#1773710

Уважаемые специалисты! В силу своих скромных познаний в электротехнике я написал статью, повествующую простым доступным языком про аспекты применения заземления в быту. Некоторые моменты я опустил (например, расчет автоматов по времени срабатывания, расчет заземлителей еще что-то), но, надеюсь не в ущерб истине, но лишь на пользу удобочитаемости.
Если кто-либо из вас найдет время пробежаться по ней глазами и указать на ошибки (все мы люди ), я буду вам безмерно признателен.

Заземление — что, как и зачем

При пользовании электрической энергией важно помнить о том, что она таит потенциальную опасность. О ней знает каждый, кто хоть единожды попадал под отнюдь не ласкающее действие электротока. Профессионалы, работающие с «живым» и опасным электричеством, знают и выполняют множество правил техники безопасности, они в курсе, от какого тока можно ждать пощипывания, а какой не оставит прикоснувшемуся к токоведущей шине ни малейшего шанса спастись. Они оснащены диэлектрическими перчатками, ковриками и прочей «броней».

Но нам, рядовым потребителям, далеким от глубин познаний электриков, главное — безопасное сосуществование с электричеством, питающим такие удобные и полезные приборы, окружающие нас в нашем комфортном жилище. И далеко не последнее место в обеспечении электробезопасности занимает так называемое «заземление».

В представлении не электрика, заземление — это соединение чего-то с землей. И это так. Но — не только. Чтобы понять все нюансы системы заземления, разберемся в основах. «Библия» электрика — правила устройства электроустановок (ПУЭ) четко оговаривают меры защиты от «прямого» и «косвенного» прикосновений к частям приборов и проводки, находящихся под напряжением. «Прямое» прикосновение, понятно, означает, что мы коснулись непосредственно оголенного провода. От этой неприятности нас надежно защищает изоляция. Достаточно периодически проверять состояние шнуров электроприборов на предмет ее разрыва и трещин. Но есть и вторая опасность, так называемое «косвенное» прикосновение.

Внутри электроприборов, как мы знаем также проходят провода, соединяющие узлы прибора между собой, в нагревателях есть ТЭНы и иногда вентиляторы, через которые также проходит электроток. Эти провода нам не видны, и проверить качество их изоляции мы не в состоянии. Однако и их изоляция, при определенных условиях, или просто от старости, может быть повреждена. В этом случае, на металлический корпус электроприбора может попасть достаточно опасное напряжение. Если мы случайно коснемся такого корпуса, нас ударит током. Это и называется «косвенным» прикосновением.

ПУЭ учитывает такое развитие событий и предлагает два способа от него защититься. Первый — двойная изоляция. По-простому это означает, что корпус прибора изготавливается из изолирующего материала, обычно из пластмассы. В этом случае, даже если изоляция внутренних проводников будет нарушена, корпус прибора не пропустит электричество «наружу». Это идеальный вариант для небольших приборов — электрофенов, музыкальных проигрывателей, настольных светильников и т. д. На техническом языке это называется «прибор с классом защиты 2».

Для прочих приборов такая защита неприменима. Например, крупногабаритные приборы, вроде холодильника или стиральной машины, должны иметь прочный корпус, способный выдержать их вес, в том числе и при транспортировке. Пластиковый корпус, удовлетворяющий этому требованию, получился бы чрезмерно громоздким, тяжелым и некрасивым. Не годится такая защита и для нагревательных приборов — из-за низкой теплопроводности пластика. И для первых и для вторых приборов, в качестве материала корпуса используется сталь - тонкая, прочная и красивая. Однако электричество она проводит очень хорошо, и здесь от косвенного прикосновения защитит только заземление. Разберем принцип его действия.

Как следует из названия — заземление это соединение стального корпуса прибора (на техническом языке он называется «открытая проводящая часть») с землей посредством заземляющего проводника (провода) и заземлителя — стального прутка, трубы или уголка, вкопанного в землю. Строго говоря кроме заземления (особенно в многоквартирных домах) используется еще и «защитное зануление», его мы сейчас и рассмотрим.

Представим ситуацию, когда провод внутри прибора (например, холодильника), оголяется и касается корпуса прибора, который при этом оказывается под напряжением 220 Вольт. Если корпус будет заземлен, в тот же самый момент ток потечет с фазного проводника на землю, возникнет короткое замыкание и автомат защиты отключит прибор от сети, тем самым защищая нас от поражения электричеством.

