Заземление. Зачем нужно заземлять оборудование, назначение заземления.

Заземление. Зачем нужно заземлять оборудование, назначение заземления.

Любое электрооборудование как бытовое (холодильник, стиральная машинка и др.) так и промышленное (станки, стабилизаторы напряжения, электрокотлы и др.), имеет гарантийный срок службы и номинальный срок службы. Гарантийный срок службы устанавливают производители оборудования и этот срок может быть от 6 месяцев до 5 лет. Номинальный срок службы оборудования определяется в нормативных документах: технические условия или в системе государственных стандартов (ГОСТ). Тем не менее, на срок службы влияют многие факторы: от условий эксплуатации и до правильности выбора параметров оборудования для целей его использования. Все электрооборудование имеет различные защиты как внутренние (программные виды отключения техники) так и внешние (автоматические выключатели при перегрузке или коротком замыкании).

Однако бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие внештатные ситуации. Частным случаем внештатной ситуации может стать повреждение внутренней изоляции (проводника, схемы) и возникновении на металлическом корпусе оборудования напряжения. И такое напряжение может колебаться от нескольких вольт до нескольких десятков вольт и даже может быть больше 100Вольт.

Прикоснувшись к такому оборудованию сквозь человека пройдет переменный ток, и как известно смертельно опасным считается напряжение переменного тока с номиналом более 24В. Многие испытывали «покусывание» металлических частей оборудования, так вот это небольшие потенциалы напряжения. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения. То есть другими словами, главное предназначение заземления — максимально снизить напряжение появившееся на корпусе электрооборудования до безопасного значения.

Допустим, что у вас установен металлический светильник, корпус которого не заземлен. В ситуации, если изоляция будет повреждена, на металлической части светильника окажется напряжение. И вот вы собрались поменять лампочку в светильнике, притронулись к корпусу — вас ударит током, т.к. дотронувшись к корпусу светильника вы окажетесь проводником, а электрический ток потечет через ваше тело в землю.
Если светильник будет заземлен, то значительная часть напряжения уйдет в землю поскольку сопротивление заземления, как правило, меньше чем сопротивление вашего тела.

Что такое заземление?
Заземлением — называется такое соединение (цепь заземления) металлических  элементов электрооборудования (в обычном состоянии не токоведущими) с землей (схемой заземления, контуром), которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции.

Заземление очень необходимо для работы таких устройств как Устройство защитного отключения, сокращенно УЗО. Так вот, если корпус электрооборудования не будет заземлен, то ток утечки протекать не будет, и устройство защитного отключения не сработает.

Зануление? Главное отличие заземления от зануления?
Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.
Зануление это схемное соединение металлических частей электрооборудования, которые в нормальном режиме работы не являются токоведущими с нулевым проводником сети (с нулем). Принципиально  заземление и зануление выполняют одну и ту же задачу – защищают человека от поражения электрическим током, но обеспечивают такую защиту немного разными подходами. В сетях где применяется метод зануления происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

При пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, другими словами возникает однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание должны реагировать защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от сети электропитания.

Краткий вывод:
— заземление обеспечит защиту методом снижения напряжения на корпусе электрооборудования при прикосновении человека к нему.
— зануление осуществляет защиту метедом отключения электрооборудования (группы защищаемых нагрузок) от сети.

Назначение заземлений и характеристики заземляющих устройств

Страница 58 из 66

ГЛАВА 16
ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
§ 46. Назначение заземлений и характеристики заземляющих устройств

Назначение заземления и основные определения.

При работе сельских электроустановок (станций, подстанций и линий электропередачи) возможны случаи прикосновения людей и животных к токоведущим частям установок, находящимся под напряжением. Не исключены прикосновения и к частям, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под ним вследствие пробоя изоляции этих частей. В обоих случаях через тело людей и животных будет проходить электрический ток, который может вызвать смертельный исход.
Для защиты людей и животных от опасности поражения электрическим током предусматривают заземление, т. е. соединение оснований и металлических корпусов электрооборудования с землей. Заземления выполняют также для обеспечения нормальных условий работы электроустановки и для отвода грозовых разрядов в землю.

По назначению различают защитное, рабочее и грозозащитное заземления.
Защитное заземление выполняют для того, чтобы обеспечить соответствующую безопасность людей и сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током при нарушениях изоляции элементов электроустановки. Рабочее заземление (например, заземление нейтрали трансформаторов напряжением 110 кВ) обеспечивает определенный режим работы электроустановки, а грозозащитное— отвод тока молнии от стержневых и тросовых молниеотводов и разрядников.
В общем случае под заземлением понимают преднамеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством, состоящим из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу электрически соединенных проводников, непосредственно соприкасающихся с землей.

Их назначение — обеспечить электрическое соединение с землей. Заземлители бывают естественными и искусственными. Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки и корпуса оборудования с заземлителем.
В качестве естественных заземлителей в установках напряжением до 1000 В могут быть использованы подземные водопроводные трубы, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие хорошее соединение с землей. Искусственные заземлители выполняют в виде стальных стержней круглого или плоского сечения. Материалом для одиночных стержневых заземлителей может быть также угловая сталь.
Повреждение изоляции электроустановки может вызвать замыкание на землю и замыкание на корпус. Замыканием на землю называют случайное замыкание (соединение) находящихся под напряжением токоведущих частей установки непосредственно с землей. Замыканием на корпус называется электрическое соединение токоведущих частей электроустановки с заземленными основаниями и корпусами электрооборудования.
Заземлению подлежат все корпуса электрических машин, трансформаторов, выключателей, аппараты и приводы к ним, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных щитов, шкафов и щитов управления, металлические конструкции подстанций и распределительных устройств, металлические оболочки силовых кабелей и корпусов кабельных муфт, разрядники, искровые промежутки, молниеотводы и тросы на каждой опоре.

Характеристики заземляющих устройств.

При замыкании токоведущих частей на землю через место замыкания проходит электрический ток. В зависимости от величины этого тока различают электроустановки с малыми и большими токами замыкания на землю. Если в электроустановке напряжением выше 1000 В однофазный ток замыкания на землю равен или меньше 500 А, она считается установкой с малыми токами замыкания на землю. Если указанный ток больше 500 А, считается, что установка имеет большие токи замыкания на землю.

Допустимая величина сопротивления заземляющих устройств для указанных установок принимается различной. Так, для установок с малыми токами замыкания на землю сопротивление заземляющего устройства в любое время года не должно превышать 10 Ом и, кроме того, быть не более величины Ом при использовании только для  установки выше 1000 В и не более Ом при использовании заземляющего устройства также и для установок напряжением до 1000 В. В приведенных выражениях  — расчетный ток замыкания на землю (А).
В установках с большими токами замыкания на землю наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств равно 0,5 Ом.
Норма для сопротивлений заземляющих устройств опор линий электропередачи напряжением выше 1000 В устанавливается в зависимости от удельного сопротивления земли. Эти нормы приведены ниже.

