитного устройства.Допустим, для защиты цепи от токовых перегрузок и от коротких замыканий установлен автоматический выключатель, ток мгновенного срабатывания которого равен 100А. Измеренное значение сопротивления петли фаза-ноль равно 2 Ом, фазное напряжение в сети равно стандартному  значению 220В.Рассчитываем значение тока однофазного короткого замыкания.

По закону Ома I = U/R = 220В/2Ом = 110А.Т.к. расчётный ток к. з. больше чем ток мгновенного срабатывания (отсечки) автоматического выключателя, то защитное зануление будет эффективным.Если бы расчетный ток к.

з. получился меньше тока мгновенного срабатывания автомата, то для эффективности защитного зануления пришлось бы или менять автоматический выключатель на устройство с меньшим током срабатывания, или искать решение по уменьшению сопротивления петли фаза-ноль.Очень часто в расчётах ток срабатывания автоматического выключателя умножается на так называемый коэффициент надёжности Кн или коэффициент запаса.Дело в том, что отсечка автомата не всегда соответствует указанному значению, т. е.

может быть некоторая погрешность, для этого и вводится в расчёты указанный коэффициент.Для старых автоматов Кн может равняться, например, 1,25 или 1,4. Для новых современных автоматов он может быть равен 1,1. Это связано с тем, что новые аппараты защиты работают более точно.

Источники:

• www.zandz.ru
• samelectrik.ru
• aquagroup.ru

Что такое зануление и для чего оно нужно?

Основные требования ПУЭ: выдержки из статей

Начнем с того, что определения заземления и зануления четко прописаны в правилах устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТе. Попробуем некоторые обозначить.

• ПУЭ 7. Пункт 1.7.28 – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;
• ПУЭ 7. Пункт 1.7.31 – защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ – преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленнойнейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности;
• ГОСТ 12.1.009-76. Зануление (защитное зануление) – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

ПУЭ – это действительно библия электрика. Соблюдение правил спасло не одну жизнь

Электромонтеру понять это несложно, а вот начинающему мастеру покажется все написанное набором слов. Сегодня мы «переведем» все на простой язык и все сразу встанет на свои места.

Определение заземления

Заземление – это умышленное подключение открытых частей электрического оборудования, которые находятся под напряжением, к специальному заземляющему отводу, шине или другому защитному оборудованию. Это может быть арматура в земле, часть электроустановки и другие приспособления. Такой подход, согласно ПУЭ, является обязательной мерой преднамеренной защиты как жилого, так и нежилого фонда. Это же гласят правила и требования ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ (электробезопасность и система стандартов безопасности труда).

Фото — схема

Практически в каждом современном доме установлена схема заземления TN-C-S или TN-S. Но в зданиях старой постройки заземление зачастую вообще отсутствует, поэтому владельцам квартиры в таких постройках приходится своими силами организовывать землю. Такая система называется TN-C. Выполняется при помощи подключения отвода к заземляющему контуру, который может располагаться непосредственно в земле у здания или возле трансформаторной будки.

Рисунок TN-C

Теоретически, такую модернизацию проводки может организовать специальная монтажная компания, но практикуется это редко. Чаще к щитку на этаже (в многоквартирном доме) подводится земля, и уже к ней подключаются остальные провода.

1. Если фаза попадает на открытый металлический отвод любого электрического устройства, то в нем появляется напряжение. Это же случается, если, к примеру, нарушена изоляция кабеля. Человеческое тело – отличный проводник тока, если Вы дотронетесь к такому отводу, то получите сильный удар током. Заземление поможет избежать это;
2. Блуждающие токи уходят в заземляющий проводник, этим гарантируется охрана жизни;
3. В особенности опасно напряжение, которое попадает на радиаторы отопления. В таком случае, все батареи в доме становятся проводниками тока. Но если установлена земля, то все напряжение уйдет по проводнику.

Фото — вариант земли

Если нет возможности провести полноценный заземляющий контур, тогда используются другие способы. К примеру, сейчас очень распространено подключение переносных заземляющих штырей (портативные шины). Их действие никак не отличается от стандартного стационарного отвода, но при этом они гораздо практичнее по своему функционалу.

Фото — переносная шина

Что такое заземление и для чего она нужна?

Под заземлением подразумевают металлическую конструкцию, предназначенную для снижения степени напряжения до неопасных для человека параметров. Важнейшей особенностью монтажа является установка системы в местах, обеспечивающих надежную изоляцию нейтрального провода.

Помимо этого, наличие заземления позволяет существенно увеличивать аварийный ток. Необходимость повышения этого параметра связана с тем, что при повышенном сопротивлении заземляющего контура, несмотря на критическое состояние электроприборов тока замыкания в некоторых случаях недостаточно для срабатывания защитных механизмов при этом опасность получения электротравмы сохраняется.

Принципиально, заземляющий контур является системой из нескольких проводников, обеспечивающих соединение токопроводящих элементов оборудования с грунтом. По назначению эти системы можно разделить на три основных типа:

1. Рабочий тип разработан для обеспечения работоспособности оборудования, как в обычных условиях, так и в условиях непредвиденных ситуаций;
2. Защитный тип обеспечивает защиту обслуживающего персонала в случае пробоя токоведущих элементов на корпус;
3. Грозозащитный тип обеспечивает отвод в землю атмосферных электрических разрядов.

Помимо этого, различают искусственное и естественное заземление и зануление. Разница в том что искусственное представляет собой специально изготовленную металлическую рамку. К естественным, можно отнести металлические конструкции, изготовленные для других целей и используемые в качестве заземления.

Классификация заземляющих систем (естественные и искусственные конструкции)

В качестве заземляющих устройств с характеристиками, соответствующими требованиям ПУЭ, широко применяются как естественные, так и искусственные системы и приспособления. Естественными ЗУ называются уже заглубленные в землю металлические конструкции и трубопроводы или их части, находящиеся в непосредственном соприкосновении с грунтом.

Дополнительная информация: К ним также относят не имеющие разрывов оболочки кабелей, металлические шпунты и подобные им элементы заземленных конструкций и систем коммуникации.

Естественные заземлители зданий и сооружений

Поскольку на обустройство таких ЗУ специальных затрат совершенно не требуется – действующими нормативами они рекомендуются к применению в первую очередь. И только в случае, если естественные заземляющие конструкции отыскать не удается – приходится устраивать их искусственный аналог. Для выяснения того, что является определением понятия искусственного заземления, потребуется разобраться с ним более подробно.

Под такой системой понимается устройство, изготавливаемое специально в целях организации местного заземления на трансформаторной подстанции или на стороне потребителя. В качестве элементов конструкции традиционно применяются вбиваемые вертикальные или укладываемые горизонтальные стальные заготовки. В первом случае используются стальные прутки диаметром не менее 12 мм и длиной 3-5 метра, а во втором – уголки с типоразмером 50x50x6 мм. Для этой же цели могут выбираться металлические трубы диаметром не менее 6 мм.

Установка заземлителя в грунт

Вертикальные электроды (смотрите фото слева) забиваются в грунт на глубину 2,5 метра, для чего в нем предварительно подготавливается траншея глубиной около 0,5-0,6 метра. Оголовок вбитого электрода должен выступать над поверхностью земли выкопанной траншеи на высоту порядка 0,1-0,2 метра. Вертикальные элементы конструкции соединяются с горизонтальными перемычками на сварку.

Обратите внимание: Систему траншей с размещенными в них электродными прутьями необходимо засыпать выбранной ранее землей, очищенной от крупных камней и постороннего мусора.

Выбор параметров электродных прутьев и глубина их погружения зависят от характера грунта в данной местности и особенностей ее климатических условий.

Согласно ГОСТ и действующим положениям ПУЭ сопротивление Rз контура заземления на протяжении периода эксплуатации должно составлять:

1. не более 8 Ом при питающем фазном напряжении подстанции 220/127 Вольт,
2. порядка 4 Ома при линейном питающем напряжении 380 Вольт;
3. не более 2-х Ом при электропитании 660/380 Вольт.

Эти параметры действительны для случая, когда ЗУ применяются в сетях напряжением до 1000 Вольт. Если они обустраивается для действующих электроустановок с рабочими напряжениями выше 1000 Вольт и с малыми токами замыкания на землю – сопротивление высчитывается по специальным формулам (смотрите ПУЭ).

Основные требования к электробезопасности

Главное требование, предъявляемое к бытовым электроприборам – безопасность. В большей мере это касается устройств, которые контактируют с водой, ведь даже незначительный  дефект в электропроводке оборудования может стать смертельным для пользователя. Чтобы обезопасить себя и окружающих необходимо содержать электросеть и оборудование в исправном состоянии и регулярно проводить их ревизию. Чтобы исключить вероятность возникновения пожара из-за неисправной проводки и поражение электротоком, необходимо устанавливать защитные устройства (УЗО).

В соответствии с основными правилами электробезопасности:

• Не рекомендовано устройство временных электропроводок.
• Соединение проводов должно выполняться методом сварки, опрессовки, зажимов или клеммных колодок. Регулярно проверяйте качество и прочность соединений проводки.
• В помещениях с высокой влажностью используйте только сертифицированные влагозащищенные устройства.
• Электророзетки и выключатели должны располагаться от труб отопления, газо- и водоснабжения на расстоянии не менее 500 мм.
• Регулярно проверяйте исправность проводки и электрооборудования.
• Нельзя использовать любые виды электрооборудования без защитного кожуха.
• Не используйте самодельные электроприборы и не проводите самостоятельно ремонт неисправного электрооборудования.

Это только краткий перечень требований по электробезопасности. Более подробно с правилами безопасности можно ознакомиться в различных нормативных актах и специальной литературе по электричеству, которые сейчас легко найти в интернете.

Чем отличается заземление от зануления

Заземление

Знак обозначения заземления

Простым языком общее заземление – это мера предосторожности для обеспечения безопасности пользователей от удара электрическим током и создание благоприятных условий для корректной и безопасной работы какой-либо электрической техники.

Осуществляется оно путем монтажа ЗУ, состоящего из металлических конструкций, вкопанных в землю на протяжении всего пути электрического тока от источника питания до потребителя. То есть на электростанции (ГЭС, ГРЭС, АЭС или обычный разделительный трансформатор) монтируется основной заземлитель. Далее ток по линиям электропередач подается к вашему дому. На протяжении всего пути создаются дублирующие точки заземлителя.

Система дублирующих соединений с землей

Для каждого дома, будь то многоквартирный или частный дом, монтируется своя дублирующая точка. Она имеет свои размеры и характеристики, но конструируется по общему принципу: металлическая конструкция, выполненная из обычной или нержавеющей стали.

Треугольная схема ЗУ 
ЗУ смонтированное в ряд

Обратите внимание! Части стальной конструкции (ЗУ) крепятся между собой только при помощи сварочного аппарата, болтовое соединение не надежно, так как подвержено окислению.

Всё, что вы хотели знать про электролитическое заземление (видео)

Зануление

Выдержка из ГОСТа 12.1.009-76 «частей, которые могут оказаться под напряжением», обозначает металлический корпус  электроустройства. То есть при возникновении аварии или нарушении изоляции, на корпусе или рабочих элементах какого-либо устройства, например токарного станка, возникает опасное напряжение. Зануление сводит к минимуму силу этого электрического заряда. То есть отличием зануления от заземления в промышленной отрасли является то, что зануление входит в состав общей системы заземления.

