• 15.05.1970

Зануление и заземление определение: Назначение заземления, отличие заземления от зануления

Содержание

Назначение заземления, отличие заземления от зануления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Отличие заземления от зануления

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током. Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

Рассмотрим пример, в котором обеспечивается защита электроустановки с помощью зануления.

Как видно из рисунка при пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание реагируют защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Рассмотренные выше примеры дают возможность сделать вывод что:


— заземление осуществляется защиту снижением напряжения прикосновения.


— зануление осуществляется защиту отключением электроустановки от сети.

Наверняка у вас возникал вопрос в каких случаях выполняют защиту заземлением, а в каких занулением. Применение в разных случаях заземления и зануления вызвано разными системами заземления электроустановок. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются пять систем заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Зануление используют в качестве защиты в таких системах, в которых присутствует PEN, PE или N проводник. Это сети с глухо заземленной нейтралью, TN-C, TN-S и TN-C-S.

Заземление применяют в электроустановках с системами заземления TT и IT.

Рассмотренные выше способы заземления и зануления больше подходят для применения в промышленных электроустановках на производстве. Более детально рассмотреть подключение и монтаж заземления для бытовых электроустановок можно здесь: заземление в квартире и заземление в частном доме.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

определение, в чем разница, видео

Любая действующая система энергоснабжения должна гарантировать высокий уровень безопасности при работе с подключённым к ней оборудованием. Для чего в её составе предусматривается специальная конструкция (она называется заземляющим устройством или ЗУ). Благодаря этому, высокий потенциал в аварийной ситуации снижается до безопасного уровня. В отсутствии условий получения эффекта от заземлителя допускается применение защитного зануления, которое может рассматриваться как заземление на ноль.

Понятие зануления

Схема подсоединения потребителя к типовой трёхфазной сети

Согласно ПУЭ оно рассматривается как преднамеренное соединение металлического корпуса электроприбора с нейтралью питающей сети для предупреждения поражения человека опасным напряжением. Чтобы лучше понять, что это такое зануление – сначала нужно разобраться со схемой подсоединения потребителя к типовой трёхфазной сети или подключения 380 вольт (фото справа). Из неё следует, что каждая фаза подключается к нагрузке через защитное устройство (автомат А1 или предохранитель).

Принцип действия такой схемы состоит в следующем:

  • При замыкании фазы «В» на корпус К1 электроустановки (из-за износа изоляции, например) за счёт соединения с рабочим нулём PEN ток Iкз короткого замыкания в цепи возрастает.
  • В результате срабатывает автомат А1, отключающий эту фазу от нагрузки.

Таким образом, идея зануления с помощью провода ЗП1 состоит в том, чтобы превратить попадание одной фазы на корпус электроприбора в простейшее короткое замыкание на шину PEN или N.

Чем отличается заземление от зануления

Для того чтобы понять, чем же отличается заземление от зануления – потребуется вспомнить, что представляет собой первое из сравниваемых понятий. Известно, что

защита заземлением – это преднамеренное соединение корпуса оборудования, которое вследствие пробоя изоляции может оказаться под высоким напряжением, с простой металлической конструкцией, погруженной в землю (фото слева).

Такое сооружение называется заземляющим контуром (ЗК), наличие которого на любом объекте обеспечивает высокий уровень необходимой защиты.

При рассмотрении, в чем разница заземления и зануления необходимо учитывать следующие их особенности:

  • Для того чтобы заземлить от нуля корпус оборудования потребуется специальный контур, в то время как для обустройства зануляющей цепи в нём нет необходимости.
  • В системе заземления предусматривается отдельный провод, соединяющий защищаемую конструкцию с ЗУ (при этом проводник зануления пробрасывается из той же точки, но только до входной шины).
  • При замыкании через ноль безопасность обеспечивается отключением данной фазы от питающей сети, тогда как при заземлении опасное напряжение снижается до минимального уровня.

В многоквартирных домах условия для обустройства надёжной «земли», как правило, отсутствуют. Именно поэтому в городских квартирах зануление – единственно возможный вариант защиты от опасного потенциала (наряду с нередко используемым УЗО).

Обратите внимание: Все эти способы защиты обеспечивают гарантированное отключение питающей цепи от нагрузки или снижения потенциала на ней.

Разница между заземлением и занулением проявляется в том, что в первом случае отключение питающей цепи происходит за счет стекания опасного тока в землю, а во втором – в результате превышения токовой уставки в автомате. В УЗО, по определению, защита срабатывает из-за появления утечек через тело человека, прикоснувшегося к корпусу неисправного оборудования.