Удельное сопротивление земли, Ομ·м	Сопротивление заземляющего устройства, Ом
до 100	до 10
от 100 до 500	» 15
» 500 » 1000	» 20
более 1000	» 30

Для электроустановок напряжением до 1000 В, работающих с глухим заземлением нейтрали, у генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВА и менее сопротивление заземляющих устройств не должно быть больше 10 Ом, а при мощности последних выше 100 кВА — не более 4 Ом.

При параллельной работе генераторов и трансформаторов учитывают их суммарную мощность.
Заземляющие устройства воздушных линий напряжением до 1000 В, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений, должны иметь сопротивление заземления не выше 50 Ом.

Заземление и молниезащита | Монтажно-Инженерная Группа

Мы предоставляем полный пакет услуг по защите вашего жилого или производственного здания от опасного воздействия электрическим током и возможных неприятностей связанных внештатными аварийными ситуациями в электросети, в том числе и попадании молнии.

Молниезащита и заземление могут быть заказаны, как совместно друг с другом, так и отдельными участками независимыми друг от друга. 

Заземление

Определение и назначение

Любое здание должно быть защищено при помощи заземления для обеспечения безопасности находящихся внутри него людей. Система заземления – это совокупность соединенных между собой проводящих частей, которые имеют непосредственный электрический контакт с грунтом. Она обеспечивает стекание токов различной природы в землю, необходима для безопасной эксплуатации электрического оборудования и для отведения токов молнии от системы молниезащиты. Систему формируют естественные и искусственные заземлители.

Принципы организации заземления

К естественным заземлителям относятся железобетонные фундаменты, металлические коммуникации в грунте, в том числе трубы водоснабжения и канализации. В большинстве случаев необходимо также проложить и соединить между собой в грунте искусственные заземлители – вертикальные и горизонтальные металлические проводники электрического тока. Система заземления может состоять только из горизонтального заземлителя, либо из совокупности горизонтального и вертикального заземлителей.

Основные регламентирующие документы в данной сфере — ПУЭ (Правила устройства электроустановок), ГОСТ Р 50571.5.54-2013, СО 153-34.21.122-2003. ПУЭ предписывает для протяженных зданий и сооружений выполнение заземлителя в виде внешнего замкнутого контура.

Также согласно ПУЭ в большинстве случаев рекомендуется выполнять общее (единое) заземляющее устройство. Согласно СО 153-34.21.122-2003 горизонтальные проводники следует прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен и фундамента.

Сопротивление заземления и грунта

Значение сопротивления заземления – это основная характеристика системы, единица измерения — Ом. Она отражает величину напряжения, возникающего на системе заземления при протекании через нее тока 1 А. Чем ниже это значение, тем эффективнее работа заземлителя. Низким считается значение от единиц до десятков Ом, в зависимости от назначения объекта и электрических характеристик грунта. Измерение сопротивления заземления при помощи специальных приборов проводится для контроля состояния и эффективности работы системы.

Значение удельного сопротивления грунта – это характеристика, которая позволяет сравнивать различные типы грунтов по эффективности растекания в них электрических токов. Значение варьируется в зависимости от типа почвы и от времени года. В таблице D.54.1 из ГОСТ Р 50571.5.54-2013 приведены ориентировочные значения сопротивления большинства типов грунтов на территории России. В течение года количество влаги в почве меняется, а в зимний период почва промерзает. Чем больше в грунте влаги, тем ниже его удельное сопротивление и тем ниже сопротивление заземления, соответственно, тем эффективнее работа системы.

Выбор материалов для заземления

Выбор материалов для заземления регламентирует ГОСТ Р 50571.5.54-2013, возможные варианты указаны в таблице 54.1. В их числе сталь горячего цинкования, сталь с гальваническим медным покрытием, нержавеющая сталь и медь. Наиболее часто в качестве горизонтальных проводников применяются полоса, пруток или труба, а вертикальным заземлителем служит стержень (штырь) из круглого металла или уголок. Ключевые факторы при выборе элементов системы заземления – коррозионная стойкость и механическая прочность.

Функции системы заземления

Основное назначение заземления электрической сети — предотвращения поражения людей электрическим током. С этой целью оно решает следующие задачи:

• Заземление электрооборудования. Металлические корпусы и другие токопроводящие части электрических приборов соединяются с системой заземления. Благодаря этому при повреждении изоляции электроприборов на металлических корпусах не возникает опасное напряжение.
• Молниезащитное заземление. Отведение токов молнии от системы молниезащиты здания в землю.
• Обеспечение нормальной работы электрических и энергетических объектов. В их числе электрические станции, линии электропередачи, электроподстанции.

Типы систем заземления

В своей работе мы используем разработои компании EZETEK – модульно-штыревая система заземления и система электролитического заземления. Выбор между ними обусловлен исходными данными и условиями. Обе системы надежно работают в любой сезон в течение всего срока службы.

Модульно-штыревая система позволяет организовать заземление как крупных промышленных объектов, так и частных домов. Ключевые элементы системы – омедненные стержни заземления, стержни из оцинкованной стали или из нержавеющей стали длиной 1,2 м или 1,5 м, диаметром 14 мм или 16 мм. Они стыкуются между собой при помощи муфт и последовательно заглубляются в грунт. Контур заземления формируется при помощи горизонтальных металлических проводников. Для закрепления проводников и их соединения с вертикальными электродами используются зажимы и держатели. Срок службы системы в зависимости от применяемых материалов – до 50 лет. Готовые комплекты заземления разработаны для защиты электрооборудования, молниезащиты и газовых котлов. Преимущества:

• Проводники и их соединения надежно защищены от коррозии
• Монтаж заземления достаточно быстрый – не требуются сварочные работы
• С установкой и дальнейшим обслуживанием системы самостоятельно справится один человек

Электролитическое заземление применяется в песчаных, скальных и мерзлых грунтах с высоким удельным сопротивлением. Срок службы системы – не менее 50 лет. Вертикальный или горизонтальный электрод длиной от 2,5 до 12 метров выполнен из нержавеющей стали с перфорацией и заполнен электролитической смесью. Специальный состав EZACTIV снижает сопротивление грунта вокруг электрода и способствует максимально эффективному функционированию системы. Преимущества:

• Стабильно низкое сопротивление заземления в грунтах с высоким удельным сопротивлением
• Установка заземления в скважине или траншее на минимально возможной площади
• Простота контроля работы системы и дозаправки электролита через инспекционный колодец

Всё о проводе заземления

Провод заземления — это провод предназначенный для преднамеренного электрического соединения определенной точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим контуром.