Разумеется, оголенный провод может касаться корпуса не напрямую, а через какую-либо полупроводящую среду, например, воду. В этом случае, короткого замыкания не возникнет, так как ток с фазы на землю будет мал. Но и в этом случае заземление защитит человека. Каким образом?

Все дело в том, что напряжение на нагрузке (а это и тело человека, и заземляющая система) находится в прямой зависимости от ее сопротивления. Чем сопротивление меньше, тем меньше и напряжение. При этом, если две нагрузки соединены параллельно (то есть соединены их «входы» и «выходы»), напряжение на них будет одинаковым и (грубо говоря) равным напряжению, падающему на нагрузке с меньшим сопротивлением.

Если мы коснемся заземленного корпуса прибора, оказавшимся под частью сетевого напряжения (другая часть останется на «полупроводящей» среде), наше тело и заземляющая система станут такими параллельно соединенными проводниками. При этом напряжение будет равно произведению тока, текущего через заземляющее устройство (током через тело человека, ввиду его малого значения, можно пренебречь) на сопротивление заземляющего устройства. Возьмем маловероятный «самый плохой случай», когда ток через заземляющую систему будет равен 15 Ампер (автомат более чем на 16 Ампер на бытовую линию ставить нельзя) и автомат не отключится. В этом случае напряжение на корпусе прибора будет равно 15 А х 4 Ом (это максимальное, согласно ПУЭ, сопротивление заземляющего устройства) = 60 Вольт. Это напряжение, хоть и опасно само по себе, но при условии что прибор находится в сухом помещении, либо защищен УЗО, не представляет опасности для жизни. В реальных случаях это напряжение (его называют «напряжение прикосновения») значительно меньше.

Так работает система «защитного зануления», когда помимо соединения с землей, стальные корпуса приборов соединяют еще и с рабочим нулевым проводом (такое соединение выполняется либо в подвале многоквартирного дома, либо в этажном щитке, либо непосредственно на трансформаторной подстанции (ТП)).

Эта система обеспечивает безопасность только при строгом соблюдении всех требований ПУЭ, главное из которых — сопротивление заземляющего устройства не более 4 Ом. Если оно будет выше, то, как видно из вышеприведенной формулы, напряжение на корпусе прибора при внутренней неисправности прибора, может быть значительно выше 60 Вольт, достигая опасных для здоровья и жизни значений.

В российских условиях, к сожалению, это требование выполняется далеко не всегда, что раз за разом влечет неприятные и даже трагичные последствия. Хотя грамотный электрик-проектировщик, знакомый с ПУЭ должен знать, что если система защитного зануления (TN-S, TN-C-S) не обеспечивает нужного уровня безопасности, следует использовать «заземление», которое на языке профессионалов называется «система TT».

Главное отличие заземления от защитного зануления состоит в том, что корпуса приборов соединяются ТОЛЬКО с землей. В этой системе, отключение прибора от сети, в случае его неисправности, осуществляет не автомат, а устройство защитного отключения — УЗО, специально разработанное для «отслеживания» утечек тока, возникающих при наружении изоляции проводников. Во многих случаях, особенно в сельской местности, это единственная система, способная обеспечить нужный уровень электробезопасности.

Недостатки этой системы — критичность к качеству УЗО, которое следует использовать исключительно после проверки и исключительно от проверенных передовых производителей (Moeller/Eaton, ABB, Legrand, Schneider Electric, Siemens и некоторых других, из отечественных хорошо себя зарекомендовали УЗО фирмы Астро-УЗО), и собственно, стоимость УЗО.

Преимущества заземления с лихвой окупают его недостатки. Первое и самое главное — безопасность, причем не сиюминутная, а долговременная. Если в случае защитного зануления вы, фактически, оказываетесь «заложником» электросетей, влиять на ссостояние которых вы не имеете ни возможности, ни желания, то в случае заземления ваша безопасность в ваших руках. Достаточно правильно выполнить заземление (что, как мы увидим дальше совсем нетрудно) и поставить качественное УЗО, заплатив единожды порядка 2000 руб (по состоянию цен 2010 года).