В цехах, оборудованных множеством приборов, запитанных трехфазным напряжением (380 вольт). Все агрегаты объединены в общую цепь посредством металлических полос. Общий контур подсоединен к шине заземления или зануления.

Присоединение станка к общей цепи зануления
Шина зануления или заземления

В чем разница между заземлением и занулением?

Заземление и зануление имеют идентичную функцию – защита человека и животного от воздействия электрического тока. Но между двумя понятиями есть существенные различия:

1. При заземлении ток отводится в почву. Напряжение в сети уменьшается, но не до нуля. Минимальный ток в системе все же остается. Зануление же позволяет экстренно отключить подачу питания на прибор.

2. Заземление не связано с фазами электроприборов. При организации зануления строго соблюдаются правила подключения.

3. Отличие зануления и заземления и в сфере их применения. Первое подходит для эксплуатации в глухозаземленных нейтралях. Заземление же применяется в цепях, имеющих изолированную нейтраль. Подобную систему монтируют для оборудования, напряжение которого превосходит 1000 В.

4. Зануление подходит для промышленности, а в жилых домах его устанавливают крайне редко. Заземление же лучший способ обезопасить жителей квартир.

Зазамеление и зануление одинаково хорошо защищают технику от повреждений. А вот с точки зрения безопасности для человека первый вариант считается более эффективным.

Дополнительным различием становится возможность самостоятельного монтажа. Соблюдая все технические требования и нормы безопасности, заземление можно выполнить своими руками. Для этого достаточно иметь сварочный аппарат, металлические прутки и достаточный уровень знаний. Зануление же сможет выполнить только высококвалифицированный электрик.

Заземление отличается от зануления и методикой подключения. Это наглядно видно по схемам.

Зануление и его особенности

Ответить на вопрос, что такое защитное зануление, довольно просто, но необходимо знать чем оно отличается от заземления электрооборудования. Точное понимание этих различий позволит избежать многих ошибок при монтаже бытовой техники, различных приборов, станков и другого оборудования, работающего на электрической энергии. Защитное зануление — это подключение металлических корпусов и других деталей промышленного оборудования и различной бытовой техники, которые в рабочем состоянии не должны находиться под сетевым напряжением, к нейтральному (нулевому) проводу системы подачи электроэнергии. Этот провод в какой-то точке должен быть наглухо заземлен.

Важно! Не путайте нейтральный (нулевой) защитный провод с нулевым проводом питающей сети. Это совершенно разные проводники. Для сетей с трехфазной подачей электроэнергии — это нейтральный провод, идущий от силового трансформаторной подстанции или устройства, генерирующего электрическую энергию, для однофазных сетей — это наглухо заземленный провод.

Для чего необходимо занулять некоторые типы бытового и промышленного оборудования? Все очень просто! Главной целью зануления является обеспечение защиты человека от поражения электрическим током в случае КЗ (короткого замыкания) фазы сети на корпус и другие токопроводящие части электрооборудования.

Типы заземления в быту

В бытовых условиях заземление – это залог сохранности и бесперебойной работы всех электроприборов. В советское время эта мера безопасности практически не применялась. Использовалась система TN-C, в которой заземляющий кабель PE (защитный проводник) совмещается с рабочим нулем N в единый кабель PEN, а непосредственно в квартиру проводится двужильный провод. Эта система считается устаревшей, ее заменила схема TN-C-S, в которой PEN проводник разъединяется в главном щитке потребителя на PE и N.

Двужильный провод
Сравнительная схема TN-C и TN-C-S систем

Все вновь строящиеся объекты обслуживаются по трех или, при необходимости, пятипроводной схеме. То есть в вашу квартиру подается три линии:

• фаза;
• рабочий ноль;
• земля.

Современный трехпроводной кабель

Все современные бытовые или вычислительные приборы оборудованы под трехпроводную систему. Розетки и штекера оборудованы клеммами заземления.

Розетка трехпроводная
Штекер трехпроводной

В случае, когда ваше здание не оборудовано системой заземления и проводка двухпроводная, все специализированные приборы с трехпроводной составляющей теряют свои качества. Например, сетевой фильтр превращается в обычную переноску. Монтаж зануления в квартире в этом случае запрещен пунктом 1.7.132 ПЭУ.

Статья по теме:

УЗО: что это такое. Давайте попробуем разобраться, что это такое УЗО, его возможности, особенности работы и варианты применения. А также рассмотрим нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе.

Устройство защитного отключения

Для повышения безопасности при эксплуатации эл. приборов используют и так называемое устройство защитного отключения, сокращенно — УЗО. Совместно с заземлением УЗО дают 100% гарантии защиты человека от поражения электрическим током.

Давайте разберём принцип действия УЗО, для чего представим электропроводку как водопроводную систему. Вода течёт по трубам, как и ток – по проводам. И если вдруг в трубе образовалось отверстие, вода начинает уходить, а её количество на выходе участка будет меньше, чем на входе. УЗО и контролирует подобную утечку, но не воды, а электричества.

Если корпус прибора под напряжением, но утечки нет – УЗО не реагирует. Но как только корпуса касается человек – появляется путь для утечки тока, «дыра» – УЗО за доли секунды размыкает цепь.

Основные способы устройства заземления

При устройстве заземляющей системы, в качестве заземлителя обычно используют вертикальные металлические пруты. Это связанно с тем, что горизонтальные электроды вследствие малой глубины залегания имеют повышенное электрическое сопротивление. В качестве вертикальных электродов практически всегда применяют стальные трубы, пруты, уголки и прочую металлопрокатную продукцию с длиной превышающую 1 метр и имеющую сравнительно небольшое поперечное сечение.

Схема заземления в частном доме

Существует два основных метода монтажа вертикальных заземляющих электродов.

Статья по теме:

Электричество способно не только создавать комфортные условия жизни, но и несет еще и определенную опасность. Для снижения вероятности возникновения этой опасности требуется заземление в частном доме своими руками 220В. Как его сделать – читайте в публикации.

Несколько коротких электродов

В данном варианте используется несколько стальных уголков или прутьев длиной 2-3 метра, которые соединяются вместе при помощи металлической полосы и сварки. Соединение выполняется у поверхности земли. Монтаж заземлителя происходит простым забиванием электрода в грунт при помощи кувалды. Подобный способ больше известен под названием «уголок и кувалда».

Использование арматуру в качестве заземлителя

Минимально разрешенное сечение заземляющих электродов приведено в ПУЭ, но чаще всего справленные и дополненные величины из технического циркуляра №11 «РусЭлектроМонтаж». В частности:

• для уголка и полосы из черной стали с сечением не менее 150 мм2 и толщиной стенок 5 мм;
• для стального прута с диаметром не менее 18 мм;
• для стальной трубы с толщиной стенок от 3,5 мм и диаметром не менее 32 мм.

Преимущества этого способа заключаются в простоте, дешевизне и доступности материалов и монтажа. 

Одиночный электрод

В данном случае в качестве заземлителя используется электрод в виде стальной трубы (как правило, одиночный), который помещается в глубокое отверстие, пробуренное в грунте. Бурение грунта и установка электрода требует использования специальной техники.

Одиночный электрод заземления, монтируемый в пробуренную скважину

Увеличение площади контакта заземлителя с грунтом обеспечивается большей глубиной установки электрода. Более того данный способ более эффективный в сравнении с предыдущим вариантом, при одинаковой общей длине электродов, благодаря достижению глубинных слоев грунта, которые как правило имеют низкое удельное электрическое сопротивление.

К достоинствам данного способа относят высокую эффективность, компактность и сезонная «независимость», т.е. вследствие зимнего промерзания грунта удельное сопротивления заземлителя практически не изменяется.

Еще один способ – прокладка заземлителя в траншею. Однако такой вариант требует больших физических и материальных затрат (большее количество материала, копка траншеи и т.д.).

Для такого способа нужно много физических усилий

Разобравшись с тем, как работает и для чего нужно заземление стоит теперь второй вопрос нашей статьи, а именно что представляет собой зануление, для чего оно нужно и чем отличается от заземления.

Обобщение по теме

Требования ПУЭ точно определяют нормативы, при которых питающая электрическая цепь должна сработать на отключение при возникновении короткого замыкания. Для этого сила тока короткого замыкания должна быть в три раза больше, чем номинальный, обозначенный на автоматическом выключателе. Это касается жилых домов и офисных зданий, где установлены автоматические выключатели с плавкими вставками. Для защитных устройств с электромагнитными расцепителями повышающий коэффициент равен 1,4. Для взрывоопасных помещений используется коэффициент 4-6.

Чтобы ток такой силы мог спокойно растекаться по зануляющей сети, необходимо, чтобы ее сопротивление при 220 вольт было 8 Ом, при 380 вольтах – 4 Ома. Это может обеспечить медный провод сечением 4 мм², не меньше. Этот размер применяется в бытовых сетях, где используется напряжение 220 В.

Обобщая информацию, можно дать окончательное определение зануляющей системе. Итак, занулением называется соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок (бытовых приборов) с нейтралью трансформатора. Последняя соединяется с заземлением. Добавим, что заземляющие и зануляющие провода имеют один окрас – желто-зеленый. Это делается для облегчения монтажа и для легкости определения проводников в процессе проводимого ремонта.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Проверка эффективности зануления

Чтобы проверить, насколько действенно зануление, нужно сделать замер сопротивления петли фаза-ноль в наиболее отдаленной от источника электропитания точке. Это даст возможность проверить защищенность в случае воздействия тока на корпус.

Сопротивление измеряется с использованием специализированной аппаратуры. Измерительные приборы оснащены двумя щупами. Один щуп направляют на фазу, второй — на зануленную электроустановку.

По результатам измерений устанавливают уровень сопротивления на петле фазы и нуля. С полученным результатом рассчитывают ток однофазного замыкания, применяя закон Ома. Расчетное значение тока однофазного замыкания должно быть равно или превышать ток срабатывания защитного оборудования.

Предположим, что для предохранения электроцепи от перегрузок и коротких замыканий подключен автомат-выключатель. Ток срабатывания составляет 100 Ампер. По результатам измерений сопротивление петли фазы и нуля равно 2 Ом, а фазовое напряжение в сети — 220 Вольт. Делаем расчет тока однофазного замыкания на основе закона Ома:

I = U/R = 220 Вольт/2 Ом = 110 Ампер.

Поскольку расчетный ток короткого замыкания превышает ток мгновенного срабатывания автомата-выключателя, делаем вывод об эффективности защитного зануления. В противном случае понадобилась бы замена автомата-выключателя на прибор с меньшим током срабатывания. Другой вариант решения проблемы — сокращение сопротивления петли фаза-ноль.

Нередко при проведении расчетов ток срабатывания автомата умножают на коэффициент надежности (Кн) или коэффициент запаса. Причина в том, что отсечка не всегда равна указанному показателю, то есть возможна определенная погрешность. Поэтому использование коэффициента позволяет получить более надежный результат. Для старого оборудования Кн составляет от 1,25 до 1,4. Для новой техники применяется коэффициент 1,1, так как такие автоматы работают с большей точностью.

