Заземление и защитные меры электробезопасности

Как сделать монтаж контура заземления

Сначала требуется выбрать место для монтажа. Желательно отступить от дома 2 метра, при этом разместить контур со стороны электрического щитка для сокращения трассы заземления здания. При этом нужно учитывать следующее:

• лучше размещать контур на влажном участке;
• лучше размещать его в глине или суглинке, чем в песке;
• лучше разместить контур чуть дальше, но в более благоприятных условиях.

Затем выполняются земляные работы. Подготавливается траншея выбранной геометрии. Низ стержней заостряют для лучшего проникновения в землю. Стержни погружают до требуемой глубины. Над землей металлические элементы должны выступать на 20 см для монтажа горизонтальных заземлителей.

После этого выполняется сборка металлоконструкций. Полосы из металла привариваются к вертикальным элементам контура, одна полоса подводится к зданию. Сварные швы обрабатывают с помощью антикоррозийного состава, грунтуют и обмазывают мастикой. Котлован засыпают грунтом.

Выполняют ввод сети в здание. Полоса заводится на дом и крепится на стене с помощью болта. Соединяется с заземляющим проводником, ведущим из щитка к главной шине. Используется кабель желто-зеленого цвета, для загородных домов подходят медные провода сечением 6 мм.

После окончания монтажа следует проверить работоспособность системы. Кроме того, контроль исправности сети требуется контролировать каждые 12 лет.

Какие бывают системы заземления?

Чтобы избежать поражения электрическим током при прикосновении к оголенному проводку или поврежденному электрооборудованию, Международной Электротехнической Компанией (МЭК) была разработана специальная защита, называемая заземлением. Также эта система стандартизирована в ГОСТ РФ и подробное описание имеется в книге ПУЭ (правила устройства и эксплуатации электрооборудования). Что же представляет собой заземляющий контур электрической сети? Всё очень просто, это дополнительный проводник аппаратов, присоединенный к нулю. В случае аварии, при пробое изоляции или появлении контакта там, где его не должно быть, энергия фазы уйдет по PE проводу в ноль, и даже в случае случайного прикосновения человек не пострадает. Разберем какие бывают типы систем заземления, применяемых в России.

Технологии заземляющих устройств

Есть несколько способов изготовления контура заземления.

Чаще всего, используют две из них:

1. Модульно-штыревое заземление.
2. Традиционное заземление.

Конструкция модульного заземления

Для ее устройства используют стержни, из покрытого медью качественного металла. Их вертикально забивают в грунт на глубину около 1 м, диаметр стержней 14 мм. По краям стержня нарезают по 30 мм резьбы и так же покрывают ее медью.

Металлические части конструкции соединяют вместе латунными муфтами. По горизонтали их соединяют стальными полосами с латунными зажимами или используют для этого комплект медного провода. Также, устраивают соединение контура заземления и щитка-распределителя. Для защиты элементов заземления от коррозии, в комплект входит защитная паста.

Традиционное заземление

Изготавливают такую систему из черного металла: полос, труб, уголка. На 3 м в грунт, с промежутком 5 м вбивают треугольником три металлических электрода. Далее, электроды соединяют в общий контур, используя металлическую полосу и электросварку.

Такое заземление имеет несколько отрицательных свойств (к примеру, трудоемкость создания контура и коррозия, разрушающая металл изделия), по этой причине, в наше время вместо нее стараются использовать более совершенный способ заземления.

Естественные заземляющие элементы

Чаще всего, их используют для заземления электрического оборудования. В качестве естественных заземлителей применяют металлические элементы различных ЖБ конструкций, к примеру, фундаменты подстанций и линий электропередач и фундаменты строений.

Дополнительно, для естественного заземления подключают части подземных коммуникаций, изготовленных из металла, к примеру, подходит броня кабелей и всевозможные трубопроводы, иногда допустимо подключать и наземные коммуникации, к примеру, подойдут для этой цели рельсовые пути.

Заземление и зануление: отличие друг от друга

Рис 1

Заземление и зануление нужны для отвода напряжения, только происходит это различными способами (Рис 1). В конце статьи приведены схемы подключения TN — C, TN — S, TN — C — S.

Отличие первое – способ утилизации тока

Разница состоит в том, что зануление способствует мгновенному отключению электричества при касании человеком электро шнура или прибора, отводя ток однофазного короткого замыкания на вводной щит, а заземление мгновенно отводит опасное напряжение в почву.

Отличие второе – особенности монтажа

Монтаж заземления и зануления имеет разные степени сложности.

