Що таке заземлення будинку

Захисним заземленням називається електричне з’єднання електроустановки або будь-якої частини електричного кола з заземлюючим пристроєм для зниження рівня напруги дотику до безпечного значення.

Заземлення приватного будинку

Заземлення – що це?

Заземлення є основним технічним заходом для забезпечення безпеки від ураження електричним струмом. У разі несправності електрообладнання, наприклад, замиканні якоїсь частини електронних схем на корпус, на ньому наводиться електричний потенціал.

Навколишні предмети (батареї опалення, вологий підлогу і так далі), як правило, мають нульовий потенціал, оскільки вже з’єднані з землею. У такому випадку при торканні корпусу обладнання утворюється різниця потенціалів і через тіло людини починає проходити струм. Величина струму більш 0.01 А вважається небезпечною для життя.

Деякі пристрої, наприклад імпульсні блоки живлення, конструктивно мають з’єднання електричної схеми з корпусом. Заземлення робиться для того, щоб знизити різницю потенціалів. Якщо електричний опір заземлюючих пристроїв буде менше опору людського тіла, то велика частина струму піде по заземляющему провіднику.

Також захисне заземлення виконується для аварійного відключення обладнання. Якщо в разі незначного витоку заземлення просто знижує рівень потенціалу на корпусі, то при короткому замиканні елементів електричного кола (особливо фазного проводу) на корпус, через заземлюючих пристроїв буде протікати значний струм, який викличе спрацьовування елементів захисту і відключення пристрою від електричної мережі.

Заземлення може бути природним або штучним. Природним заземленням називається конструкція, що знаходиться в грунті, наприклад залізобетонний фундамент будівель або водопровідні труби.

Оскільки параметри таких конструкцій нічим не регламентуються і не піддаються вимірам, то зрозуміло, що таке заземлення використовувати не можна.

Штучним заземлювачем називається стрижень з металу, заглиблений у грунт. Кількість і глибина залягання стрижнів заземлення регламентуються нормативною документацією і залежать як від стану грунту, так і від характеру заземлюючих пристроїв.

Як виконується заземлення

Необхідність виконувати заземлення в більшій мірі турбує власників приватних будинків. У багатоквартирних будинках підводка електроживлення виконується по трифазній системі, в якій передбачено заземлення. Тут досить прокласти окремий провідник заземлення з перетином, такою ж перетину проводів електропроводки.

Зазвичай заземлення виконується мідним провідником перетином від 10 мм2. З одного боку заземлювальний провідник приєднують до клеми заземлення на щиті розподілу харчування, а з іншого виконується підключення заземлюючих пристроїв.

Клема заземлення має спеціальне позначення (рис. Нижче).

Позначення клеми заземлення

На схемах електроживлення заземлювальний провідник позначається символами PE (Protection Earth).

Сучасна побутова техніка комплектується шнурами харчування, вилка яких має клеми для підключення заземлення. Отже, розетки також мають відповідні контакти. Така конструкція в народі називається «євровилкою» і «євророзеткою» (рис. Нижче).

Євровилках і євророзетка з заземлюючими контактами

Коли застосовується звичайна двоштиркової вилка харчування, на корпусі приладу передбачено місце приєднання заземлювального провідника. Воно позначається символом заземлення. В ідеальному випадку проводку в будинку потрібно виконати трижильним кабелем, одна з жил якого пофарбована в жовто-зелений колір. У більшості країн цим кольором позначається заземлювальний провідник.

Не можна в одній точці зосереджувати підключення декількох заземлюються пристроїв. Також неприпустимо послідовне заземлення.

Наприклад, якщо в приміщенні встановлені пральна машинка і бойлер, то не можна:

  • з’єднувати заземлювальні провідники обох пристроїв разом, а потім до загального проведення;
  • прокладати дріт від одного пристрою до іншого, а потім з’єднувати з заземлювачем.

До загального заземлювального проводу прокладаються окремі провідники від кожного пристрою окремо.

Заземлення на підприємствах, як правило, виконується у вигляді металевої шини, прокладеної по периметру приміщення. Така шина називається груповий шиною заземлення. Ширина і товщина шини, а, отже, її опір повинні бути такими, щоб при максимальному видаленні заземлюється пристрої на ній не виникало значного падіння напруги.

заземлюючий контур

Заземлюючим контуром називається поєднана в одне ціле система кількох заземлювачів. Для виконання контуру заземлення необхідно запастися сталевим металопрокатом. Для цього підійде чорна або оцинкована сталь у вигляді прокату діаметром від 10 мм і вище, куточка 50х50х5 або труби діаметром 2 дюйми і товщиною стінок від 3-х мм. Довжина заземлюючих електродів повинна становити від 2 до 3 м.

Чим нижче вологість грунту, тим довше повинні бути електроди.

На відстані 4-6 м від стіни будинку на ґрунті позначається рівносторонній трикутник зі сторонами 1,2-2 м. По розмітці необхідно прокопати траншею глибиною 0.3-0.5 м. Ширина траншеї не важлива. У кутах трикутника заземлюючі електроди забиваються в грунт будь-якими зручними методами. Верхній кінець електродів повинен бути нижче верхнього рівня грунту сантиметрів на 20. Для полегшення роботи забивається кінець заземлювача можна загострити.