Электрические установки, в большинстве своем, всегда заземляются при помощи специального провода заземления. Провод заземления призван соединить проводящие элементы установки с землей, имеющей изначально нулевой потенциал, и тем самым создать безопасный нулевой потенциал на заземляемом элементе.

Главное назначение провода заземления — защитить человека от поражения электрическим током, если питающее установку фазное напряжение по какой-то причине попадет на ее корпус.

В качестве примера можно привести стиральную машину, в проводке которой со временем повредилась изоляция и оголенный фазный провод в определенный момент соприкоснулся с ее металлическим корпусом бытового прибора.

В этом случае человек попадает под угрозу, так как коснувшись корпуса машины, он получит электротравму, поскольку ток потечет через его тело стремясь в направлении земли, а ведь человек стоит практически на полу, который не всегда оказывается надежно изолирован от заземленных проводящих предметов, тех же батарей отопления или арматуры.

Здесь следует понимать, что даже небольшой переменный ток, порядка 60 мА, способен оказаться для человека смертельным, особенно если данный ток пройдет через сердце.

Чтобы полностью исключить риск электротравмы и летального исхода, бытовые и промышленные электроустановки всегда оснащаются заземляющим проводом.

Данный провод электрически соединяет все проводящие элементы установки, которые в штатном режиме не должны быть под напряжением, с контуром заземления, имеющим нулевой потенциал. В этом случае, при пробое фазы на корпус (или на другую защищенную заземлением проводящую часть прибора), ток сразу потечет в землю по пути наименьшего сопротивления, то есть через провод заземления. И если в цепи есть устройство защитного отключения (УЗО), то и оно обязательно сработает.

Прежде всего, в большинстве установок, назначение провода заземления — защита человека, однако в некоторых случаях заземление необходимо для обеспечения нормальной работы электроприбора. Таким образом, провода заземления подразделяются на защитные и рабочие.

В любом случае проводник заземления, будь он рабочим или защитным, должен быть правильно смонтирован и обязан соответствовать неким требованиям. Данные требования определяются условиями эксплуатации установок и режимами их работы. В конце концов есть конкретные критерии, которые рассмотрим ниже.

Требования к проводу заземления

Если защищаемое оборудование, а прежде всего — его корпус, установлен стационарно и не предполагает частого перемещения с места на место, то в качестве заземляющего используют одножильный однопроволочный провод.

Если же заземляется например дверца щитка, которая время от времени движется, то здесь нужен гибкий многожильный провод.

Когда защитный проводник прокладывается по корпусу оборудования или укладывается открыто, он должен всегда быть в изоляции. При скрытой проводке допускается голый проводник.

Когда однофазная проводка еще только монтируется, целесообразно выполнить ее трехжильным кабелем, один из проводников в котором будет являться защитным, заземляемым, если же речь о трехфазой системе, то используют пятижильный кабель. В случае если проводка уже проложена, а заземление отсутствует, проводник заземления прокладывают отдельно.

Роль сопротивления

Очень важно чтобы электрическое сопротивление провода заземления было небольшим. По этой причине чаще всего в качестве проводов заземления используют проводники с медными жилами, так как медь отличается большей удельной проводимостью нежели алюминий или сталь.

Омическое сопротивление контура заземления вместе с подключаемым к нему проводником заземления крайне важно. Здесь влияют такие факторы как: сечение провода, переходное сопротивление в местах контакта проводника с оборудованием и с контуром заземления (болты, сварка) и контура заземления — с грунтом.

В зависимости от типа электроустановки, от величин фазных и линейных напряжений, согласно ПУЭ 1.7.101 — 1.7.103, требования к сопротивлению предъявляются следующие:

Кстати, согласно ПУЭ 1.7.121, в качестве проводников заземления можно использовать не обязательно отдельно прокладываемые медные провода, допускается использовать и проводящую бронированную оболочку кабеля, (прямое назначение которой — защита кабеля от механических повреждений) а также лотки, короба, рельсы, балки, и части конструкции сооружений, за исключением (согласно ПУЭ 1.7.123) металлических частей труб водоснабжения и газопроводов, а также арматуры, входящей в основу железобетонных конструкций.

Цветовая и буквенная маркировка провода заземления

Чтобы провод заземления можно было легко узнать и отличить от других проводов, ему соответствует индивидуальная цветовая и буквенная маркировка, данное положение регламентировано ПУЭ 1.1.29. Буквы РЕ, наносимые на клеммы, концы кабеля и схемы, обозначают землю.

Характерный цвет провода заземления — желто-зеленый, полосы желтого и зеленого цвета наносятся обычно по всей длине изоляции провода, либо в другой конфигурации, но так, чтобы эти два цвета были легко узнаваемы.

В некоторых сетях защитный заземляющий проводник совмещен с нулевым проводником. Но нулевой проводник, согласно ПУЭ 1.1.29, маркируется синим цветом и имеет обозначение N. Однако в случаях когда данные проводники совмещены, цветовая маркировка будет сочетать в себе синюю и желто-зеленую изоляцию.

Буквенное же обозначение будет заменено на РЕN. Данная маркировка не относится непосредственно к шинам питания, так как красный, желтый и зеленый обозначают в этом случае фазы, а нулевой проводник может быть бесцветным. В составе кабеля шина PE окрашивается черный цвет.

Сечение провода заземления

С активным сопротивлением провода заземления напрямую связаны эффективность и скорость срабатывания УЗО, а значит и надежность защиты человека от поражения электрическим током. Следовательно сечение провода заземления обязано соответствовать рабочим параметрам той линии, к которой данное заземление относится.

Практически проводник заземления не призван выдерживать такую значительную нагрузку, какую должны нести фазные проводники и нулевой проводник. По этой причине сечение проводника заземления принимается немного меньшим.

В соответствии с ПУЭ 1.7.126, площадь сечения проводника заземления PE принимается исходя из площади фазных проводников конкретной рассматриваемой линии. Так, если сечение фазного провода меньше 16 кв.мм, то сечение проводника заземляющего должно быть аналогичным.

Если фаза обладает сечением от 16 до 35 кв.мм, то сечение проводника заземления не может быть меньше 16 кв.мм. Если же фазные проводники отличаются сечением превосходящим 35 кв.мм, то сечение проводника заземления не может быть менее половины сечения такого фазного проводника. Кроме того целесообразно воспользоваться формулой для более точного определения сечения проводника заземления, дабы сэкономить материалы:

Здесь в расчет принимается величина тока короткого замыкания I, время срабатывания защитного устройства t, а также коэффициент С, характеризующий материал проводников и его изоляцию.

Подключение провода заземления

Прежде чем осуществить подключение провода заземления, находят и обозначают выводы всех жил кабеля с двух концов. Жилы легко найти по цветовым маркировкам. Фазные проводники имеют разнообразную цветную маркировку.

