Что такое заземление на каком свойстве оно основано
IL — 2M
Мастер
(2228),
закрыт
3 года назад
Марьям Гегечкори
Ученик
(131)
3 года назад
Меня часто спрашивают: зачем нужно заземление, физический смысл?
Я отвечаю, что заземление специально соединяют с корпусом многих приборов, что бы случайно, при пробое изоляции на корпус — напряжение стекало в землю. Еще многие экранированные провода и другие экраны специально заземляют, что бы было меньше наводок в проводах.
Немножко дополню… smile предлагаю такую точку зрения:
Наша Земля (в смысле планета) достаточно массивное тело, которое условно можно рассматривать, как тело, которое может поглотить и перераспределить в своей массе достаточно большой электрический заряд. Поэтому хитрые электрики используют это свойство и забивают в планету колышки с проводами, используя ее в качестве поверхности с нулевым потенциалом. Т. е. любое другое тело относительно земли будет иметь какой-нибудь потенциал. В электростатике — потенциал, а в электродинамике — напряжение. И, независимо от того, какой ток — постоянный или переменный, земля условно считается поверхностью с нулевым уровнем напряжения. В варварских электротрадициях даже рекомендовалось при ударе током слегка прикапывать пораженного. Теоретически птица, сидящая на проводе ВЛ-35кВ вполне может рассматривать этот провод, как поверхность с нулевым потенциалом, ну до тех пор, пока не взлетит…
Если брать в более широком смысле (по Н. Тесле), то Земля представляет собой сферический конденсатор, где обкладками являются — опять-таки поверхность Земли и ионосфера, которая электризуется под воздействием излучения Солнца, вращения Земли и взаимного трения воздушных масс.
kvaИскусственный Интеллект (150135)
3 года назад
«Стекало в землю» звучит не очень кошерно. Пробой на корпус превратить в банальное кз и вызвать срабатывание штатной защиты — вот наша задача 🙂
Сергей
Искусственный Интеллект
(200869)
3 года назад
смысл в том, чтоб токи в случае аварии (пробоя напряжения на корпус) шли сразу в землю, а не через человека, образуя из него шашлык.
источник — подстанция — имеет заземленную нейтраль, поэтому образуется цепь фаза-мясо-земля
вот чтоб миновать мясо и заземляют корпуса оборудования.
В случаях с разделительными трансформаторами заземление не только не применяется, но и запрещено
Mycke
Мудрец
(12849)
3 года назад
Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ.
Владимир Ярмак
Ученик
(107)
3 года назад
Защитное действие заземления основано на двух принципах:
1. Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.
2. Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения — УЗО).
В системах с глухозаземлённой нейтралью — инициирование срабатывания предохранителя при попадании фазного потенциала на заземлённую поверхность.
Анонимный вопрос · 13 сентября 2018
8,6 K
⚡Информационный сайт «Заметки Электрика». Статьи и рекомендации по ремонту электрооборудов… · asutpp.ru
Под защитным заземлением следует понимать преднамеренное соединение корпуса любого электрического прибора, нагревательного элемента, арматуры или других металлических конструкций с землей. Так как наиболее важным для защиты человека параметром заземления является его переходное сопротивление, то его значение стараются улучшить всеми возможными способами. Чем меньше переходное сопротивление, тем лучше защита, для уменьшения этого параметра в грунт и забиваются заземлители, соединяются в специальную структуру и т.д.
В случае повреждения изоляции между корпусом и любым из токоведущих элементов на корпус перейдет потенциал сети – 220В. Соответственно, в случае отсутствия защитного заземления, прикоснувшийся к такому корпусу человек рискует получить удар электрическим током, который может оказаться для него смертельным. В случае подключения защитного заземления к корпусу такого прибора, часть потенциала будет перетекать на землю и опасность для человека будет сведена к минимуму. Принцип действия защитного заземления детально показан на рисунке ниже:
На практике защитное заземление может иметь как отдельно выделенную линию, так и совмещать или вовсе отсутствовать как единица. Разнообразие систем питания по отношению к наличию или отсутствию заземления оговаривается п.1.7.3 ПУЭ. Но для бытовых нужд лучше все, же обеспечить защитное заземление у себя дома.
Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей (корпуса), которые могут оказаться под напряжением. С целью уменьшения напряжения на корпусе относительно земли.
Экспертиза в области молниезащиты и заземления зданий и сооружений различного назначения… · mzke.ru
Защитное заземление — заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Представляет собой преднамеренное электрическое соединение этих частей электроустановки с заземляющим устройством.
Заземляющее устройство — совокупность заземлителя и заземляющих проводников, где заземлитель — проводник (электрод) или конструкция из электрически соединенных… Читать далее
Какая величина напряжения переменного тока опасна для жизни человека?
Кабель.РФ® — ваш персональный эксперт и помощник в мире электротехники!
Знаем все о кабель… · cable.ru
Исходя из информации указанной в ПУЭ в разных случаях уровень опасного напряжения разный:
1.7.53. Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.
Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока — во всех случаях.
Прочитать ещё 1 ответ
Обязательно ли контур заземления делать в виде треугольника?
Проектирование и монтаж внутренних инженерных систем — отопления, водоснабжения… · amikta.ru
Нет, не обязательно. Сейчас все большее распространение приобретают системы со штыревым контуром заземления. Такое заземление частного дома представляет собой монтаж в земле заземляющего электрода, который отводит на себя электрический ток в случае повреждения изоляции проводки или неисправности электроприборов. Также заземление требуется для большинства типов современного бытового оборудования и электрических проборов, расположенных в газовой котельной дома.
Принцип работы заземления базируется на законах физики, в соответствии с которыми электрический ток стремится в сторону наименьшего сопротивления. В случае повреждения электрики или электроприборов в доме заземление «отведет» ток на себя. В сочетании с УЗО (устройством защитного отключения) эта схема работает следующим образом: при повреждении электрической цепи УЗО отключает подачу электричества, а заземление «отводит» на себя тот ток, который остается на корпусе отключенного электроприбора. Грамотная организация совместного использования УЗО и заземления позволяет полностью обезопасить жильцов дома от поражения током.
Установка заземления происходит таким образом:
- Недалеко от дома на небольшом участке земли в землю вбиваются покрытые медью стержни, соединенным между собой резьбовыми соединениями и латунными муфтами. Места соединений обрабатываются особой токопроводящей пастой. В собранном виде эта конструкция представляем собой единый вертикальный электрод, закопанный в землю.
- От закопанного в землю электрода через специальный зажим выводится проводник. Место вывода защищается от воздействия внешней среды долговечной гидроизоляционной лентой.
- С помощью проводника заземление соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗЩ), расположенной в электрическом распределительном щите дома.
Для удобства диагностики верхний край электрода заземления может быть закрыт инспекционным колодцем.
Прочитать ещё 1 ответ
Что такое изолированная нейтраль?
Экспертиза в области молниезащиты и заземления зданий и сооружений различного назначения… · mzke.ru
Нейтраль транформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
Заземление — важная часть электрической системы, однако оно нужно далеко не везде. Зачем нужно заземление в розетке и что оно дает — читайте в публикации.
Определение понятия
Если сказать кратко и простыми словами, то:
Заземление – это устройство, которое защищает человека от поражения электрическим током, если всё электрооборудование соединено с землей. В аварийной ситуации опасное напряжение «стекает» на землю.
Защита – основное назначение заземления. Оно заключается в подключении дополнительного, третьего заземляющего проводника в проводку, который соединен с таким устройством, как заземлитель. Он, в свою очередь, имеет хороший контакт с землей.
Заземление бывает рабочим и защитным по назначению. Рабочее нужно для нормального функционирования электроустановки, защитное нужно для обеспечения электробезопасности (предотвращения поражения электрическим током).
Обычно заземление (заземлитель) выглядит как три электрических прута вбитых в землю, на одинаковом расстоянии друг от друга, расположенных в углах равностороннего треугольника. Эти пруты соединены между собой металлической полосой. Вы могли видеть такие пруты около домов и сооружений.