Устройство заземления в частном строении влечет за собой определенные монтажные работы, занимающие в среднем до одного рабочего дня. Приобрести готовые комплекты модульно-штыревого (глубинного) заземления либо выполнить их самостоятельно из допустимых материалов, четко следуя указаниям производителя либо требованиям к заземлению – довольно несложно. Непосредственно заглубление заземлителя можно доверить сервисным службам, имеющим специальное оборудование либо обойтись своими силами, обладая достаточным опытом и физической силой.

Относительно зануления, то сам по себе монтаж контура зануления выглядит нетрудоемким, но не стоит обманываться: при отсутствии должной квалификации электромонтера минимальный промах и незнание могут обернуться бедой.

Отличие третье – защита человека

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), зануление может быть применено только для промышленных установок и не является в полной мере гарантией безопасности. При попадании фазы на открытую часть электроприбора или оборудования, ток никуда не девается. Происходит контакт двух фаз и короткое замыкание. Нейтраль нужна для скорого срабатывания защитного автомата при замыкании, но не для защиты человека от электроудара. Поэтому зануление рекомендуется к использованию на производстве, где при аварии требуется незамедлительное отключение питания.

Отличие четвертое – требования к профессионализму наладчика

Когда организуется зануление, то для того, чтобы верно распознать нулевые точки и подобрать способ защиты, крайне необходимо участие профессионального электрика. А вот грамотно собрать контур заземления и погрузить его в грунт по силам большинству домашних умельцев.

К сожалению, на практике довольно часто можно столкнуться с результатами вопиющей некомпетентности в вопросах зануления и электробезопасности в целом, беря во внимание, как частных наладчиков, так и электриков сервисных служб. А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:. А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:

А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:

• подключение электроприбора с занулением к незануленному щиту;
• подсоединение заземляющего контакта розетки к «нулевому» автомату;
• установка в розетке перемычки, соединяющей нулевой и защитный контакты;
• выполнение зануления в двухпроводной системе и др.

Профилактика на производстве

В случае же с производством на предприятиях, заводах, фабриках недостаточно будет повесить табличку, запрещающую животных в рабочих помещениях

Тут важно проводить плановые регулярные инструктажи персонала про меры от поражения электрическим током. Одного инструктажа в год будет недостаточно, так как человек имеет свойство забывать информацию и отвлекаться

Помимо этого, необходимо следить за состоянием основной проводки, проводки оборудования и инструментов на производстве. И важно помнить, что безопасность персонала — дело рук не только самого персонала, но и руководства, ведь чаще всего случаи поражения электрическим током происходят именно в производственной сфере.

Одной из самых частых причин поражения является человеческая халатность и неосторожность. В этом случае человек может знать меры от поражения электрическим током, однако относится к этой информации несерьезно, что и становится причиной производственных травм, летального исхода

Также, халатность может прослеживаться и со стороны администрации предприятия, на котором работает пострадавший. И если такой случай произошел в процессе работы на производстве — ответственность за происшествие будет лежать на плечах руководства организации, в которой работал пострадавший. И это сделано не просто так. Законодательство по охране труда таким образом стимулирует руководство предприятий уделять больше времени вопросу безопасности работников.

Для профилактики же поражения электрическим током существуют основные и дополнительные нормативные документы. В случае с мерами защиты от электричества будут полезны: «ГОСТ ІЕС 61140-2012 Защита от поражения электрическим током», «ГОСТ 12.4.124 Средства защиты от статического электричества» и «ГОСТ Р ЕН 1149-5-2008 Одежда специальная защитная», ПТЭЭП, ПБЭЭП, ПУЭ. Эти документы очень кратки, но при этом содержат основные методы защиты, которые необходимо знать для эффективного использования мер, средств и способов защиты от электрического удара. К примеру, ГОСТ ІЕС 61140-2012 – один из основных документов, содержащий в себе правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Эти правила необходимо знать не только потому, что по они часть экзамена на получение группы, но и по той причине, что они разъясняют обязанности пользователя, порядок эксплуатации и виды электроустановок.

Не менее важно помнить какие существуют меры коллективной защиты персонала. Они заключаются в создании условий, при которых отсутствует доступ к токоведущим частям, находящимся под напряжением

Для этого служат оградительные, сигнализирующие, блокировочные приборы и знаки безопасности.

Для предотвращения ЧП одними из основных мер являются защитное заземление и защитное зануление:

• заземление — соединение металлических частей установки с землей;
• зануление — соединение проводки с нулевым защитным проводником, который отключает поврежденный участок сети.