Схема заземления и зануления

Что надёжнее

Сравнивая заземление и зануление по надежности и ответить на вопрос что лучше, необходимо исходить из их назначения, а также из следующих соображений:

  1. Эффективность каждого из этих видов защиты зависит от конкретных условий их применения.
  2. В соответствии с требованиями ПУЭ зануление применяется лишь в тех случаях, когда нет возможности сделать качественное заземление (этим они и отличаются, по сути).
  3. Поскольку скорость срабатывания включенного в фазную цепь автомата или предохранителя не очень высока – зануление считается менее надежным, чем мгновенно срабатывающее УЗО или работающее постоянно заземление.

Еще одним существенным отличием заземления от зануления, заметно снижающим надежность последнего, является зависимость аварийного тока от точки пробоя изоляции на корпус устройства. Если это случается, например в самом начале обмотки электродвигателя, то ток в цепи будет максимальным и защита сработает чётко.

Схема работы системы зануления при пробое изоляции (рисунок слева). Схема поражения человека электрическим током без системы зануления и заземления (рисунок справа)

В случае, когда пробой изоляции окажется ближе к нулевому рабочему проводнику – разность напряжений между точкой замыкания и проводом PEN окажется равной нулю. Вследствие этого оно может не сработать совсем. Именно поэтому защитное зануление используется чаще всего как вынужденная мера, к которой прибегают в отсутствии возможности обустроить надежное заземление (в многоквартирных домах старой застройки, например).

При рассмотрении вопроса о том, как сделать защиту в частном доме, последний решается намного проще. В данном случае все условия для обустройства полноценного заземления электроустановок и электроприборов налицо, защитный контур можно сделать под окном в огороде, например. Последующие действия сводятся к простому соединению ЗК посредством толстого медного проводника с главной заземляющей шиной вводного щитка.

В заключение отметим, что заземление и зануление – это различные подходы к одному и тому же техническому решению, обеспечивающему надежную защиту человека от поражения электрическим током. Выбор того, что лучше, зависит от целого ряда причин, определяемых условиями эксплуатации защищаемого оборудования, а также от преследуемых целей.

Предлагаем Вам ознакомиться с видео о том, чем отличается заземление от зануления.

в чем разница и что лучше

Наверняка каждый электрик-новичок слышал о таком способе защиты от поражения током, как заземлении электроприборов. Монтаж трехпроводной электросети является обязательным условием при строительстве современного дома. Но что делать, если Вы живете в старой квартире, в которой при строительстве еще не применялась такая система защиты? В этом случае нужно сделать так называемое зануление электропроводки. О том, что собой представляют обе системы и в чем разница зануления и заземления, читайте далее!

Основные отличия

Как первая, так и вторая система защиты выполняет одну и ту же функцию – защита человека от поражения электричеством при прикосновении к оголенному проводу либо электроприбору, на котором происходит утечка тока. Разница лишь в том, что защитное зануление провоцирует моментальное отключение электроэнергии при опасном контакте человека и провода, а заземление мгновенно отводит опасное напряжение на землю. Так же оно вызывает снижение напряжения занулённых металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли. Это и есть их общее отличие друг от друга, если говорить в двух словах.

Если рассматривать вопрос более подробно, то нужно остановиться на том, какой принцип действия у каждого варианта защиты, на основании чего сразу же будет видна разница альтернативных вариантов. Заземление работает следующим образом: к корпусу опасных электроприборов и бытовой техники подключается заземляющий провод, который идет на заземляющую шину в распределительном щитке. Оттуда общий заземляющий проводник выходит к главному заземляющему контуру – металлической конструкции, вкопанной в землю рядом с домом (как показано на фото). Если произойдет пробой тока на корпус прибора либо контакт с оголенной токоведущей жилой, опасность минует человека.

Что касается зануления, оно собой представляет соединение корпуса электроприбора с нейтральным проводом сети – нулем. В результате образуется замкнутый контур, как показано на схеме ниже. При возникновении опасной ситуации произойдет короткое замыкание и автоматические выключатели на вводном щитке моментально отключат электроэнергию.

Наглядно увидеть разницу между занулением и заземлением Вы можете на данной схеме:

Надеемся, теперь Вам стало понятно, чем отличаются обе защитные системы и что не менее важно – как они работают. Рекомендуем также просмотреть разницу между ними на наглядном видео примере:

Отличие альтернативных вариантов

Что лучше?

Чтобы Вы полностью усвоили материал, для начала предоставим отличия в использовании каждой системы, на основании чего и сделаем собственный вывод.

