Основы функционирования заземляющих систем
На корпусах некоторых электрических приборов (с высокой проводимостью, например, металлических) может накапливаться потенциал из-за попадания тока в случае пробоя изоляционного слоя проводки. При наличии такой неисправности любое касание к корпусу прибора чревато прохождением тока от прибора к «земле» через человека (от руки и далее по телу и ноге в «землю»). При неблагоприятном стечении обстоятельств это может привести к летальному исходу, т.к. достаточно лишь 100 мА, чтобы поражающие процессы от удара током в организме человека привели к необратимым последствиям.
Как известно, электрический ток стремится проходить по проводникам с наименьшими показателями сопротивления. Это его свойство и служит основой для функционирования любой защитной заземляющей системы. По сути, заземление – это соединение металлических частей электроустановок с проводником максимальной ёмкости и минимального сопротивления, что надёжно защищает человека от удара электричеством, если оно попадает на корпус прибора.
Организм человека, состоящий в основном из воды, считается хорошим проводником с условным сопротивлением в 1000 Ом. Расчёты показывают, что электрический ток «пройдёт мимо» человека, если будет течь по проводнику со значительно ме́ньшим сопротивлением, которое не превышает 4Ом и 8Ом – при напряжении в цепи 380В и 220В соответственно. Именно эти значения указаны в ПУЕ и надо на них ориентироваться.
Регулярная проверка и измерение заземления, рассмотренные ниже, способны заблаговременно предотвратить возможные негативные последствия.
Схематическое изображение системы заземления практически любого бытового прибора Источник gradusplus.com
В кабеле питания любого современного электрического устройства содержится специальный провод, который соединяет корпус прибора с отдельным контактом на вилке. Когда эта вилка вставляется в розетку, то этот контакт соприкасается с заземляющей клеммой розетки, и, следовательно, со всем заземлением строения.
Если вследствие повреждения проводки произойдёт утечка электрического тока, то последний уйдёт в землю через заземляющую проводку, у которой минимальное сопротивление. Чтобы эта защита исправно работала, ключевое значение имеют показатели сопротивления, контроль за которыми позволяет не допустить и предотвратить возможные несчастные случаи.
Подключение защитного провода и его проверка
Общие правила
Перед тем, как к розетке подключить заземление, вам следует правильно подвести его. Поэтому в нашей статье мы опишем все этапы организации защитного заземления, начиная от вводного щитка и заканчивая подключением к электрооборудованию.
- Прежде всего, следует помнить, что защитный провод не должен содержать в своей цепи отключающих устройств. Поэтому он монтируется помимо любых автоматов, рубильников и предохранителей.
- Для обозначения защитного заземления используйте желто-зеленый провод. Это значительно облегчит подключение всех устройств и исключит вопросы, как определить заземление в розетке во время ремонта.
- Сечение провода защитного заземления должно быть не меньше сечений фазного или нулевого провода.
- Согласно п.3.247 СНиП 3.05.06-85, последовательное соединение заземляющих проводников запрещено. Каждое новое подключение должно осуществляться своим проводником.
Разводка защитного провода по квартире
Подключение защитного провода к розетке
Если вы не знаете, как подключается заземление к розетке, то следуя нашей пошаговой инструкции, вы без труда выполните эту задачу.
Итак:
- Прежде всего, снимите напряжение с распределительной коробки, от которой предстоит подключать розетку. Если в этой коробке проходят другие провода, то с них тоже следует снять напряжение. А лучше отключить всю квартиру или дом.
- Вскройте коробку и определите фазный, нулевой и защитный провода. Если ваша сеть освещения сделана согласно нормам ПУЭ, сделать это будет не сложно по цветам. Если же это не так, то придется побегать с указателем напряжения.
- Защитный провод подключается к контактам розетки, расположенным отдельно от двух силовых. У розеток разных моделей он может располагаться по-разному, но обычно обозначен знаком заземления или может быть определен визуально.
- Фазный и нулевой провода подключаем к силовым контактам розетки. Причем, очередность здесь не важна.
Зачем заземлять электрическую цепь
Многих обывателей вгоняет в ступор информация, что ноль и жила заземления в розетке могут быть посажены на один и тот же провод на этажном щитке (или главном распределительном щитке дома). Возникает закономерный вопрос – для чего тянуть третий провод, если два из них все равно замкнуты между собой?
