Как заземлить линейные провода

Оглавление:

Начинающим электрикам о заземлении

Что здесь есть:

Сколькими усадьбами владеет премьер-министр Медведев? Узнайте из расследования Фонда по борьбе с коррупцией. Вот видеоверсия. А здесь текстовый вариант.

Заземление в сетях с изолированной нейтралью

Сначала рассмотрим сети с изолированной нейтралью (нейтральной точкой вторичной обмотки трансформатора). В сети с исправной изоляцией имеют место токи утечки и емкостные токи (рис. 1). Они протекают и между фазами непосредственно (это на рис. 1 не показано), и через землю. Величина этих токов, однако, невелика. Все электрики должны помнить допустимую величину сопротивления изоляции — не менее 0.5 Мом. Ток при напряжении 220 вольт и сопротивлении 0.5 Мом будет 0.00044 А. Половина тысячной ампера.

Тем не менее, токи утечки (и емкостные) могут нанести поражение, и даже смертельное, если человек коснётся фазного провода (рис. 2). Чем выше напряжение сети, тем опаснее такие токи.

Что произойдёт, если в одном месте цепи нарушится изоляция и произойдёт замыкание? Замыкание либо на землю, либо на металлическую конструкцию (опору, корпус электродвигателя, корпус светильника, корпус распределительного шкафа и т. п.) соединённую с землёй . Допустим, что в других местах изоляция исправна (рис. 3). Будут иметь место токи через сопротивления утечки и емкостные сопротивления.

Если при таком замыкании человек, стоящий на земле, коснётся другой фазы, это будет для него смертельно опасно — он окажется под линейным напряжением, то есть под напряжением между двумя фазами (рис. 4).

А что будет, если в другом месте замыкает на землю другая фаза? Между фазами побежит ток (рис. 5). Может сработать защита. А может и не сработать. Может сработать не сразу. Это будет зависеть от величины тока. А величина тока зависит от сопротивления земли, которое может быть очень разным, различаться на порядки в зависимости от влажности, промерзания, состава грунта (песок, глина или скала) и т. п. Для человека, попавшего под действие такого тока, это смертельно опасно. И даже если он не касается замкнувших проводников, он может попасть под напряжение шага.

Чтобы избежать такой опасности, делается защитное заземление. Металлоконструкции могущие попасть под напяжение, электрически соединяются с проводником, который соединён с Землёй. Соединён с Землёй он обычно в подстанции. По специальным правилам зарыта в землю специальная железяка и соединена с заземляющим проводом. Что произойдёт при ситуации, как на рисунке 5, но если имеется защитное заземление? Смотрим рис. 6 Ток замыкания пойдёт по заземляющему проводнику. Через землю ток тоже пойдёт, но его величина будет гораздо меньше, чем на рис.5. Общий ток будет большим, и поэтому сработает защита. Чтобы защита наверняка сработала, сопротивление заземляющего проводника должно быть достаточно низким. Он должен быть достаточно толстым, чтобы не отгореть от большого тока.

А зачем нужно соединять защитный провод с землёй? Что это даёт? Может, достаточно просто соединить металлоконструкции друг с другом проводником, чтобы срабатывала защита? Земля является дополнительным защитным проводником (если металлоконструкции соединены с землёй), а случае обрыва основного (защитного проводника), и единственным, хотя и не очень надёжным (рис.5) Я так это понимаю.

Заземление в сетях с заземлённой нейтралью

Теперь перейдём к сетям с заземлённой нейтралью. Что произойдёт, если человек, стоящий на земле, коснётся фазного провода в такой сети (рис. 7)? Это смертельно опасно. Хотя напряжение, под которое он попадёт, будет фазным, (то есть если напряжение между фазами 380 В, человек попадёт под 220 В) ток, идущий через него, может быть очень большим. Сила тока и, соответственно, степень поражения будет зависеть от сопротивления цепи.

Так же опасна ситуация, когда фазный провод замыкает на землю или на металлоконструкцию, соединённую с землёй (рис. 8). Сравните рисунок 8 с рисунком 5. Что общего в изображённых ситуациях? Через человека проходит большой ток, зависящий от сопротивления земли. Образуется напряжние шага. Защита может сработать, а может и не сработать. На рис. 5 человек оказывается под линейным напряжением, а на рис. 8 под фазным, но погибнуть можно и от фазного напряжения.

Теперь посмотрим, что произойдёт при замыкании, если выполнено защитное заземление (рис. 9). Опять же сравните рисунки 9 и 6. Целей защитного заземления две: 1. При замыкании вызвать срабатывание защиты (защитное отключение) 2. Уменьшить напряжение и ток, которым может подвергнуться человек при нарушении изоляции и замыкании.

Встречается термин (защитное) зануление. Что под этим имеется в виду? Под занулением понимается электрическое соединение с нейтралью трансформатора. Смотрите рисунок 9. На нём показано зануление, а поскольку нейтраль трансформатора заземлена, оно же есть и защитное заземление. В сетях с изолированной нейтралью зануление не применяется. Почему? Оно сильно ухудшило бы ситуацию с безопасностью. Почему, я не буду подробно писать, об этом написано в пособии Найфельда. Если в такой сети наряду с занулением было бы применено заземление, то у нас получилась бы сеть с заземлённой нейтралью. как на рисунке 9. Она была бы лишена преимуществ сети с изолированной нейтралью.