Синий или голубой — это нулевой проводник. Заземляющий же проводник всегда выделяется желто-зеленым или ярко-зеленым цветом. Если нет уверенности в соблюдении стандарта и порядка монтажа по маркировкам, провода стоит сначала прозвонить.

Когда все проводники надлежащим образом идентифицированы, приступают к подключению проводника заземления. Здесь обязательно применение обжима, опрессовки, пайки, наконечника или затяжки винтом с гайкой. Скрутка недопустима.

При соединении проводников из разных металлов (например медного и алюминиевого) — пользуются обжимной гильзой. После выполнения соединения проводников между собой, провод заземления подключают с одной стороны к контуру заземления, с другой — к корпусу защищаемого оборудования.

Ранее ЭлектроВести писали, что луганские энергетики объявили амнистию своим сотрудникам, которые воруют электроэнергию. Если сотрудник до 30 ноября придет с повинной, что он воровал электроэнергию, ему просто выпишут штраф. Если нет, к штрафу добавится еще и увольнение. Факты воровства электричества не единичны. Люди воруют ток у соседей, на предприятиях, или просто из сети. 

По материалам: electrik.info.

Назначение заземления и зануления, цель заземления нейтрали

Глухозаземлённой нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

То есть на трансформаторных подстанциях ноль трансформатора соединен с контуром заземления ТП, так же и в щитовых жилых домов существует контур заземления который соединяется с нулевым проводником.

Рисунок 1. Глухозаземленная нейтраль трансформатора.

Контур заземления в свою очередь соединен со всеми металлическими конструкциями как в трансформаторных подстанциях так и в щитовых жилых домов. Для чего все это делается, рассказано в этой статье.

Рисунок 2. Схема электрической сети с глухозаземлённой нейтралью.

Рисунок 3. Подключение электроприемников в сети TN-C.

 

Цель заземления и зануления нейтрали.

• Стремление обеспечить селективность защиты от токов короткого замыкания.
• Обеспечить одновременное питание силовых и осветительных установок от одной и той же сети 380/220 или 220/127В

При нормальном состоянии сети напряжение каждой фазы относительно земли равно фазному напряжению. Прикоснувшийся к любой фазе человек оказывается под фазным напряжением. Ток при этом:

Iч = Uф / Rч + r3+r0 = Uф / Rч при Uф=127 В, Iч = 127 / 100 = 0.127 А — опасный ток. 

Величина сопротивления изоляции и ёмкость сети в этом случае не влияют на величину тока I_Ч.

Серьезным достоинством системы с глухозаземлённой нейтралью является то, что всякое замыкание любой фазы на землю является однофазным коротким замыканием, которое немедленно и селективно отключается максимальной защитой соответствующего автоматического выключателя.

Однако эта особенность относится главным образом к установкам напряжением свыше 1000В: min. сопротивление рабочего заземления r₀ = 4 Ом. Сопротивление растеканию в месте замыкания фазы на землю r_ЗМ = 16 Ом. При U_Л = 6000В.

Iзм = Uл / V3 * (r0+r3м) = 6000 / 1.73 * (4+16) = 174 A.

В электроустановках до 1000 В: 

Iзм = 380 / 1.73 * (4+16) = 11 A, этого недостаточно чтобы расплавить плавкую вставку. 

По этой причине в сетях с глухозаземлённой нейтралью напряжением до 1000В действующие ПУЭ требуют обязательной металлической связи корпусов электрооборудования с многократно заземлённой нейтралью (зануление).

Рисунок 4. Заземление корпусов электрооборудования, в соответствии с ПУЭ.

Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключает поврежденный участок сети. Кроме того, зануление снижает потенциалы корпусов, которые появляются в момент замыкания на землю.

При замыкании на зануленный корпус ток короткого замыкания проходит через следующие сопротивления:

• внутреннее сопротивление трансформатора Z _т,
• сопротивление фазного провода Z _ф,
• сопротивление нулевого провода Z _н.

Величина тока к.з

При мощности трансформатора 400 кВА и выше сопротивление его мало и им можно пренебречь. Тогда ток короткого замыкания равен:

Если сопротивление петли фаза – нуль  Ом (что в сетях напряжением 380 (220 В редко, обычно это сопротивление значительно меньше), ток короткого замыкания равен:

Очевидно, при таком токе защита должна сработать. Напряжение корпуса относительно земли равно:

 

Необходимость заземления электрооборудования | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

Электричество, пожалуй, наиболее распространенный источник энергии, востребованный практически во всех сферах жизнедеятельности человека, однако при его использовании вероятен риск столкновения с негативными воздействиями. В случае утечек электрического тока на корпус неисправного электрооборудования или бытового прибора возрастает угроза поражения электрическим током, не менее опасны скопления статических зарядов. Для того чтобы обезопасить человека и чувствительную электронику, все электросети в быту или на производстве должны быть оборудованы защитным заземлением.

В упрощенном понимании любая система заземления состоит из заземлителя (контура заземляющего), обеспечивающего надежный электрический контакт с землей (грунтом) и заземляющего проводника, проложенного к месту подключения электрооборудования и соединенного с его корпусом. Таким образом, сеть защитных проводников обеспечивает стекание в грунт опасных потенциалов на корпусах электрооборудования (в случае пробоя изоляции между фазным проводом и корпусом или статики). Для электрических сетей с глухозаземленной нейтралью трансформаторов подстанций (TN) контуры заземления являются повторным заземлением.

Разновидности и назначение заземления

В зависимости от назначения, объединенные преимущественно защитными функциями системы заземления делятся на три типа:

• защитное заземление;
• функциональное заземление;
• молниезащита.

Благодаря низкому омическому сопротивлению контура заземляющего устройства, которое не должно превышать 4 Ом, первый тип заземления обеспечивает надежную защиту человека от поражений электрическим током. В случае соприкосновения человека с корпусом незаземленного оборудования (электроприбора), находящимся под напряжением и одновременном электрическом контакте с землей образуется электрическая цепь, и весь ток течет через его тело (при расчетах сопротивление принимается за 1 кОм). Но электрический ток протекает по пути наименьшего сопротивления, поэтому при заземленном оборудовании человеческому телу достаются только мизерные его значения, безопасные для жизни.

Несколько иные задачи стоят перед рабочим или функциональным заземлением, призванным обеспечивать корректную работу высокочувствительного оборудования и защищать его от воздействия помех, наведенных напряжений и блуждающих токов. В сложных производственных условиях, когда используется различное технологическое оборудование, образуемые им помехи распространяются даже нулевыми проводами.

Причиной таких помех являются, например высокие пусковые токи мощных двигателей технологического оборудования, при этом импульсные скачки напряжения попадают даже в заземляющие проводники. И если они не представляют опасности для силового оборудования, то для чувствительной электроники такие помехи просто губительны. Даже когда они не приводят к порче цифрового оборудования, от последнего можно ждать:

• искаженных данных;
• отказов и сбоев автоматики;
• потерь информации вызванных ложным защитным отключением.