  • Заземление дома можно запросто сделать своими руками, имея под рукой сварочный аппарат и немного металла. В то же время для создания зануления требуются определенные знания, связанные с расчетами и выбором оптимальной точки подключения провода к нейтрали.
  • Проводник, обеспечивающий указанные соединения зануляемых частей с глухозаземлённой нейтралью источника называется нулевым защитным проводником.
  • Нулевой защитный проводник отличается от нулевого рабочего проводника, который также соединён с глухозаземлённой нейтральной точкой источника. Он предназначается для электроснабжения источника.
  • Если произойдет обрыв нулевого провода в распределительном щитке, система зануления не будет работать, и Вы можете стать жертвой поражения электрическим током. В этом плане с системой защитного заземления проще, т.к. в отличие от нуля провод PE не отгорает и практически не отваливается, если хотя бы раз в год подтягивать клемму. Хотя насчет этого можно сказать, что контур «земли» из-за того, что находится на улице, также может со временем повредиться, особенно в местах сварки электродов. Опять-таки, если Вы делаете ежегодную ревизию, проблем не будет.

Исходя из этого, можно сделать такой вывод – правильное заземление в частном доме не сложно сделать своими руками и к тому же такая система более долговечная, а значит и безопасная. Что касается зануления, для его создания нужен вызов мастера и в то же время более частый осмотр целостности нулевого провода, что является огромным минусом при сравнении отличий. Такой вариант не рекомендуется использовать, лучше подключить УЗО для защиты. Надеемся, что теперь Вы поняли, в чем разница зануления и заземления, как работают обе системы и какая более эффективная для дома и квартиры.

Отличительные признаки – часть 1

Отличительные признаки – часть 2

Похожие материалы:

Разница между заземлением и занулением

Заземление и зануление служат для предотвращения ударов электрического тока. Но между занулением и заземлением есть существенная разница, которая заключается не только в способе установки.

 Разница зануления и заземления. Суть защитных установок

Заземление и зануление отличаются друг от друга по принципу работы:

  • заземление применяется для сетей с изолированной нейтралью. Необходимо, для того чтобы снизить напряжение
  • зануление применяется там, где установлена глухозаземленная нейтраль. Это нужно для того, чтобы срабатывали автоматические выключатели при попадании тока в нетоковедущую часть устройства. Представляет собой соединенные части из металла, которые не находятся под напряжением

Чтобы лучше разобраться в работе этих защитных систем и понять разницу между ними, нужно поговорить о каждом из них отдельно.

Принцип работы заземления, виды систем заземления

Заземляющее устройство образуется заземлителем с проводником или системой проводников. Они соединяют между собой токопроводящие участки приборов и землю. Выделяют три вида систем заземления:

  • рабочие – поддерживают установленный режим работы установок в нормальных и аварийных ситуациях
  • защитные – защищают людей и животных от удара током после повреждения фазных проводов
  • грозозащитные – с их помощью заземляют молниеотводы

Заземлители бывают естественные (трубопроводы, обсадные трубы, но ни в коем случае не отопительные и водопроводные трубы) и искусственные (специально сооруженные конструкции, к которым относится уголковая сталь, стальные стержни).

Заземления классифицируются по количеству рабочих и защитных проводников:

  • TN-C – в наше время применяется все реже и встречается только в старых постройках; предназначались для трехфазных четырехпроводных сетей. Данная система не обеспечивает нужной безопасности
  • TN-C-S – к такой системе переходят от TN-C тогда, когда в старой постройке планируется установка новой техники, в частности компьютерной. Уровень необходимой безопасности довольно высок
  • TN-S – нулевой и рабочий проводники прокладывают отдельно, соединив токопроводящие части электрической установки
  • TT – в этой системе с землей связаны открытые токоведущие участки
  • IT – в отличие от TT изолирована от земли, благодаря чему утечка тока снижается максимально

Принцип работы зануления

Если дополнительно установить к занулению УЗО, это приведет к выключению одного из элементов, действующих наиболее быстро, или одновременному срабатыванию двух устройств. Нулевой провод всегда должен находиться в исправности. В случае если этот провод оборвется, в зануленных корпусах возрастет напряжение. Поэтому монтаж выключателей в нулевой провод запрещен.

В чем разница между занулением и заземлением

Основная разница заземления и зануления – то, что в заземлении уровень безопасности обеспечивается снижением напряжения тока, которое происходит очень быстро, а в занулении – от отключения поврежденного участка электрической сети. Поэтому заземление безопаснее и надежнее зануления. Также разница между заземлением и занулением состоит в том, что монтаж зануления – более тонкая и сложная работа, в то время как для установки заземления не требуется иметь особые навыки.

Как произвести монтаж заземления или зануления, можно увидеть на видео. Также в видео более подробно рассказано о разнице между занулением и заземлением.

Что такое зануление?

 

1. Описание

Сегодня нашу жизнь трудно представить без ежедневной эксплуатации всевозможных электрических приборов. Однако, практическое использование тока небезопасно без защитных систем. Возможны случаи, когда защитные устройства (пробки, автоматы и др.) могут не сработать, в результате чего происходит повреждение внутренней изоляции и возникает повышенное напряжение на металлическом корпусе оборудования. Для защиты человека от возможного поражения электрическим током в процессе эксплуатации электроприборов и бытовой техники, разработаны всевозможные защитные мероприятия, к числу которых относится и зануление. Данная статья написана с целью объяснить читателю, в чём заключается особенность зануления, как способа защиты электросетей, в каких случаях применятся и чем отличается от защитного заземления.