Виступаючі кінці штирів з’єднуються між собою за допомогою сталевої штаби 40х4 мм. З’єднання виконується тільки зварюванням. До сполучної смузі варити ще одна така ж, на цей раз до стіни будівлі. На вільному кінці необхідно приварити болт або просвердлити отвір для прикріплення проводів заземлення. Місця зварювання бажано покрити бітумною мастикою. Загальна схема заземлюючого контуру показана на малюнку нижче.

Схема заземлюючого контуру

Не слід намагатися захистити стрижні заземлення від корозії, завдавши на них фарбу. Фарба – ізолятор і таке заземлення працювати не буде. А ось сполучну смугу оберігати від корозії необхідно. Згідно ПУЕ вона повинна фарбуватися в чорний колір.

Крім трикутника можна розставити стрижні на одній лінії. Головне, щоб їх кількість була не менше трьох, а краще – більше, і відстань між ними не повинно перевищувати 2-х метрів (рис. Нижче).

Схема заземлення в одну лінію

На схемах вище цифрами (1) позначені заземлюючі електроди, виконані згідно з рекомендаціями. Цифра (2) позначає сполучні смуги між електродами заземлення, а також смугу, прокладену до стіни будівлі для з’єднання з шиною заземлення. Цифрами (3) позначені місця зварювання штирів заземлення та сполучної смуги.

опір заземлення

Однією з величин, що характеризують захисне заземлення, є його електричний опір. Опір заземлення залежить в першу чергу від характеристик грунту, в якому знаходяться заземлюючі електроди і, в дещо меншій мірі, від питомої опору заземлювачів.

В якості заземлювачів застосовуються зазвичай сталеві стрижні або косинці, дещо рідше використовується мідь, що пов’язано з її високою вартістю. Вимірюється опір заземлення за допомогою спеціальних приладів, які в обов’язковому порядку є в будь-енергетичної організації або лабораторії. Там же можна дізнатися, яка повинна бути норма опору в кожному конкретному випадку. Схема вимірювання на рис. нижче.

Схема вимірювання опору заземлення

На малюнку цифрою (1) позначений контур заземлення, опір якого треба виміряти. Цифрою (4) позначений вимірювальний прилад (ІС-20/1, М416, Ф4103-М1 або аналогічний). Цифрами (2) і (3) позначені допоміжні електроди: (2) – потенційний електрод, (3) – струмовий електрод.

Опір ізоляції вимірюється тільки при найгірших умовах. Влітку – під час тривалої сухої погоди. Взимку – під час максимального промерзання грунту. Само собою зрозуміло, що під час сирої погоди опір буде ідеальним, тому не має сенсу проводити вимірювання.

Чого не можна робити ніколи

Зазвичай нейтральний (нульовий) провідник трифазної мережі з’єднується з заземлювачем на стороні електричної підстанції. Така система електричних трифазних мереж називається схемою з глухозаземленою нейтраллю. Нейтральний провід на схемах позначається символом N (фазний провідник позначається символом L).

Ні в якому разі не можна використовувати нульовий провідник в якості заземлювача.

У разі пошкодження нейтрального проводу, корпус несправного обладнання опиняється під небезпечним потенціалом. Точно також відбувається в разі значного опору нульового проводу. Якщо навантаження на фази нерівномірна, то може статися перекіс фаз і через нульовий провідник почне проходити струм, отже, на ньому вже буде якийсь потенціал.

Не можна приєднувати заземлення до водопровідних труб або системі опалення, до металевої арматури конструкції будівлі. Труби можуть мати пошкодження або ізоляційні вставки (ділянки із пластику). При несправності апаратури ділянку труби біля під’єднання буде перебувати під напругою. У той же час чавунна ванна або раковина заземлені на арматуру будівлі. Що буде в такому разі, уявити не важко. На малюнку показана ланцюг проходження струму в разі несправності водопровідної труби.

Схема проходження струму при неправильному заземлення

різновиди заземлений

Крім захисного, існує робоче заземлення. Так називається заземлення, призначене для здійснення нормального функціонування пристрою. В якості основного прикладу можна навести заземлення антенних пристроїв радіоапаратури.

Таке заземлення також застосовується для захисту устаткування від впливу електромагнітних завад. Екранований корпус такої апаратури з’єднується з заземлюючим провідником. Таким чином, наводимое напруга перешкоди виявляється замкнутим на землю і виключається з роботи пристрою.

Робоча заземлення позначається символами FE (Functional Earth), виконується окремою шиною, яка називається груповий шиною функціонального заземлення і може виконуватися трьома способами:

  1. Для робочого заземлення виконується окремий заземлюючий контур, віддалений від захисного на відстані не менше 15 м.
  2. Так само, як і в першому випадку, тільки шини робочого і захисного заземлення мають електричне з’єднання для вирівнювання потенціалів.
  3. Робоча і захисна заземлення мають роздільні шини, з’єднані між собою для вирівнювання потенціалів, а контур заземлення один.

Відео. Особливості заземлення будинку

Роботи з проектування та виконання заземлень не допускають зневажливого ставлення. Найбільш повно всі вимоги до заземлення викладені в ПУЕ – Правила улаштування електроустановок. При недотриманні деяких умов можна отримати зворотний ефект: замість захисту додатковий небезпечний фактор. У той же час цілком покладатися тільки на функції заземлення неприпустимо. Захист від небезпеки ураження електричним струмом повинен виконуватися комплексно.

Ссылка на основную публикацию