Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1). Заземляющее устройствоЗачем нужно заземление для домаСогласно нормам техники безопасности (ТБ) любое работающее электрооборудование должно быть надёжно защищено от возможности попадания опасного потенциала на его корпус. Для выполнения этого требования все металлические и электропроводящие части оборудования должны быть электрически связаны с землёй (заземлены). Так происходит защита человека, животных и электрических приборов от случайных утечек тока. Назначение и контролируемые параметрыОсновное назначение заземления – обеспечение надёжного соединения электропроводящих частей устройств и приборов с металлической конструкцией особой формы, имеющей надёжный контакт с грунтом. Профессионалы называют это сооружение заземлителем. Он представляет собой набор металлических заготовок (труб, отрезков арматуры или профилей), соединённых между собой методом сварки. Надёжность функционирования такой системы зависит от общего сопротивления цепочки заземления, образуемой соединительными шинами и самой конструкцией заземлителя. Чем меньше значение этой величины – тем более безопасной будет эксплуатация оборудования или приборов, для которых предусматривается защита. В процессе обустройства заземляющего контура подбором соответствующей формы конструкции стараются искусственно увеличить площадь контакта её элементов с землёй. Того же эффекта удаётся достичь, если умышленно повысить процентное содержание солей в почвах, имеющих непосредственный контакт с металлическими частями заземлителя. Указанные меры способствуют снижению сопротивления стеканию тока в землю, что гарантирует надёжность работы всего контура заземления в целом. С целью контроля значения этого показателя организуется техническое обслуживание заземляющих систем, предполагающее обязательный замер указанного параметра. При обнаружении значительных отклонений от требований ПУЭ производится изъятие и ремонт заземляющих устройств, по окончании которого сопротивление растеканию проверяется повторно. Подобные же действия предпринимаются и в тех случаях, когда необходимо повысить эффективность защиты особо опасных участков электрооборудования. Принцип работыПринцип действия заземления заключается в снижении потенциала оказавшейся под напряжением точки соприкосновения с токопроводящей частью до уровня, безопасного для человека. Фактически, в момент попадания опасного напряжения на корпус оборудования, близкий к нулю потенциал заземлителя переносится в эту точку и на какое-то время создаёт безопасные для работы условия. За это время должно сработать автоматическое устройство защиты от утечек (УЗО) и окончательно отключить линию питающего напряжения, на которой возникла аварийная ситуация. В процессе изготовления заземляющего устройства должны выполняться особые требования, обеспечивающие надёжный контакт металлических поверхностей с частицами почвы. Для повышения электропроводности вокруг погружаемой в землю металлической конструкции заземления создаётся зона с высокой удельной проводимостью. Проводимость повышается за счёт непосредственного химического воздействия на почву. Одним из вариантов такого воздействия является применение упоминавшейся ранее соли. Все рассмотренные меры способствуют тому, что заземлённое основание защитной конструкции обеспечивает надёжное стекание тока в почву. Помимо преднамеренного соединения корпусов электрооборудования с заземлённой конструкцией, рассмотренный выше принцип реализуется и в ряде аварийных ситуаций, связанных с непосредственным замыканием фазы на землю. Обустройство в частном домеОтдельные владельцы загородного жилья нередко задаются вопросом о том, а нужно ли заземление в деревянном доме? Ответ на него можно найти в основных положениях действующих нормативов (в ПУЭ, например), где указанная защитная мера оговаривается как обязательная. Более того, оказывается, что изготовить надёжную заземляющую конструкцию в частном доме намного проще, чем в городском многоквартирном строении.  