На практике здесь применяется фундаментальный принцип – все в природе двигается по пути наименьшего сопротивления от большего к меньшему. Вода стекает сверху вниз, тепло передается от горячего тела холодному, а электрический ток течет туда, где сопротивление проводников меньше.
Если в электрической цепи без заземления происходит короткое замыкание, то механизм его действия примерно следующий:
- Сила тока и напряжение в сети скачкообразно возрастает в десятки раз.
- Если проводка слабая, то она перегорает.
- Если жила проводки достаточной толщины (сечения) чтобы выдерживать возросшие нагрузки, то она разогревается, от чего воспламеняется изоляция.
- Перегорела проводки или нет, но если во время короткого замыкания человек касается любой металлической детали прибора, то он получает поражение электрическим током, причем значения его на порядок выше, чем просто в розетке. В первом случае это кратковременный удар, а во втором – пока ток не найдет слабое место проводки и не сожжет его, после чего цепь разомкнется.
Если заземление есть, то все не так печально:
- Сила тока и напряжение возрастают, но при этом у них сразу есть «куда побежать» — заземляющий провод.
- Естественное сопротивление человеческого тела намного больше, чем у меди, алюминия или стали, поэтому даже если человек держится за металлически части прибора, то ток попросту «пройдет мимо» по более легкому пути. Отсюда и одно из требований к заземляющей проводке – она должна быть выполнена по возможности одним цельным проводом – скрутки допускаются на этажном щитке, на вводном автомате, а по квартире дальше идет одна цельная жила.
На обычной проводке стоят автоматические выключатели, которые срабатывают если нагрузка в цепи превышает допустимые нормы. На заземляющем проводе, при нормальной работе цепи, напряжения не должно быть вообще, поэтому в связке с ним логично использовать УЗО, реагирующее на ток утечки, обычно незначительный. Как итог – при коротком замыкании ток выключается сразу же, а не вследствие плавления проводки.
Подробнее о том что происходит при коротком замыкании в цепи смотрите в этом видео:
Выше рассматривается роль заземления с точки зрения электробезопасности, но оно так же служит для предотвращения электрических помех, которые могут негативно влиять на работу компьютеров и других тонких приборов. Подробнее смотрите в этом видео:
Что такое заземление
Заземление соединяет электрическую сеть с землей, уводя в нее опасное напряжение, которое может возникнуть в результате нарушения изоляции. Оно состоит из контура медных электродов. Этот металл является отличным проводником.
Для устройства заземления вбивают 3 металлических штыря, располагающиеся недалеко от строения, которое нужно защитить. Размер сторон треугольника между кольями не должен превышать 1.5 м. Глубина их вбивания — около 2 м. С помощью сварки штыри увязываю друг с другом. Потом этот контур заземления присоединяется к медному проводнику.
Другой вариант устройства заземления представляет собой металлическую полосу, устанавливаемую, как правило, вертикально вдоль угла постройки.
Качественно и количественно электричество характеризуют:
- мощность тока, выражаемая в Ватт (Вт);
- сила напряжения в Вольт (В);
- сила тока в Амперах (А);
- сопротивление электрической сети в Омах (Ом).
Человеческое тело оказывает сопротивление, равное 1000 Ом. Для смертельного удара достаточно разряда в 100 мА. Электричество, при нарушении изоляции, пытается пройти по пути наименьшего сопротивления. Поэтому устраивается заземление, которое заведомо лучше проводит ток и уводит его мимо человека. Жила, которая отвечает за заземление, обычно имеет желто-зеленый цвет.
Методика проверки
Проверка контура заземления осуществляется по единому алгоритму:
- Зачистка участка шины для хорошего контакта.
- Вбивание в грунт на 50 см 2-х дополнительных штырей.
- Подсоединение шин к штырям зажимами прибора по схеме.
- Выполнение замеров по инструкции к прибору.
Расположите электрод «С» на расстоянии, в 5 раз превышающем длину заземлителя вертикали. Штыри удаляйте от подземных коммуникаций для точности данных.
Технология работы с устройством М-416
Если при зрительном осмотре на линии «земли» не выявлены поломки, узнавать состояние контура можно при помощи прибора М-416. Работы проводятся так:
- Проверяются источники питания. В приборе должно быть 3 батарейки по 1,5 В каждая.
- Устройство кладется горизонтально на плоскую поверхность.
- Выполняется калибровка. Переключатель диапазонов ставится в режим «Контроль 5Ω».
- Устанавливается стрелка на нулевое положение. Требуется нажать красную кнопку и прокрутить ручку реохорда. На шкале отображается 5±0,3 Ом.