к содержанию ↑

В чем их отличие?

Получается, что зануление, по сути, это то же заземление, сделанное по системе ТN, но если рассматривать более подробно, то разница между ними есть.

Первое, это то, что при заземлении совмещенный нулевой PEN-проводник (системы TN-C и TN-C-S) и PE-проводник (система TN-S) выступают в качестве посредника между приборами и заземляющим контуром трансформатора.

То есть, имеется источник питания, возле которого закопан контур и вместе они соединены.

Проводка от источника идет на потребитель (помещение), где она разветвляется, чтобы обеспечить запитку всех электроприборов и оборудования.

Чтобы заземлить эти приборы (обеспечить защиту), используется та же проводка, а именно нулевые проводники, и контур трансформатора.

А вот при занулении выполняется соединение не с контуром, а непосредственно с нейтральным проводником трансформатора.

А поскольку в обоих случаях используется один проводник — нулевой (в совмещенном – PEN-проводник, в разделенном – РЕ-проводник), то в конструктивном плане заземление и зануление – одно и то же.

Второе, каждый из них работает по-разному, хоть и конструкция – одинакова.

В случае с заземлением, при появлении опасного потенциала на незакрытых участках сети, он будет отводиться в землю посредством заземляющего контура, обладающего высоким сопротивлением.

Зануление же работает с точностью до наоборот. При соприкосновении фазы с корпусом, подключенным к нулевому проводнику, происходит резкое возрастание силы тока в следствие малого сопротивления, то есть происходит короткое замыкание, в результате которого срабатывают автоматические выключатели, устройства защитного отключения, либо же плавятся предохранители.

Вот и получается, что заземление и зануление в техническом плане – одно и то же, но обеспечивают они защиту по-разному.

В целом же, обе они направлены на обеспечение максимальной защиты человека от возможного поражения электрическим током при пробое фазы на нуль, и дополняют друг друга.

Особенности создания заземления и зануления

Теперь о том, как все выглядит на деле. При создании подсистемы TN-C-S совмещенный нулевой проводник (PEN) тянется от трансформатора к помещению.

В вводном распределительном устройстве (ВРУ) происходит разделение его на N и PE-проводники. На конечный потребитель при этом доходит три провода – фаза, рабочий и защитный нули.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Как заземлить стиральную машину.

При подключении прибора получается, что посредством PE-проводника он соединяется с PEN-проводником, который является и соединителем с заземляющим контуром, и глухозаземленной нейтралью.

Примерно то же происходит и в подсистеме TN-S с той лишь разницей, что заземление и зануление осуществляется разделенными нулевыми проводниками.

То есть в этих двух подсистемах создавая заземление, автоматически выполняется и зануление.

А вот в системе TN-C этого не происходит. Дело в том, что в ней используется PEN-проводник, который не расщепляется на вводе.

Получается, что к конечному потребителю доходит только два провода – фаза и рабочий ноль, а защитного РЕ-проводника – нет, по сути, конечный потребитель не заземлен.

Поэтому и создается зануление – соединение корпусов потребителей с нулевым рабочим проводником.

Если в вышеуказанных подсистемах создавая заземление сразу же появляется и зануление, то в этой его приходится создавать отдельно.

В данном случае зануление является альтернативой заземлению, чтобы обеспечить хоть какую-то защиту.

Поэтому TN-C считается устаревшей, поскольку она не обеспечивает должную безопасность.

Часто возникает вопрос – зачем вообще нужно зануление, ведь заземления считается более безопасной системой.

Моделируем ситуацию: произошел пробой фазы на корпус. Заземление обеспечило отвод большей части напряжения в землю, но часть его все же осталась на корпусе, при этом произойдет повышение значения тока, хоть и незначительно.

Это не опасно для человека, но может привести к неприятным последствиям. Поскольку из-за отсутствия зануления не произойдет сильного скачка тока, то защитные средства просто не сработают, и поврежденный участок не отключиться.

В результате возможно повреждение оборудования или участка электросети, возникновение пожара.

Получается, что зануление и заземление дополняют друг друга, первый делает отключение поврежденного участка цепи, а второй нейтрализует негативные последствия возникшего КЗ в сети, обеспечивая максимально возможную защиту от поражения электрически током.

Часто указывается, что в системах TN-S и TN-C-S зануление не делается. И это так, но только частично. Ведь согласно изложенному, создавая заземление, делаем сразу и зануление. И только у TN-C зануление – отдельный вид работ.

Отсюда можно сразу и судить, где используется зануление, а где нет. Присутствует оно везде, где используется система TN. Но если в старых постройках его приходилось создавать отдельно, то в новых зданиях оно делается в процессе монтажа заземления.

Читайте по теме — способы защиты электроприборов от поломки.

Главное отличие

Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).

Фото — отличие зануления и заземления

Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.

Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.

Зануление и заземление: в чем разница по области применения

Главное правило – оба вида защиты одновременно применять нельзя. Если есть возможность заземления, то зануление не рассматривается, как возможный вариант. В каких же случаях монтируется тот или иной вид? Сейчас узнаем.

Когда выполняется заземление оборудования

В многоквартирных домах контур заземления устраивается вокруг, либо по двум сторонам здания. Исключение составляют только дома старой постройки – в них контур может отсутствовать. В частных домах устройство контура ложится на плечи домовладельца. Как выглядит, каким образом монтируется заземляющее устройство, мы рассмотрим ниже.

Контур заземления имеет вид треугольника – это наиболее оптимально

Статья по теме:

УЗО, что это такое и для чего он нужен? Что выбрать УЗО или дифференциальный автомат? Как подключаем устройство к однофазной сети с заземлением и без него? Как правильно выбрать аппарат для защиты дома? Ответы на эти вопросы Вы узнаете из нашего обзоре.

Полезно знать! Заземление считается более надежным способом защиты, но при расключении вводного электрощита и разводке проводки внутри помещений нужно быть крайне внимательным. Нигде заземление не должно соприкасаться с нейтралью. Если такое произойдет, установленные устройства защитного отключения (УЗО) будут срабатывать без причины.

Что такое защитное заземление, где оно применяется, разобрались. А что со вторым видом?

Когда применяется защитное зануление в квартире

Такой вид защиты применим, при условии отсутствия заземления. Обычно это многоквартирные дома старой постройки. Используя такой вид защиты, необходима установка автоматов и УЗО. Выполняется оно следующим образом.

Такие дома не имеют контура заземления. Здесь придется обойтись занулением

Нулевой провод до подключения к УЗО выводится на отдельную шину, от которой и будет идти желто-зеленый провод глухозаземленной нейтрали. Основной ноль разводится по УЗО и следует в квартиру. Самый простой вариант – на разводку квартиры идет трехжильный кабель, два провода которого (фаза и ноль) проходят через защитную автоматику, а один (глухозаземленная нейтраль) напрямую. Он соединяется на заземляющие контакты розеток и осветительных приборов.

Так выглядит глухозаземленная нейтраль на трансформаторной подстанции

Что такое защитное зануление

Риск поражения электрическим током и в наше время остается реальной опасностью. Рабочее напряжение любой сети начиная со 127 вольт, при неблагоприятных условиях замыкания на тело человека, способно вызвать смертельный ток. Кроме того, даже не приведшая к немедленному летальному исходу электротравма может быть опасна нарушениями сердечной деятельности.

Когда применяется зануление?

Где используется защитное зануление? Это подходящий вариант для жилого сектора. В промышленном комплексе такой вариант защиты используется только совместно с заземлением. Превышение напряжения выше допустимого опасно для человека и способно вызвать отключение оборудование. Защитная автоматика в этом случае сможет мгновенно обесточить участок цепи. Если планируется использовать оборудование, работающее от сети 380 В, использование зануления является обязательным.

Система своевременно обесточит систему электроснабжения

Требования, предъявляемые к заземлению и занулению

Поняв, что такое заземление и зануление, легко разобраться с требованиями, предъявляемыми к ним. Основное – это обеспечение безопасности и защита человека от поражения электрическим током. Об остальном уже говорилось, но стоит обобщенно повторить.

Требования к занулению – отключение защитной автоматики при соприкосновении токонесущих частей (смотри «оголенных проводов») к поверхностям корпусов бытовой техники, частям, где напряжения быть не должно.

Требование к заземлению – отвод напряжения в землю, исключающий поражение человека электрическим током.

Так должно быть не только на производстве. Распределительные щиты подъездов – не исключение для ПУЭ

Что такое заземляющее устройство: это должен знать каждый

Заземляющим устройством называют конструкцию в форме треугольника или квадрата из металлических шин или уголков, сваренных между собой, а также штырей, вбитых в землю на 1.5-2 м (бывает и более), которая имеет минимальное сопротивление. ЗУ соединяется с заземляющей шиной в распределительном щите.

Видео о заземлении и занулении

Лучше разобраться, в чем разница между заземлением и занулением, понять схемы их подключения и особенности поможет небольшой видеоролик.

Создание правильной системы заземления – гарантия безопасности использования всех электроприборов. Лучше доверить эту работу профессионалам. Ценой недостатка знаний и навыков в этой области может стать человеческая жизнь.

Способы устройства заземления

Заземление выполняется в виде контура, который имеет минимальное сопротивление. В идеале напряжение между фазой и землей должно быть равно линейному напряжению (фаза-нейтраль). Подробно с устройством контура защитного заземления своими руками Вы можете ознакомиться на нашем сайте.

Шина заземления проходит на глубине полуметра

Вместо контура можно воспользоваться естественными заземлителями. Однако этим редко кто пользуется по причине непонимания термина. Что же является определением понятия «естественный заземлитель»? Скажем так. Трубы либо другие металлические конструкции, проходящие под землей, не имеющие антикоррозийного покрытия подпадают под этот термин. Исключение составляют трубы канализации, а так же те, по которым проходят ГСМ или газ.

Штыри забиваются на глубину 1.5-2 м или глубже – все зависит от грунтаПреимущества и недостатки квартирного зануления

Скажем так, если зануление выполнено по правилам (при отсутствии заземления), недостатков нет. Однако качественному заземлению оно проигрывает. Одной из причин является полное нарушение электроснабжения при пробое фазы на корпус. Хотя с другой стороны это можно назвать преимуществом. Ведь при заземлении (если отсутствует УЗО) можно и не узнать о неисправности, что приведет к повышенным счетам за электроэнергию.

Смонтированный контур заземления – это должно быть на каждом участке частного сектора

Статья по теме:

В обзоре мы рассмотрим, как сделатьзаземление 220В в частном доме своими руками, попробуем понять, чем оно отличается от 380 В. Главный вопрос, на который Вы получите ответ – действительно ли заземление настолько важно и необходимо.

Но основным недостатком зануления является то, что при возникновении аварийной ситуации приходится рассчитывать на автоматику, которая может и подвести. Нередки случаи «залипания» автоматов. Последствия при этом могут быть весьма плачевными.

Важно! Электросети домов, имеющих контур заземления, защищены значительно лучше. При этом использовать при расключении квартир таких домов зануление запрещено.