Также вы могли заметить, что на стенах многих зданий внутри или снаружи закреплены металлические полосы, иногда выкрашенные желтыми и зелеными чередующимися полосами – это заземляющая шина, она тоже соединена с заземлителем. Заземляющая шина нужна для того, чтобы не тянуть от каждой электроустановки заземляющий провод.
Третий проводник обычно соединяется с корпусом электрических приборов, обеспечивая защиту от появления на нем опасного напряжения. В кабелях он обычно имеет меньшее сечение, чем соседние «рабочие» жилы и другой цвет изоляции – желто-зеленый.
Требования к заземлению
Требования к защитному заземляющему контуру заключаются в следующем:
- Заземлены должны быть все электроустановки, в том числе металлические дверцы электрошкафов и щитов.
- Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом в электроустановках с заземляющей нейтралью.
- Необходимо использовать системы уравнивания потенциалов.
Мы разобрались что такое заземление, теперь поговорим о том для чего оно нужно.
Почему человека бьёт током
Рассмотрим две типовых ситуации, когда вас бьет током:
- Стиральная машинка исправно выполняла свою работы, а когда вы захотели её отключить – почувствовали, что её корпус «щипает» вас. Или еще хуже, когда вы к ней прикоснулись – вас серьезно «дёрнуло».
- Вы решили принять ванну, включили воду, взявшись за кран, вы почувствовали такое же действие электричества – пощипывание или сильный удар.
И та и другая ситуация решается подключением заземления к корпусам приборов и всех металлических частей в ванной комнате и установкой УЗО или дифференциального автомата на вводе электроэнергии в дом или на группу потребителей.
Как работает заземление
Для начала разберемся, почему на корпусе стиральной машинки или другого электрооборудования появилось опасное напряжение. Всё достаточно просто – изоляция проводников по какой-то причине испортилась или повредилась и поврежденный участок касается металлического корпуса какой-то из деталей оборудования.
Если у вас нет заземления или зануления корпус поврежденного устройства для электрической цепи ничего собой не представляет, пока вы его не коснетесь, конечно. Вы подходите к прибору, стоите на полу, пол имеет хоть и слабый, но какой-то контакт с землей. При прикосновении к корпусу ток начинает протекать через вас в землю. Для протекания тока нужна разность потенциалов, а потенциал фазного провода всегда больше потенциала земли. Получается, что вы замыкаете фазный провод на землю своим телом.
Для человека опасны даже такие маленькие значения как 50 мА – такой ток может привести к фибрилляции желудочков сердца и смерти.
Так вот принцип работы заземления заключается в следующем: к заземлителю подключаются корпуса всех электроприборов, дополнительно устанавливается УЗО. В случае возникновения опасного напряжения на корпусе заземление всегда притягивает опасный потенциал к безопасному потенциалу земли и напряжение «стекает» на заземление.
Для чего применяются УЗО и дифавтоматы
Простое заземление устройств – это хорошо, но еще лучше обеспечить дополнительную защиту. Для этого придумали устройство защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы.
Дифавтомат – это устройство, которое в своём корпусе объединяет УЗО и обычный автоматический выключатель, так вы сэкономите место в электрощите.
УЗО – реагирует только на токи утечки. Принцип его работы такой: оно сравнивает количество тока через фазный и через нулевой провод, если часть тока утекла на землю, то оно моментально реагирует, отключая цепь. Их отличают по чувствительности от 10 до 500 мА. Чем чувствительнее УЗО, тем чаще оно будет срабатывать, даже при незначительных утечках, но не стоит устанавливать слишком грубое УЗО для дома.
Принцип работы защищенной цепи простым языком:
Когда на корпус заземленного электрооборудования попадает фаза, между фазным проводом и корпусом начинает протекать ток. Тогда УЗО замечает, что по фазному проводу прошел ток, часть тока куда-то делать и по нулевому проводу вернулся меньший ток, после чего эта цепь обестачивается. Так вы защищены от удара током.