И действительно, для обустройства заземления в загородной местности достаточно выбрать неподалёку от дома удобное для размещения заземлителя место и подвести к нему медную шину. Сделать это в городских условиях не представляется возможным, поскольку наличие надёжного заземлителя в границах дома не предусматривается строительными нормативами (СНиП). В указанной ситуации остаётся довольствоваться заземлением на стороне питающей подстанции, удалённой на значительные расстояния и не обеспечивающей по этой причине требуемой эффективности защиты. Длительная эксплуатация электрооборудования в границах загородного дома без заземления чревата большими неприятностями для его хозяина. Опасность ситуации объясняется тем, что в любой момент возможно попадание высокого потенциала на металлические части бытовой техники (как правило, вследствие пробоя изоляции проводки). Довольно часто в загородных хозяйствах используется силовое оборудование, работающее от трёхфазного источника питания, эффективное заземление питающих цепей которого считается обязательным. Ремонт заземляющих устройств (ЗУ)В процессе длительной эксплуатации заземления наблюдается коррозия отдельных узлов металлической конструкции и частичное отклонение электрических параметров от номинала. Чаще всего это случается по причине разрушения защитного покрытия заземления под воздействием грунтовых солей с последующим коррозийным разрушением самого металла. Устройство заземления в таком состоянии уже непригодно к длительной эксплуатации в качестве снижающей опасный потенциал конструкции, поскольку сопротивление поражённых ржавчиной мест существенно возрастает. Одновременно с этим снижаются токи утечки на землю, вследствие чего заземляющий контур теряет часть своих защитных свойств. Любой специалист в подобной ситуации вправе заявить, что такое устройство нуждается в капитальном ремонте, предполагающем замену его поражённых частей на новые детали. При этом возможен вариант, согласно которому часть разрушенных элементов заземления и мест сварки может быть восстановлена без их замены. Для этого необходимо проделать следующие операции:
Обратите внимание! При использовании химических методов очистки на поражённые места накладывается кусочек мягкой ткани, смоченный в специальном растворе, предназначенном для удаления следов коррозии. По завершении ремонта вся конструкция заземляющего контура подвергается контрольному обследованию, в процессе которого производится измерение его электрического сопротивления. Для этих целей используются специальные контрольные устройства, называемые измерителями заземления (тип М416). Область применения таких приборов распространяется не только на устройства заземления. С их помощью можно контролировать любые низкоомные цепи, а также с высокой точностью определять коэффициент удельного сопротивления грунта в точке заземления (ρ). Техническое освидетельствование систем заземленияВ целях контроля текущего состояния УЗ его конструкция периодически проверяется на предмет соответствия характеристик нормативным требованиям. Указанная проверка предполагает проведение следующих операций:
В случае необходимости при испытаниях УЗ специалистами измеряется напряжение прикосновения и другие параметры распределительных заземляющих цепей. Помимо этого, в комплект эксплуатируемого УЗ должен входить паспорт, в котором обязательно указывается дата ввода изделия в эксплуатацию, его рабочая схема, а также информация о текущем техническом состоянии системы. Обратите внимание! Визуальное обследование открытых частей УЗ, как правило, проводится в соответствии с заранее утверждённым графиком ТО.Для устройств, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, а также подвергающихся постоянным механическим воздействиям периодичность проведения таких проверок должна оговариваться особо. Подводя итоги всему сказанному, можно отметить следующую особенность работы конструкции заземления. С целью повышения эффективности защиты от поражения электричеством в питающих цепях обязательно наличие заземляющего устройства. Оно реагирует на малейшие утечки тока на землю через тело человека. При этом связка «заземление плюс зануление» металлических корпусов приборов и оборудования позволяет достичь высокой эффективности защиты. Устройство заземления обеспечивает мгновенность отключения питания при случайном повреждении или пробое изоляции. evosnab.ru Что такое заземляющее устройство? | ЭлкомэлектроО компании » Вопросы и ответы » Что такое заземляющее устройство? Заземление – это намеренное соединение элементов электроустановки с заземляющим устройством. Заземляющее устройство является неотъемлемой составляющей любой электрической установки мощностью 1 кВ и выше. Представляет собой совокупность заземляющих проводников и заземлителя. Заземлитель находится непосредственно в контакте с землей и соединяет с ней части электроустановки. Для того, чтобы обеспечить быстрое стекание на землю замыкания или тока пробоя, сопротивление заземляющего устройства необходимо как можно более низкое. Это также