Заземлення та занулення електроустановок

Заземлення електроустановки- навмисне електричне з'єднання її корпусу із заземлюючим пристроєм.

Заземлення електроустановок буває двох типів: захисне заземленняі занулення, які мають одне й теж призначення - захистити людину
від ураження електричним струмом, якщо він торкнувся корпусу електроустановки або інших її частин, які опинилися під напругою.

Захисне заземлення- навмисне електричне з'єднання частини електроустановки із заземлюючим пристроєм з метою забезпечення електробезпеки. Призначено для захисту людини від дотику до корпусу електроустановки або інших її частин, що опинилися під напругою. Чим нижчий опір заземлювального пристрою, тим краще. Щоб скористатися перевагами заземлення, треба купити розетки із заземлюючим контактом.

У разі виникнення пробою ізоляції між фазою та корпусом електроустановки корпус її може бути під напругою. Якщо до корпусу в цей час торкнулася людина — струм, що проходить через людину, не становить небезпеки, тому що її основна частина потече по захисному заземленню, яке має дуже низький опір. Захисне заземлення складається із заземлювача та заземлюючих провідників.

Є два види заземлювачів – природніі штучні.

До природних заземлювачів відносяться металеві конструкції будівель, надійно з'єднані із землею.

Як штучні заземлювачі використовують сталеві труби, стрижні або куточок, довжиною не менше 2,5 м, забитих у землю і з'єднаних один з одним сталевими смугами або привареним дротом. Як заземлюючі провідники, що з'єднують заземлювач із заземлюючими приладами зазвичай використовують сталеві або мідні шини, які або приварюють до корпусів машин, або з'єднують з ними болтами. Захисному заземленню підлягають металеві корпуси електричних машин, трансформаторів, щитів, шаф.

Захисне заземлення значно знижує напругу, під яку може потрапити людина. Це тим, що провідники заземлення, сам заземлювач і земля мають деякий опір. При пошкодженні ізоляції струм замикання протікає по корпусу електроустановки, заземлювачу і далі по землі до нейтралі трансформатора, викликаючи на їхньому опорі падіння напруги, яке хоча і менше 220 В, але може бути відчутним для людини. Для зменшення цієї напруги необхідно вжити заходів до зниження опору заземлювача щодо землі, наприклад, збільшити кількість штучних заземлювачів.

Занулення- навмисне електричне з'єднання частин електроустановки, що нормально не знаходяться під напругою з глухо заземленою нейтраллю з нульовим дротом. Це призводить до того, що замикання будь-якої фази на корпус електроустановки перетворюється на коротке замикання цієї фази з нульовим проводом. Струм у разі виникає значно більший, ніж із використанні захисного заземлення. Швидке та повне відключення пошкодженого обладнання – основне призначення занулення.

Розрізняють нульовий робочий провідникі нульовий захисний провідник.

Нульовий робочий провідник служить для живлення електроустановок і має однакову коїться з іншими проводами ізоляцію і достатній переріз для проходження робочого струму.

Нульовий захисний провідник служить для створення короткочасного струму короткого замикання для спрацьовування захисту та швидкого відключення
пошкодженої електроустановки від мережі живлення. В якості нульового захисного дроту можуть бути використані сталеві труби електропроводок та нульові дроти, що не мають запобіжників та вимикачів.

Позначення системи заземлення

Системи заземлення розрізняються за схемами з'єднання та кількістю нульових робітників та захисних провідників.

Перша буква у позначенні системи заземлення визначає характер заземлення джерела живлення:

T - безпосереднє з'єднання нейтралі джерела живлення із землею.

I - усі струмовідні частини ізольовані від землі.

Друга літера в позначенні системи заземлення визначає характер заземлення відкритих провідних частин електроустановки будівлі:

T - безпосередній зв'язок відкритих провідних частин електроустановки будівлі із землею, незалежно від характеру зв'язку джерела живлення із землею.