Зануление используют для обеспечения электробезопасности систем с PEN, PE или N проводниками. К ним относят сети с глухозаземленной нейтралью: TN-C, TN-S и TN-C-S. Основное различие в организации зануления для указанных систем состоит в схеме соединения нулевых защитных и рабочих проводников.

Система зануления TN-C

Система зануления TN-C на сегодняшний день относится к устаревшей, так как преобладает в зданиях старого жилого фонда. Для нее характерно наличие совмещенного по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводника PEN. Используется для электроснабжения в трехфазных сетях. Запрещена для групповых и распределительных однофазных сетей. Данная система достаточно проста в организации, однако не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности, что делает невозможным ее применение при строительстве новых зданий.

Система зануления TN-C-S

Представляет собой улучшенный вариант системы зануления TN-C для обеспечения электробезопасности в однофазных сетях. В точке разветвления трёхфазной линии на однофазные совмещенный PEN-проводник разделяют на PE- и N-проводники, подводя их к однофазным потребителям. Данная система зануления, при относительно небольшом удорожании, отличается более высоким уровнем безопасности.

Система зануления TN-S

Считается наиболее совершенной и безопасной схемой зануления. Принцип действия основан на разделении по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. К нулевому защитному проводнику PE присоединяют все металлические элементы электроустановки. Во избежание повторного заземления устраивают трансформаторную подстанцию, имеющую основное заземление.

Электробезопасность при занулении

Используя схему защитного зануления важно учитывать, что ток при коротком замыкании должен достигать значения, достаточного для срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя или плавления вставки предохранителя. В противном случае ток замыкания свободно будет протекать по электрической цепи, что приведет к увеличению падения напряжения на каждом элементе электрической цепи и на всех зануленных элементах электроустановки до величины, при которой вероятность поражения током от корпуса прибора многократно возрастет. Получается, что надежность системы зануления определяется по большей части надежностью используемого нулевого защитного проводника, к которому соответственно предъявляют повышенные требования см. пункты 1.7.121 – 1.7.126 ПУЭ-7. Тщательно проложенный нулевой провод должен отличаться окраской в виде желтых полос по зеленому фону. Кроме того, необходимо постоянно осуществлять контроль за исправностью его состояния. К нулевому проводу запрещается монтировать средства защиты электроустановок, которые при срабатывании могут привести к его повреждению. Соединения нулевых проводов между собой и с металлическими элементами электроустановки, доступными для прикосновения пользователям, должны гарантировать надежный контакт и иметь возможность для осмотра см. пункт 1.7.39, 1.7.40 ПУЭ-7. Значение сопротивления в болтовом соединении с частями электроустановки не должно превышать 0,1 Ом. Контроль за сопротивлением петли “фаза-нуль» осуществляют на этапе приемо-сдаточных работ, при капитальном ремонте и реконструкции сети, а так же в установленные в нормативно-технической документации сроки. Измерения в отключенной электроустановке проводят с помощью вольтметра-амперметра. Кроме того, постоянному контролю подлежит значение сопротивления заземления нейтрали и повторных заземлителей, зависимость времени действия автоматических устройств защиты от тока короткого замыкания.

Для уменьшения удара током, в случае обрыва нулевого провода, рекомендуют выполнять повторные заземления сопротивлением не более 30 Ом через каждые 200 м линии и опор, для чего преимущественно используют естественные заземлители.

2. Нормирование зануления

Технические требования к организации систем защитного зануления определены следующими документами:

  • Правила устройства электроустановок (ПУЭ), глава 1.7,
  • ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (пункт 543),
  • ГОСТ 12.1.030-81 (пункт 7).

Механизм зануления основан на автоматическом отключении поврежденного участка сети, время которого не должно превышать значений согласно пункту 1.7.79 ПУЭ-7.

Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN






Номинальное фазное напряжение Uo, В Время отключения, с
127 0,8
220 0,4
380 0,2
более 380 0,1

 

Нулевой рабочий и защитный проводники должны обладать сопротивлением, достаточным для срабатывания защиты. Активные и индуктивные сопротивления проводников образуют полное сопротивление петли «фаза-ноль». Активные сопротивления проводников зависят от их длины, удельного сопротивления материала и сечения. Индуктивные сопротивления различают для проводников из меди и стали. В стальном проводе они находятся в обратной зависимости от плотности тока и отношения периметра к площади сечения проводника. Индуктивные сопротивления стальных проводников выше, чем медных. В пункте 1.7.126 ПУЭ-7 установлены наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников для случаев, когда они изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Сечения защитных проводников из других материалов должны быть эквивалентны по проводимости приведенным.