Нередко выполняется повторное, или дополнительное заземление (рис. 10). Процитирую Найфельда: «Дополнительное заземление не ухудшает, а часто улучшает безопасность сетей и электроустановок.» При замыкании оно уменьшает ток на зануляющем проводнике, уменьшает напряжение шага, способствует более быстрому срабатыванию защиты. Для повторного заземления часто используются естественные заземлители — проложенные в земле трубопроводы, соединённые с землёй металлоконструкции, наружные оболочки кабелей.

Приведу цитату из ПУЭ: «1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.» Значение терминов TN, PE, PEN описано ниже Что может и что не может быть использовано в качестве естественного заземлителя, об этом сказано в ПУЭ 1.7.109 и 1.7.110.

Важно помнить, что недопустимо выполнить дополнительное заземление и при этом отсоединиться от основного провода заземления — зануления. Почему? Смотрим рис. 11. В этом случае при замыкании защитное отключение может не сработать, так как, что я уже объяснял, сопротивление земли может быть очень разным.

Однако в ПУЭ разрешено использовать систему заземления, электрически не связанную с заземлённой нейтралью трансформатора (рис. 11-1). Эта система называется ТТ. Она допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN (то есть при заземлении способом, как на рисунке 9) не могут быть обеспечены. В системе ТТ обязательно применение УЗО.

Процитирую ПУЭ 1.7.57. «Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.» Посему подавляющее большинство сетей 380/220 В в наших городах, сёлах и на предприятиях — это сети с заземлённой нейтралью.

Но как точно определить, какая сеть, с изолированной или с заземлённой нейтралью?

У сети с изолированной нейтралью нет нулевого рабочего провода, но есть заземляющий. Если сеть исправна, заземляющий проводник с фазными электрически напрямую не связан (хотя может быть связан через устройства с большим сопротивлением). В сетях с заземлённой нейтралью, как правило, хотя и не всегда, из подстанции в распределительные пункты (щиты, шкафы) приходят 4 провода (жилы кабеля) — 3 фазных и один заземляющий, он же нулевой рабочий (этот провод называют PEN-проводником). PEN-проводник обычно приходит на шину, которая соединена с корпусом щита или шкафа и к которой присоединены и нулевые рабочие, и заземляющие провода. Далее же нулевой рабочий провод идёт отдельной жилой (его также называют N-проводником), а провод заземления отдельной жилой (PE-проводник). Нередко PEN-проводник идёт дальше и разветвляется на нулевой рабочий и заземляющий в распределительном пункте более низкого уровня, например, этажном щитке. Провод заземления также называют нулевым защитным, в отличие от нулевого рабочего. И нулевой рабочий, и заземляющий провод имеют электрическую связь с фазными проводами и через обмотку трансформатора, и через нагрузку, например, светильники. Сопротивление между ними низкое. Вообще, если в сети имеются потребители, работающие от «фазы» и «нуля» (что можно проверить, например, индикатором напряжения на работающей розетке), то это сеть с заземлённой нейтралью. Если в сети имеются и нулевой рабочий провод , и провод заземления, то это сеть с заземлённой нейтралью.

Требуются добровольцы

для испытания приёмов
эффективного самообразования

Как не следует выполнять заземление.

Провод заземления не должен идти через выключатель (рис. 12). Он может быть случайно выключен, и заземление окажется неработающим. Также недопустимо подключать заземление через предохранитель.

На рис. 13 показано, что может произойти, если заземление выполнено как ответвление нулевого рабочего провода. Если нулевой провод будет оборван или отгорит до такого ответвления, заземлённый таким образом объект окажется под напряжением.

А как быть, если нет отдельного заземляющего провода (в старых сетях)? Пособие Найфельда приводит как правильный вариант заземления, как на рисунке 13-1. То есть заземление (правильнее его будет назвать защитным занулением) взято с общего нулевого рабочего провода . Однако если и он отгорит, опять же корпус окажется под напряжением. Тем не менее, как я понимаю (не уверен, что я прав), такое решение соответствует современным правилам (Нормы устройства сетей заземления 7.21, 10.10.10, сами почитайте). Допустим, вы купили люстру с зажимом для заземляющего провода, а в вашей старой квартире из потолка заземляющий провод не торчит. 7.21 и 10.10.10 запрещают заземлять (занулять) люстру от нулевого рабочего провода. Согласно правилам вы должны протянуть провод заземления (или нулевой защитный провод) от ответвительной коробки, щитка, где (при отсутствии заземляющего провода) вы можете запитать его от нулевого рабочего провода. Кто не хочет этого делать, может оправдаться тем, что «Нормы распространяются на все вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки» (ПУЭ 1.1.1 , Нормы устройства сетей заземления 1.1) и не занулять люстру.

Смотрите так же:  Горящие провода во сне

Обычно нулевой рабочий и заземляющий провод ответвляются от общего провода (PEN-проводника) в элеткрощитах (щитках, шкафах). Запрещено электрически соединять нулевой рабочий и заземляющий провода после того, как они разветвились от общего провода (рис. 13-2). (ПУЭ 1.7.135.) Почему?

Потому, что тогда рабочий ток (как и ток короткого замыкания, если таковое случится) пойдёт не только через нулевой рабочий, но и через заземляющий провод. Если корпуса элекрооорудования соединены с землёй, какой — то ток, возможно, ничтожно малый, пойдёт через них на землю (рис. 13-0-3). Корпуса оборудования могут оказаться под напряжением (возможно, ничтожно малым, а возможно, и заметным). Допустим, что в такой ситуации у нас вышел из строя (отгорел, оборвался) либо нулевой рабочий, либо заземляющий провод (провода нередко отгорают в местах соединений). Возможно, мы об этом даже не узнаем, потому что вместо вышедшего из строя у нас станет работать оставшийся провод. Кто-то может подумать, что это хорошо.