N - безпосередній зв'язок відкритих провідних частин електроустановки будівлі з точкою заземлення джерела живлення.

Літери, що йдуть через рису за N, визначають спосіб пристрою нульового захисного та нульового робочого провідників:
C - функції нульового захисного та нульового робочого провідників забезпечується одним загальним провідником PEN.
S - функції нульового захисного PE та нульового робочого N провідників забезпечуються роздільними провідниками. будівлі старої будівлі, призначеному для розміщення комп'ютерної техніки та телекомунікацій, необхідно забезпечити перехід від системи TN-C до системи TN-S (TN-C-S).

Система TN-C-S характерна для мереж, що реконструюються, в яких нульовий робочий і захисний провідники об'єднані тільки в частині схеми, у ввідному пристрої електроустановки (наприклад, ввідному квартирному щитку). У вводному пристрої електроустановки суміщений нульовий захисний та робочий провідник PEN розділений на нульовий захисний провідник PE та нульовий робочий провідник N. При цьому нульовий захисний провідник PE з'єднаний з усіма відкритими струмопровідними частинами електроустановки. Система TN-C-S є перспективною для нашої країни, що дозволяє забезпечити високий рівень електробезпеки за відносно невеликих витрат.

У системі TN-S нульовий робочий та нульовий захисний провідники прокладені окремо. З підстанції приходить п'ять житловий кабель. Всі відкриті провідні частини електроустановки з'єднані нульовим окремим захисним провідником PE. Така схема виключає зворотні струми у провіднику РЄ, що знижує ризик виникнення електромагнітних перешкод. Хорошим варіантом для мінімізації завад є прибудована трансформаторна підстанція (ТП), що дозволяє забезпечити мінімальну довжину провідника від введення кабелів електропостачання до головного затискача. Система TN-S за наявності прибудованої підстанції не вимагає повторного заземлення, оскільки на цій підстанції є основний заземлювач. Така система поширена у Європі.

4. Система заземлення TT

У системі TT трансформаторна підстанція має безпосередній зв'язок струмопровідних елементів із землею. Всі відкриті провідні частини електроустановки будівлі мають безпосередній зв'язок із землею через заземлювач, електрично незалежний від заземлювача нейтралі трансформаторної підстанції.

5. Система заземлення IT

В системі IT нейтраль джерела живлення ізольована від землі або заземлена через прилади або пристрої, що мають великий опір, а відкриті провідні частини заземлені. Струм витоку на корпус або на землю буде низьким і не вплине на умови роботи приєднаного обладнання. Така система використовується, як правило, в електроустановках будівель, до яких висуваються підвищені вимоги щодо безпеки.

Схема контурного заземлення

1. Заземлювачі
2. Заземлювальні провідники
3. Заземлюване обладнання
4. Виробнича будівля.

Приклад схеми заземлення будинку

1. Водонагрівач
2. Заземлювач блискавкозахисту
3. Металеві труби
водопроводу, каналізації, газу
4. Головна заземлююча шина

5. Природний заземлювач (арматура фундаменту будівлі)

Заходи для захисту від ураження електричним струмом

Для захисту людини від ураження електричним струмом застосовують захисні засоби - гумові рукавички, інструмент із ізольованими ручками,
гумові боти, гумові килимки, запобіжні плакати.

Контроль ізоляції проводів

Для запобігання нещасним випадкам від ураження електричним струмом необхідно контролювати стан ізоляції проводів електроустановок. Стан ізоляції проводів перевіряють у нових установках, після реконструкції, модернізації, тривалої перерви у роботі.
Профілактичний контроль ізоляції проводів проводять не рідше 1 разу на 3 роки. Опір ізоляції проводів вимірюють мегаомметрами на номінальну напругу 1000 на ділянках при знятих плавких вставках і при вимкнених струмоприймачах між кожним фазним проводом і нульовим робочим проводом і між кожними двома проводами. Опір ізоляції повинен бути не менше 0,5 Мом.