необходимо для быстрого срабатывания защитных реле при их наличии. В первую очередь условия работы устройства заземления определяются удельным сопротивлением земли, а также электрическими параметрами защитных и заземляющих проводников. Сопротивление земли необходимо тщательно учитывать в каждом отдельном случае, так как разница на тех или иных участках может составлять до 100 тысяч раз. В зависимости от целевого назначения, заземляющие устройства бывают рабочие, защитные и грозозащитные. Защитные устройства необходимы для защиты людей от поражающего действия электротока при непредвиденном замыкании фазы на нетоковедущие части электрической установки. Рабочие устройства предназначены для обеспечения необходимого режима функционирования электроустановки в любых условиях - как в нормальных, так и чрезвычайных. Грозозащитные заземляющие устройства необходимы для заземления тросовых и стержневых громоотводов. Их задача – отвод тока молнии в землю. Заземляющие устройства электроустановок во многих случаях могут выполнять одновременно несколько функций – к примеру, быть и рабочим и защитным. При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажная организация должна предоставить всю необходимую документацию в соответствии с нормами и правилами. Основным документом является паспорт заземляющего устройства – документ, который содержит всю информацию о параметрах ЗУ и в который впоследствии будут заноситься все изменения. Такие изменения часто касаются результатов обслуживания, когда осуществляется проверка заземляющих устройств. Измерение сопротивления контура заземления проводится многофункциональным прибором MRU-101. Результаты осмотра и возможного ремонта заносятся в паспорт заземляющего устройства. Также часто необходимо проведение проверки технического состояния устройства с осуществлением замеров сопротивления. По результатам такого обследования составляется протокол заземляющего устройства. www.megaomm.ru Что называется заземляющим устройством и какие они бывают?, Какие материалы используют для устройства искусственных заземляющих устройств?, Что такое заземляющий проводник?, Какие величины тока будут действовать на человека в зависимости от схемы возможного ее включения в электрическую цепь? вЗаземляющий устройство - это совокупность конструктивно объединенных заземлителей (одного или нескольких металлических электродов, погруженных на соответствующую глубину в грунт) и заземляющих проводников, соединяющих заземлено электрооборудования с заземлителем. зависимости от размещения заземлителей относительно электрооборудования, заземляющие устройства бывают выносные и контурные. Выносные заземлители размещают на некотором расстоянии от оборудования, заземляемого а контроль турне - по контуру на некотором расстоянии от негоо. Заземлители могут быть естественными и искусственными. Для естественного заземлителя используют электропроводящие конструкции зданий и коммуникаций, водопроводные и другие стальные трубопроводы, металлическую арматуры ру железобетонных фундаментов, находящихся в контакте с землей, проложенные в земле оболочки силовых электрических кабелей и ин. Категорически запрещается использовать как естественный заземлитель трубопроводы с взрывоопасными и горючими жидкостями и газами Какие материалы используют для устройства искусственных заземляющих устройств?Для устройства искусственных заземляющих устройств используют: стальные вертикально заложенные в землю трубы диаметром от 3 до 5 см и толщиной стенок не менее 3,5 мм, длиной 2,5. С м; металлические стержни ни диаметром 10-12 мм, длиной до 10 м; уголков сталь 40Ч40Ч4, длиной 2,5-5 м и другие. Применять для искусственных заземляющих устройств алюминиевые оболочки силовых кабелей и неизолированные алюминиевые проводники запрещенныхнено. Что такое заземляющий проводник?Части оборудования, подлежащие заземлению, присоединяются к заземляющему устройству с помощью заземляющих проводников В сухих помещениях заземляющие проводники разрешается прокладывать на стенах, так, чтобы они были доступны для осмотра, но надежно защищены от механических повреждений. Во влажных помещениях и помещениях х с едкими парами, их прокладывают на расстоянии от стен не менее 10 мм на изоляторах. Заземляющие проводники между собой должны быть с надежным электрическим контактом, их соединяют сваркой. Длина сварочного шва должна равняться двойной ширине при прямоугольном сечении мачты или шес сти диаметрам при круглом сечении проводника. К корпусу электрооборудования заземляющий проводник присоединяют надежным болтовым соединенияям. Заземляющие проводники при открытой прокладке должны быть окрашены в черный цвет их выполняют из медных, алюминиевых и стальных проводников различной конструкции Наименьшие размеры заземляющих и зануляющих проводников приведены в таблице 32 Таблица 33. Наименьшие размеры заземляющих и зануляющих проводников