Но что произойдёт, если впоследствии выйдет из строя оставшийся провод? Сначала рассмотрим другой случай. Допустим, нуль и заземление не связаны, и отгорел нулевой провод. (Рис. 13-0-1) Кстати, поскольку через них идёт рабочая нагрузка, нулевые провода отгорают гораздо чаще, чем заземляющие. В сети возникнет так называемый «перекос фаз» — неравномерность фазного напряжения, пропорциональная неравномерности нагрузки. (Неравномерность нагрузки — это когда суммарные мощности потребителей, запитанных от разных фаз, отличаются друг от друга). Однофазное оборудование (например, светильники) может оказаться либо под очень высоким, либо очень низким напряжением и выйти из строя. Трёхфазное оборудование также может выйти из строя из-за неравномерного напряжения.

Теперь рассмотрим случай, когда ноль и заземление связаны перемычкой, и оба они отгорели. (Рис. 13-0-2) Найдите отличия от предыдущего рисунка. Мы имеем ещё одно «удовольствие». Корпуса оборудования окажутся под напряженем (через нагрузку). Величина этого напряжения будет зависеть от неравномерности нагрузки. Наибольшим напряжение будет, если в такой ситуации окажется однофазный участок сети, например, квартира. Это если у нас нет короткого замыкания (на корпус или на нулевой провод).

А если произойдёт короткое замыкание, из-за которого отгорит один из проводов (нулевой или заземляющий), а другой провод уже отгорел ранее, или они оба отгорят? Тогда корпуса у нас окажутся под фазным напряжением (220 в), а однофазное оборудование, запитанное от двух из трёх фаз, окажется под линейным напряжением (380 в). Смотрите рисунок 13-0 .

Многие посетители этой страницы жалуются на напряжение на заземляющем проводе. Уточню: напряжение между заземляющим проводом и потенциалом Земли, который могут иметь, например, трубы водопровода или отопления. Это напряжение может показать емкостной индикатор напряжения — отвёртка. Одну из возможных причин этого — перемычку между нулевым рабочим и заземляющим проводом я описал выше. Другая причина — использование заземляющего провода в качестве нулевого рабочего, возможно, в сочетании с обрывом заземляющего провода или плохим контактом его соединения. Если же на заземляющем проводе все 220 вольт — дело опасное, не касайтесь корпусов — вероятен обрыв (отгорание) заземляющего провода в сочетании с замыканием фазы на него или на корпус. Ещё одну причину опишу подробнее. Как известно, любой проводник обладает сопротивлением. При прохождении тока по нему в нём происходит падение напряжения, пропорциональное доле сопротивления проводника в общем сопротивлении цепи. Это падение можно измерить, соединив вольтметр с двумя концами проводника. Если сопротивление проводника малое (например, это относительно толстый и короткий кабель), то и падение напряжения малое. Если же оно большое (например, это длинный и тонкий провод воздушной линии), то и падение большое. Вот в сетях, запитанных от воздушных линий и бывает нередко такая ситуация. Посмотрите на рис. 13-0-4 Допустим, до разветвления общий нулевой (заземляющий) провод (PEN — проводник) идёт от подстанции алюминиевым проводом по столбам через пять улиц. Сопротивление этого провода относительно велико. Как следствие, возможен и перекос фаз и напряжение на заземляющем проводе и заземлённых корпусах. Кстати, сопротивление фазных проводов воздушной линии будет столь же велико, ведь они идут по тем же столбам, и, как правило, имеют такую же толщину Тут может помочь более равномерное распределение нагрузки по фазам, а также дополнительное (повторное) заземление. ПУЭ (1.7.102) предписывает делать его на концах воздушных линий и ответвлений от них длиной больше 200 метров. Читайте также нормы устройства сетей заземления (5.18 — 5.20, 10.3)

Что будет, если перепутать нулевой рабочий и заземляющий провода

Я выше писал, что на нулевом рабочем проводе может быть напряжение. Это напряжение окажется на вашем корпусе. Рабочий же ток пойдёт через заземляющий провод, что создаст (возможно, ничтожно малое) напряжение на нём и корпусах, заземлённых правильно. Также увеличится вероятность отгорания заземляющего провода. Если он отгорит, нод напряжением окажутся корпуса, заземлённые правильно.

Вот ещё пример последствий неправильного заземления (рис. 13-3). Левый светильник заземлён (неправильно) от нулевого рабочего провода, правый — от заземляющего. Допустим, у нас отгорел нулевой магистральный провод. Тогда у нас ток пойдёт следующим образом: от фазы через лампы на нулевой провод, далее через неправильное заземление первого светильника на его корпус, затем по цепи, на которой висит светильник, по балке, снова по цепи на корпус второго светильника и далее в заземляющий провод. Свет будет гореть. Но если вы пошевелите цепи, на которых висят светильники, они заискрят, да ещё током вас долбанёт. Такая ситуация мне встречалась часто.

Заземление не должно выполняться последовательно.