Отсутствие функционального заземления, отражается на работе компьютеров, снижает их производительность, в разы ухудшает скорость беспроводных сетей. Рабочие заземления выполняются отдельными от нулевых защитных линий магистралями заземления и соединяются с ними звездой в точке присоединения заземляющего контура. Молниезащита призвана защищать от атмосферных разрядов.

Резюмируя вышесказанное несложно прийти к выводу, что использование электрооборудования без применения искусственных заземлителей недопустимо.

Смотрите также другие статьи :

Почему заземление шлейфом запрещено

Решение спора подсказывают правила установки электрооборудования (ПУЭ) пунктом 1.7.144 запрещающие соединение защитных проводников шлейфом, тем не менее, стремление сэкономить на дорогостоящем кабеле и монтажных работах толкает многих электриков на их нарушение. Так в чем же опасность? Почему ПУЭ так бескомпромиссны в отношении подключения шлейфом?

Подробнее…

Нейтраль трансформатора, назначение заземления нейтрали

Трансформаторы имеют нейтрали, режим работы или способ рабочего заземления которых обусловлен:

• требованиями техники безопасности и охраны труда персонала,
• допустимыми токами замыкания на землю,
• перенапряжениями, возникающими при замыканиях на землю, а также рабочим напряжением неповрежденных фаз электроустановки по отношению к земле,
• пределяющих уровень изоляции электротехнических устройств,
• необходимостью обеспечения надежной работы релейной защиты от замыкания на землю,
• возможностью применения простейших схем электрических сетей.

Используются следующие режимы нейтрали:

• глухозаземленная нейтраль,
• изолированная нейтраль,
• эффективно заземленная нейтраль.

Выбор режима нейтрали в электрических сетях определяется бесперебойностью электроснабжения потребителей, надёжностью работы, безопасностью обслуживающего персонала и экономичностью электроустановок. при однофазном замыкании на землю нарушается симметрия электрической системы: изменяются напряжения фаз относительно земли, появляются токи замыкания на землю, возникают перенапряжения в сетях. Степень изменения симметрии зависит от режима нейтрали.

Глухозаземленная нейтраль

Глухозаземленная нейтраль трансформатора

Если нейтраль обмотки трансформатора присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление, то такая нейтраль называется глухозаземлённой, а сети, подсоединённые к ней, соответственно, — сетями с глухозаземлённой нейтралью.

Изолированная нейтраль

Нейтраль, не соединённая с заземляющим устройством называется изолированной нейтралью.

Компенсированная нейтраль

Сети, нейтраль которых соединена с заземляющим устройством через реактор (индуктивное сопротивление), компенсирующий ёмкостной ток сети, называются сетями с резонанснозаземлённой либо компенсированной нейтралью.

Сети, нейтраль которых заземлена через резистор (активное сопротивление) называется сеть с резистивнозаземлённой нейтралью.

Электроустановки в зависимости от мер электробезопасности разделяются на 4 группы:

• электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективнозаземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю),
• электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю),
• электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью,
• электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Режимы нейтрали трехфазных систем

Напряжение, кВ	Режим нейтрали	Примечание
0,23	Глухозаземленная нейтраль	Требования техники безопасности. Заземляются все корпуса электрооборудования
0,4
0,69	Изолированная нейтраль	Для повышения надежности электроснабжения
3,3
6
10
20
35
110	Эффективно заземленная нейтраль	Для снижения напряжения незамкнутых фаз относительно земли при замыкании одной фазы на землю и снижения расчетного напряжения изоляции
220
330
500
750
1150

Режим нейтрали оказывает существенное влияние на режимы работы электроприемников, схемные решения системы электроснабжения, параметры выбираемого оборудования.

Назначение заземления нейтрали трансформатора для повышения чувствительности защиты от однофазных замыканий на землю.

В нормальном режиме высокоомный резистор, и при необходимости дугогасящий реактор (ДГР) подключаются к нейтрали специального трансформатора заземления нейтрали (ТЗН).

Чтобы обеспечить чувствительность и селективность защиты от ОЗЗ необходимо кратковременно увеличить ток через устройство защиты. Обоснование возможности кратковременного индуктивного заземления нейтрали специальным трансформатором заземления нейтрали. При возникновении на линии ОЗЗ трансформатор через 0,5 с кратковременно подключается выключателем к сборным шинам. Благодаря глухому заземлению нейтрали создается ограниченный индуктивностью ТЗН ток однофазного короткого замыкания, достаточный для обеспечения чувствительности от ОЗЗ и создания условия гашения дуги.

Защита действует без выдержки времени на отключение линии. Выключатель с заданной выдержкой времени отключается. Отключение линии предотвращает двойные замыкания на землю (ДЗЗ) и многоместные замыкания на землю (МЗЗ), неизбежные в сетях напряжением 6-10 кВ с высокой изношенностью кабелей и оборудования.

Такой режим отключения поврежденных кабельных линий несколько лет проходит опытную эксплуатацию в ОАО «Пятигорские электрические сети». Однако, отключение линий возможно только при наличии надежного резервирования и в случаях, оговоренных правилами устройств электроустановок.

Предотвращения перехода ОЗЗ в ДЗЗ или МЗЗ осуществляется резистором Rн (см. рисунок 1), подключенным к нейтрали ТЗН. В нормальном режиме выключатель Q3) в цепи ТЗН отключен. При ОЗЗ срабатывают реле контроля изоляции KSV1 и (или) реле тока КА1, или устройство определения поврежденной фазы (см. рисунок 1).

После замыкания контактов срабатывает реле времени КТ1, замыкающиеся контакты которого включают выключатель Q3. Выключатель Q3 шунтирует сопротивление Rн и ДГР.

Рис.1 — Поясняющая схема и схема автоматического заземления нейтрали

Замыкающиеся контакты реле КТ1 с выдержкой времени 0,3 с отключают выключатель Q3. При замыкании этих контактов срабатывает промежуточное реле KL1. Размыкающие контакты реле разрывают цепь КТ1. Возврат схемы осуществляется дежурным с помощью ключа SА. При этом реле К13 замыкает свои контакты в цепи реле КТ1. После отключения выключателя Q3 сеть вновь переходит в режим с заземленной нейтралью через высокоомное сопротивление и при необходимости через ДГР.

При увеличении тока через реле срабатывает защита от ОЗЗ с действием на сигнал с выдержкой времени 0,2 с. Отключение выключателя выполняется с выдержкой времени 0,2 с. Сеть вновь переходит в режим с нейтралью, заземленной через резистор.