Немаловажно еще помнить, что ударить электричеством может при косвенном прикосновении. Косвенное прикосновение — это контакт с открытой проводящей частью установки или оборудования, которая в нормальном режиме работы обесточена, но в силу каких-либо факторов оказалась под напряжением

Особенную опасность это явление имеет при контакте человека с установкой без заземления, ведь в таком случае исход случайного прикосновения может стать летальным. Поэтому не стоит забывать про такие вещи, как заземление и зануление в электроустановках.

Подробнее о мерах защиты при косвенном прикосновении вы можете прочитать в статье которую мы публиковали ранее — https://samelectrik.ru/mery-zashhity-pri-kosvennom-prikosnovenii.html

Главное, что должен помнить любой руководитель — в целях предотвращения несчастных случаев, защиты от поражения электрическим током нельзя экономить на оборудовании электромонтеров, сварщиков и прочих работников. Необходимо принимать все необходимые технические меры во избежание несчастных случаев.

Маркировка заземлительных систем

• TN-C,
• TN-C-S,
• TT,
• IT.

В названии заземления первая буква указывает на разновидность источника питания:

• T — нейтраль источника электропитания стыкуется с грунтом,
• I — токоведущие элементы не контактируют с землей.

Вторая буква информирует о способе заземления открытых токопроводящих элементов электрической установки:

• N — прямой контакт с местом заземления источника питания,
• T — непосредственная связь с грунтом.

Буквы после дефиса сообщают информацию о методе обустройства защитного проводника (PE) и нуля:

• C — задачи проводников выполняются одним проводником PEN,
• S — функции проводников выполняются несколькими проводящими устройствами.

Система заземления TN-C

Заземление электроустановок типа TN-C применяется в трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных электросетях. Чаще всего подобные заземлительные системы встречаются в сооружениях старой постройки. Преимущества TN-С состоят в простоте и доступности системы. Однако уровень безопасности системы оставляет желать лучшего. Поэтому в современных зданиях TN-C не используется.

Система заземления TN-C-S

Защитное заземление электроустановок TN-C-S чаще всего применяется при проведении реконструкций старых электросетей с объединенными рабочими и защитными проводниками на вводе. Таким образом, чтобы установить в здании систему TN-C-S, в нем должно существовать более старое заземление — TN-C-S. Усовершенствованная система также отличается простотой установки и эксплуатации, но при этом более надежна.

Система заземления TN-S

В TN-S рабочие и нулевые проводники располагаются по отдельности. При этом нуль (PE) объединяет все токоведущие элементы электрической установки. Во избежание повторного заземления обустраивают трансформаторную подстанцию с основным заземлением. Достоинствами TN-S считаются небольшая длина проводника от кабельного входа в установку до системы заземления, а также низкая вероятность электромагнитных помех.

Система заземления TT

Данный тип заземления характерен тем, что все токоведущие компоненты имеют непосредственный контакт с землей. При этом заземлители установки электрически не связаны с заземлителем нейтрали электроподстанции.

Система заземления IT

Характерная особенность заземления IT — изолированность нейтрали от грунта или ее заземления через элементы с высоким сопротивлением. В результате такого решения удается значительно уменьшить воздействие тока утечки на корпус. IT применяют в строениях, работающих в условиях жестких требований по электробезопасности.

Повторное заземление на вводе в здание

Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России, г. МоскваПУЭ, п. 1.7.55 Для заземления в электроустановках разных назначений и напряжений, территориально сближенных, следует, как правило, применять одно общее заземляющее устройство. Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или разных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок: защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, условиям режимов работы сетей, защиты электрооборудования от перенапряжения и т. д. в течение всего периода эксплуатации. В первую очередь должны быть соблюдены требования, предъявляемые к защитному заземлению. Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими. При выполнении отдельного (независимого) заземлителя для рабочего заземления по условиям работы информационного или другого чувствительного к воздействию помех оборудования должны быть приняты специальные меры защиты от поражения электрическим током, исключающие одновременное прикосновение к частям, которые могут оказаться под опас-ной разностью потенциалов при повреждении изоляции. Для объединения заземляющих устройств разных электроустановок в одно общее заземляющее устройство могут быть использованы естественные и искусственные заземляющие проводники. Их число должно быть не менее двух.

Вопрос 1. Как понимать термин «территориально сближенных»?

ОТВЕТ. К «территориально сближенным» (отдельным) следует относить заземляющие устройства, которые расположены на таком расстоянии друг от друга, что между ними отсутствует зона нулевого потенциала. При наличии между заземляющими устройствами зоны нулевого потенциала такие заземляющие устройства обозначаются как «независимые».