Схема, назначение, принцип действия и область применения зануления. Необходимость повторного заземления нулевого провода

Схема, назначение, принцип действия и область применения зануления. Необходимость повторного заземления нулевого провода

Задачи

6. В результате аварии на атомной энергетической установке исследовательского назначения произошел выброс радиоактивных веществ. Как показали замеры, мощность экспозиционной дозы на территории близлежащего жилого массива составила 240 мкР/ч. Какие меры защиты должно предпринять население жилмассива, чтобы обеспечить свою безопасность?

 

8. Электроустановки цеха общей мощности 98 кВт питаются от трансформатора с изолированной нейтралью напряжением 380/220В. Отношение расстояния между заземлителями к их длине а/I = 1. Рассчитать заземление. В качестве заземлителей использовать трубы с размерами, представленными в таблице 9.

 

Схема, назначение, принцип действия и область применения зануления. Необходимость повторного заземления нулевого провода

Зануление – металлическое соединение корпуса электроустановки с нулевым проводом, позволяющим свести аварийный режим к однофазному короткому замыканию с последующим отключением поврежденного контура в минимально короткое время (0,2с).

Зануление применяют в четырех проводных сетях с глухо-заземленной нейтралью напряжением до 1000В. Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.

Схема защитного зануления показана на рис.4.1.

Повторное заземление нулевого провода необходимо для обеспечения лучшей защиты человека от поражения электрическим током. Как видно из рис.4.2. при обрыве нулевого провода, при переходе электрического тока на корпус электроустановки ток короткого замыкания протекает через сопротивление повторного заземления и сопротивления заземления (r0), и фазу (С).

Повторное заземление нулевого провода устраивается многократно:

для воздушных линий через каждые 250м;

для кабельных линий через каждые 250м;

и обязательно при вводе в производственное помещение.

Повторное заземление нулевого провода полностью не обеспечивает защиты от поражения током, а лишь смягчает аварийный режим, уменьшает напряжение на корпусе в 2-3 раза. Опасность поражения сохраняется, поэтому применяются индивидуальные защитные средства (коврики, рукавицы и т.д.).

---

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 118 | Нарушение авторских прав

---

---

mybiblioteka.su — 2015-2021 год. (0.011 сек.)

Зануление для чего необходимо

Для безопасной работы на различных электоустановках и проводниках используется соединение открытых металлических отводов с землей и подключение сети к нулевому кабелю. Но немногие начинающие мастера точно знают, чем отличается заземление и зануление электроустановок и электрооборудования.

Определение заземления

Заземление – это умышленное подключение открытых частей электрического оборудования, которые находятся под напряжением, к специальному заземляющему отводу, шине или другому защитному оборудованию. Это может быть арматура в земле, часть электроустановки и другие приспособления. Такой подход, согласно ПУЭ, является обязательной мерой преднамеренной защиты как жилого, так и нежилого фонда. Это же гласят правила и требования ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ (электробезопасность и система стандартов безопасности труда).

Фото — схема

Практически в каждом современном доме установлена схема заземления TN-C-S или TN-S. Но в зданиях старой постройки заземление зачастую вообще отсутствует, поэтому владельцам квартиры в таких постройках приходится своими силами организовывать землю. Такая система называется TN-C. Выполняется при помощи подключения отвода к заземляющему контуру, который может располагаться непосредственно в земле у здания или возле трансформаторной будки.

Теоретически, такую модернизацию проводки может организовать специальная монтажная компания, но практикуется это редко. Чаще к щитку на этаже (в многоквартирном доме) подводится земля, и уже к ней подключаются остальные провода.

1. Если фаза попадает на открытый металлический отвод любого электрического устройства, то в нем появляется напряжение. Это же случается, если, к примеру, нарушена изоляция кабеля. Человеческое тело – отличный проводник тока, если Вы дотронетесь к такому отводу, то получите сильный удар током. Заземление поможет избежать это;
2. Блуждающие токи уходят в заземляющий проводник, этим гарантируется охрана жизни;
3. В особенности опасно напряжение, которое попадает на радиаторы отопления. В таком случае, все батареи в доме становятся проводниками тока. Но если установлена земля, то все напряжение уйдет по проводнику.

Фото — вариант земли

Если нет возможности провести полноценный заземляющий контур, тогда используются другие способы. К примеру, сейчас очень распространено подключение переносных заземляющих штырей (портативные шины). Их действие никак не отличается от стандартного стационарного отвода, но при этом они гораздо практичнее по своему функционалу.

Фото — переносная шина

Назначение зануления

Иногда зануление и заземление путают друг с другом, так в чем разница между ними? Зануление применяется по ПУЭ только для промышленных установок и не является гарантом безопасности. Если фаза попадает на открытую часть устройства, то ток не уходит. После этого происходит сопряжение двух фаз, и, как следствие, короткое замыкание. Нулевой проводник необходим для быстрого реагирования дифференциального защитного автомата на КЗ, но не для защиты человека от поражения током. Поэтому его принято использовать только на производстве, где требуется быстрое отключение питания в случае аварийной ситуации.

Фото — схема зануления

Нужно ли делать зануление в частном доме или квартиры? Нет, это необязательно, и даже чревато различными негативными последствиями. Скажем, если нулевой провод сгорит, то большее количество электрических устройств, к которым он был подключен, сломается из-за чрезвычайно высокого скачка напряжения. Стоит помнить, что Ваша безопасность не пострадает, если вместе с занулением обустроить также заземление, установить УЗО и защитный выключатель.

Фото — принцип работы зануления

Как установить зануление, чтобы устройство, подключенное к нему, не сгорело:

1. Нужно использовать трехжильный провод с изоляцией. Одна жила отведена для фазы, вторая для нуля, третья для заземления;
2. Земля подключается в самом конце электромонтажных работ на корпус безопасного проводника к заземляющему контуру и т. д. Наиболее практичен специальный заземляющий отвод у щита;
3. В целях безопасности обязательно устанавливаются различные выключатели питания и прочие защитные установки.

Видео: в чем разница зануления и заземления

Главное отличие

Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).

Фото — отличие зануления и заземления

Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.

Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.

Защитное зануление — система, в которой токопроводящие части оборудования, не находящиеся в норме под напряжением, соединены с нейтралью. В защитных целях преднамеренно создается соединение между открытыми проводящими элементами глухозаземленной нейтрали (в сетях трехфазного тока).

В сетях однофазного тока создают контакт с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а в случае с постоянным током — с глухозаземленной точкой источника тока. Хотя зануление характеризуется серьезными недостатками, система по-прежнему широко применяется во многих сферах для защиты от тока.

Разница между занулением и заземлением

Между занулением и заземлением имеются отличия:

1. В случае заземления лишний ток и появившееся на корпусе напряжение перенаправляются в грунт. Принцип действия зануления основан на обнулении на щитке.
2. Заземление более эффективно с точки зрения защиты человека от удара током.
3. Заземление основано на быстром и значительном уменьшении напряжения. Тем не менее, какое-то (уже неопасное) напряжение остается.
4. Зануление заключается в создании соединения между металлическими деталями, в которых отсутствует напряжение. Принцип зануления основан на умышленном создании короткого замыкания при пробое изоляции или попадании тока на нетоковедущие части электроустановок. Как только происходит замыкание, в дело вступает автоматический выключатель, перегорают предохранители или срабатывают иные средства защиты.
5. Заземление чаще всего используют на линиях с изолированной нейтралью в системах типа IT и TT в трехфазных сетях, где напряжение не превышает тысячи вольт. Заземление применяют при напряжении более тысячи вольт с нейтралью в любом режиме. Зануление используют в глухозаземленных нейтралях.
6. При занулении все элементы электроприборов, не находящиеся в стандартном режиме под напряжением, соединяются с нулем. Если фаза случайно коснется зануленных элементов, резко увеличивается ток и отключается электрооборудование.
7. Заземление не зависит от фаз электроприборов. Для организации зануления требуется соблюдение жестких условий подключения.
8. В современных домах зануление применяется редко. Однако этот способ защиты все еще встречается в многоэтажных домах, где по каким-либо причинам нет возможности организовать надежное заземление. На предприятиях, где имеются повышенные нормативы по электробезопасности, основной способ защиты — зануление.

Обратите внимание! Для правильного определения нулевых точек и выбора способа защиты понадобится помощь квалифицированного электрика. Сделать заземление, собрать элементы контура и установить его в грунт можно и своими руками.

Схема работы

Как было сказано выше, зануление основано на провоцировании короткого замыкания после попадания фазы на металлический корпус электроустановки, соединенной с нулем. Так как сила тока возрастает, подключается защитный механизм, отключающий электропитание.

По нормативам Правил установки электроустановок в случае нарушения целостности линии она должна отключаться автоматически. Регламентируется время на отключение — 0,4 секунды (для сетей 380/220В). Для отключения используются специальные проводники. Например, в случае однофазной проводки задействуется третья жила кабеля.

Для правильного зануления важно, чтобы петля фазы-нуля характеризовалась невысоким сопротивлением. Так обеспечивается срабатывание защиты за нужный промежуток времени.

Организация зануления требует высокой квалификации, поэтому такие работы должны выполнять только квалифицированные электрики.

На схеме ниже показан принцип работы системы:

Область применения

Защитное зануление используют в электроустановках с четырехпроводными электросетями и напряжением до 1 кВт в следующих случаях:

• в электроустановках с глухозаземленной нейтралью в сетях TN-C-S, TN-C, TN-S с проводниками типов N, PE, PEN;
• в сетях с постоянным током и заземленной средней точкой источника;
• в сетях с переменным током и тремя фазами с заземленным нулем (220/127, 660/380, 380/220).

Сети 380/220 допускаются в любых сооружениях, где зануление электроустановок обязательно. Для жилых помещений с сухими полами зануление обустраивать не нужно.

Электрооборудование 220/127 используются в специализированных помещениях, где отмечается повышенный риск поражения током. Такая защита необходима в условиях улицы, где занулению подлежат металлические конструкции, к которым прикасаются работники.

Проверка эффективности зануления

Чтобы проверить, насколько действенно зануление, нужно сделать замер сопротивления петли фаза-ноль в наиболее отдаленной от источника электропитания точке. Это даст возможность проверить защищенность в случае воздействия тока на корпус.

Сопротивление измеряется с использованием специализированной аппаратуры. Измерительные приборы оснащены двумя щупами. Один щуп направляют на фазу, второй — на зануленную электроустановку.

По результатам измерений устанавливают уровень сопротивления на петле фазы и нуля. С полученным результатом рассчитывают ток однофазного замыкания, применяя закон Ома. Расчетное значение тока однофазного замыкания должно быть равно или превышать ток срабатывания защитного оборудования.

Предположим, что для предохранения электроцепи от перегрузок и коротких замыканий подключен автомат-выключатель. Ток срабатывания составляет 100 Ампер. По результатам измерений сопротивление петли фазы и нуля равно 2 Ом, а фазовое напряжение в сети — 220 Вольт. Делаем расчет тока однофазного замыкания на основе закона Ома:

I = U/R = 220 Вольт/2 Ом = 110 Ампер.