Видео: Виды заземления нейтрали

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

Электрическое заземление — PetroWiki

Электрическое заземление можно разделить на заземление системы и заземление оборудования.

Требования

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

Системное заземление

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

Заземление оборудования

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

Назначение

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

• Чтобы люди в зоне действия не подвергались опасному электрическому шоку
• Для обеспечения пропускной способности, которая может принимать ток замыкания на землю, не создавая опасности возгорания или взрыва. быть эффективно обоснованным.Если корпус заземлен надлежащим образом, паразитное напряжение будет снижено до безопасного уровня. Если корпуса не заземлены должным образом, может существовать опасное напряжение, которое может быть фатальным для обслуживающего персонала.

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

  Трудности

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

  Проект

  При проектировании системы электрического заземления учитывайте следующее:

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

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

  Список литературы

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

  Интересные статьи в OnePetro

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

  Внешние ссылки

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

  См. Также

  Электрические системы

  Электрораспределительные системы

  Коэффициент мощности и конденсаторы

  Классификация опасных зон электрических систем

  Двигатели переменного тока

  Асинхронные двигатели

  Синхронный двигатель

  Технические характеристики двигателя

  Характеристики двигателя NEMA

  Электроприводы переменного тока

  Кожухи двигателей

  PEH: электрические_системы

  Почему используется заземление?

  Терминология

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

  Цели заземления

  Система заземления имеет три основных назначения:

  Защита от перенапряжения

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

  Стабилизация напряжения

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

  Токовый путь для облегчения работы устройств максимального тока

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

  Заземление в распределительной электросети

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

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

  Как происходит поражение электрическим током

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

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

  Защитный металлический корпус

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

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

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

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

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

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

  Заземление и помехоустойчивость

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

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

  Заземление в электропроводке

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

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

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

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

  Токи в заземляющем проводе

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

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

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

  Сопротивление заземляющего провода

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

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

  Источники

  Другие полезные ссылки на заземление

  ---

  Томи Энгдал <[email protected]>
  
  

  Функция и важность систем заземления — Часть первая

  Электричество достаточно сбивает с толку, когда мы имеем дело с проводами, которые должны проводить ток. Еще больше сбивает с толку, когда мы говорим о проводах, которые обычно вообще ничего не делают. Большинство людей испытывают трудности с концепцией , заземляющего , и его двоюродного брата, , связывающего .Мы постараемся сделать его простым и раскрыть тайну.

  Как домашние инспекторы, важно, чтобы мы четко понимали эти системы, чтобы обеспечить лучший контроль для наших клиентов. Если вы хотите стать домашним инспектором или просто хотите пополнить свои знания, потратить некоторое время на обучение домашнего инспектора — отличный способ убедиться, что ваши услуги являются лучшими, какими они могут быть.

  Хорошая новость в том, что это не очень сложная или трудоемкая часть вашего осмотра.Лучшая новость заключается в том, что ремонт или замена обычно не являются дорогостоящими.

  Два типа систем заземления

  Существует два типа заземления в домах с разными функциями. Система заземления оборудования — это сеть из оголенных неизолированных проводов, которая проходит через дом как часть проводки жилой ответвленной цепи, установленной с 1960-х годов. Системы заземления оборудования подключаются к трансформатору на улице и защищают домовладельцев от поражения электрическим током от паразитного электричества в доме.Система заземления соединяет электрическую систему дома с землей. В этом обсуждении мы сосредоточимся на последнем.

  Как он соединяет сервисный бокс с землей

  В системе заземления используется провод для соединения сервисного бокса с землей с помощью водопроводных труб, заземляющих стержней и т. Д. Это путь для разряда молнии или статического электричества. Он не предназначен для передачи аварийного тока от системы заземления оборудования на землю. Единственный раз, когда эта система заземления будет проводить электричество из дома, будет, если в доме возникнет неисправность, из-за которой ток будет течь через заземляющие провода в распределительной системе и , нейтральный рабочий провод, выведенный на улицу, будет сломан.

  Lightning

  Системы заземления помогают безопасно переносить неожиданные электрические заряды от других источников. Например, удары молнии могут вызвать возбуждение компонентов в домах. Система заземления иногда может безопасно рассеивать электричество от молнии. Однако сильные удары молнии не будут рассеиваться системой заземления дома.

  Статические заряды

  Системы заземления также помогают снимать статические электрические заряды.Накопление статического электричества в электронном оборудовании, таком как домашние компьютеры, может создать проблемы в работе. Это гораздо менее важная функция заземляющего провода, защищающая оборудование, а не людей.

  Провода заземления / Проводники заземления

  Провода заземления обычно медные и могут быть неизолированными или изолированными. Как правило, они имеют калибр 8 для 100 ампер и 6 калибр для 200 ампер. Рекомендуется избегать сращивания заземляющего провода, поскольку каждое сращивание потенциально является плохим соединением.

  Где заканчивается система заземления?

  Цель состоит в том, чтобы подвести электричество к земле. Это делается путем подключения заземляющего провода заземления к заземляющему электроду. Это можно сделать несколькими способами, в том числе:

  • Через металлические водопроводные трубы
  • Через металлические стержни, вбитые в землю
  • Через провода (часто ½-дюймовые арматурные стержни), проложенные в фундаментах зданий (земля UFER)
  • Скрытые заземляющие пластины или кольца
  • Каркасы металлических зданий (чаще используются в коммерческом, чем в жилом строительстве)
  • Металлические кожухи частных колодцев для водоснабжения

  На приведенном ниже рисунке показаны наиболее часто используемые заземляющие электроды.

  Типичное соединение с заземляющим стержнем (хотя часть зажима на переднем плане установлена ​​задом наперед).

  Вы не сможете увидеть всю систему заземления. Однако есть несколько вещей, на которые следует обратить внимание, в основном в том, что отсутствует или плохо связано.

  Во второй части этого поста мы рассмотрим типичные проблемы, которые могут выйти из строя с системами заземления и их решениями. Увидимся во второй части!

  ---

  Зачем нужно заземлять электрические цепи?

  Электрические устройства «заземляются», когда они подключаются к заземляющим устройствам из соображений безопасности.Заземление обеспечивает безопасный «путь наименьшего сопротивления» для следования паразитному напряжению. Системы заземления направляют паразитное напряжение в землю, где оно безопасно разряжается, а не накапливается в опасных местах.

  Без заземления скачки напряжения или повреждение оборудования могут сделать электрические цепи опасными или разрушительными. Они могут повредить подключенные электроприборы, поразить окружающих людей или даже вызвать пожар. Заземление — важный элемент безопасности для электрической системы любой конструкции.Фактически, электрические нормы требуют этого для всех новых построек. Вот что вы должны знать об электрическом заземлении и зачем оно вам нужно:

  Как работает электрическое заземление?