Какие величины тока будут действовать на человека в зависимости от схемы возможного ее включения в электрическую цепь?Опасность поражения электрическим током зависит от условий включения тела человека в электрическую цепь на рис 33 приведены схемы возможных включений человека в электрическую сеть
Рис 33. Схемы возможных включений человека в электрическую сеть В положении"а"пострадавший подвергается линейное напряжение, величина тока при таком включении определяется по формуле:
где II-линейное напряжение; Я-сопротивление тела, принимается в расчетах 1000. Ом. В положении"б"потерпевший оказывается под фазным напряжением, величина тока в этом случае будет равна:
В положении"в"человек может оказаться под полным линейным напряжением при неудовлетворительной изоляции проводников. Величина тока, которая будет действовать на человека в этом случае должно быть равно:
где. Яих - сопротивление изоляции В положении"г"человек находится на изолированной плоскости и чем больше сопротивление плоскости, тем меньший ток пройдет через ее тело. Защитная обувь из изолирующего материала значительно увеличивает сопротивление и уменьшает опасности. ЭКУ поражения электрическим током при включении человека в электрическую сеть в положении"гложенні "г". uchebnikirus.com Для чего служит заземление? Определение, фото, видеоЕсли обычного человека спросить, для чего нужно заземление, то ответ будет примерно таким: «Чтобы током не ударило». Приведённая формулировка правильно характеризирует предназначение данного устройства, но она является неполной.
Помимо обеспечения защиты человеческого организма от поражения электрическим током, у заземления есть и другие функции, о которых будет рассказано ниже. Для начала нужно понять значение данного термина, расшифровав определение, данное одной из важнейших книг в профессии электрика, которая называется «Правила Устройства Электроустановок», сокращённо ПУЭ:
Расшифровка терминовМногие люди представляют себе заземление в виде металлического штыря, закопанного в земле, с тянущимся от него проводом, идущим к электрощиту. На самом деле, металлическая конструкция, закапываемая в грунт, является заземлителем, а совокупность заземлителя и подключенных к нему проводов называется заземляющим устройством (ЗУ).  на рисунке изображены составные части заземления Как видно из определения ПУЭ, заземление – это, прежде всего процесс, выполнение которого должно обеспечивать электротехническую защиту людей и оборудования. Говоря о заземляемом оборудовании, как о защите от поражения, подразумевают защитное заземление. Термин «электрическое соединение» означает подключение при помощи проводников. Точкой сети может быть место соединения с ЗУ как токонесущего проводника, так и защитного провода, экрана или брони кабеля.  провод заземления или точка соединения ЗУ к контуру заземления Электроустановкой называют совокупность аппаратов, машин, оборудования, конструкций, сооружений, помещений, предназначенных для генерации, трансформации, распределения и передачи электроэнергии, а также для преобразования в другие типы энергии. Назначение заземленияВышеописанная терминология пока не дает ответ на вопрос, зачем необходимо заземление, но приближает к пониманию сути вещей. Интуитивно понятно, что напряжение на заземлённых точках пребывающего в нормальном состоянии оборудования будет равным нулю.  Удельные сопротивления некоторых грунтов Идеальное заземление должно обладать бесконечно малым сопротивлением ЗУ, чтобы обеспечивать падение напряжения до нуля при бесконечно больших значениях пропускаемых токов. Иными словами, идеальное заземление обеспечивает зануление любых возникающих в заземлённой точке потенциалов. На практике сопротивление заземления (очень важная характеристика) – зависит от площади контакта заземлителя, характера окружающих его грунтов, их влажности, солёности, плотности.
Также немаловажную роль играет поперечное сечение заземляющих проводов, которое согласно ПУЭ не должно быть меньше 6мм². Падение напряжения на заземлённом металлическом корпусе электроприбора при замыкании на него фазного провода будет зависеть от сопротивления заземления и максимально возможного тока в цепи.