Наименьшие сечения защитных проводников





Сечение фазных проводников, мм2 Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S ≤ 16 S
16 < S ≤ 35 16
S > 35 S/2

 

Двухпроводная линия, состоящая из рабочего и защитного проводников, образует один большой виток, сопротивление взаимоиндукции которого (рекомендуемое значение для расчётов — 0,6 Ом/км) зависит от длины линии, диаметра проводов и расстояния между ними. Сопротивление заземления нейтрали источника питания не должно превышать 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока см. пункт 1.7.101 ПУЭ-7. Увеличение тока короткого замыкания достигают путем понижения сопротивления трансформатора и петли, для чего используют схему треугольник-звезда. Обмотки мощных трансформаторов и так имеют не большое сопротивление. Меньшее сопротивление линий зануления достигают выполняя их короткими и простыми, увеличивая сечение проводников, заменяя стальные проводники на изготовленные из цветных металлов с малым индуктивным сопротивлением. Наибольшее сопротивление нулевого защитного провода не должно превышать удвоенного сопротивления фазного провода. Сокращая расстояние между ними, снижают внешнее индуктивное сопротивление. Уменьшение сопротивления повторных заземлителей и приближение их к узлам нагрузки, способствует понижению силы тока на зануленных частях оборудования. Соединение с нулевым проводником всех заземленных металлические конструкций здания повышает потенциал поверхности пола, на котором стоит человек, и тем самым значительно снижает напряжение его прикосновения до величины, примерно равной от 0,1 до 0,01 Uз.

3. Применение зануления

Зануление выполняют на промышленных объектах, часто с расположенным в здании источником питания (генератором или трансформатором), для обеспечения безопасности эксплуатации электроустановок различного назначения и повышения помехоустойчивости при их работе. Согласно требованиям пункта 1.7.101 ПЭУ-7 зануление электроустановок следует выполнять: — при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех электроустановках; — при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках. Все электрооборудование промышленных объектов выводят на общий контур заземления и соединяют между собой металлической заземляющей шиной. Полный перечень частей, подлежащих занулению, представлен в главе 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ-7). Там же приведен список электрооборудования, преднамеренное зануление которого не требуется. Для электрозащиты объектов жилого фонда зануления практически не применяют. В новостройках заземление организованно централизованно. Современные электроприборы имеют вилку с тремя контактами. Один из контактов подключен к корпусу. Заземление для отдельно взятой квартиры состоит в присоединении к заземлителям корпусов и частей бытовых приборов. Потребность в занулении в таком случае отпадает. Дома старого жилого фонда, как правило, подключенные по системе TNC, могут и вовсе не иметь заземления. Модернизацией электросетей подобных домов должна заниматься специализированная электротехническая компания. Однако, зачастую сами жильцы таких домов прибегают к обустройству запрещенного в данном случае зануления, что является совсем не безопасным способом электрозащиты для жилого сектора. Требования к организации системы защитного зануления, как уже говорилось, определены в нормативных документах. Однако в процессе реализации данного способа защиты электросетей, нередко допускаются ошибки, препятствующие его прямому назначению. Ошибочно мнение о том, что лучше выполнять заземление на отдельный от нулевого проводника контур, ввиду отсутствия сопротивление длинного PEN-проводника от электроприбора до заземлителя подстанции. Однако на деле, сопротивление заземления оказывается гораздо большим, чем у длинного провода. При попадании фазы на заземлённый указанным способом корпус установки, ток замыкания может быть недостаточным для срабатывания автоматических средств защиты электросети. В данном случае напряжение на корпусе достигает опасной для пользователя величины. Даже при применении автоматического выключателя небольшого номинала, не удается обеспечить требуемое ПУЭ время автоматического отключения повреждённой линии от сети.

4. Отличие зануления от заземления

По своему назначению заземление и зануление во многом похожи – обеспечивают защиту пользователя электроустановки от поражения электрическим током. Однако способы и принцип организации такой защиты различны. Обеспечение электробезопасности сетей с использованием системы зануления подробно рассмотрено в предыдущих разделах статьи. Действие защитного заземления основано на принудительном соединении электроустановок с землей с целью снижения напряжения прикосновения до безопасной величины. Избыточный ток, поступающий на корпус электроустановки, отводится напрямую в землю (по заземляющей части). В качестве заземлителя устанавливают заземляющий контур треугольной конфигурации, сопротивление которого должно быть меньше, чем на остальных участках цепи. Отличие зануления от заземления состоит в следующем:

  • в способе обеспечения защиты электрических сетей: заземление -снижает напряжение прикосновения, зануление — отключает поврежденную электроустановку от сети, что практически исключает удар током и, с этой точки зрения, является более эффективным средством защиты для использования на промышленных предприятиях. Однако, если говорить о надежности защиты в процессе эксплуатации, то зануление уступает заземлению по причине большей вероятности повреждения целостности нулевого провода и возможного изменения сопротивления петли «фаза-нуль».
  • системами применения: заземление используют исключительно для защиты сетей с изолированной нейтралью (системы TT и IT), зануление — в сетях с глухо заземленной нейтралью TN-C, TN-S и TN-C-S, где присутствует PEN, PE или N проводники.
  • по типу обустройства: с точки зрения простоты и доступности обустройства, зануление представляет собой более сложный и трудоемкий способ защиты, требующий технических знаний и навыков для правильного определения способа и средней точки зануления. В случае защитного заземления соединяют отдельные детали токоприемника с землей, для чего достаточно применение инструкций к электроприборам.

5. Заключение

Роль зануления при работе с электроустановками на промышленных предприятиях трудно переоценить. Отключая поврежденную установку от сети в случае пробоя изоляции, зануление выступает надежным способом защиты человека от возможного поражения электрическим током. Для эффективного обеспечения электробезопасности, необходимо строгое соответствие конструкции элементов системы зануления рассмотренным нормативам, а так же тщательный и постоянный контроль за их состоянием. Использование зануления или заземления зависит от необходимого способа обеспечения защиты различных систем электрических сетей.


Смотрите также:

Смотрите также:

Заземление и зануление электроустановок | Novation.by


Заземление электроустановки — это обеспечение электробезопасности путём целенаправленной электрической связи корпуса устройства с «землёй». Защита делится на два варианта: заземление и зануление. Их общей целью является нейтрализация вредного для человека при касании воздействия электрического тока, если оборудование на корпусе или же в любой другой доступной точке пробило на опасное напряжение.

Заземление


Суть защитного заземления в обеспечении безопасной эксплуатации электрооборудования путём соединения его защищаемой части с соответствующим устройством — «землёй». Если на внешнем кожухе установки или любой другой её детали внезапно окажется электрический потенциал, вред для человека будет сведён к минимуму. Главная характеристика заземляющего устройства — его сопротивление, качество защиты улучшается с его понижением. Заземление можно разделить на две основные детали — заземлитель и проводящие соединители, обеспечивающие контакт с заземляемой деталью. Областью использования защитного заземления являются трёхфазные сети, нейтраль в которых изолирована.


Защитное заземление действует на основе серьёзного уменьшения разности потенциалов между деталью, на которую пробило напряжение (корпус и т.д.), и землёй, вплоть до безопасного для человека уровня. Если заземление отсутствует, контакт с опасным местом электроустановки является непосредственным контактом с фазой. У возникающего электрического тока нет иных путей, кроме тела человека. При низком электрическом сопротивлении надетой обуви, самого пола и наличии изолированности проводов от «земли» величина тока окажется недопустимой для пострадавшего. Если организация работы по охране труда была выполнена грамотно и проблемная деталь имеет защитное заземление, то даже в случае больших значений воздействующего напряжения, оно не вызовет серьёзных последствий для организма. Согласно закону Ома, сила тока будет обратно пропорциональна сопротивлению. При наличии двух параллельных цепей — человеческого тела и заземляющего контура, при равном значении исходного напряжения (фаза), сила проходящего тока будет тем выше, чем меньше сопротивление цепи. Сконструированное с учётом обеспечения минимального сопротивления защитное заземление примет на себя основной электрический ток, обезопасив имеющего значительно более высокое сопротивление человека.

Два типа заземления


Заземлители делятся на два типа — естественные и искусственные. Если для заземления используются уже существовавшие при постройке здания металлические конструкции (трубы, арматура и т.п.), заземлитель называют естественным. Когда стальные стержни, уголки или трубы специально забивают или закапывают в землю, конструкция является искусственной. В целях повышения безопасности длина искусственного заземлителя не может быть меньше 2.5 м., а улучшая защиту, металлические фрагменты комбинируют путём сварки стальными накладками или проволокой. Чтобы обеспечить электрический контакт между заземляемым прибором и заземлителем, принято использовать шины, выполненные из меди или стали. Заземляющие проводники крепят к корпусу оборудования при помощи сварки или с использованием надёжного резьбового соединения. Обязательная защита с использованием технологии заземления требуется для трансформаторов, электрических шкафов и щитов, а также большинства промышленных и некоторых бытовых приборов и механизмов.