Значения некоторых терминов

Что означают термины «система заземления TT, TN, IT» и т. д.?
Если первая буква в этих сокращениях «T» (от слова «terra» — земля), то это система с заземлённой нейтралью, если «I», то с изолированной нейтралью. Если вторая буква «T» (например, «TT»), то открытые проводящие части (например, корпуса) заземлены, но не присоединены к нейтрали. Если вторая буква «N», то открытые проводящие части присоединены к глухозаземлённой нейтрали. Третья и последующие буквы, если они есть (например, «TN-S») означают, разделены или совмещены в одном проводе нулевой рабочий и нулевой защитный (то бишь заземляющий) проводники. Если третья буква «S» (от слова «separate» — отдельный), то каждый из этих проводников идёт отдельным проводом по всей системе. Если «C» («common» — общий), то они совмещены в одном проводе. Если «C-S» (например, «TN-C-S»), то общий (нулевой рабочий и заземляющий) провод затем разветвляется.

Что означают термины «N-проводник, PE-проводник, PEN-проводник»?
N — нулевой рабочий; PE — нулевой защитный (заземляющий); PEN — совмещённый нулевой рабочий и защитный.

Электроустановки с каким напряжением следует заземлять?

Сошлюсь на стандарт МЭК 364-4-41-1992 (я не уверен, что он не устарел). Я его изобразил графически.

Какого цвета обычно бывает изоляция заземляющего провода?

Желто-зелёные полосы. (ПУЭ 1.7.154)

Что такое и для чего нужно выравнивание потенциалов?

Если между двумя точками имеется разность потенциалов (напряжение) и проводящая среда (например, тело человека), то между ними побежит ток. Ток может вызвать поражение человека, искрение, которое приведёт к пожару и другие вредные последствия. Чтобы этого избежать, выполняется выравнивание потенциалов: части оборудования, зданий и сооружений либо соединяются специальным проводником, либо сами их проводящие ток конструкции надёжно соединяются между собой. Также они соединяются с заземляющим (зануляющим) проводом. Выравнивание потенциалов считается мерой, дополнительной к заземлению. Как и в каких случаях его выполнять, об этом написано в Нормах устройства сетей заземления (10-11-40, 10-12-3 и другие разделы).

Читайте Найфельда, ПУЭ, а также Нормы устройства сетей заземления. Там всё точнее и подробнее.

    В частности, в ПУЭ 7-го издания написано:
  • 1.7.101 Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства
  • 1.7.102 О повторном заземлении воздушных линий>
  • 1.7.109 Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей.
  • 1.7.110 Что нельзя использовать в качестве естественных заземлителей.
  • 1.7.113 и 1.7.117 Сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ
  • 1.7.119 и 1.7.120 Главная заземляющая шина
  • 1.7.121 — 130 Нормы, регламентирующие заземляющие проводники (PE-проводники)
  • 1.7.121 — 131-135 Нормы, регламентирующие PEN-проводники
  • 1.7.142. Присоединения заземляющих проводников

    Среди прочего, в Нормах устройства сетей заземления написано:
  • 1.3.1.1 Основное правило устройства электроустановок
  • 1.3.1. Заземление электрооборудования, установленного на опорах ВЛ
  • 1.4. Использование естественных заземляющих устройств
  • 1.5. Объединение заземляющих устройств
  • 1.11. Применение УЗО-Д в качестве дополнительной защиты в электроустановках до 1 кВ
  • глава 2 Как выполняется выравнивание потенциалов.
  • 2.6.1 Что подлежит заземлению или занулению
  • 2.7.1 Что не требуется заземлять или занулять
  • глава 5 электроустановки напряжением до 1 кв сети с заземлённой нейтралью (система TN)
  • 5.18 — 5.20 Заземление воздушных линий
  • 7.1 — 7.6 Что может быть использовано в качестве заземляющих и совмещённых проводников
  • 7.7 Необходимость заземления несущих тросов, брони кабелей и металлорукавов
  • 8.1 Естественные заземлители
  • 8.10 Искусственные заземлители
  • 8.25. Соединение частей заземлителя, соединение заземлителей с заземляющими проводниками
  • 10.1.2. Заземление трансформаторов тока
  • 10.2 Заземление кабелей
  • 10.3 Заземление воздушных линий
  • 10.4 Заземление электрических машин
  • 10.5 Заземление отдельных аппаратов, щитов, шкафов, ящиков с электрооборудованием
  • 10.5.4. К одному зануляющему болту (винту) запрещается присоединять более двух кабельных наконечников
  • 10.9 Заземление переносных электроприёмников
  • 10.10 Электрическое освещение
  • 10.10.4 В групповых линиях, питающих светильники общего освещения и штепсельные розетки, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать под общий контактный зажим
  • 10.11 Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий
  • 10.11.14. В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами.
  • 10-11-24 до 10-11-39 УЗО в зданиях
  • 10-11-40 система выравнивания потенциалов в зданиях
  • 10-12 Помещения, содержащие ванну или душ
  • 10-13 Помещения, содержащие нагреватели для саун
  • 10-18 Молниезащита
Смотрите так же:  Кипятильник включен в сеть с напряжением 220 в

Часто задают вопросы:

Почему нулевой провод тоньше фазных?

Нулевой провод делается тоньше фазных, потому что ток, который по нему протекает, меньше тока, протекающего по фазным проводам.

Если нагрузка по фазам в сети распределена (строго) равномерно, токи в ней бегут от фазных проводов к другим фазным проводам. Падение напряжение в сети будет таким, что на нулевой шине окажется потенциал нейтрали и ток в нулевом проводе будет равен нулю. При неравномерности нагрузок в нулевом проводе появляется ток. Он тем больше, чем больше неравномерность.

Зачем нужен нулевой провод?