Второе — простота и низкие требования к системе заземления. Если в системах защитного зануления (TN-S и TN-C-S), заземление, повторное и особенно первичное требует сложного и дорогостоящего монтажа контура, состоящего из нескольких (до 10-20) заземлителей, объединенных посредством сварки стальной полосой, то в нашем случае достаточно одного-двух, рядом расположенных заземлителей простого типа, например стальной арматуры, вбитой на глубину 2 метра и соединенной простым проводом. Это объясняется тем, что система заземления обеспечивает безопасность при сопротивлении системы заземления до 3000 Ом! Сравните это с 4 Ом в случае защитного зануления и разница станет очевидна.

Третье — помимо защиты от косвенного прикосновения, использование в системе ТТ УЗО позволяет защитить человека и от прямого прикосновения, что в некоторых случаях (дети, домашние животные, ремонт) просто необходимо, поскольку любознательные дети, которые лезут в розетку, домашние животные, грызущие шнур под напряжением и дрель, пробивающая скрытый в стене провод, это вполне реальные случаи, возможные везде.

Четвертое — «тонкость» системы, которая реагирует на самую незначительную утечку тока, исключающая даже малейшую вероятность попадания человека под действие опасного напряжения (сравните с 60 В на корпусе при защитном занулении).

В промышленности используют и другие виды защиты — непроводящие помещения, ограждения, вынос за пределы досягаемости, сверхнизкое напряжение и т. д., но поскольку они все подразумевают знание техники безопасности и квалификацию работающих с этой защитой людей, для применения в быту они непригодны, так что оставим их за рамками нашего обзора.

""]

Chabrez написал :
простым доступным языком про аспекты применения заземления в быту

"Сложные проблемы всегда имеют простые, легкие для понимания неправильные решения."

Реклама
Силовые выключатели ВА88 IEK

Автоматические выключатели ВА88 IEK – точность и компактность.
Надежная защита по выгодной цене! Подробнее

ВТБ! написал :
неправильные решения

Моя статья - это не решение, а обзор. Решение - это конкретный проект, который, если подходить грамотно, далеко не прост. Я лишь хотел помочь потребителю проекта понять, что повторное заземление в системе TN-C-S у частного дома - далеко не панацея. Плюс, поставить вопрос о целесообразности повсеместного перехода частного сектора на ТТ. Как то так
P. S. - И прояснить насчет косвенного прикосновения. А то у многих путаница по этому вопросу.

Регистрация: 24.07.2008 Самут Пракан Сообщений: 2522

Chabrez написал :
В силу своих скромных познаний в электротехнике я написал статью

Набравшись терпения, прочитал. Уж лучше бы вы не помещали её в Инете, чтобы не сбивать с толку простых граждан. Ваше "заземление" из двух арматурин ни на что не годно. УЗО и так сработает, если к пробитому на корпус электроприбору прикоснётся человек, одновременно имеющий контакт с землёй. Главное - чтобы протекающий через тело ток превысил ток срабатывания УЗО.

Перец написал :
Ваше "заземление" из двух арматурин ни на что не годно.

В системе ТТ - нормуль Главное, чтобы почва была как минимум суглинок, супесь и песок требуют большего числа заземлителей. Но я же говорил, что конкретных расчетов не касался.

Перец написал :
УЗО и так сработает, если к пробитому на корпус электроприбору прикоснётся человек, одновременно имеющий контакт с землёй.

Вай-вай Человека током ударит, зачэм, слюшай?

Регистрация: 09.03.2010 Новосибирск Сообщений: 5309

Chabrez написал :
Уважаемые специалисты! В силу своих скромных познаний в электротехнике я написал статью

Крутым специалистом не являюсь, но ИМХО лучше бы не писал...
Для начала ответь на простой вопрос: для кого эта статья? Для чайника? И что он должен из нее извлечь? Непонятные расчеты с попытками их показать на пальцах и никаких выводов. Изложение полный сумбур - поток сознания.
Для чайников должно быть все просто: делать так, не делать вот так, поэтому и поэтому. А вот этого как раз в статье и нет.

Это так, общее впечатление, не считая других косяков, которых там хватает. Выводы после прочтения будут совсем неправильными... Это если человек попытается все-таки вникнуть и сделать свои выводы.
Выод будет простой - если нет земли, надо занулить и с минимальным сопротивлением. Проще всего это сделать прямо в розетке, чего делать как раз нельзя.