Хотя защитное заземление в большой степени уменьшает риск для человека, оно не ликвидирует его полностью. Потенциальная проблема в наличии своего собственного сопротивления у заземлителя, соединительных проводов и даже земли. Если изоляция нарушена, замыкающий ток проделает путь от заземляемой детали до земли, и на каждом этапе имеющееся сопротивление создаст дополнительную разность потенциалов. Итоговое суммарное напряжение будет значительно ниже общепринятых в России 220 В, однако всё ещё может составлять небезопасные для человека значения. Чтобы снизить суммарное напряжение надо уменьшить сопротивление заземлителя относительно финальной точки — земли. Общепринятой практикой является увеличение количества искусственных заземлителей.

Зануление


Вторым видом защиты от удара током при пробое на корпус является защитное зануление. Оно заключается в целенаправленном соединении частей электрического прибора, потенциально могущих оказаться под фазой, с заземленным выводом источника переменного или с аналогичной средней точкой в сетях постоянного тока. Тем самым пробой любой фазы на корпус оборудования переводится в короткое замыкание с заземлённым нулём. Протекающий при защитном занулении ток в разы больше, чем в случае заземления. Поэтому основной целью создания защитного зануления является быстрое прекращение работы и полное обесточивание сломанного устройства в принципе.


Нулевой проводник бывает рабочим и защитным. Рабочий проводник предназначен для полноценного питания электроустановки, поэтому не отличается от других носителей по толщине и качеству изоляции, материалу и сечению провода. Защитный проводник имеет целью всего лишь создание в краткий период времени короткого замыкания очень высокого тока, который позволит сработать защите и оперативно обесточить неисправное устройство. В качестве нулевого защитного провода часто выступают используемые при прокладывании проводки стальные трубы или нулевые провода без дополнительных деталей (выключателей и предохранителей). Равно как и заземление, зануление не может полностью защитить человека от воздействия электричества при непосредственном контакте с находящимся под фазой элементом конструкции. Если обеспечение электробезопасности в помещении требует повышенного внимания, строго необходимо комбинировать зануление с другими мерами защиты — выравниванием потенциала и защитным отключением.

Что такое защитное заземление и зануление?

Для обеспечения защиты людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут по каким-либо причинам оказаться под напряжением, наряду с другими средствами применяются защитное заземление и зануление.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных.

Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Следует отметить, что в техническом кодексе установившейся практики «Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний», утвержденном постановлением Министерства энергетики Республики Беларусь от 23 августа 2011 г. № 44, дается определение не только термину «заземление», но и производным от него терминам:

заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;

заземление защитное — заземление, выполненное в целях электробезопасности;

заземление функциональное (рабочее, технологическое) — заземление точки или точек системы, или установки, или электрооборудования в целях, отличных от целей электробезопасности.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение зануления — устранение опасности поражения людей током при пробое на корпус.

Принцип действия зануления — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Занулению подлежат металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые должны быть заземлены: корпуса машин, аппаратов и др. В сети с занулением корпус приемника нельзя заземлять, не присоединив его к нулевому защитному проводу.

В чем разница между соединением, заземлением и заземлением?

Соединение, заземление и заземление

Одно из самых непонятых и запутанных понятий — это разница между соединением, заземлением и заземлением. Связь — это более ясное слово по сравнению с заземлением и заземлением, но между заземлением и заземлением есть небольшая разница. Заземление и заземление — это на самом деле разные термины для выражения одной и той же концепции.

В чем разница между соединением, заземлением и заземлением?

Содержание:

Введение заземление

Заземление в системе электропроводки сети — это проводник, который обеспечивает путь с низким сопротивлением к земле для предотвращения появления опасного напряжения на оборудовании.Заземление чаще используется в стандартах Великобритании, Европы и большинства стран Содружества (IEC, IS), а термин «заземление» используется в стандартах Северной Америки (NEC, IEEE, ANSI, UL).

Мы понимаем, что заземление необходимы, и знаем, как это сделать, но у нас нет кристально четкой концепции для этого. Нам нужно понимать, что на самом деле есть две разные вещи, которые мы делаем для одной и той же цели, которую мы называем заземлением или заземлением.

Заземление — , чтобы связать наш источник электричества с землей (обычно через соединение с каким-то стержнем, вбитым в землю, или другим металлом, который имеет прямой контакт с землей).

Заземленные цепи машин должны иметь эффективный обратный путь от машин к источнику питания, чтобы функционировать должным образом (здесь через нейтраль).

Заземление задней двери распределительного щита (металлические детали)

Кроме того, нетоковедущие металлические компоненты в системе, такие как шкафы с оборудованием, корпуса и конструкционная сталь, должны быть электрически соединены и заземлены должным образом, чтобы потенциал напряжения не мог существуют между ними. Однако проблемы могут возникнуть, когда термины, такие как «соединение», «заземление» и «заземление», меняют местами или путают в определенных ситуациях.