О том, что нулевой и заземляющий проводники обычно идут от подстанции одним проводом, и зачем нужен заземляющий провод, я писал выше. Теперь о функции нулевого рабочего провода. Он нужен, чтобы не было «перекоса фаз», который я описал выше. Хотя электрики и стремятся добиться равномерности нагрузки (например, подключая равное количество квартир к каждой фазе), неравномерность всё равно имеет место быть. Вы щёлкнули выключателем — и уже изменили соотношение нагрузок. Почему же когда есть нулевой провод, «перекоса фаз» не наблюдается? Во первых, когда к нулевому проводу подключено множество потребителей, неравномерность нагрузки проявляется в гораздо меньшей степени. Когда вы включаете телевизор, чтобы посмотреть футбол, есть вероятность, что и соседи ваши, которые «сидят» на других фазах, тоже включают свои телевизоры. Во вторых, нулевой провод соединён с нейтралью. Нейтраль — это такая точка во вторичной обмотке трансформатора, к которой присоединены одним концом три одинаковых симметричных обмотки. Другим концом они присоединены к фазным проводам. Предположим, нагрузка по фазам распределена равномерно. И вдруг в какой-то фазе она увеличивается.

Будет происходить следущее:

  • Сопротивление нагрузки на этой фазе уменьшится.
  • Падение напряжения на нагрузке уменьшится, а стало быть
  • Напряжение между этой фазой и нулём должно уменьшиться, но
  • Возрастёт ток в нагрузке, а стало быть
  • Возрастёт ток в соответствующей трети вторичной обмотки
  • Магнитное поле вторичной обмотки усилится
  • Это магнитное поле направлено так, что оно уменьшает индуктивное сопротивление соответствующего сектора первичной обмотки, и поэтому
  • Это индуктивное сопротивление ещё уменьшится
  • В первичной обмотке (в соответствующей её трети) возрастёт ток, а стало быть
  • Усилится её магнитное поле
  • Это магнитное поле будет создавать большее напряжение в соответствующем секторе вторичной обмотки, и поэтому
  • Напряжение между данным фазным проводом (фазой) и нейтралью (нулём) останется стабильным

Так достигается равномерность фазных напряжений.

Как записать песню в Adobe Audition

Уроки записи звука на компьютере. Редактирование аудио. Создание музыки.

Недавнее видео

Ссылка на эту тему

5 произвольных заметок

Облако меток

Облако тегов плагина WP Cumulus требует для просмотра Flash Player 9 или выше.

Статистика

Как сделать заземление.

В этой статье мы узнаем, как самому сделать заземление. Часто возникает необходимость в заземлении компьютера, (звуковой карты), микшерского пульта, гитары с комбиком, и т.д., когда во время записи в звуковой тракт «просачивается» наводка переменного тока от электросети, в виде низкочастотного гула 50 Гц, мешающего нормальному протеканию творческого процесса или эстетического восприятия звука. Так же бывает полезно для бытовых нужд (заземления стиральной машинки, электроплитки и т.д.), или глобально, создания электрического заземления для дома, квартиры.

Что понадобится для заземления звуковой студии или бытового прибора: несколько метров изолированного, толстого многожильного кабеля, 2 шурупа-самореза, так же пара «тематических» металлических шайб (и металлический стержень, желательно не менее 1,5-2 м. (можно лом), если вы проживаете в частном доме, об этом чуть позже). Так же нужно позаботиться о маршруте прохождения (отсюда количестве метров, лучше с запасом) заземляющего провода по квартире: рассчитать оптимальный путь, чтобы никому не мешал, был спрятан или выглядел эстетично…

Для операции понадобятся инструменты: отвёртка, бокорезы, пассатижи, а так же дрель со сверлом, диаметр которого должен быть чуть меньше, чем толщина самореза (для частных домов).

Заземление для городской квартиры.

Если вы проживаете в городской, благоустроенной квартире, с электрощитом около лестничной площадки, то процесс организации заземления будет относительно несложным, так как само заземление в доме уже существует, до него нужно только «дотянуться».

Открываем электрощиток и находим место, где множество проводов прикручено к самому корпусу электрощита. Это место электрически связано с Землёй, то есть заземлено. Это может выглядеть приблизительно так:

Рассчитав длину и проложив необходимое количество провода по квартире, зачищаем по 2-3 см изоляции с каждого его конца. Затем разделяем оплётку провода на две части, вставляем между ними саморез с надетой на него шайбой для создания максимально плотного электрического контакта в месте крепления к электрощиту, и скручиваем концы оплётки провода пассатижами, как бы обернув саморез.

Теперь вкручиваем саморез в подходящее отверстие в электрощите до упора, с усилием. Итак, провод заземлён. Осталось подсоединить заземлённый провод к самому потребителю заземления. Для этого проводим аналогичную операцию с другим концом провода, до стадии оборачивания проводом самореза.

Если нужно заземлить компьютер, то находим место сзади на шасси компьютера, где в зоне для крепления карт (плат) расширения, обычно находятся места, подходящие для заземления (если нет специальных винтов для этого) и прикручиваем саморез с проводом к металлическому шасси. Вообще, любое место на электротехнике, специально предназначенное для заземления, обычно помечено таким значком:

(рядом с которым расположен специальный крепящий болт или зажим)

Так же такие места на аппаратуре могут сопровождаться обозначением Ground или сокращённо GND от английского «земля». Когда специального такого места нет, подойдёт металлическое основание устройства: «корпус», «масса», «минус», «земля» – синонимы этого значения.

Для желающих заземлить электрическую розетку.

Существует вариант европейских «вилок» (штепселей) и розеток, у которых присутствует третий контакт, предназначенный для заземления.