И увеличьте свои скромные познания. У вас все с ног на голову поставлено. Начиная с закона Ома, (который говорит о падении напряжения на проводнике) и применимости этого к бытовой сети 220В. Напряжение в сети вы не измените. Поэтому сопротивлением проводника будет определяться ток, при неизменном напряжении, а не наоборот.
А также вы не думали почему говорят о поражении электрическим током, а не напряжением? Опасно не напряжение, опасен высокий ток. Просто говорят о напряжении ибо сопротивление человека примерно известно, и ток будет определяться именно им. Кстати опасной величной считают начиная с 30В.
А заодно разберитесь с характеристикой автоматов. К примеру автомат С16 при 20А отрубаться будет о-очень долго. Чтобы убить хватит... За КЗ будет считаться только ток раз в пять-шесть превышающий номинал...

2Chabrez теперь понятно откуда "ноги" растут...
статья так себе, ничем не лучше других вольных изложений на тему.
а например это
Не годится такая защита и для нагревательных приборов — из-за низкой теплопроводности пластика.
введёт в ступор пользователей качественных конвекторов - там как раз двойная изоляция.
по пятибальной системе - тройка с натяжкой .
ПысыЫ: луше бы не пиарили вы так скрыто свой сайтец

SVKan написал :
Поэтому сопротивлением проводника будет определяться ток, при неизменном напряжении, а не наоборот.

См. делители напряжения. См. контекст. Читаем внимательно или не тратим зря время

SVKan написал :
А также вы не думали почему говорят о поражении электрическим током, а не напряжением?

См.напряжение прикосновения и "пробивное напряжение".

SVKan написал :
А заодно разберитесь с характеристикой автоматов. К примеру автомат С16 при 20А отрубаться будет о-очень долго. Чтобы убить хватит... За КЗ будет считаться только ток раз в пять-шесть превышающий номинал...

Это претензии не ко мне, а к ПУЭ которое дает такое сопротивления заземляющей системы и проектировщику, который решил, что такие автоматы обеспечат защиту. Я лично против TN-C-S как таковой. Только с УЗО.

Регистрация: 24.07.2008 Самут Пракан Сообщений: 2522

Chabrez написал :
Вай-вай Человека током ударит, зачэм, слюшай?

По вашей статье с двумя штырями, чтобы не "Вай-вай Человека током ударит, зачэм, слюшай?" к этим штырям предётся протянуть протянуть и провод электроутюга и плойки для завивки кудрей.

Регистрация: 09.03.2010 Новосибирск Сообщений: 5309

аматор1 написал :
Не годится такая защита и для нагревательных приборов — из-за низкой теплопроводности пластика.
введёт в ступор пользователей качественных конвекторов - там как раз двойная изоляция.

Оно введет в ступор всех, учитывая, что все утюги (кроме чугунных дореволюционных) пластиковые...

Chabrez написал :
Но я же говорил, что конкретных расчетов не касался.

лучше идите к себе на сайт...

Chabrez написал :
почва была как минимум суглинок, супесь и песок требуют большего числа заземлителей

и после этого толку от вашего опуса? или хотите "ЭлектроАСС-3"?

аматор1 написал :
ПысыЫ: луше бы не пиарили вы так скрыто свой сайтец

Я не думаю, что лучше было бы вставить сюда текст целиком. Объемно бы получилось А что до ссылки - так можно и удалить, если модеры посчитают моветоном

Chabrez написал :
Если кто-либо из вас найдет время пробежаться по ней глазами и указать на ошибки (все мы люди ), я буду вам безмерно признателен.

Да ладно, нормальная статья, отвечающая своим требованиям - просветить меня, чайника .

Но я бы убрал все эти числовые примеры. Особенно с 60В на корпусе в системе TN-S. Потенциал (относительно земли) будет определяться не сопротивлением ЗУ, а сопротивлением петли "фаза/нейтраль"

Регистрация: 24.07.2008 Самут Пракан Сообщений: 2522

аматор1 написал :
ПысыЫ: луше бы не пиарили вы так скрыто свой сайтец

Да уж, сразу и не сообразил.

SVKan написал :
утюги (кроме чугунных дореволюционных) пластиковые...

И нагревательные элементы тоже пластиковые?

Перец написал :
к этим штырям предётся протянуть протянуть и провод электроутюга и плойки для завивки кудрей.

Это называется заземляющие проводники. Обычно выглядят как третья жила в кабеле.

аматор1 написал :
лучше идите к себе на сайт...

Да ну, там скучно

ИМХО тема сия переходит в раздел "Осторожно ... - 3!!!"