Поскольку расчетный ток короткого замыкания превышает ток мгновенного срабатывания автомата-выключателя, делаем вывод об эффективности защитного зануления. В противном случае понадобилась бы замена автомата-выключателя на прибор с меньшим током срабатывания. Другой вариант решения проблемы — сокращение сопротивления петли фаза-ноль.

Нередко при проведении расчетов ток срабатывания автомата умножают на коэффициент надежности (Кн) или коэффициент запаса. Причина в том, что отсечка не всегда равна указанному показателю, то есть возможна определенная погрешность. Поэтому использование коэффициента позволяет получить более надежный результат. Для старого оборудования Кн составляет от 1,25 до 1,4. Для новой техники применяется коэффициент 1,1, так как такие автоматы работают с большей точностью.

Опасность зануления в квартире

Скачки напряжения опасны как для людей, так и для бытовой техники в квартирах. В многоквартирных домах одной из квартир достанется низкое напряжение, а другой — высокое. Если в розетке квартиры случится обрыв нулевого проводника, при следующем включении электроустановки (например, бойлера) человека ударит током.

Особенно зануление опасно в двухпроводной системе. К примеру, при проведении электромонтажных работ электрик может заменить нулевой проводник на фазный. В электрощитах эти жилы далеко не всегда обозначены определенным цветом. Если замена произойдет, электрическое оборудование окажется под напряжением.

По нормативам Правил установки электроустановок на бытовом уровне зануление не разрешается для использования в бытовых целях именно по причине его небезопасности. Зануление эффективно только для защиты больших объектов производственного назначения. Однако, несмотря на запрет, некоторые люди решаются на установку зануления в собственном жилье. Происходит это либо по причине отсутствия иных методов решения проблемы, либо из-за недостаточности знаний по данному предмету.

Зануление в квартире технически осуществимо, но эффективность такой защиты непредсказуема, как и возможные негативные последствия. Далее рассмотрим ряд ситуаций, которые возникают при наличии зануления квартире.

Зануление в розетках

В некоторых случаях защиту электроприборов предлагают выполнить путем перемычки клеммы розеточного рабочего нуля на защитный контакт. Такие действия противоречат пункту 1.7.132 ПУЭ, поскольку предполагают задействование нулевого провода двухпроводной электросети в качестве как рабочего, так и защитного нуля одновременно.

На вводе в жилое помещение чаще всего расположено устройство, предназначенное для коммутации фазы и нуля (двухполюсный прибор или так называемый пакетник). Коммутация нуля, используемого как защитный проводник, не допускается. Иными словами, запрещено использовать в качестве защиты проводник, электроцепь которого включает коммутационный аппарат.

Опасность защиты с применением перемычки в розетке состоит в том, что корпуса электроустановок в случае повреждения нуля (независимо от участка) попадают под фазное напряжение. Если нулевой проводник обрывается, электроприемник перестает функционировать. В этом случае провод кажется обесточенным, что провоцирует на необдуманные действия со всеми вытекающими последствиями.

Обратите внимание! При обрыве нуля источником опасности становится любая техника в квартире или в частном доме.

Перепутаны местами фаза и ноль

При проведении электромонтажных работ в двухпроводном стояке своими руками существует немалая вероятность путаницы между нулем и фазой.

В домах с двухпроводной системой жилы кабелей лишены отличительных признаков. При работе с проводами в этажном щитке электрик может попросту ошибиться, перепутав фазу и ноль местами. В результате корпуса электроустановок попадут под фазное напряжение.

Отгорание нуля

Обрыв нуля (отгорание нуля) часто случается в зданиях с плохой проводкой. Чаще всего проводка в таких домах проектировалась, исходя из 2 киловатт на единицу жилья. На сегодняшний день электропроводка в домах старого типа не только износилась физически, но и не способна удовлетворить возросшее количество бытовой техники.

При обрыве нуля дисбаланс возникает на трансформаторной подстанции, от которой питается многоквартирное здание. Перекос возможен в общем электрическом щите здания или в этажном щитке дома. Следствием этого станет беспорядочное понижение напряжения в одних квартирах и повышение — в других.

Низкое напряжение губительно для некоторых видов электробытовой техники, в том числе кондиционеров, холодильников, вытяжек и прочих аппаратов, оснащенных электрическими двигателями. Высокое напряжение представляет опасность для всех видов электроустановок.

Альтернатива занулению

В подсистеме TN-S зануление защитного проводника PE осуществляется лишь на одном участке — на контуре заземления трансформаторной подстанции или электрогенератора. В этой точке разделяется PEN-проводник, и далее защита и рабочий ноль нигде не встречаются.

В такой схеме энергоснабжения заземление и зануление органично взаимодействуют, создавая условия для высокой электробезопасности. Однако в системах, где нейтраль изолирована (IT, TT), зануление не используется. Электрическое оборудование, работающее в рамках системы TT и IT, заземляется за счет собственных контуров. Так как система IT предполагает подачу питания только специфическим потребителям, рассматривать такой способ организации защиты в жилых домах не имеет смысла. Единственная альтернатива неправильному, а потому опасному занулению шины PE — система TT. Особенно актуальна такая система, потому что переход на технически прогрессивные системы TN-S, TN-C-S технически и финансово затруднен для домов, чей возраст превышает 20 – 25 лет.

Электрическая сеть, построенная по стандарту TT, призвана обеспечивать качественную защиту от попадания под напряжение нетоковедущих частей. Все работы по организации зануления должны осуществляться в соответствии с нормами, указанными в пункте 1.7.39 Правил установки электроустановок.

Зануле́ние — это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок, не находящихся в нормальном состоянии под напряжением, с глухозаземлённой нейтральной точкой генератора или трансформатора, в сетях трёхфазного тока; с глухозаземлённым выводом источника однофазного тока; с заземлённой точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Защитное зануление является основной мерой защиты от поражения эл. током при возможном прикосновении в электроустановках до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью.

Содержание

Принцип действия [ править | править код ]

Принцип работы зануления: если напряжение (фазовый провод) попадает на соединённый с нулём металлический корпус прибора, происходит короткое замыкание. Сила тока в цепи при этом увеличивается до очень больших величин, что вызывает быстрое срабатывание аппаратов защиты (автоматические выключатели, плавкие предохранители), которые отключают линию, питающую неисправный прибор. В любом случае, ПУЭ регламентируют время автоматического отключения повреждённой линии. Для номинального фазного напряжения сети 400/230 В [ источник не указан 997 дней ] оно не должно превышать 0,4 с.

Зануление осуществляется специально предназначенными для этого проводниками. При однофазной проводке — это, например, третья жила провода или кабеля.

Для того, чтобы отключение аппарата защиты произошло в предусмотренное правилами время, сопротивление петли «фаза-ноль» должно быть небольшим, что, в свою очередь, накладывает на все соединения и монтаж сети жёсткие требования качества, иначе зануление может оказаться неэффективным.

Помимо быстрого отключения неисправной линии от электроснабжения, благодаря тому, что нейтраль заземлена, зануление обеспечивает низкое напряжение прикосновения на корпусе электроприбора. Это исключает вероятность поражения током человека. Поскольку нейтраль заземлена, зануление можно рассматривать как специфическую разновидность заземления.

Различают зануление систем TN-C, TN-C-S и TN-S.

Зануление системы TN-C [ править | править код ]

Простая система зануления, в которой нулевой проводник N и нулевой защитный PE совмещены на всей своей длине. Совместный проводник обозначается аббревиатурой PEN. Имеет существенные недостатки, главный из которых — высокие требования к системам уравнивания потенциалов и сечению PEN-проводника. Применяется для электроснабжения трёхфазных нагрузок, например асинхронных двигателей. Применение данной системы в однофазных групповых и распределительных сетях запрещено:

1.7.132. Не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник.

Зануление системы TN-C-S [ править | править код ]

Усовершенствованная система зануления, предназначенная для обеспечения электробезопасности однофазных сетей электроустановок. Она состоит из совмещённого PEN-проводника, который соединён с глухозаземлённой нейтралью питающего электроустановку трансформатора. В точке, где трёхфазная линия разветвляется на однофазные потребители (например в этажном щите многоквартирного дома или в подвале такого дома) PEN-проводник разделяется на PE- и N-проводники, непосредственно подходящие к однофазным потребителям.

Зануление системы TN-S [ править | править код ]

Наиболее совершенная, дорогая и безопасная система зануления, получившая распространение, в частности, в Великобритании [2] . В этой системе нулевой защитный и нулевой проводники разделены на всей своей длине, что существенно повышает её безопасность.

Ошибки в реализации зануления [ править | править код ]

Иногда считают, что заземление на отдельный контур, не связанный с нулевым проводом сети, лучше, потому что при этом нет сопротивления длинного PEN-проводника от электроустановки потребителя до заземлителя КТП (комплектной трансформаторной подстанции). Такое мнение ошибочно, потому что сопротивление заземления, особенно кустарного, гораздо больше сопротивления даже длинного провода. И при замыкании фазы на заземлённый таким образом корпус электроприбора ток замыкания из-за большого сопротивления местного заземления может оказаться недостаточным для срабатывания АВ (автоматического выключателя) или предохранителя, защищающего эту линию. В таком случае корпус прибора будет находиться под опасным потенциалом. Кроме того, даже если применить АВ небольшого номинала, срабатывающий от тока замыкания на землю, всё равно обеспечить требуемое ПУЭ время автоматического отключения повреждённой линии практически невозможно.

Поэтому раньше, до начала массового применения УЗО, заземление корпусов электроприёмников без их зануления (то есть заземление по системе ТТ) вообще не допускалось. Пункт 1.7.39 ПУЭ -6:

В электроустановках до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью или глухозаземлённым выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземлённой средней точкой в трёхпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприёмников без их зануления не допускается.

Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземлённой нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединённого к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие: Ra * Iа ≤ 50 В, где Iа — ток срабатывания защитного устройства; Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприёмников — заземляющего проводника наиболее удалённого электроприёмника.

Заземление (физика): как это работает и почему это важно?

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Кевин Бек

Электричество является незаменимым фактором в современной жизни, и хотя основные виды топлива, которые человечество использует для его производства, вызывают серьезную озабоченность, само электричество будет требоваться еще долго. поскольку цивилизация в ее нынешнем виде сохраняется. В то же время среди первых фактов безопасности практически каждого ребенка учат тому, что электричество является или может быть чрезвычайно опасным.

Более того, электричество, которое люди вырабатывают и поэтому могут в значительной степени контролировать, — это только часть истории. Явление молнии знакомо и очень маленьким детям, и одновременно оно вызывает трепет и беспокойство даже у взрослых. Но его «удары» на уровне Земли почти столь же непредсказуемы, как и потенциально смертельны, и пристальный взгляд на надстройки к зданиям и другим сооружениям по всему миру подчеркивает безотлагательность этого соображения безопасности.

Электрическое заземление , также называемое заземлением , обеспечивает путь для прохождения тока в землю и рассеивания избыточного электрического заряда вместо накопления и создания потенциальной опасности. Это работает, потому что Земля, будучи электрически нейтральной, но также огромной, может принимать и обеспечивать большое количество электронов (по стандартам человеческой промышленности) без заметных изменений в этом состоянии «нулевого напряжения».