  Электрические цепи обычно содержат три провода: «горячий» провод, «нейтральный» провод и заземляющий провод. Горячий провод содержит активное напряжение, питающее электрические приборы. Активное напряжение заряжено отрицательно. Отрицательно заряженное электричество естественным образом стремится разрядить свою отрицательную энергию, чтобы вернуться в состояние нейтрального заземления.Для этого он проходит через нейтральный провод и возвращается к положительному заряду главной сервисной панели. Когда цепи замыкаются, отрицательные заряды проходят через горячий провод и возвращаются на землю через нейтральный провод. Если все исправно, заземляющий провод никогда не вступит в игру.

  К сожалению, цепи могут ломаться или работать неправильно, как и все остальное. При повреждении или обрыве проводов в цепи электричество может выходить из системы и попадать в другие материалы.В зависимости от того, где протекает ток, он может шокировать вас, что-то повредить или вызвать пожар. Заземляющие провода предотвращают это. При поиске нейтрали напряжение всегда следует по пути наименьшего сопротивления, даже когда оно выходит из замкнутой системы. Провода заземления обеспечивают этот путь наименьшего сопротивления. Они подключаются к шине заземления в земле под вашей цепью. Когда в системе возникает паразитное напряжение, заземляющий провод «ловит» его и передает на землю, где он не может повредить вам.

  Почему важно электрическое заземление?

  Заземление электрических цепей — очень важная процедура безопасности. Заземление помогает защитить вас и ваш дом от опасностей повреждения цепей или электрических перегрузок. Когда случаются скачки напряжения, избыточное электричество, введенное в систему, может выскочить из проводки. Без электрического заземления это паразитное напряжение может вызвать возгорание, повредить приборы или шокировать окружающих.

  Правильное заземление защитит электрическую систему вашего дома даже в случае сильного скачка напряжения или удара молнии.Заземление предотвращает возникновение электрической дуги на других проводящих материалах, таких как вода и металл, где оно может повредить вам. Заземляющие провода также предотвращают перегрузку напряжением и повреждение ваших приборов, что помогает им прослужить дольше и лучше работать. В целом, заземление — одна из важнейших мер безопасности, защищающих современные домашние электрические системы.

  Как узнать, заземлены ли мои цепи?

  Может быть трудно определить, правильно ли заземлен ваш дом, без тестера цепей или профессионального осмотра.Однако есть пара вещей, которые помогут вам составить представление. Прежде всего: у ваших розеток два или три контакта? Нижний третий контакт розетки подключается к заземляющему проводу. Если в вашем доме есть двухконтактные розетки, они представляют собой незаземленные электрические цепи. Если у вас есть двусторонние розетки, обновите их до GFCI ASAP .

  Даже если каждая из ваших розеток имеет три контакта, у вас все равно может не быть эффективного заземления. Иногда дома, которые когда-то были заземлены, теперь имеют неэффективное заземление из-за повреждений или ошибок в электропроводке.Дома, построенные в 50-х и 60-х годах, часто не имеют заземления или неэффективного заземления, даже если в них есть трехконтактные розетки. Если вы хотите знать, надежно ли заземлен ваш дом, приобретите домашний тестер цепей или запланируйте осмотр.

  Что мне делать, если мои цепи не заземлены?

  Лучше всего вызвать электрика для немедленной установки заземления. Специалисты Early Bird могут перемонтировать весь ваш дом, чтобы включить безопасное и отвечающее требованиям заземление в каждую из ваших цепей.Если вы не хотите переделывать свой дом для заземления, вам следует как минимум заменить двухконтактные розетки на GFCI.

  GFCI, или «прерыватели цепи замыкания на землю», могут обеспечить вам уровень защиты даже без заземления. Эти розетки автоматически прерывают подачу электричества при возникновении опасности поражения электрическим током, возгорания или повреждения. У вас должны быть розетки GFCI на кухне и в ванных комнатах вашего дома, независимо от того, заземлили вы свой дом или нет! Розетки GFCI не защитят вашу технику так же эффективно, как заземление, но они помогут защитить вас.

  Если вы хотите установить заземление, заменить двухконтактные розетки на GFCI или у вас есть другой вопрос по электрике, свяжитесь с Early Bird Electric в любое время. Наши лицензированные и опытные специалисты помогут вам решить любые проблемы с электричеством. Мы хотим помочь сделать ваш дом безопасным.
  

  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, которым учат практически каждого ребенка, является то, 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 так 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 как принимать, так 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 электрическую разность 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 («амперы»), 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 включают пластик, дерево и резину (обилие изоляторов среди повседневных товаров — это просто хорошо). В предыдущей аналогии плотина, сдерживающая естественный поток речного течения, подобна изолятору или диэлектрику .

  Все материалы, даже хорошие проводники, имеют некоторое электрическое сопротивление , обозначается R и измеряется 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 потенциалу (что является тем же результатом , что и электроны, протекающие в отрицательном-положительном направлении — будьте осторожны, чтобы не перепутать этот момент!) При условии, что подходящий путь между ними существует.Например, когда две клеммы батареи соединены проводом, ток свободно течет по петле с минимальным сопротивлением.

  Однако, если нет высокопроводящих путей, соединяющих разность потенциалов, ток все равно может протекать в результате пробоя диэлектрика , если напряжение достаточно высокое — во многом аналогично тому, как это произошло бы при разрушении 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 цепь.

  • Как уже говорилось, Земля также может служить «донором электронов» по ​​мере необходимости из-за ее 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 и 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 электрическим током, когда вы касаетесь компонентов 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 о стоящем 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 рядом расположенные прорези 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, чтобы сигнализировать о наличии 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 как-то 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?

  Какова основная цель электрического заземления?

  12 июня 2020

  Один из распространенных фактов о бытовых приборах и других сопутствующих товарах — то, что они питаются от электричества.И всякий раз, когда металлические компоненты этих продуктов соприкасаются с токоведущим проводом, эти компоненты могут быть перегружены электрической энергией.

  Энергия или статический заряд, обнаруживаемый на этих металлических компонентах, может быть опасен для людей, которые могут случайно или непреднамеренно прикоснуться к ним. Ситуация такого типа является основной причиной, по которой большинство приборов и систем электроснабжения должны проходить электрическое заземление.

  Электрическое заземление относится к передаче любого накопленного статического заряда непосредственно на землю или землю.Эта передача возможна, поскольку металлические части прибора, клеммы заземления розеток и другие системы уже подключены к земле с помощью провода с низким сопротивлением. Земля или земля, являясь хорошим проводником электричества, позволяют удаляться электронам от заряженных компонентов.