 Таким образом, должно быть обеспечено снижение до безопасного для жизни и здоровья уровня разности потенциалов между заземляемым электрооборудованием и землёй. Совокупная защита заземляющих устройств и предохранителейЕстественно, что одно только заземление не может обеспечить безопасную жизнедеятельность человека, даже, если бы оно было идеальным – ведь тогда в электрических цепях электрооборудования, при повреждении изоляции токонесущих проводов произойдёт короткое замыкание, которое неминуемо приведёт к возгоранию, если не принять дополнительные защитные меры в виде применения предохранителей и автоматических выключателей. Поэтому, помимо снижения до безопасного значения разности потенциалов, заземление должно обеспечивать ток утечки, достаточный для того, чтобы сработали автоматы защиты и предохранители. Поскольку нулевой провод электросети имеет достаточно малое сопротивление, и к тому же его заземляют как на трансформаторной подстанции, так и повторно по пути прохождения, то связка заземление плюс зануление корпусов оборудования даёт лучшие результаты, обеспечивая быстрое срабатывание защиты в случае пробоя изоляции.  Система заземления tn-c-s Если сопротивление заземления достаточно высокое, то защитный автомат может не сработать за короткий период времени. В этом случае необходимо применить устройство защитного отключения, моментально реагирующее на очень малые токи утечки. Заземление и зануление в системах энергоснабженияЗаземлять каждый корпус электроприбора невыгодно, и нет возможности обеспечить надлежащее качество заземлителя в различных условиях. Поэтому заземление электрооборудования и бытовой техники осуществляется при помощи линий электропередач, которые имеют, в зависимости от системы, защитный заземляющий провод PE (protect earth – защита землёй). Таких систем электроснабжения, имеющих провод заземления всего три:
TN означает заземлённая нейтраль, S – разделённый, C – совмещённый. В системе TN-C защитные функции, которые должно выполнять заземление осуществляет зануление PEN проводом корпусов электроприборов. Данная схема не является безопасной, поэтому была упразднена, а на смену ей пришли системы энергоснабжения TN-S и TN-C-S, обеспечивающие более безопасную электротехническую защиту при помощи дополнительного заземляющего провода PE.  Обозначение проводников Заземление электросетей многоквартирного дома по данным схемам должны выполняться исключительно специалистами. Собственноручно заземлённый защитный проводОтветом на вопрос, как сделать заземление самостоятельно будет система ТТ, где не надо выполнять работ по разделению PEN, достаточно установить индивидуальное заземляющее устройство и соединить его с шиной PE. Поскольку сопротивление кустарного заземлителя будет больше, чем заземление плюс зануление, то обязательным условием является применение УЗО, которое отреагирует на возникший ток утечки и отключит питание. На неофициальном уровне можно договориться со службами энергоснабжения о самостоятельном разделении PEN провода на вводном распределительном устройстве частного дома. В данном случае осуществляется заземление и зануление главной заземляющей шины, с последующим разделением PEN на рабочий N и защитный PE провод. Осуществляя подобный электромонтаж, всегда нужно помнить важное правило – недопустимо использовать в качестве заземляющего устройства трубопроводы коммуникаций, это может быть смертельно опасным как для членов семьи, так и для соседей. Изготовляют заземлитель из металлопроката различной формы профиля, монтаж осуществляют электросваркой.  Плакат сечение проводников , материал заземления Обязательно нужно проконсультироваться со специалистом, и попросить его потом измерить сопротивление получившегося заземлителя, которое не должно превышать 30 Ом. Заземлённое неэлектрическое оборудованиеТермин защитное заземление применяется не только по отношению к электрооборудованию. Очень часто заземляют металлические конструкции, которые в принципе не имеют ничего общего с электротехникой, и не соприкасаются с изоляцией кабелей, которая может повредиться.