Подсоедините заземляющий провод к специально предназначенному выводу заземления на розетке, и она будет заземлена.

Заземление для частного дома.

Если вы живёте в частном доме, где заземление можно обнаружить только в земле, то нам понадобится какой-нибудь прочный (чтобы не погнулся или не сломался, когда его будем вбивать), металлический (железный) стержень, желательно не менее 1,5 – 2 метра, с большой поверхностью для электрического контакта с землёй. Может подойти и лом, у которого с одного конца должно быть просверлено отверстие под саморез (для привинчивания заземляющего провода).

Выбираем подходящее место в земле возле дома, и кувалдой вбиваем его, как можно глубже. К оставшемуся над поверхностью земли месту с отверстием под саморез прикручиваем заземляющий провод, методом описанным выше. Для улучшения контакта заземляющего стержня с землёй, следует развести в ведре с водой грамм 500 обычной, поваренной соли и залить получившимся раствором место проникновения заземляющего штыря в землю. Наверно понятно, для чего это делается: соль – хороший проводник электричества.

Для уменьшения коррозии металла в месте контакта провода и металлического стержня, не помешает позаботиться так же о защите конструкции от атмосферных осадков. Может быть для этого послужит какое-нибудь резиновое или латексное изделие…

Как вариант для заземления в частном доме, можно соорудить его (заземление) при помощи жестяного листа (лучше нержавеющего, например цинк) с большой поверхностью контакта с землёй. Для этого нужно вырыть подходящего размера яму в земле (желательно поглубже), после чего закопать жестяное изделие, утрамбовать это место (предварительно позаботившись об электрическом контакте заземляющего провода с изделием)… (и так же «оросить» солевым раствором).

Заземление готово. …Звучит чище, и работать безопасней.

Вообще, в идеале, было бы лучше вбить три длинных металлических штыря длиной, не менее 3-х метров (с учётом глубины промерзания земли), на равноудалении друг от друга на 1 метр (в виде равностороннего треугольника), после чего приварить к их концам металлические прутья (соединить или объединить, таким образом 3 точки конструкции, образованной из вбитых штырей), образуя т.н. контур — устройство, максимально согласованное по электрическим параметрам для заземления.

Защитное заземление: как правильно соорудить и подключить надежный защитный контур

Согласно электротехническим нормативам прошедшего века сооружение защитного заземления в частных владениях считалось делом необязательным. Нагрузка была невелика, с задачами отвода электроутечек сносно справлялись стальные трубопроводы. Время идет. Сталь и чугун коммуникаций заменил пластик и композиты. Загородная собственность наполнилась многочисленной бытовой техникой. Вода и тепло поставляются с помощью мощных насосов, работают нагревательные приборы. Пора защищать себя лично и агрегаты от капризов полезного, но своенравного электротока. Сделаем заземление своими руками! Работа не сложная, у мастеровитого хозяина проблем с выполнением не возникнет.

Задача и устройство защитного заземления

Цель заземления заключается в отводе электротока, нашедшего в изоляции лазейку для выхода на поверхность. Поверхностью этой являются металлические корпуса и крепежные детали стиральных машин, компьютеров, СВЧ-печей, электронагревательного оборудования. Согласно функциональным обязанностям ток проводить они не должны, но свой металлический «бочок» утечкам и току замыкания всегда готовы подставить. Этот радушный прием нередко ощущают хозяева прохудившейся или излишне нагруженной техники в виде легких ударов, щипков и покалываний.

Пробои на корпус бытовых агрегатов редко вызывают серьезные опасения. Ну, шарахнуло слегка: типа взбодрило. Однако видимое отсутствие серьезных рисков не повод расслабляться. Вырвавшиеся наружу блуждающие токи способствуют головным болям, дискомфорту и необоснованному ощущению тревоги. Кроме того, незаземленное оборудование шумит, в нем возникают помехи, снижающие скорость и качество получения, обработки и передачи сигнала. Подобные передряги не выведут технику моментально из строя, но ощутимо помогут сократить ее рабочий ресурс.

Значит, заземляющий контур необходим:

  • для защиты хозяев от электромагнитного излучения, негативного настроения и недомоганий;
  • для устранения помех в электрической сети;
  • для сохранения рабочих характеристик оборудования.

Защитное заземление устранит перечисленные невзгоды посредством предоставления току наиболее привлекательных путей для выхода. По принципу движения электричество очень напоминает воду. Течет туда, где нет преград, где меньше сопротивление и где ему легче пройти. Т.е. для того чтобы не пострадали люди и агрегаты, нужно банально проложить электротоку беспрепятственную тропинку «налево», в случае с заземлением по определению в землю.

Сопротивление сооружаемого пути должно быть меньше, чем у человека и подключаемой к защитному заземлению аппаратуры. Вот тогда и потечет большая часть пробившегося электричества по намеченной дорожке с наименьшими барьерами, выйдет за пределы здания и рассеется в грунте. А владельцу и технике достанется лишь нормативный минимум.

Смотрите так же:  Узо 25а 30ма schneider electric

Система заземления представляет собой замкнутый или линейный контур, в составе которого:

  • два или более металлических стержня-заземлителя, строго вертикально погруженных в грунт;
  • горизонтальный заземляющий проводник, который объединяет стержни-электроды в общий контур;
  • шина, обеспечивающая вход в дом и подключение заземления к оберегаемым агрегатам.

Систем заземления у автономного строения может быть несколько, но одно из них в обязательном порядке подводится к главной заземляющей шине или к главному элементу электропроводки – к распределительному щитку с формированием металлической связи между щитком и выведенным на него заземляющим проводником.