Вопрос 2. Какие специальные меры должны быть приняты для защиты от поражения электрическим током, исключающие одновременное прикосновение к частям, которые могут оказаться под опасной разностью потенциалов при повреждении изоляции?

ОТВЕТ. В качестве специальных мер могут быть использованы, например, питание от разделительного трансформатора, применение двойной изоляции. В установках информационных технологий могут быть применены другие меры.

ПУЭ, п. 1.7.57 Электроустановки до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы ТN. Для защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания в соответствии с 1.7.78 -1.7.79. Требования к выбору систем ТN-С, ТN-S, ТN-С-S для конкретных электроустановок приведены в соответствующих главах Правил.

Вопрос 1. Каким образом выбирать необходимую систему, если в ПУЭ отсутствуют указания для конкретных видов установок?

ОТВЕТ. Если отсутствуют указания в главах ПУЭ или в других нормативных документах, выбор системы для конкретных видов электроустановок следует производить при проектировании. Предпочтительным является применение системы TN-C-S. В помещениях, в которых постоянно находится неквалифицированный персонал, следует использовать раздельные РЕ– и N-проводники. PEN-проводник может применяться в той части электроустановки, которая доступна только квалифицированному персоналу.

ПУЭ, п. 1.7.59 Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухо-заземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:

Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности (Часть 4)

Раздел 1. Общие правила

(Меры защиты от прямого и косвенного прикосновений)

ПУЭ 1.7.73. Сверхнизкое (малое) напряжение (СНН) в электроустановках напряжением до 1 кВ может быть применено для защиты от поражения электрическим током при прямом и/или косвенном прикосновениях в сочетании с защитным электрическим разделением цепей или в сочетании с автоматическим отключением питания.

В качестве источника питания цепей СНН в обоих случаях следует применять безопасный разделительный трансформатор в соответствии с ГОСТ 30030 «Трансформаторы разделительные и безопасные разделительные трансформаторы» или другой источник СНН, обеспечивающий равноценную степень безопасности.

Токоведущие части цепей СНН должны быть электрически отделены от других цепей так, чтобы обеспечивалось электрическое разделение, равноценное разделению между первичной и вторичной обмотками разделительного трансформатора.

Проводники цепей СНН, как правило, должны быть проложены отдельно от проводников более высоких напряжений и защитных проводников, либо отделены от них заземленным металлическим экраном (оболочкой), либо заключены в неметаллическую оболочку дополнительно к основной изоляции.

Вилки и розетки штепсельных соединителей в цепях СНН не должны допускать подключение к розеткам и вилкам других напряжений.

Штепсельные розетки должны быть без защитного контакта.

При значениях СНН выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока должна быть также выполнена защита от прямого прикосновения при помощи ограждений или оболочек или изоляции, соответствующей испытательному напряжению 500 В переменного тока в течение 1 мин.

1.7.74. При применении СНН в сочетании с электрическим разделением цепей открытые проводящие части не должны быть преднамеренно присоединены к заземлителю, защитным проводникам или открытым проводящим частям других цепей и к сторонним проводящим частям, кроме случая, когда соединение сторонних проводящих частей с электрооборудованием необходимо, а напряжение на этих частях не может превысить значение СНН.

СНН в сочетании с электрическим разделением цепей следует применять, когда при помощи СНН необходимо обеспечить защиту от поражения электрическим током при повреждении изоляции не только в цепи СНН, но и при повреждении изоляции в других цепях, например, в цепи, питающей источник.

При применении СНН в сочетании с автоматическим отключением питания один из выводов источника СНН и его корпус должны быть присоединены к защитному проводнику цепи, питающей источник.

1.7.75. В случаях, когда в электроустановке применено электрооборудование с наибольшим рабочим (функциональным) напряжением, не превышающим 50 В переменного или 120 В постоянного тока, такое напряжение может быть использовано в качестве меры защиты от прямого и косвенного прикосновения, если при этом соблюдены требования 1.7.73. – 1.7.74.

Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности

Ваш Удобный дом

Обслуживание

Следует отметить, что эксплуатация электроустановок должна осуществляться в соответствии с требованиями правил. Поэтому к обслуживанию электроустановок могут привлекаться только специально обученные работники, которые прошли проверку знаний по электробезопасности. Они обязаны производить периодический осмотр оборудования, техническое обслуживание, плановые и внеочередные ремонты, испытания электрооборудования и прочие манипуляции. При этом электротехнический персонал, обслуживающий электроустановки обязан заполнять соответствующие документы о проведении тех или иных видов работ.