Например, стальные поручни эстакад и галерей должны быть заземлены, также как и различные трубопроводы и даже металлическая ванна в санузле. Возникает резонный вопрос, зачем требуется заземление данных конструкций, если их функции далеки от использования электроэнергии? Ответ заключён в том, что опасные потенциалы могут возникнуть не только при пробое изоляции. Очень большим электромагнитным воздействием обладает разряд молнии, происходящий на расстоянии сотен метров, при котором на металлических поверхностях индуцируется опасная разница потенциалов. Принцип молниезащиты от вторичных проявлений молний (первичный – это прямое попадание) состоит в том, что при помощи системы уравнивания потенциалов (СУП), соединённой с заземлением, наведённые в проводниках токи стекают в землю. Также СУП, установленная в ванной, защищает от статического электричества, возникающего при трениях молекул воды в потоке.  Система уравнивания потенциалов
Наведённое молнией, также как и статическое перенапряжение может достигать нескольких киловольт, чего достаточно для возникновения искры, что является критически опасным для трубопроводов и объектов хранения жидких, газообразных, пылеобразных горючих, легко воспламеняемых, взрывоопасных веществ. Поэтому нормативные требования по заземлению к таким объектам являются максимальными Применение заземляющих устройств в радиоаппаратуреВ электронике заземление применяют для подавления влияния электромагнитных помех, защищая от них электронные цепи путём помещения их в заземлённый корпус, выполняющий роль экрана. Подобное экранирование осуществляется и для чувствительных проводов при помощи оплётки кабеля. Но не стоит путать заземление с термином «земля», означающим условное принятие нуля потенциала в некотором узле цепи. В радиопередающей технике заземление служит для улучшения эффективности излучения стационарной антенны, которое достигается увеличением емкости между излучателем и противовесом (землей). Похожие статьиinfoelectrik.ru Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1) / ХабрМой рассказ будет состоять из трёх частей. 1 часть. Заземление (общая информация, термины и определения)2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств (описание, расчёт, монтаж)3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств (описание, расчёт, монтаж)В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования. Во второй части (практика) будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений. Третья часть (практика) в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части. Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей. Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт. Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя. 1 часть. ЗаземлениеВ этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.А. Термины и определенияБ. Назначение (виды) заземленияБ1. Рабочее (функциональное) заземлениеБ2. Защитное заземлениеБ2.1. Заземление в составе внешней молниезащитыБ2.2. Заземление в составе системы защиты от перенапряжения (УЗИП)Б2.3. Заземление в составе электросетиВ. Качество заземления. Сопротивление заземления.В1. Факторы, влияющие на качество заземленияВ1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтомВ1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)В2. Существующие нормы сопротивления заземленияВ3. Расчёт сопротивления заземленияА. Термины и определенияЧтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта. Я приведу установленные определения из действующего документа “Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)” в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он являться некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.Заземляющее устройство — совокупность заземлителя/ заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).Это устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.На рисунке оно показано толстыми красными линиями: Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15). Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро :-) и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки. Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.На рисунке он показан толстыми красными линиями: Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26). Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом. Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21) Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро :-) и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.На рисунке они показаны толстыми красными линиями: Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание. Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре, а контур заземления — толстыми красными линиями: Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода. Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).Б. Назначение (виды) заземленияЗаземление делится на два основных вида по выполняемой роли — на рабочее (функциональное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, такие как: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.Б1. Рабочее (функциональное) заземлениеЭто заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) (ПУЭ 1.7.30).Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в ОБЫЧНОМ режиме. Б2. Защитное заземлениеЭто заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1.7.29).Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний. Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования. Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах:
Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке). При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании. Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления. Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту. Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)УЗИП предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями во время грозы. В какой-то момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не выдерживают «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой внутри этого прибора, разрушающий его (упрощенно). Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставит УЗИП. Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник (wiki), рассчитанный на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — подключается к одному из проводов линии/ кабеля.При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд :-) между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление). Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня. Б2.3. Заземление в составе электросетиТретий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.Проще всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся такого прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через которую побежит ток, вызывающий в теле повреждения внутренних органов — прежде всего нервной системы и сердца. Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и защитные автоматические устройства, за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации. Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования. В. Качество заземления. Сопротивление заземления.Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики. Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, является сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт. Это сопротивление имеет конечные значения и в идеальном случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).В1. Факторы, влияющие на качество заземленияСопротивление в основном зависит от двух условий:
Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние. В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — морская вода. Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок. (Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.В2. Существующие нормы сопротивления заземленияТак как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.Для ориентирования приведу следующие значения:
В3. Расчёт сопротивления заземленияДля успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте. Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя. Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой: Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади — образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора. Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно. В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании. Строительство заземлителейПри строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа. Подробнее о строительстве — в следующих частях. Продолжение: Алексей Рожанков, специалист технического центра "ZANDZ.ru"При подготовке данной части использовались следующие материалы:
habr.com заземляющее устройство - это... Что такое заземляющее устройство?49 заземляющее устройство Совокупность электрически соединенных заземлителя и заземляющих проводников 604-04-02* de Erdungsanlage en earthing system, grounding system (USA) fr installation de mise à la terre Заземляющее устройство Совокупность заземлителя и заземляющих проводников Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 56 Заземляющее устройство [195-02-20] Совокупность всех электрических соединений и устройств, включенных в заземление системы или установки, или оборудования заземляющее устройство (Нрк. система заземления) (earthing arrangement grounding arrangement (US) earthing system (deprecated)): Совокупность всех электрических соединений и устройств, обеспечивающих заземление системы, установки и оборудования. 826-13-07 [195-02-02] заземляющий проводник (earthing conductor grounding conductor (US) earth conductor (deprecated)): Проводник, создающий проводящую цепь или часть проводящей цепи между данной точкой системы или установки, или оборудования и заземляющим электродом или заземлителем. 826-13-14 [195-02-30 ИЗМ] уравнивание потенциалов (equipotential bonding): Выполнение электрических соединений между проводящими частями для обеспечения эквипотенциальности. 826-13-22 [195-02-09] РЕМ-проводник (РЕМ conductor): Проводник, совмещающий функции защитного заземляющего проводника и среднего проводника. 826-13-29 [195-02-16] Заземляющее устройство Совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя Заземляющее устройство Совокупность заземлителя и заземляющих проводников Заземляющее устройство Совокупность заземлителя и заземляющих проводников 3.11 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 3.15 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 3.13 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 3.15 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 3.16 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 3.13 Заземляющее устройство : Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 1.3.13 Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников. 4. Заземляющее устройство Совокупность конструктивно объединенных заземляющих проводников и заземлителя 3.6.9 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземляющее устройство Совокупность заземлителя и заземляющих проводников Смотри также родственные термины:196 заземляющее устройство (для средств и сооружений железнодорожной электросвязи): Совокупность заземлителя и заземляющих проводников, предназначенная для заземления средств и сооружений железнодорожной электросвязи. Примечание - По назначению заземляющие устройства делят на защитные - предназначенные для защиты средств и сооружений железнодорожной электросвязи от опасных и мешающих влияний электромагнитных полей, рабочие - обеспечивающие использование земли в качестве одного из проводов электрической цепи, рабочезащитные и измерительные. 3.1.7 заземляющее устройство (для средств и сооружений железнодорожной электросвязи): Совокупность заземлителя и заземляющих проводников, предназначенная для заземления средств и сооружений железнодорожной электросвязи. Примечание - По назначению заземляющие устройства делят на защитные - предназначенные для защиты средств и сооружений железнодорожной электросвязи от опасных и мешающих влияний электромагнитных полей, рабочие - обеспечивающие использование земли в качестве одного из проводов электрической цепи, рабоче-защитные и измерительные. [ГОСТ Р 53953-2010, статья 196] 44. Заземляющее устройство электроагрегата (электростанции) Заземляющее устройство D. Erdungsanlage des elektrischen Aggregates (Kraftwerkes) E. Power generating set (electric power station) grounding arrangement Совокупность заземлителей и заземляющих проводов электроагрегата (электростанции) 3.1.27 заземляющее устройство электроагрегата (электростанции): Совокупность заземлителей и заземляющих проводов электроагрегата (электростанции) Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015. normative_reference_dictionary.academic.ru Заземляющее устройство - это... Что такое Заземляющее устройство?Строительный словарь.
Смотреть что такое "Заземляющее устройство" в других словарях:
dic.academic.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
сначала обнаруженные следы ржавчины на металлических частях заземления тщательно очищаются посредством наждачной бумаги или химическим путём;
визуальный осмотр открытых частей устройства;
Для простого обывателя данная сухая формулировка мало что значит, поэтому ниже будет поэтапно расписано значение каждого слова.