Выбор геометрической формы для системы заземления

Самая распространенная конфигурация, согласно которой проще всего осуществить устройство защитного контура заземления собственными руками – равносторонний треугольник. Треугольный в плане контур образуют три загнанных кувалдой в землю металлических стержня, расстояние между парой которых должно быть равным. Кроме треугольников системы заземления сооружаются в форме квадратов, прямых или округлых линий либо иных геометрических фигур. Соблюдение равных расстояний между заземлителями – условие обязательное, четкая геометрия желательна, но не принципиальна.

Нередко автономные строения, наполненные всевозможной техникой, просто окружают заземляющим контуром. Прекрасный, эффективный вариант, если для этого имеются средства и достаточно свободного места на участке. Точнее, денег особых на самостоятельную организацию заземления не нужно, а вот выбор формы контура чаще всего продиктован запланированной под устройство заземления площадкой. Однако не стоит забывать, что при параллельном соединении заземлителей в один ряд эффективность системы будет снижена из-за влияния электродов друг на друга. В приоритете замкнутые контуры.

В комплексе защитного заземления три и более заземляющих электрода. Рабочее заземление, создаваемое для оптимизации поставляемого на приборы сигнала, может иметь два заземляющих стержня. Т.к. грунт – проводник нелинейный, заземлителей должно быть как минимум два. Так нужно, чтобы в пространстве между ними формировалась потенциальная поверхность, способствующая растеканию тока. Единственного стержня для этого недостаточно.

На рабочий потенциал заземляющей системы влияет расстояние между вертикальными электродами. Чем чаще они установлены, тем действенней заземление. Рекомендуемый минимум расстояния 1,0м, максимум 2,0м. При увеличении максимального предела между металлическими стержнями образуется разрыв потенциальной поверхности, он сведет к нулю все усилия по обустройству.

Между крайней точкой заземления и фундаментом расстояние должно быть более 1,0м. Безупречно система будет работать при удалении от дома на 4-6м. Дальше 10м от строения устраивать заземление бессмысленно.

Подробно об составляющих контура

Выше упоминалось, что заземление состоит из горизонтальных и вертикальных компонентов. По аналогии производят готовые наборы для оперативного устройства контуров заземления. Следуя приложенной инструкции, сооружать заземление из заводских элементов легко и приятно, но дорого.

Вертикальные проводники заземления

В качестве заземляющих вертикальных стержней для самодельного заземления могут использоваться любые длинномерные изделия из черного металлопроката без оцинковки. Данная обработка не нужна для расположенных в земле деталей, она снижает потенциал. Нежелателен арматурный пруток с ребрами, его сложно забивать в грунт. Подойдет квадрат, полоса, швеллер и его двутавровый собрат. Металлопрокат со сложным профилем применим, если предполагается перед монтажом системы пробурить скважины для закладки вертикальных электродов.

Совет. Для того чтобы процесс забивки заземлителей в грунт не был излишне трудоемким, лучше приобрести металлопрокат с гладкой поверхностью. Перед работой его нижний край нужно заострить болгаркой. В процессе работы землю вокруг стержня надо периодически «орошать» водой. Так забивать будет легче.

Распространенными материалами для изготовления вертикальных проводников являются:

  • труба с толщиной стенки не меньше 3,0мм, рекомендованный диаметр 32мм;
  • уголок с равными или разными полками с предпочтительной толщиной 5мм;
  • круг с диаметром от 10мм.

Оптимальная площадь сечения вертикального электрода 1,6 см². Отталкиваясь от этого размера, следует подбирать материал. Длина заземлителя определяется в соответствии с местной геологической ситуацией. Необходимо углубиться как минимум на полметра ниже уровня сезонного промерзания.

Второе условие, влияющее на длину металлических стержней – водонасыщенность вмещающих пород. Проще говоря, чем ниже грунтовые воды, тем длиннее нужны электроды.

Для того чтобы не мучиться с геологическими характеристиками и расчетами, сведения о глубине закладки заземлителей нужно узнать в местном энергоуправлении у дежурных электриков. Ориентировочные данные помогут в любом случае, т.к. у них есть некоторый расчетный запас эффективности.

Среднестатистический стандарт длины заземлителя варьирует от 2х до 3х метров с полуметровыми вариациями. Благоприятной для сооружения заземления средой являются суглинки, торф, насыщенные водой пески, супеси, трещиноватые обводненные глины. Совершенно самостоятельно устроить заземление в скальных породах нереально, но способы для создания электрозащиты есть. Перед сооружением контура бурятся скважины требующейся глубины. В них и производится установка стержней, а свободное пространство заполняется песком или супесью, перемешанной с солью или предварительно залитой соляным раствором. Приблизительно полпачки на ведро.

При недостаточной электропроводности грунтов на участке в качестве вертикальных заземлителей лучше использовать трубы. В нижней части их нужно произвольно высверлить несколько технологических отверстий. Через трубы с отверстиями можно периодически заливать соляной раствор для уменьшения сопротивления. Соль, безусловно, поможет разрушиться электродам от коррозии, зато заземление достаточно долго будет действовать безупречно. Потом надо будет просто стержни заменить.

Самостоятельные мастера для изготовления электродов чаще всего используют черный стальной металлопрокат. Ведь во главе собственноручных усилий заложена экономия. Отличный, но недешевый материал для вертикальных электродов – сталь с электрохимическим медным покрытием или медь. Заложенные в землю элементы заземления нельзя окрашивать, краска ухудшит электрохимический контакт металла с грунтами.