Заряд, напряжение и ток

Электрический заряд в физике измеряется в кулонах .Элементарный (неделимый) заряд — это заряд одиночного электрона (е-) или протона с величиной 1,60 10 ^-19 Кл и отрицательным знаком для электронов. Разделение противоположно заряженных частиц создает напряжение или разность электрических потенциалов, которая измеряется в джоулях на кулон (Дж / Кл), и побуждает электроны течь в направлении чистого положительного заряда, движение, называемое электрический ток .

• Электроны «хотят» течь к положительному выводу или другой области чистого положительного напряжения по той же основной причине, по которой вода «хочет» течь вниз: разность потенциалов, но устанавливается электрической силой, а не силой тяжести.

Этот поток электронов, измеряемый в Кл / с или ампер («ампер»), возникает только в том случае, если путь между источниками напряжения проходит по проводнику и легко пропускает ток, как большинство металлы. Непроводящие материалы называются изоляторами , и они включают пластик, дерево и резину (обилие изоляторов среди повседневных товаров — это явно хорошо). В предыдущей аналогии дамба, сдерживающая естественный поток речного течения, похожа на изолятор или диэлектрик .

Все материалы, даже хорошие проводники, имеют некоторое электрическое сопротивление , обозначенное R и измеряемое в омах (Ом). Эта величина позволяет установить формальную взаимосвязь между напряжением и током, называемую законом Ома :

I = \ frac {V} {R}

Как работает заземление?

Электрический ток определяется как протекающий от более высокого потенциала к более низкому (что соответствует результату , как и электроны, протекающие в отрицательном-положительном направлении — будьте осторожны, чтобы не перепутать этот момент!) При условии, что подходящий путь между ними существует.Когда, например, два вывода батареи соединены проводом, ток свободно течет по петле с минимальным сопротивлением.

Однако, если нет высокопроводящих путей, соединяющих разность потенциалов, ток в любом случае может течь в результате пробоя диэлектрика , если напряжение достаточно высокое — во многом аналогично тому, что произошло бы в случае разрушения конструкции дамбы. беспрецедентным объемом в верхнем резервуаре.

• Вот почему «ударяет» молния; ток «не должен» протекать в диэлектрическом материале, таком как воздух, но сильное напряжение молнии подавляет этот фактор.

Самый распространенный электрический путь … или искомый

Электрический ток, как вода, спускающийся по пологому каменистому склону, всегда пытается выбрать путь наименьшего сопротивления. Если этому препятствует ряд различных изоляционных материалов, он захочет протекать через наименее изолирующий (то есть наиболее проводящий) материал. Если существует проводящий путь, он всегда будет выбирать этот путь среди всех остальных.

Воздух — изолятор, а человеческое тело относительно проводящее.Поэтому, если вы стоите в поле во время грозы, вы подвергаетесь высокому риску поражения электрическим током. Громоотводы обеспечивают путь заземления, являясь легкой мишенью с низким сопротивлением для ударов молнии. Молния скорее протечет сквозь металл, чем через вас, так что вот оно.

Путь от громоотвода в землю сам по себе имеет одну важную особенность всех устройств заземления: никаких объездов по пути! Электричество течет прямо в саму Землю, потому что у нее нет других вариантов.Вот почему «провода» заземления не обязательно должны быть одиночными; они могут быть металлическими каркасами, , если путь к Земле полностью автономен. , то есть это простая схема.

• Как уже говорилось, Земля также может служить «донором электронов» по ​​мере необходимости из-за своей способности рассеивать заряд — как положительный, так и отрицательный в огромном объеме — а не только как «акцептор электронов», как в корпус громоотвода.

Почему важно заземление?

Хотя громоотводы жизненно важны, они не используются каждый момент, каждый день, как бесчисленные электрические цепи в домах, офисах и производственных предприятиях по всему миру.

В электрической цепи заземляющий провод создает дополнительный путь для тока в случае короткого замыкания или другой неисправности. Вместо того, чтобы поражать вас током при прикосновении к компонентам схемы, ток будет проходить через более проводящий заземляющий провод. Заземление не только предохраняет вас от поражения электрическим током, но и защищает ваше оборудование от скачков тока, которые в противном случае могли бы «шокировать» его.

Примечание. Высокое напряжение само по себе не вредит. Однако большая разница напряжений делает более желательным скачок заряда и при этом создает больший ток.Думайте об этом, как будто вы стоите на краю высокой скалы. Проблема не в том, чтобы оказаться на высокой скале. Это то, что происходит после того, как вы сойдете с места в результате того, что скала под ногами больше не «изолирует» вас от влияния гравитации и позволяет воздуху легко «вести» вас (надеюсь, в защитную сетку!).

Трехконтактная вилка

В домашних условиях заземление лечит как «симптом», так и «болезнь» в случае непредвиденного накопления зарядов на поверхности приборов.Это не только позволяет несанкционированным зарядам мгновенно выйти в одном направлении, чтобы они могли рассредоточиться в другом месте, но также предотвращает проникновение дополнительных нежелательных зарядов, прерывая цепь «вверх по потоку».

Типичная современная розетка имеет три отверстия: две боковые щели и почти круглое отверстие внизу. Меньшая вертикальная щель предназначена для «горячего» провода (или буквально компонента вилки) для входящего тока; его более длинный партнер предназначен для нейтрального (выходного) провода. Круглая вилка — это заземляющий провод, подключенный прямо к выходу из цепи, поэтому опасные заряды, которые в противном случае текли бы по поверхности устройства, могут улететь на землю.Этот провод настроен таким образом, что выше заданного уровня тока вся цепь разрывается, и весь входящий ток прекращается.

Примеры заземления

Заземление обеспечивает безопасную стабилизацию напряжения в больших цепях и системах. Стабилизатор напряжения гарантирует, что входящее напряжение, которое может значительно колебаться вокруг желаемого значения внутри сложных и чувствительных схем, таких как компьютерный микропроцессор, нормализуется до строго ограниченного значения путем увеличения или уменьшения V по мере необходимости.

Электроскоп — это проводник, который использует индукцию заряда для сигнализации наличия внешних зарядов. При этом используется принцип, согласно которому электроны отталкиваются друг от друга. Если источник электронов, такой как заряженный стеклянный стержень (пример статического электричества; электроны просто «сидят» там, потому что стекло является изолирующим), держать близко к стороне проводящего (но нейтрального!) Электроскопа, это «толкает» электрод электроны в шаре настолько далеко, насколько это возможно. Он находится в центре устройства, где металлические «листы» раздвигаются, чтобы сигнализировать об электронах, собранных около стороны шара на поверхности кончика стержня.

Когда это происходит, скопление электронов внутри должно каким-то образом уравновешиваться, поскольку сфера является проводящей. Как следствие, положительные заряды собираются, как и следовало ожидать, возле кончика стержня.

• Применение заземляющего провода вокруг изолирующего основания электроскопа явно изменило бы эту картину. Как?

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 токопроводящих 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 для 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 на предприятиях. 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 опасность для здоровья 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 для токов, 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 сверхтоков.

ВОПРОС № 2 — Есть ли опасность при использовании 480-вольтной незаземленной системы на старом производственном предприятии? Следует ли заземлить систему?

Основная опасность при работе незаземленной системы 480 В и заключается в том, что при замыкании на землю единственным индикатором, который у вас будет, являются три лампочки. Напряжение на незаземленных фазах увеличится до 480 В относительно земли, 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 неисправности 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, вы продолжите работу по этому фидеру, пока не найдете неисправность . Звучит очень легко сделать, но в реальном мире оказывается очень сложно.

Установка обычно не заземлена, 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, 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 до глухозаземленной) нет, не имеет значения. Однако, если 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 при замыкании на землю это произойдет. В незаземленной системе напряжение поврежденной фазы падает до потенциала (или ~ 0 В) заземления, а напряжение в неисправной фазе возрастает до межфазного напряжения относительно земли.

Например, система 480 В, будет иметь фазное напряжение ~ 277 В при нормальной работе , поэтому она должна работать надлежащим образом. Однако при замыкании на землю одной фазы ее напряжение возрастает до 0 В, , а на двух других фазах повышается с 277 В до 480 В, между фазой и землей.

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

Какова цель электрического заземления?

Какова цель электрического заземления?

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 неисправности одной из фаз.

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

— Неисправные электрические устройства часто пропускают электричество, 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 методы 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. Вам следует 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/.

Заземление — Энергетическое образование

Рис. 1. Концептуальная иллюстрация заземления, действующего как обратный путь. ^[1]

Электрическое заземление , также известное как заземление, в первую очередь обеспечивает защиту от поражения электрическим током, действуя как линия безопасности для перенаправления электрического тока в случае короткого замыкания. Для бытовых приборов это достигается с помощью трехконтактной электрической розетки со специальным заземляющим контактом. ^[2]

Заземление также является способом обеспечения пути возврата тока в некоторых системах электропередачи. Поскольку земля является электрически нейтральным телом, говорят, что земля или земля имеет нулевой электрический потенциал, а все другие напряжения определяются относительно этого потенциала земли. Это позволяет заземлению функционировать как протяженная нейтральная линия, замыкая электрическую цепь передачи, действуя как источник электронов для электрического генератора и как конечная точка для электронов после электрической нагрузки.Это означает, что вместо провода, обеспечивающего обратный путь тока от нагрузки обратно к источнику напряжения, как это видно в большинстве простых схем, земля действует как обратный путь. ^[3]

Однако такое использование заземления используется только в системе передачи с однопроводным заземлением, которая в основном используется в некоторых сельских районах таких стран, как Канада и Австралия. ^[4] В большинстве современных систем передачи используется трехфазная электроэнергия, в которой заземление не используется в качестве обратного пути.

Основная проблема с использованием земли в качестве электрического проводника заключается в том, что она имеет высокое электрическое сопротивление, что делает ее очень неэффективным средством передачи энергии. Однако эта проблема частично решается путем вставки заземляющих стержней (расположенных у генератора и после нагрузки) достаточно глубоко в землю. Поскольку сопротивление проводника обратно пропорционально его площади поперечного сечения, увеличение глубины стержней снижает общее сопротивление за счет увеличения площади, через которую проходит ток между стержнями.Для получения дополнительной информации о факторах, определяющих сопротивление, см. Сопротивление.

В жилых системах

Непрерывный путь заземления с низким сопротивлением в электрических системах жилых помещений обеспечивает стабильные уровни напряжения в проводке и делает устройства защиты от перегрузки (автоматические выключатели, предохранители) максимально эффективными. В типичной цепи заземления нейтральная линия подключается к нейтральной шине (на сервисной панели), которая подключается к зажиму заземления на водопроводных или газовых трубах.Эти трубы уходят под землю и обеспечивают прямое заземление. В качестве альтернативы, нейтральный стержень можно подключить к подземному заземляющему стержню, расположенному за пределами дома, чтобы установить прямое заземление. На линии заземления не должно быть разрывов, поэтому необходимо выполнить параллельное соединение с чем-либо, что может нарушить заземление, например, счетчиком воды. ^[5]

В присутствии воды электрическая розетка может быть опасной, поскольку вода часто обеспечивает прямое заземление для тока, проходящего через розетку, что создает серьезную опасность поражения электрическим током.Прерыватели цепи замыкания на землю используются в качестве меры безопасности для защиты от такой возможности.