Если установить УЗО в двухпроводной электроцепи без заземляющего проводника и где-то появится возможность утечки тока, оно сработает только после того как вы коснетесь этого места и ток утечет на землю через вас. В таком случае вы тоже будете в безопасности.
Все действия описанные в данной статье, можно выполнить и самому, но, как мы уже говорили, будет лучше, если их произведут квалифицированные электрики, которые знают все правила проведения монтажных работ, а также технику безопасности
Работа современного электрооборудования недопустима без грамотно организованной защиты от случайного поражения электрическим током. Для этих целей используются специальные устройства, которые называются заземляющими. Таким образом, заземление — это преднамеренно организованная система, обеспечивающая нормальные условия функционирования электрооборудования.
О заземлении простыми словами
Само понятие «заземление» происходит от слова «земля», то есть почва или грунт, назначение которых – служить отводом для опасных токов, стекающих по специально организованной цепи. Для ее образования необходимо неразрывное соединение всех частей защитной системы, которое начинается от точки контакта корпуса заземляющего элемента и заканчивается погруженным в землю элементом заземляющего устройства (ЗУ).
Внешний контур заземления частного дома (слева). Заземление внутри помещения (справа), заземляющий проводник указан пунктирной линией.
Согласно определениям, приводимым в техдокументации, заземление это есть преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов агрегатов со специальным заземляющим контуром. Исходя из рассмотренных фактов, можно сделать вывод, что заземлением называют преднамеренный электрический контакт защищаемого оборудования с грунтом.
Требования к заземлению
После того как разобрались с тем, что является определением самого понятия заземления – можно перейти к тем категориям и нормам, которые вводятся действующими стандартами. Согласно ПУЭ к заземляющему устройству в первую очередь предъявляются следующие требования:
- назначение ЗУ – эффективно отводить опасные токи в землю, для чего в их конструкции предусмотрен целый набор проводников и металлических прутьев;
- заземлению подлежат все части электроустановки, включая металлические дверцы щитов;
- суммарное переходное сопротивление контактов в системе заземления не должно превышать 4-30 Ом;
- при ее обустройстве в распределенных нагрузках обязательно использование системы выравнивания потенциалов (ее назначение – устранить неравномерность распределения напряжений).
Дополнительная информация: Поскольку основное назначение заземления состоит в обеспечении безопасности работающего с оборудованием персонала – при его эксплуатации особое внимание уделяется надежности функционирования.
Качество его работы обеспечивается целым комплексом профилактических мероприятий и периодически организуемых испытаний.
Почему человека бьет током
Для того чтобы ответить на поставленный вопрос потребуется ознакомиться с неисправностями, периодически возникающими в действующем электрооборудовании. Дело в том, что в процессе его длительной эксплуатации возможно разрушение изоляции и появление контакта оголенного провода силового питания с корпусом электроустановки.
Если у эксплуатируемого оборудования нет заземления – это угрожает работающему с ним оператору ударом тока (фото слева). Подобный эффект возникает при случайном соприкосновении тела человека с токопроводящими частями стиральной машины или ванны, например.
Принцип работы заземления
После ознакомления с определением заземляющих систем и предъявляемым к ним требованиям следует разобраться, что такое заземление и для чего оно предназначается. Для этого, прежде всего, следует знать, что ноги человека через железобетонный пол всегда в какой-то мере контактируют с землей.
При касании человеком корпуса оборудования, находящегося под воздействием высокого потенциала, ток протекает через его тело и ноги в землю, то есть он является звеном в этой цепочке.
Обратите внимание: Опасными для человека являются даже небольшие токи, а при достижении ими величины 100 мА возможен смертельный исход.
Для того чтобы понять, как работает заземляющая система – следует учесть, что корпус электрооборудования через набор проводников и металлических штырей соединяют с грунтом (заземляют). Благодаря этому преднамеренному соединению критичный для человека потенциал снижается до безопасного уровня. При этом аварийные токи «стекают» через заземленный корпус на землю, минуя человеческое тело.