Для постоянного контроля за рабочими режимами на практике применяется оперативное обслуживание действующих электроустановок. При этом осуществляется работа по выполнению коммутационных операций, осмотру устройств, допуску ремонтного и оперативного персонала. Фиксируются различные режимы работы, контролируется соответствие схем электроснабжения.

Технические требования к организации заземления электроустановок

УЗ используют для защиты людей и оборудования от разрушительного действия электрического тока. Безопасность обеспечивается путем соединения защищаемых корпусов электроустановок с землей. Работы по организации заземляющих сетей регламентируются положениями ГОСТ 12.1.030-81, согласно которым защитное заземление электроустановки следует выполнять при следующих параметрах:

• при значениях номинального напряжения 380 B и более переменного тока и более 440 B и более постоянного тока – при любых значениях;
• при значениях номинального напряжения 42-380 B переменного тока 110-440 B. Для работ связанных с повышенной опасностью.

Правильно организованная система заземления электроустановок способна нейтрализовать избыточный потенциал любой мощности и защитить людей, оборудование и здания от воздействия электрического тока будь то скачки, вызванные включением или отключением силового оборудования или грозовое воздействие.

Принцип работы основан на разнице сопротивлений человеческого тела и УЗ. Избыточный потенциал отводится в направлении меньшего показателя, т. е. в сторону защитного контура.

Выбор естественных заземлителей

Согласно правилам устройства электроустановок, их корпуса должны быть подключены к искусственным или естественным заземлителям. В качестве естественных используют следующие металлические объекты:

• каркасы подземных металлоконструкций, имеющие непосредственный контакт с грунтом;
• защитные кожухи кабелей, проложенных под землей;
• металлические трубы, за исключением газо- и нефтепроводов;
• железнодорожные рельсы.

Контакт объекта с естественным заземлителем должен осуществляться минимум в двух местах. Преимущества этого метода в простоте, эффективности и сокращении затрат на организацию системы электробезопасности.

Нельзя выбирать в качестве естественных заземлителей следующие объекты:

• трубопроводы горючих и взрывчатых газов и жидкостей;
• трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией;
• канализационные трубопроводы;
• трубы централизованного отопления.

Сопротивление стеканию тока

Заземление работает по следующему принципу: ток, стекающий в землю через место замыкания, проходит вначале на корпус электроустановки и с него через УЗ в грунт

Очевидно, что при организации сетей заземления до 1000 Вольт, важно создать цепочку, обеспечивающую стекание избыточного заряда в землю

Значения сопротивления заземления для сетей различного назначения:

Назначение сети	Максимальное значение сопротивления, Ом
Частные дома 220, 380 Вольт	30
Промышленное оборудование	4
Источник тока при напряжении 660, 380 и 220 Вольт	2, 4, 8
Частный дом при подключении газопровода	10
Устройства защиты линий связи	2 (реже 4)
Телекоммуникационное оборудование	2 или 4

Чтобы получить показатели сопротивления, установленные нормативами, следует придерживаться типовых процедур:

• Увеличить площадь соприкосновения деталей заземляющего устройства с грунтом.
• Обеспечить качественный контакт между элементами устройства и соединительными шинами.
• Усилить проводимости почвы увлажнением или повышением ее солености.

Для контроля за соответствием сопротивления предписанным нормам следует проверять его уровень не реже одного раза в шесть лет.

Работа УЗ при нарушении защитной изоляции электрооборудования

Нарушение целостности защитной изоляции нередко приводит к замыканию фазы на корпус. Дальнейшее развитие событий зависит от качества системы электробезопасности. Возможны следующие варианты:

1. Заземление отсутствует, устройство защитного отключения не установлено. Самая неблагоприятная ситуация. При прикосновении к корпусу ощущается сильный удар.
2. Корпус подключен к системе заземления, УЗО отсутствует. Если ток утечки будет велик, сработает автомат и отключит питающую линию или цепочку. Этот вариант может привести к накоплению избыточного потенциала на корпусе, если сопротивление переходов и номинал предохранителей будут велики. Такая ситуация опасна для людей.
3. Заземление отсутствует, устройство защитного отключения установлено. Ток утечки вызовет срабатывание УЗО и человек успеет ощутить только слабый удар током.
4. Корпус подключен к заземлению, УЗО установлено – наиболее надежный вариант, обеспечивающий защиту людей и техники благодаря тому, что защитные устройства дополняют и отчасти дублируют друг друга. При замыкании фазы на корпус, избыточный потенциал стекает через систему заземления. Одновременно устройство защитного отключения реагирует на утечку и отключает подачу тока, исключая возможность поражения током людей. Если ток утечки значительно превышает возможности УЗО, может сработать автомат и продублировать его функцию.