Заземление и зануление

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является правильно выполненное заземление.

Заземлением называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления), которые в нормальном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции. Основное назначение заземления заключается в том, чтобы снизить напряжение прикосновения до безопасной величины за счет стекания тока на землю.

Исходя из вышеизложенного ясно, что основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление (чем выше сопротивление, тем ниже ток стекания). Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющим на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

В зависимости от того, каким образом и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако ввиду того что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается.

В настоящее время существует несколько различных систем электроснабжения потребителей напряжением до 1000 В, однако наиболее распространенной является система с глухозаземленным нейтральным (нулевым) проводом. Именно такая система используется в большинстве наших домов.

При кажущейся сложности все предельно просто. В такой системе нейтральная точка трансформатора на подстанции имеет непосредственное соединение с землей. Основной мерой защиты от случайного попадания под напряжение в данном случае служит защитное зануление, то есть специальное соединение любой металлической части бытового электроприбора с нейтралью трансформатора (нулевым проводником сети). И при пробое фазы на соединенный с нулем корпус электроприбора возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание, и происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением. Таким образом назначение зануления заключается в том, чтобы осуществлять защиту посредством отключения электроустановки от сети.

В каждой розетке и вилке при правильно выполненной в доме электропроводке имеется (предусмотрен) заземляющий контакт (рис. 65). Именно через него при включении корпус электроприбора соединяется с нейтральной точкой трансформатора.

Рис. 65. Внутреннее устройство розетки. Провод защитного заземления центральный

Суть работы защитного заземления заключается в следующем. Нормативные документы регламентируют допустимое время отключение поврежденной линии при коротком замыкании не более 0,4 с. Именно за это время, как считается, человек имеет все шансы остаться в живых при попадании под напряжение. При выполнении защитного зануления значительно снижается сопротивление петли «фаза — нуль» и обеспечивается достаточное значение тока короткого замыкания для срабатывания аппарата защиты (предохранитель или автоматический выключатель) за время не более 0,4 с.

При отсутствии защитного зануления, или, как его еще в быту называют, «заземления», ток короткого замыкания за счет высокого сопротивления может оказаться недостаточным для срабатывания защиты, и поврежденный бытовой прибор может надолго оказаться под опасным для человека напряжением.

Выполняется защитное зануление в соответствии с требованиями действующих Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Для этого используется третья жила кабеля или отдельно проложенный проводник. В сетях с глухозаземленной нейтралью категорически запрещается выполнять заземление бытовых приборов на отдельный контур заземления, не связанный с нейтральной точкой трансформатора. Например, просто соединив заземляющий контакт розетки с самостоятельно вбитым под окном металлическим стержнем. То же самое касается и попыток «заземления» на систему отопления или водоснабжения квартиры. В этом случае ток короткого замыкания может оказаться достаточно низким за счет того, что земля и дополнительный контур заземления (как правило, самодельного производства) имеют значительно большее сопротивление, нежели специальный нулевой защитный проводник.

В целом можно сказать, что защитное зануление играет огромную роль в обеспечении электробезопасности вашего дома, а качеству и правильности его выполнения следует уделять максимум внимания.

Различают зануление систем TN-C, TN-C-S и TN-S.

Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: Terre — земля, Neuter — нейтраль, Isole — изолировать, а также английских: combined и separated — комбинированный и раздельный.

• T — заземление;

• N — подключение к нейтрали;

• C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов;

• I — изолирование;

• S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.