- Измеритель располагают на минимальном расстоянии от заземлителя. Это поможет предотвратить влияние сопротивления соединительных проводов на общий результат.
- Проводится проверка по схеме под крышкой прибора. Основной и вспомогательный электроды понадобится забить в почву на глубину 50 см.
- Проводятся расчеты. При сопротивлении меньше 10 Ом итог нужно умножить на 1, а переключатель перевести на х1. Если итог замера более 10 Ом, переключатель переводится на х5, х20, х100.
Как обыкновенный человек может попасть под действие тока в собственном жилище, на производстве и в любом другом месте: краткое пояснение физических процессов
Правила безопасности учитывают несколько вариантов развития подобных событий и предлагают технические решения для спасения от них
Это важно хорошо понимать
Какие опасности скрыты в схеме существующей бытовой сети
Современные квартиры буквально напичканы электрическими помощниками, облегчающими наш быт. Их производители стремятся максимально обезопасить пользователей, но от них не все зависит.
Любая техника имеет ограниченный ресурс, а качество ее изготовления, складского хранения и эксплуатации не всегда соответствует техническим нормативам. Поломки возникают случайно в самых неожиданных местах.
Например, через сгоревший ТЭН с нарушенной изоляцией фаза элементарно распространяется через окружающую его водную среду в стиральной или посудомоечной машине.
Подобное повреждение диэлектрического слоя происходит довольно часто. При включении электрического прибора с нарушенной изоляцией высокий потенциал фазы переходит на токопроводящий корпус.
Стоит человеку до него дотронуться, как он попадает под напряжение, а через его тело начинает протекать опасный ток.
Его величина по закону Ома ограничивается только общим сопротивлением участка цепи, которое носит случайный характер. Сила протекающего тока может иметь значения от десятых долей ампера и значительно больше. Исход получения электротравмы предсказуем.
Если же корпус бытового прибора надежно заземлен, то картина протекания тока через человека резко меняется.
Сопротивление заземляющего контура строго регламентируется и поддерживается на безопасном пределе. За счет этого потенциал фазы стекает с корпуса. Когда к нему дотронется человек, то создаваемая нагрузка через его тело своей силой не сможет причинить большого вреда организму.
А чтобы его еще уменьшить в схему вводятся:
- автоматические выключатели, реагирующие даже на перегруз, а не только короткие замыкания;
- дифференциальные автоматы и УЗО, срабатывающие от утечек.
Однако в этом вопросе тоже не все так просто, ибо даже правильно настроенный автомат может банально не сработать из-за того, что при его выборе Таких случаев встречается много: проводка выгорает (возможно и здание), а защита не отрабатывает.
По этой причине включение УЗО в схему обязательно: оно отработает от возникшей утечки.
Как можно получить удар током от случайных источников напряжения
Жилые и производственные помещения содержат в своей конструкции не только закрытое изоляцией электрическое оборудование, но и массу технических систем (водопроводы, газопроводы, антенны, воздуховоды, арматура стен, рельсы и шахты лифтов…) выполненных из стальных или иных токопроводящих материалов.
В силу различных обстоятельств на них может быть подано напряжение (удар молнии, пробой изоляции бытовой сети, ошибки электриков или домашних мастеров…).
Когда человек прикоснётся к такому предмету, то через него может потечь опасный разряд.
Его величина не предсказуема, зависит от многих случайных факторов, но она весьма опасна для жизни.
Поэтому все токопроводящие магистрали, даже не относящиеся к электрической схеме, подключаются к контуру заземления здания. Такое их соединение называется ОСУП — основная система уравнивания потенциалов. Она призвана надежно отводить случайно появляющийся опасный потенциал из зоны обитания людей.
В многоэтажных зданиях современного панельного или монолитного строительства подобные технические системы, например, трубопроводы различного назначения имеют большую протяженность, достигая нескольких сотен метров.
Если через них станет проходить ток большого разряда, то на такой длине, имеющей увеличенное сопротивление, возникает падение напряжения. Оно тоже опасно для людей, поэтому подлежит снижению.
С этой целью во всех квартирах все токопроводящие части, не относящиеся к электрической схеме (трубы, краны, батареи, даже акрилловые ванны, собирающие статическое электричество), тоже подлежат подключению к контуру заземляющего устройства здания.
Такое соединение называется ДСУП или дополнительная система уравнивания потенциалов.