Список литературы

1. ↑ EECS, Калифорнийский университет в Беркли. (30 июля 2015 г.). Lab Logistics [Online], доступно: http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~ee100/su04/lab/lab1/new_intro_lab_guide_report.pdf
2. ↑ Гиперфизика. (30 июля 2015 г.). Прерыватели и заземляющие провода [Онлайн]. Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/bregnd.html
3. ↑ Г.Хунка. (30 июля 2015 г.). Заземление цепей и способы заземления [Online]. Доступно: http://www.ese.upenn.edu/detkin/instruments/misctutorials/Ground/grd.html
4. ↑ П. Армстронг. (30 июля 2015 г.). Однопроводной возврат на землю (SWER) [Online]. Доступно: http://www.stonepower.se/Images/SWER.pdf
5. ↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.1, стр.331-340.

Применение средств индивидуальной защиты — охрана труда и безопасность

Применение средств индивидуальной защиты

Перед установкой средств индивидуальной защиты всегда проверяйте цепи на отсутствие напряжения. То, что вы знаете, что он обесточен, не означает, что это действительно так.

• Джеймс Р. Уайт
• 1 июня 2013 г.

Основания индивидуальной защиты в отрасли имеют несколько наименований: «временные защитные площадки», «заземляющие комплексы», «наземные кластеры» или просто грунтовые площадки.«Средства индивидуальной защиты используются всякий раз, когда рабочие выполняют работы в электроэнергетических системах, которые по какой-либо причине могут быть повторно задействованы, например, повторным включением выключателей или автоматических выключателей, статическим напряжением, индуцированным напряжением на внешних подстанциях или линиях, а также емкостными разрядами. В то время как большинство технических специалистов подумайте об использовании средств индивидуальной защиты при работе с системами высокого напряжения, они также необходимы при работе с системами низкого напряжения, особенно когда в цепь могут быть подключены конденсаторы (системы ИБП и частотно-регулируемые приводы) или когда цепь может быть повреждена. с учетом одной из проблем, упомянутых ранее.Использование индивидуального защитного заземления регулируется OSHA 1910.269 (n), «Заземление для защиты сотрудников» и NFPA 70E, раздел 120.3, «Временное защитное заземление». Оба источника содержат очень похожие требования.

NFPA 70E Раздел 120.3 (A) Размещение состояния, «Временные защитные площадки (средства индивидуальной защиты) должны быть размещены таким образом, чтобы они не подвергали сотрудников опасным перепадам потенциалов.Земля не может быть размещена слишком близко к месту работы и должна быть размещена или закреплена так, чтобы она не могла контактировать с людьми ». Земля должна быть размещена достаточно близко, чтобы защитить рабочих, но не настолько близко, чтобы они могли ударить по ним, если земля станет возобновляется подача энергии, особенно из-за токов аварийного уровня. Ток, протекающий через заземляющий кабель, может создать магнитное поле, достаточно сильное, чтобы заставить кабель ломаться, как хлыст, что может привести к поломке костей или сбиванию рабочих с строений.

Линейщики должны быть осторожны с размещением средств индивидуальной защиты, потому что они должны создавать эквипотенциальную зону и работать в пределах этой зоны.А.Б. Chance является одним из источников информации о средствах индивидуальной защиты, и у него есть несколько хороших буклетов и видео, в которых подробно рассказывается об эффективном размещении территорий. На рис. 1 показан правильно спроектированный и правильно установленный комплект заземления на распределительном трансформаторе, установленном на площадках. Сравните это с рисунком 2, который очень похож на акт самоубийства.

Эта статья впервые появилась в июньском выпуске журнала «Охрана труда и безопасность» за 2013 год.

Общие сведения об электрическом заземлении и принципах его работы

Что такое электрическое заземление?

Электрическое заземление — это резервный путь, который обеспечивает альтернативный путь прохождения тока обратно к земле в случае неисправности в системе электропроводки. Он обеспечивает физическое соединение между землей и электрическим оборудованием и приборами в вашем доме.

Электроэнергия в системе электропроводки жилого дома состоит из электронов, протекающих по металлическим проводам цепи, и это электричество всегда ищет кратчайший путь обратно к земле.Таким образом, если есть проблема с нейтральным проводом, заземление вашей электрической системы обеспечит прямой путь к земле и предотвратит скачки напряжения, которые могут вызвать опасность поражения электрическим током.

Как работает электрическое заземление?

В электрической цепи есть активный провод, который подает питание, нейтральный провод, который передает этот ток обратно, и «заземляющий провод», который обеспечивает дополнительный путь для электрического тока, который безопасно возвращается в землю, не создавая опасности для кого-либо в в случае короткого замыкания.Медный проводник подсоединяется от металлического стержня системы электропроводки к набору клемм для заземления в сервисной панели.

Если в системах электропроводки используются электрические кабели, покрытые металлом, то металл обычно служит заземляющим проводом между стенными розетками и сервисной панелью. Однако, если в системах электропроводки используется кабель в пластиковой оболочке, то для заземления используется дополнительный провод. Электричество всегда ищет кратчайший путь к земле, поэтому, если есть какая-либо проблема, когда нейтральный провод оборван или оборван, именно заземляющий провод обеспечивает прямой путь к земле.Это прямое физическое соединение позволяет земле действовать как путь наименьшего сопротивления и предотвращать превращение прибора или человека в кратчайший путь.

Важность электрического заземления

• Защищает от электрических перегрузок

  Время от времени вы можете испытывать скачки напряжения или подвергаться воздействию молнии в экстремальных погодных условиях. Эти события могут привести к возникновению опасно высокого электричества, которое может полностью повредить ваши электроприборы.При заземлении электрической системы все избыточное электричество будет уходить в землю, а не поджаривать подключенные к системе приборы. Техника будет в безопасности и защищена от сильных скачков напряжения.

• Стабилизирует уровни напряжения

  Когда вы заземляете электрическую систему, вам легче распределять нужное количество энергии в нужных местах. Это гарантирует, что цепи не будут перегружены ни в какой момент и не выйдут из строя в результате этого.Землю можно рассматривать как общую точку отсчета для источников напряжения в любой электрической системе. Это помогает обеспечить стабильные уровни напряжения во всей электрической системе.

• Земляные проводники с наименьшим сопротивлением

  Одна из основных причин, по которой вы должны заземлять свои электроприборы, заключается в том, что земля является отличным проводником и может проводить все избыточное электричество с наименьшим сопротивлением. Когда вы заземляете электрическую систему и подключаете ее к земле, это означает, что вы даете избытку электричества идти куда-нибудь без сопротивления, а не через вас или ваши приборы.

• Предотвращает серьезные повреждения и смерть

  Если вы не заземлите электрическую систему, вы подвергнете свою бытовую технику и даже свою жизнь большому риску. Когда через какое-либо устройство проходит высокое электричество, оно поджаривается и не подлежит ремонту. Чрезмерное количество электричества может даже вызвать пожар, подвергнув опасности ваше имущество и жизнь ваших близких.

Определение заземления тока

Вы можете проверить, предназначен ли электрический прибор для заземления.Если устройство оборудовано трехжильным шнуром и трехконтактной вилкой, то третий провод и контакт будут обеспечивать заземление между металлическим корпусом устройства и заземлением системы электропроводки.

Чтобы проверить, заземлена ли электрическая система, проверив электрические розетки. Если в розетке три контакта, значит, в вашей системе должно быть три провода, один из которых будет заземляющим. Чтобы быть уверенным, происходит ли ток заземления, вы можете выполнить тест на электрическое заземление, как указано ниже.

Испытание электрического заземления

Вы можете следовать этому контрольному списку из 5 шагов, используя устройство для проверки розеток, с полной осторожностью при проверке электрического заземления:

Step 1 — Первый признак правильного электрического заземления — это ваша розетка. Если это трехконтактная розетка с U-образным пазом, то можно смело заключить, что это компонент заземления.

Шаг 2 — Вставьте красный щуп тестера цепей в меньший слот розетки.Эта розетка представляет собой горячий провод, который подает питание на ваши приборы.

Шаг 3 — Вставьте черный щуп в больший паз розетки, который является нейтральным пазом. Это завершит вашу схему.

Шаг 4 — Проверьте индикатор. Он загорится, если ваша розетка заземлена, и если она не загорится, поменяйте местами черный и красный щупы. Если индикатор не отображается ни в одном из тестов на электрическое заземление, значит, розетка не заземлена и ее использование небезопасно.

Шаг 5 — Повторите все 4 шага во всех розетках вашего дома, чтобы убедиться, что каждая розетка надежно заземлена. Большинство старых домов подверглись серьезному ремонту и ремонту, поэтому не все торговые точки могли быть переделаны.

Проверка электрического заземления очень важна для повышения уровня электробезопасности в вашем существующем помещении и гарантирует, что все ваши электрические установки безопасны и остаются безопасными в течение всего срока их службы.

Не используйте трехконтактную розетку с неисправной проводкой, так как это может вызвать возгорание.Вызовите сертифицированного электрика и немедленно устраните проблему. У нас есть обширный инвентарь предохранительных выключателей, электропитания и материалов, которые могут значительно снизить риск коротких замыканий и пожаров. Позвоните нам по телефону (800) 458-9600 и поговорите напрямую с нашими специалистами по продажам.

D&F Liquidators обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет. Это международная информационная служба площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния.Он хранит обширный инвентарь электрических разъемов, фитингов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, предохранительных выключателей и т. Д. Он закупает свои электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной электротехнической продукции и современных решений в области электрического освещения. Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную структуру ценообразования. Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.

Эквипотенциальное заземление: уроки, полученные в полевых условиях — Предотвращение инцидентов

Когда первые линейные монтеры впервые начали заземлять линии для защиты рабочих, они прикрепили к проводникам небольшую цепь — известную как цепь заземления — концом, опущенным на землю. Когда я начал работать линейной бригадой, мне грустно сказать, что мои методы заземления были не намного лучше, чем те, которые использовались в первые дни. Я бы хотел, чтобы кто-нибудь лучше объяснил мне ситуации, которые могут возникнуть, способы заземления, которые могут защитить меня, и лучшие методы для этого.Итак, чтобы помочь другим линейным работникам в электроэнергетической отрасли, я хочу поделиться на следующих страницах некоторыми важными аспектами заземления, которым я научился на протяжении своей карьеры.

Защита рабочих
С момента вступления в силу 29 CFR 1910.269 в 1994 году OSHA требует заземления, которое защитит сотрудников в случае повторного включения линии или оборудования, на котором они работают. Эквипотенциальная зона, или EPZ, предназначена именно для этого.

Если вы прочитаете параграф 1910.269 (n) (3), обсуждение преамбулы и Приложение C к 1910.269, озаглавленное «Защита от опасной разницы в электрическом потенциале», намерения OSHA кажутся ясными. Подводя итог, установите временные заземления и соединения на рабочем месте таким образом, чтобы поддерживать на рабочем месте одинаковый потенциал и предотвращать нанесение вреда рабочим, даже если линия была случайно повторно включена или подвергнута наведенному напряжению. Вы можете следовать Приложению C как универсальный подход или выполнить собственный инженерный анализ для создания процедур.Но имейте в виду, что если вы создаете свои собственные процедуры, вы должны быть в состоянии продемонстрировать, что они защитят ваших сотрудников.