Из чего состоит конструкция заземляющего устройства
Сначала следует познакомиться с теми элементами, которые входят в состав его конструкции. Типовой заземляющий контур представляет собой сооружение из трех стальных заземлителей, вбитых в землю по углам траншеи, вырытой на глубину примерно 0,7-0,8 метра. Заземлителями могут быть стальные уголки или омедненные прутки.
Длина погруженной в почву части заземлителей должна быть не менее 2,5 метров. Точные значения этих параметров выбираются с учетом характера грунта в месте обустройства контура и климатических условий в данной местности. Подробно о заземляющем контуре и его монтаже вы можете узнать в нашей статье «Контур заземления, что собой представляет и как он работает».
Выступающие из земли на 10-15 см части стальных заготовок свариваются между собой металлическими пластинами шириной 40 мм (толщиной не менее 4-х мм). В верхней части одного из вертикальных электродов устраивается контактная зона в виде наваренного на него болта с резьбой. На ней посредством гайки крепится конец идущей от корпуса заземляемого прибора медной шины, сечение которой не должно быть менее 6 кв.мм.
Дополнительная информация: Для снижения сопротивления цепи стекания аварийного тока это соединение иногда делается сварным.
Внешний контур заземления
По завершении основных работ траншея с размещенной в ней конструкцией засыпается откинутой ранее землей, из которой удаляются камни и ненужный мусор.
Согласно требованиям ПУЭ любая заземляющая система должна соответствовать техническим нормативам в части предельно допустимого сопротивления току утечки. Его величина должна быть:
- менее 8 Ом в промышленных сетях с фазным напряжением 220/127 Вольт;
- менее 4 Ом для линейных напряжений 380 Вольт;
- не более 30 Ом в бытовых сетях (этот показатель считается предельно допустимым).
Прокладываемая от конструкции ЗУ медная жила вторым своим концом фиксируется на специальной планке, монтируемой на распределительном щитке объекта (дома, в частности). Ее называют главной заземляющей шиной (ГЗШ), а предназначается она для сборки всех защитных проводников в одном месте. Медные жилы расходятся от нее непосредственно к потребителям (через розетки к корпусам приборов).
Естественное и искусственное заземление
Естественное заземление – это предмет или сооружение, которое имеет надежный контакт с землей в силу выполняемых им функций. К этой категории можно отнести:
- водопроводные и отопительные трубы, проложенные непосредственно в земле;
- любые металлические конструкции и их элементы, имеющие хороший контакт с почвой;
- оболочки сварочных и подобных им кабелей;
- металлические закладные и шпунты и т.п.
Стоит заметить! На обустройство функционального заземления в этом случае не потребуется специальных усилий, так как элементы естественного заземлителя уже готовы к подключению заземляющих проводников.
Естественные заземлители
В ситуации, когда такие системы найти не удается – приходится заниматься монтажом самодельных ЗУ.
Искусственным заземлением считается преднамеренно организованный электрический контакт двух тел, одним из которых является защищаемый прибор, а вторым – так называемый «заземляющий контур». Эта его составляющая представляет собой специальную распределенную (иногда – точечную) конструкцию на основе металлических стержней, размещаемых глубоко в земле.
Как правило, в качестве вертикально забиваемых электродов применяются стальные прутки диаметром до 12 мм, имеющие длину не менее 2,5 метра. Для обустройства горизонтальных перемычек, обеспечивающих электрический контакт двух тел, берутся металлические уголки 50x50x6 мм и длиной 2,5-3 метра (их можно заменить трубами диаметром порядка 6 мм и более).
Для чего нужно заземление Видео
Чтобы разобраться в том, зачем нужно заземление в доме – придется ознакомиться с его основным назначением. Как уже отмечалось в ранее представленном разделе, заземление служит для защиты человека от опасного потенциала, случайно оказавшегося на корпусе действующего оборудования. С порядком его работы и назначением проще всего ознакомиться на многочисленных примерах, представленных на видеороликах.
Что такое заземление?
Зачем нужен контур заземления
В заключение отметим, что понимание назначения заземления поможет сберечь здоровье работающих с электрооборудованием людей.
Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.