Здесь тоже важно использовать защиты типа УЗО или дифавтоматы. Все эти процессы важно представлять для того, чтобы не совершать грубых ошибок и не нарушать действующие правила безопасности.
Все эти процессы важно представлять для того, чтобы не совершать грубых ошибок и не нарушать действующие правила безопасности.
А как работает заземляющая конструкция в этих ситуациях я рассказываю дальше.
Как найти ноль мультиметром
Ноль, чаще всего, находится мультиметром относительно фазного провода, т.е. сперва, способом, описанным выше, вы находите фазу, а затем установив красный щуп на неё, касаетесь других проводников и когда тестер на экране покажет 220В (+/- 10%), тогда вы поймете, что второй провод нулевой рабочий или нулевой защитный (заземление).
Определить же то, является провод нулем или заземлением одним мультиметром, довольно сложно, ведь по сути, эти проводники одно и то же и нередко просто дублируют другу друга. В определенных системах заземления ноль и зазмление даже связаны между собой в электрощите и очень тяжело точно их выявить.
Проще всего, в таком случае, отключить от шины заземления в электрощите вводной провод, тогда, во всей квартире или доме, при проверке напряжения, между фазой и проводами заземления, вы не получите 220В, как при проверке нуля и фазы.
Так же стоит отметить тот факт, что если в электрощите установлена дифференциальная защита — УЗО или автоматический выключатель дифференциального тока, он обязательно сработает, при проверке проводов заземления относительно любого другого проводника, даже нулевого.
Так же вступайте в нашу группу , следите за появлением новых материалов.
rozetkaonline.ru
Чем измеряют заземление
Для измерения этой величины применяется омметр — прибор, который изменяет сопротивление. При этом устройств для определения сопротивления заземления должны иметь определенные характеристики. Самая главная: очень низкая проводимость на входе. Диапазон измерений у таких приборов крайне небольшой: обычно он составляет от 1 до 1000 Ом. Точность измерения в аналоговых приборах не превышает 0.5–1 Ом, а в цифровых — до 0.1 Ома.
Несмотря на повальное распространение китайских и европейских приборов, самым популярным остается М416, разработанный еще в СССР. Устройство имеет четыре диапазона измерения: от 0 до 10 Ом, от 0.5 до 50, от 2 до 200 и от 100 до 1000. Работает прибор от трех «пальчиковых» батареек. Несмотря на это, мобильным его назвать трудно — размеры корпуса не слишком комфортны.
Более продвинутой версией является Ф4103 — промышленный омметр с большим входным сопротивлением. Он еще менее транспортабельный, но имеет большее количество диапазонов измерения. Большой плюс такого прибора: работа с огромным диапазоном сигналов (от постоянного и пульсирующего тока — до переменного с частотой 300 Гц). Также порадует пользователя и диапазон рабочих температур: от –25 до 55 градусов по Цельсию.
Общие сведения о заземлении
При оборудовании системы заземления нетоковедущие металлические части электроустановок соединяются с грунтом. В обычном состоянии они не попадают под действие напряжения, но вследствие разных причин могут превратиться в проводники электротока. В большинстве случаев основной причиной такого состояния является нарушенная изоляция.
Когда фаза будет замкнута на корпусе, в нем появится определенный потенциал, соотносящийся с землей. В случае касания металлических деталей человеком, опирающимся на землю или бетонный пол, наступит мгновенное поражение электротоком.
Защитное устройство заземления оборудования перераспределяет ток, возникающий между человеком и заземляющим контуром в обратной пропорции с их собственными сопротивлениями. Как правило, этот показатель у человеческого тела во много раз выше, чем у защитного устройства. Таким образом, через тело пойдет ток не выше 10 мА.
Заземлители могут быть естественными и искусственными. К первой категории относятся уже имеющиеся конструкции, проводящие ток и надежно связанные с землей. Детали для второго варианта изготавливаются из металлических труб, уголков, стержней и других профильных материалов. Соединение заземлителей между собой осуществляется с помощью стальных полос или проволоки, закрепляемых болтами или сваркой. В качестве заземляющих проводников служат специальные кабели с определенным сечением, а также медные или стальные шины.
Заземлением называется устройство, предотвращающее риски поражения током при соединении приборов с землей. Система состоит из заземляющего проводника, соединенного с заземлителем, и представляет собой металлическую пластину или провод. По назначению конструкция бывает:
- рабочей – обеспечивает качество функций электрической сети;
- защитной – предотвращает травмы от поражения током.