Регистрация: 09.03.2010 Новосибирск Сообщений: 5309

Chabrez написал :
См. делители напряжения. См. контекст. Читаем внимательно или не тратим зря время

То есть, если я включил параллельно две лампочки в люстре, то на каждой будет напряжение 110В? Садитесь двойка.

Chabrez написал :
См.напряжение прикосновения и "пробивное напряжение".

Дык я примерно про то и сказал. Для удобства оперируют напряжением. Оно заранее известно (в отличии от тока, который определяется нагрузкой). Но опасность реально представляет большой ток.
15А для человека это дофига. Даже при невысоком напряжении.

Chabrez написал :
Это претензии не ко мне, а к ПУЭ которое дает такое сопротивления заземляющей системы и проектировщику, который решил, что такие автоматы обеспечат защиту. Я лично против TN-C-S как таковой. Только с УЗО.

И ПУЭ предписывает вам расчитывать напряжение по току? Или это все таки ваша инициатива? В быту, вы не сможете изменить напряжение в сети - мощности вам не хватит на это. Это о-о-очень большая нагрузка должна быть, дабы повлиять на сеть. Так что между нулем/землей и фазой всегда будет 220В.
А что касается автоматов, то автомат вообще не предназначен для защиты человека от поражения током. Только для защиты проводов/розеток/выключателей от КЗ и длительного превышения нагрузки - перегрева...

Регистрация: 09.03.2010 Новосибирск Сообщений: 5309

Chabrez написал :
И нагревательные элементы тоже пластиковые?

Так по тексту вроде про корпус говорится, а не про ТЭН...

SVKan написал :
для защиты проводов/розеток/выключателей

и обесточивания потребителя, если в нём возникло качественное

SVKan написал :
КЗ

SVKan написал :
То есть, если я включил параллельно две лампочки в люстре, то на каждой будет напряжение 110В? Садитесь двойка.

Читаем внимательно Не параллельно, а последовательно. В случае, когда фазное напряжение поступает к корпусу не напрямую, а через полупроводящую среду, на которой падает часть напряжения.

SVKan написал :
15А для человека это дофига.

См. сопротивление тела человек ДО пробоя и после. См. закон Ома.

SVKan написал :
автомат вообще не предназначен для защиты человека от поражения током

Рад вас просветить - защита человека от поражения током при защитном занулении как раз обеспечивается автоматом. См. ПУЭ.

SVKan написал :
корпус говорится, а не про ТЭН...

То, чем вы гладите - и есть нагревательный элемент. Или опасность прикосновения к нему вы исключаете?

даю установку !
в

Chabrez написал :
ПУЭ

кое где то там (ищем сами- больше толку будет) есть постулат о "занулении" а не заземлении в конкретных случаях...

аматор1 написал :
постулат о "занулении" а не заземлении в конкретных случаях...

Был бы вам очень признателен, если бы вы выразились яснее.

Регистрация: 09.03.2010 Новосибирск Сообщений: 5309

Chabrez написал :
Читаем внимательно Не параллельно, а последовательно. В случае, когда фазное напряжение поступает к корпусу не напрямую, а через полупроводящую среду, на которой падает часть напряжения.

Вы сначала такую среду найдите, которая существенно погасит...
Вода которую вы привели в качестве примера нифига не погасит. Она у нас в трубах далеко не дистиллированная.

Chabrez написал :
Рад вас просветить - защита человека от поражения током при защитном занулении как раз обеспечивается автоматом. См. ПУЭ.

Спасибо не надо.
А УЗО тогда для чего? Если автомат и так защитит? Вас пришибет раньше, чем этот автомат сработает...

"

Chabrez написал :
выразились яснее

намекаю:
"........зануление......"
(из ПУЭ)

SVKan написал :
Вас пришибет раньше, чем этот автомат сработает...

Повторяюсь - претензии к ПУЭ. Правила считают, что автомата достаточно.

Регистрация: 09.03.2010 Новосибирск Сообщений: 5309

Chabrez написал :
То, чем вы гладите - и есть нагревательный элемент. Или опасность прикосновения к нему вы исключаете?

То чем я глажу, это подошва утюга, которая напрямую со спиралью не соединяется. И за подошву включенного утюга ни один здравомыслящий человек браться не будет. Поэтому пластиковый корпус это как раз то, что доктор прописал для защиты от утечки тока в утюге...

2Chabrez не буду вас долго мучить:
ПУЭ-7 1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного 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
а ПУЭ-6 было категорично
ПУЭ-6, 1.7.39. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.