Заземляющая металлосвязь — горизонтальный проводник

Горизонтальный элемент заземления, объединяющий систему и подводящий ее к щитку, чаще всего выполняют из полосы шириной 40 мм, толщина полосы 4 мм. Используют также круглую сталь, реже уголок или рифленую арматуру. Полоса приваривается к верхнему краю вертикальных заземлителей или крепится болтами. Преимущества у сварки, она надежней. Места сварных и болтовых соединений щедро обрабатываются противокоррозионной битумной мастикой или просто битумом. Соединять обжимным способом подземные элементы заземления нельзя!

Для сооружения горизонтальной составляющей, расположенной под землей, нежелательно менять материал, чтобы при неизбежном увлажнении не формировалась гальваническая пара с ее традиционными коррозионными последствиями. К выведенному из земли горизонтальному компоненту заземления можно присоединить алюминиевый, медный или стальной проводник. Далее проводом для заземления вся система через приваренный болт подключается к шине, а уже от нее подается на каждый из заземляемых приборов по отдельности.

Алгоритм устройства треугольного контура

  • На выбранной для устройства системы заземления площадке размечаем точки закладки вертикальных проводников. Это вершины треугольника со сторонами примерно 1,2-1,4м.
  • Наметили контур будущей траншеи. Она будет треугольной с «отростком» для подведения заземления к точке входа в дом или в наружный щиток. Выбор минимального расстояния от контура до щитка обеспечит экономию материалов. Ширина траншеи произвольная, но учитывающая необходимость проведения в ней сварных работ. Глубина зависит от местных условий. К рекомендованному электриками уровню установки горизонтального проводника нужно прибавить 20 см. Например, если глубина расположения горизонтальной металлосвязи 0,8м, заглубить траншею нужно на 1,0м.
  • Предварительно заостренные стержни забиваем в точки их установки, периодически смачивая водой почву вокруг точки забивки. Вертикальный заземлитель должен погрузиться в землю практически весь за исключением крайних 20 см.
  • Привариваем к торчащим из земли отрезкам электродов горизонтальную связующую планку.
  • От ближайшей к заземляемому строению точки ведем планку по отрезку траншеи, прорытому к силовому шкафу. Ее выводим на стену.
  • В удобной для подключения точке подведенной к шкафу планки привариваем стальной болт резьбой наружу. Т.е. к планке будет привариваться шляпка болта, с которой нужно счистить ржавчину и оцинковку, если имелась. Для подключения заземления к расположенному внутри дома щитку в стене нужно будет выбурить отверстие, через которое будет проводиться заземляющий кабель.
  • К приваренному болту присоединяем заземляющий провод, крепим его гайкой.
  • Затем густо обрабатываем сварные швы подземных соединений битумом, наружные ботовые соединения заливаем автомобильным силиконовым герметиком.
  • Вызываем электрика с омметром и проверяем работу созданной системы заземления. Проверку проводят в сухую погоду, чтобы атмосферная влага не внесла коррективы в показания. По нормативам сопротивление контура не должно превышать 4 Ом. Если прибор подтвердил превышение сопротивления, заземление придется доработать: установить дополнительный вертикальный заземлитель и превратить треугольник в ромб.
  • Если показания прибора удовлетворят требования ПУЭ-7 и подтвердят формирование контура с достаточно низким сопротивлением, зарываем траншею, оборудование подключаем к заземлению не параллельно, а в отдельности каждую техническую единицу.

Все. Процесс сооружения заземления можно считать завершенным.

Домашний мастер, знающий как правильно сделать и грамотно подключить заземление, потратит на работу не более 2х – 3х дней.

Похожие статьи:

  • 3 фазная сеть заземление Начинающим электрикам о заземлении Что здесь есть: Сколькими усадьбами владеет премьер-министр Медведев? Узнайте из расследования Фонда по борьбе с коррупцией. Вот видеоверсия. А здесь текстовый вариант. Заземление в сетях с […]
  • Преобразователь 220 в 9 вольт Радиолюбитель Простой преобразователь напряжения 1,5 – 9 вольт Автор: Beshenyi Город: Житомир, Украина Простой преобразователь напряжения 1,5 – 9 вольт Схема радиолюбительской конструкции очень простого преобразователя постоянного […]
  • Регулятор переменного напряжения 220 вольт Регулятор переменного напряжения 220 вольт Всем привет! В прошлой статье я расказывал, как сделать регулятор напряжения для постоянного тока. Сегодня мы сделаем регулятор напряжения для переменного тока 220в. Конструкция довольно-таки […]
  • В осветительную сеть с напряжением 220 в В осветительную сеть с напряжением 220 в Физика.Мне нужно полное решение и ответ!! Задача № 1 В осветительную сеть с напряжением 220 В последовательно включены электрическая плитка с сопротивлением 40 Ом и лампа накаливания с […]
  • Провода 05 мм ПЭТВ-2 (d=0.5 мм), Провод эмалированный (обмоточный) 115 м (длина +/- 5 %), катушка 200гр Обмоточный провод с медной жилой в эмалевой изоляции предназначен для обмоток электрических машин, аппаратов, а так же измерительных, регулирующих […]
  • Марка полевого провода Провод полевой П-274, П-274 М, П-274 МЛ КОНСТРУКЦИЯ Для кабеля П-274: Токопроводящая жила - скручена из 3-х стальных проволок диаметром 0,3 мм и 4-х медных проволок диаметром 0,3 мм. В центре располагается стальная проволока, а в […]