Важно понимать, что эквипотенциальное заземление состоит из двух компонентов:
1. Заземление рабочего места с низким импедансом для ограничения повышения напряжения в цепи при одновременном повышении тока короткого замыкания, достаточного для срабатывания защитного устройства.
2. Связывание на рабочем месте (EPZ) для устранения различий в потенциале, которым может подвергаться рабочий, тем самым ограничивая прохождение тока через тело рабочего.

Заземление может быть связано с системой заземления или храниться отдельно от нее. В любом случае функция заземления имеет решающее значение. Если он «перегорает» или выходит из строя, рабочий подвергается смертельной опасности поражения электрическим током.

Склеивание на рабочем месте
Склеивающий механизм — это устройство, которое эффективно соединяет между собой все токопроводящие объекты на рабочем месте. На него не распространяются те же требования к размерам, что и для защитного заземления, поскольку оно не предназначено для проведения тока короткого замыкания, когда оно не соединено напрямую в качестве одного из токоведущих компонентов.Он просто устанавливает и поддерживает на рабочем месте равный потенциал, помогая обеспечить безопасность рабочих независимо от уровня напряжения в ноль или 5000 вольт.

Электропроводность компонентов рабочего места имеет значение. Стальная конструкция создает естественный связующий элемент для рабочего. В статье Джима Вона, опубликованной в августе 2015 г., о заземлении для индивидуальной защиты (см. Www.incident-prevention.com/ip-articles/equipment-operations/train-the-trainer-101-practical-personal-protective-grounding) описывается, как каждый проводящий элемент, введенный в рабочая зона должна быть объединена в одну и ту же систему, чтобы предотвратить индукционные смертельные случаи в системах передачи.Подземные маты обеспечивают прочное соединение с подземными системами.

Полупроводящий материал, такой как дерево, более проблематичен из-за различий в материалах и постоянно меняющихся значений сопротивления. При наличии рабочих багров на шесте необходимо учитывать как внешний, так и внутренний вид. Наилучшее соединение обеспечивает хороший путь для электронов, перемещающихся по внешней и внутренней части столба в месте расположения ног рабочего до глубины багров. Несмотря на то, что было проведено много отраслевых испытаний, споры по поводу механизмов соединения, таких как кластерные стержни и полюсные заземления, не ушли.Каждому коммунальному предприятию и подрядчику необходимо следовать принципам, изложенным в Приложении C к 1910.269, или создавать свои собственные процедуры с помощью собственного инженерного анализа.

Заземленные линии под напряжением
OSHA использует термин «заземленные под напряжением» для обозначения повышения напряжения в заземленной линии. В Приложении C к 1910.269 говорится, что при работе с заземленной линией без использования EPZ нет необходимости производить изоляцию в соответствии с полным напряжением системы, а только с тем уровнем, до которого линия может быть под напряжением.

Основываясь на моем обзоре исследования, проведенного Национальным центром испытаний, исследований и приложений в области электроэнергетики, а также из бесед с отраслевыми экспертами, я узнал, что в результате некоторых испытаний было получено 17-24% напряжения, что произвело впечатление на заземленный объект. Одна коммунальная компания, принадлежащая инвестору, заявила, что это приведет к почти половине напряжения, приложенного к эффективно заземленной линии. Поскольку уязвимый рабочий никогда не будет держаться за заземленную линию, которая достигает 1700 вольт (24 процента от источника 7200 вольт), почему тот же рабочий не решается защитить от этого? Многие линейные мастера, которые так усердно устанавливают основание для строительной площадки, либо не понимают этого, как я это делал в прошлом, либо просто полагают, что с ними такого никогда не случится.

Протекание тока через тело
Разность напряжений через тело создает ток, протекающий через тело. Системы передачи и распределения имеют ток короткого замыкания в тысячи раз больше, чем смертельный порог. Ток, протекающий через тело человека во время электрического контакта, равен разности напряжений на теле, деленной на сопротивление тела. При доступном токе короткого замыкания 2000 ампер, даже если параллельное заземление с низким сопротивлением поглощает 99,9%, остается 2000 мА для неравномерного резистора (рабочего) на параллельном пути, что значительно превышает смертельное значение и даже приводит к остановке сердца. порог.

Эффективная EPZ позволяет большему току проходить через защитное заземление, уменьшая ток, протекающий через тело, до приемлемого уровня. Изоляция, эффективно используемая в качестве приемлемой замены EPZ, полностью устранит любой ток, протекающий через рабочего.

Как показали исследования Чарльза Далзиэля, длительность шока имеет большое значение. Многие коммунальные предприятия основывают свои безопасные пороги на быстрой блокировке. Одна известная мне утилита — это ложно предполагаемая быстрая блокировка до тех пор, пока не произойдет подача напряжения на заземленную линию через резистор, и рабочий, выполняющий ремонт, не сможет отпустить во время длительного электрического удара.«Безопасный» порог в 50 миллиампер был недостаточным, потому что ток 20 миллиампер на устойчивом уровне вызывает летальный паралич дыхания.

Защита рабочих и деревянные столбы
По мере того, как окружающая среда меняется с сухой на влажную и наоборот, значения сопротивления деревянного столба, а также облицовочного станка постоянно меняются по шкале от высокого до низкого. Безопасность работников обратно пропорциональна этим постоянно меняющимся значениям. Если хотя бы одно из значений становится низким, незащищенный работник подвергается серьезному риску.Если оба значения сопротивления становятся низкими, создается наихудший сценарий, в результате которого работник подвергается чрезвычайному риску, если линия будет под напряжением без EPZ или использования изоляции.

Возраст, обработка и влажность влияют на прочность деревянной опоры. Чем ниже значение сопротивления, тем выше проводимость. При отсутствии EPZ повышенная проводимость увеличивает разницу потенциалов между ногами и руками, когда линия находится под напряжением. Однако, когда создается EPZ, такое же низкое сопротивление может фактически усилить EPZ и повысить безопасность рабочих.Чем ближе крепежный механизм к ногам рабочего, тем он прочнее и безопаснее.

NIOSH утверждает, что сухое человеческое тело может оказывать сопротивление до 100000 Ом, но пот, вода, влажность, дождь и поврежденная кожа могут снизить его до 1000 Ом. При сопротивлении 1000 Ом постоянный ток в 120 вольт может быть столь же фатальным, как 120-миллиамперный скачок через тело. Хотя напряжение низкое, возникающий устойчивый ток может вызвать фибрилляцию желудочков.

NIOSH также утверждает, что электрический контакт с напряжением более 600 вольт проткнет кожу в точках входа и выхода, еще больше снизив сопротивление тела до 500 Ом, что позволит току свободно проходить через внутреннюю влажную ткань.По этой причине, как указано в преамбуле к окончательному правилу 2014 г., касающемуся 1910.269 и 1926 г., подраздел V, «OSHA посчитал, что минимальное сопротивление сотрудника должно составлять 500 Ом, а не 1000 Ом, как указано в документе (59 FR 4406). . »

Низкое сопротивление деревянного столба может создавать разницу между руками и ногами более 600 вольт без EPZ. Во время электрического контакта точки входа и выхода с сопротивлением 500 Ом могут нанести смертельный удар. Например, разница в 600 вольт приведет к сильному разряду в 1200 миллиампер, способному вызвать фибрилляцию желудочков всего за несколько циклов.

Защита наземных рабочих
Поскольку создание ЗЭП не является вариантом для наземных рабочих при ремонте сбитых проводов, необходимо изучить другие методы защиты.

OSHA устанавливает в Приложении C к 1910.269, что сотрудники не должны работать с заземленными проводниками или оборудованием, которое может находиться под напряжением до опасного напряжения, если только сотрудники не находятся в пределах EPZ или не защищены изоляционным оборудованием.

По сути, если EPZ нецелесообразно, используйте изоляцию.

Рабочие должны защищать себя с помощью изоляционного оборудования, рассчитанного на напряжение, которое может быть приложено к эффективно заземленной линии. Изоляция не устраняет необходимость в заземлении рабочего места, если не соблюдаются все требования 1910.269 (l) «Работа на открытых частях под напряжением или вблизи них».

Диэлектрическая обувь
Поскольку проводники могут случайно соприкоснуться с телом во время борьбы с ним на земле, эффективность резиновых перчаток может быть ограничена.Это подводит нас к диэлектрической обуви как дополнительной форме изоляции.

В преамбуле к окончательному правилу 2014 г., касающемуся 1910.269 и 1926, подраздела V, OSHA заявило, что агентство «пересматривает свой общий отраслевой стандарт защиты ног, 29 CFR 1910.136, чтобы требовать от работодателей, чтобы каждый пострадавший сотрудник использовал защитную обувь, когда Использование защитной обуви защитит пострадавшего работника от поражения электрическим током, например, статического разряда или поражения электрическим током, которое сохраняется после того, как работодатель примет другие необходимые меры защиты.”

Вот пример применения: вышедший из строя проводник заземляется на рабочем месте как основная форма защиты рабочего. На земле рабочий одет в резиновые перчатки для защиты от напряжения, которое может вызвать напряжение в линии, но проводник может контактировать с неизолированными частями тела. Высоковольтная диэлектрическая обувь теперь становится дополнительной формой защиты, необходимой для устранения остающейся опасности поражения электрическим током.

Целостность оболочки и передача потенциала
Необходимо поддерживать непрерывность на концентрической нейтрали даже при разрезании однофазного промежуточного участка кабеля.Как вы можете соединиться через нейтраль, а также создать EPZ с грунтовым покрытием в канаве, полной грязи и воды?

Полная изоляция всех источников энергии и заземления может быть лучшим вариантом, но она должна соответствовать всем критериям, указанным в 1910.269 (n) (2) — 1910.269 (n) (2) (iii), и обычно требует кабеля в оболочке. Полная изоляция устраняет необходимость в EPZ и устраняет возможность передачи потенциала. Работник должен использовать систематический процесс, чтобы свести к минимуму человеческую ошибку, поскольку эта процедура выходит за рамки традиционного заземления.

Резюме
EPZ — важная, необходимая часть индивидуального защитного заземления. Если это нецелесообразно, альтернативная форма защиты также может спасти вашу жизнь, если заземленная линия, над которой вы работаете, окажется под напряжением. С тобой такое когда-нибудь случится? Только Бог знает, но вашей семье нужно, чтобы вы вернулись домой, даже если это произойдет, и EPZ и приемлемые альтернативы могут помочь в этом.

Об авторе: Дуайт Миллер начал работать с линейными бригадами 32 года назад и последние 10 лет посвятил безопасности и обучению.В настоящее время он работает в компании Ohio Electric Cooperatives в качестве директора по безопасности и контролю за потерями, где он стремится продвигать культуру, в которой линейные рабочие думают, целостность поддерживается на высоком уровне, а безопасность не подлежит обсуждению.