Среднестатистическая квартира оснащена однофазной проводкой с переменным током (положительный и отрицательный заряд). В условиях колебания напряжения ток изменяет направление – заряд передается на технику, а не отводится из магистрали. Человека при касании к электроприбору может ударить током. Техника в таких случаях выходит из строя. Прибор переводит электростатический или электрический заряд в землю или к обнуляющему устройству.
Проверка заземления в квартире и частном доме
Итак, при самостоятельной проверке заземления в квартире, начнём с визуального осмотра. Для этих целей потребуется снять одну из декоративных крышек на розетке, после чего произвести тщательный осмотр её внутренних элементов.
Если к розетке подключено два провода (синий и коричневый), то, ни о каком заземлении в квартире, речи идти не может. Заземление принято подключать третьим проводом, который имеет жёлто-зелёный цвет.
В том случае, если при визуальном осмотре, к розетке подведены три провода, и один из них в жёлто-зелёной изоляции, то это уже о чем-то говорит. Однако даже наличие подведённого жёлто-зелёного провода, еще не значит, что заземление в квартире есть, поэтому потребуется его дальнейшая проверка.
Последующая проверка заземления должна проводиться при помощи обычного мультиметра. Осуществлять такую проверку можно как в квартире, так и в частном доме.
Для этого осуществите ряд следующих манипуляций:
- Включите мультиметр на измерение напряжения;
- Произведите замеры напряжения в розетке (электричество должно быть включено на щитке);
- Сначала проверьте напряжение между нулём и фазой, как положено, а затем, между заземлением (землёй) и фазой.
Если и в том и в другом случае мультиметр показывает наличие напряжения в розетке, то, заземление есть. Когда же мультиметр не показывает напряжение между землёй и фазой, то, заземление отсутствует. Даже если жёлто-зелёный провод подключён к розетке, он может быть не подключённым к заземляющей шине в электрощитовой.
Главные признаки отсутствия заземления
Основные признаки отсутствия защитного контура:
- наличие напряжения на металлических стенках бытовой техники;
- периодическое самопроизвольное отключение электрического оборудования, не связанное с прекращением подачи питания в дом или квартиру;
- отсутствие в розетках дополнительных контактов и шины для защитного кабеля в распределительном щитке;
- использование в помещении электропроводки с парой металлических жил.
Дома, построенные до середины 90-х гг. прошлого века, оснащались проводкой с 2 жилами (фазой и нулем). Впоследствии застройщики стали предусматривать дополнительную линию для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током.
В ряде домов старого образца распределительные щитки, расположенные на лестничных площадках, подключены к земле металлической шиной. Для реализации заземления в таких зданиях необходима укладка дополнительной линии либо полная реконструкция проводки с использованием 3-жильного кабеля.
В большинстве домов, введенных в эксплуатацию в прошлом столетии, используется система защиты TN–C. В состав контура входит глухозаземленная нейтраль, с которой соединяют нулевыми проводами металлические корпуса приборов.
Недостатком системы является утрата защитного назначения при обрыве или перегорании нулевой линии. После введения в ПУЭ новых разделов в домах стали устанавливать контур типа TN–C–S с дополнительным защитным проводом.
Зачем нужно заземление в квартире
Заземление необходимо для защиты электроприборов и пользователей от негативного воздействия высокого напряжения. В основном контур заземления устанавливают для обеспечения защиты пользователя бытовой техники от удара электрическим током при соприкосновении с металлическими элементами неисправного устройства.
Заземление также необходимо для работы некоторых приборов, нуждающихся в надежной защите от воздействия статического напряжения, сильных перепадов значений тока и напряжения. Современные квартиры оснащают выделенным проводом заземления (имеет желто-зеленый цвет), который подводят ко всем розеткам.
Выводы и видео по теме
Перед тем как проверить заземление в частном доме на предмет того, как оно подключено (правильно или нет) – желательно ознакомиться с некоторыми эффектами, доказывающими его отсутствие. Это может проявляться как незначительный шум в колонках при прослушивании музыкальных программ или как легкое пощипывание при прикосновении к металлической ванне или стиральной машине.
Всем желающим более подробно ознакомиться с признаками отсутствия заземления и способами проверки его наличия советуем посмотреть видео по данной теме.
В заключительной части обзора отметим, что самостоятельно проверить заземление в квартире можно любым из рассмотренных выше способов. Для этого потребуется подготовить все необходимые инструменты и приборы, а также внимательно ознакомиться с приводимой в статье инструкцией.
Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.
Помогла66Не помогла1