  Помимо утечки электронов, электрическое заземление может использоваться и для других целей:

  Передача избыточной электроэнергии

  Одной из основных целей электрического заземления является то, что оно может легко удалить любую избыточную энергию из вашей основной системы электроснабжения, бытовых приборов и других электрических устройств.Как уже упоминалось, наша земля является отличным проводником электричества, а это значит, что она также может получать электричество. Одним из больших преимуществ его проводимости является то, что после получения избыточного электричества земля больше не будет передавать его обратно к источнику, что делает приборы и людей безопасными от опасностей и вреда.

  Защита электроприборов

  Скачки напряжения и другие связанные с этим проблемы могут повредить вашу электрическую сеть в экстремальных погодных условиях или при ударах молнии.Всякий раз, когда возникают эти проблемы, в ваши приборы быстро подводится необычное количество электричества, которое может мгновенно вывести их из строя. При электрическом заземлении вся избыточная электрическая энергия, в которой ваши приборы не нуждаются, просто перетекает в землю, защищая их от ожогов или повреждений.

  Уровень стабилизации напряжения

  Система электроснабжения предназначена для бесперебойной подачи и передачи энергии на все приборы. Наличие электрического заземления в этой системе может помочь достичь оптимального уровня стабильных уровней напряжения, поскольку электрическая энергия равномерно распределяется между всеми приборами.А поскольку земля служит точкой отсчета для источников напряжения, вы можете ожидать, что ваши цепи будут защищены от взрыва и достигнут стабильного уровня напряжения в вашей системе электроснабжения.

  Обеспечение охраны и безопасности

  Помимо обеспечения безопасности и защиты различных электроприборов и устройств, электрическое заземление может также спасти жизни, поскольку любой резкий избыточный электрический поток быстро вытесняется из всей системы электроснабжения.Даже если кто-то прикоснется к устройству с внутренними дефектами, он или она не испытают электрического удара, который обычно приводит к несчастным случаям со смертельным исходом. Также можно предотвратить возгорание и материальный ущерб, поскольку чрезмерное количество электричества быстро удаляется путем заземления.

  Все это доказывает, что электрическое заземление, безусловно, необходимо для любого типа собственности. Если вы хотите узнать об этом больше, просто свяжитесь с нами в Metro Pits.

  Оптимизировано NetwizardSEO.com.au

  Определения заземления и соединения | EC&M

  Почему так сложно понять заземление? Одна из причин заключается в том, что многие не понимают определения многих важных терминов. Итак, давайте рассмотрим несколько важных определений, содержащихся в статьях 100 и 250.

  Склеивание [100] . Постоянное соединение металлических частей вместе для образования электропроводящего пути, способного безопасно проводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на него.

  Комментарий автора: Склеивание осуществляется с помощью проводов, металлических кабельных каналов, соединителей, муфт, кабелей с металлической оболочкой с фитингами и других устройств, предназначенных для этой цели [250.118].

  Соединительная перемычка [100] . Провод надлежащего размера в соответствии со статьей 250, обеспечивающий электрическую проводимость между металлическими частями электроустановки.

  Эффективная цепь тока замыкания на землю [250,2] . Специально сконструированный постоянный проводящий путь с низким сопротивлением, предназначенный для передачи тока короткого замыкания от точки замыкания на землю в системе электропроводки к источнику электропитания.Эффективный путь тока замыкания на землю предназначен для устранения опасного напряжения при замыкании на землю путем размыкания устройства защиты от перегрузки по току.

  Заземлитель оборудования [100] . Путь тока короткого замыкания с низким импедансом, используемый для соединения металлических частей электрооборудования, кабельных каналов и кожухов с эффективным путем замыкания на землю в обслуживающем оборудовании или источнике отдельно созданной системы.

  Комментарий автора: Назначение заземляющего (соединяющего) проводника оборудования — обеспечить путь тока короткого замыкания с низким импедансом к источнику электропитания для облегчения работы устройств максимальной токовой защиты цепи для снятия опасного напряжения замыкания на землю на проводящих части [250.4 (А) (3)]. Ток повреждения возвращается в блок питания (источник), а не в землю! См. 250.118 для получения информации о допустимых типах заземляющих проводов оборудования.

  Земля (Земля) [100] . Земля или проводящее тело, соединенное с землей.

  Заземлен [100] . Подключен к земле.

  Замыкание на землю [100] . Непреднамеренное соединение незаземленного проводника с металлическими частями корпуса, кабельных каналов или оборудования.

  Путь тока замыкания на землю [250.2] . Электропроводящий путь от замыкания на землю до источника электропитания.

  Комментарий автора: Путь тока короткого замыкания при замыкании на землю ведет не к земле! Это источник электропитания, обычно клемма XO трансформатора. Разница между «эффективной цепью тока короткого замыкания на землю» и «цепью тока короткого замыкания» состоит в том, что эффективная цепь тока замыкания на землю «намеренно» сконструирована так, чтобы обеспечить путь тока замыкания с низким сопротивлением к источнику электропитания для цель устранения замыкания на землю.Путь тока замыкания на землю — это просто все доступные проводящие пути, по которым протекает ток замыкания, возвращаясь к источнику электропитания во время замыкания на землю.

  Заземленный (заземленный) [100] . Подключен к земле.

  Заземленный нейтральный провод [100] . Проводник, который заканчивается клеммой, намеренно заземленной на землю.

  Заземляющий провод [100] . Проводник, соединяющий оборудование с землей через заземляющий электрод.

  Комментарий автора: Примером может служить проводник, используемый для подключения оборудования к дополнительному заземляющему электроду [250.56].

  Заземляющий электрод [100] . Устройство, обеспечивающее электрическое соединение с землей. (См. С 250.50 по 250.70)

  Провод заземляющего электрода (заземления) [100] . Проводник, соединяющий заземленный нейтральный провод на вспомогательном оборудовании [250,24 (A)], отключающее здание или сооружение означает ограждение [250.32 (A)] или отдельно выделенного системного корпуса [250,30 (A)] к электроду (заземлению).

  Перемычка основного соединения [100] . Провод, винт или перемычка, которые соединяют заземляющий (соединительный) провод оборудования на обслуживающем оборудовании с заземленным нулевым рабочим проводом в соответствии с 250.24 (B). (Подробнее см. 250.24 (A) (4), 250.28 и 408.3 (C).)

  Без заземления [100] . Преднамеренное электрическое подключение одной клеммы системы к заземляющему (соединяющему) проводу оборудования в соответствии с 250.30 (А) (1).

  Комментарий автора: Промышленность называет систему, в которой одна клемма соединена с металлическим корпусом, надежно заземленной.

  Перемычка для подключения системы [100] . Провод, винт или перемычка, которые соединяют металлические части отдельно созданной системы с системной обмоткой в ​​соответствии с 250.30 (A) (1).

  Комментарий автора: Соединительная перемычка системы обеспечивает путь тока короткого замыкания с низким импедансом к источнику электропитания с целью устранения замыкания на землю.

  No related posts.