Для чего нужно заземление и как оно работает

Многие слышали о таком понятии как заземление, но точного представления о нем не имеют. Изначально может показаться, что это сложный специализированный термин электриков, который ничего не даст обычному жителю дома или квартиры. На самом деле понять принцип работы и цель установки заземления просто. Данная статья даст минимально необходимый перечень знаний об этой технологии. Полученная информация найдет практическое применение в быту и жизни рядового потребителя электроэнергии.

Опасность холодильника

Многие сталкивались с тем, что привычные электроприборы с металлическим корпусом наносили удар током. Кто-то ощущал едва заметное пощипывание, а у кого-то удар вызывал сокращение мышц, шок и ожоги. Это часто случается с чайником, холодильником, плитой, микроволновкой и другими приборами с токопроводящими частями.

Фаза и ноль

Взглянем на простую картинку. На ней мы видим холодильник, который питается от сети. Сама сеть начинается с подстанции, которая преобразует высоковольтное напряжение в нужные и привычные всем 220 В. Имеющиеся в нашей розетке два отверстия под вилку напрямую соединены с обмоткой трансформатора подстанции. Один провод называют “фазой”, а второй “нулем”. Фактически между этими проводами нет различия и их названия никак не связаны с полярностью, так как ток в цепи является переменными. Отличаться эти проводники начинают при подключении третьего элемента в цепь - заземляющего контура.

Фаза и ноль

Заземление

На любой подстанции один из выводов вторичной обмотки трансформатора подключается к заземляющему контуру. Буквально эта система представляет собой проводники, погруженные на достаточную глубину в землю. Ими служат металлические трубы, арматуры и специальные стержневые системы. На самих подстанциях конструкция обеспечивает безопасность и правильную работу приборов.

Провод, от которого производится заземляющий отвод, называют “нулем”, а второй - “фазой”.

Заземление

Почему же холодильник бьет током?

Начнем с того, что исправные приборы не представляют опасности даже при отсутствии заземления. Человек может стать проводником только при контакте фазного провода с корпусом устройства. При этом устройство не подаст никаких признаков и будет нормально функционировать. Простое касание рукой при этом может привести к необратимым последствиям.

Ток проводят не только металлы. Человеческое тело, земля, строительные материалы - все это хоть и плохо, но проводит ток. В результате заземленный далеко на подстанции ноль становится причиной разности потенциала между полом комнаты и корпусом электроприбора. На полу - ноль, на нашем холодильнике - фаза, а человек своим касанием замыкает эту цепь.

Исход зависит от сопротивления указанной цепи. Сопротивление в свою очередь зависит от расстояния до подстанции, высоты здания, материала пола, обуви и т.д. В результате кто-то испытывает пощипывание, а кому-то понадобится уже совсем другой холодильник.

Почему же холодильник бьет током

Как решает проблему заземление?

Возле дома устанавливается отдельный заземляющий контур, к которому мы подключаем выступающий в качестве примера холодильник. Теперь при попадании фазы на его корпус, это вызовет короткое замыкание между “землей” и фазой. Чаще всего разности потенциала будет достаточно для срабатывания автомата, и его выбьет. При этом касаться прибора уже совсем не обязательно - пробой может случиться вообще без участия человека. В результате все пользователи холодильника круглосуточно находятся в безопасности. При попадании фазы на корпус остается только устранить неисправность или в крайнем случае заменить прибор.

отдельный заземляющий контур

Дополнительное оборудование

Иногда из-за высокого сопротивления цепи автомат не распознает замыкание именно как короткое замыкание. Соответственно он не отключается, а начинается простая утечка тока. Пользователь электроприбора при этом также остается в безопасности, но токовые потери не только повышают расход, но и вызывают нагрев проводников. Для решения проблемы используется УЗО.

УЗО - устройство защитного отключения. Оно выполняет роль автомата, но имеет расширенный функционал. Такой прибор мгновенно определяет утечку тока через корпус на заземление и размыкает цепь даже при отсутствии КЗ. Также УЗО закрывает и ряд других проблем, которые возникают при обрыве нуля, перепадах напряжениях и критических изменениях частоты.

Как правильно заземлять приборы?

В большинстве многоквартирных домов имеется дополнительный контур, к которому подключается корпус электроприбора. В частных домах контур организуется самостоятельно. Сегодня рынок полон готовых модульных систем, которые быстро собираются и соответствуют всем нормам. При наличии инструментов, материалов и желания систему можно организовать и с нуля. Найти все инструкции, нормы и правила сегодня очень просто.

10.02.2019

Возврат к списку