В системе распределения питания типа TN , в США NEC (и, возможно, другое) использование: оборудование заземлено для пропускания тока повреждения и отключения защитного устройства без электризации корпуса устройства. Нейтраль — это текущий обратный путь для фазы. Эти заземляющий провод и нейтральный провод соединены вместе и заземлены на распределительном щите, а также на улице, но цель состоит в том, чтобы на заземленную землю не протекал ток, за исключением кратковременных аварийных состояний.

Здесь мы можем сказать, что заземление практически одинаковы.

Но в системе распределения питания типа TT (в Индии) нейтраль заземляется (здесь это фактически называется заземлением) в источнике распределения (на распределительном трансформаторе), а четыре провода (нейтральный и трехфазный) передаются потребителю. . На стороне потребителя все корпуса электрооборудования подключаются и заземляются в помещениях потребителя (здесь это называется Заземление).

Потребитель не имеет разрешения смешивать нейтраль с землей в своем помещении, здесь заземление отличается от практики.

В обоих вышеупомянутых случаях Заземление и Заземление используются для одной и той же цели . Попробуем разобраться в этой терминологии по очереди.

Перейти к содержанию ↑

Соединение

Соединение — это просто действие соединения двух электрических проводников . Это могут быть два провода, провод и труба или два Оборудования. Соединение должно выполняться путем соединения всех металлических частей, которые не должны пропускать ток во время нормальной работы, с приведением их к одинаковому электрическому потенциалу.

Связывание гарантирует, что эти две соединенные детали будут иметь одинаковый электрический потенциал. Это означает, что мы не сможем накапливать электроэнергию в одном оборудовании или между двумя разными устройствами. Между двумя соединенными телами не может быть тока, потому что они имеют одинаковый потенциал.

Сама склейка, ничего не защищает. Однако, если одна из этих коробок заземлена, не может быть накопления электроэнергии. Если заземленная коробка соединена с другой коробкой, другая коробка также имеет нулевой электрический потенциал.

Защищает оборудование и человека, уменьшая ток между частями оборудования при различных потенциалах.

Основная причина для связывания — безопасность персонала, поэтому кто-то, коснувшись двух частей оборудования одновременно, не получит шока, став путем выравнивания, если они окажутся под разными потенциалами. Вторая причина связана с тем, что происходит, если фазовый провод может коснуться внешней металлической части.

Соединение помогает создать обратный путь с низким сопротивлением к источнику.Это вызовет протекание большого тока, что, в свою очередь, приведет к срабатыванию выключателя.

Другими словами, соединение позволяет выключателю отключиться и тем самым устранить неисправность .

Типичное соединение

Соединение с заземлением широко используется для обеспечения всех проводников (человек, поверхность и продукт) с одинаковым электрическим потенциалом . Когда все проводники имеют одинаковый потенциал , разряд не может произойти .

Перейти к содержанию ↑

Заземление

Заземление означает , соединяющее мертвую часть (то есть часть, которая не проводит ток в нормальных условиях) с землей, например, рамы электрооборудования, корпуса, опоры и т. Д.

Цель заземления — минимизировать риск поражения электрическим током. при прикосновении к металлическим частям при наличии неисправности. Обычно для обозначения этого используется зеленый провод.

При условиях неисправности нетоковедущие металлические части электроустановки, такие как рамы, корпуса, опоры, ограждения и т. Д.может достигать высокого потенциала по отношению к земле, так что любой человек или бездомное животное, касающееся их или приближающееся к ним, будет подвергаться воздействию разности потенциалов, которая может привести к протеканию тока через тело человека или животного такой ценности, которая может оказаться фатальным.

Чтобы избежать этого, нетоковедущие металлические части электрической системы подключаются к общей массе земли с помощью системы заземления, состоящей из заземляющих проводов, чтобы безопасно отводить токи короткого замыкания на землю.

Заземление выполнено путем соединения металлической системы с землей. Обычно это достигается путем введения заземляющих стержней или других электродов глубоко внутрь земли.

Заземление предназначено для обеспечения безопасности или защиты электрического оборудования и человека путем разряда электрической энергии на землю .

Перейти к содержанию ↑

Заземление

Средство заземления , соединяющее токоведущую часть (то есть часть, которая проводит ток в нормальных условиях) с землей, например нейтраль силового трансформатора.Это сделано для защиты оборудования энергосистемы и обеспечения эффективного обратного пути от машины к источнику питания.

Например, заземление нейтральной точки трансформатора, подключенного звездой.

Заземление относится к токоведущей части системы, такой как нейтраль (трансформатора или генератора).

Из-за молнии, скачков напряжения в сети или непреднамеренного контакта с другими линиями высокого напряжения в проводах системы распределения электроэнергии может возникнуть опасно высокое напряжение.Заземление обеспечивает безопасный альтернативный путь вокруг электрической системы вашего дома, что сводит к минимуму ущерб от таких происшествий.

Обычно для обозначения этого используется черный провод.

Все электрические / электронные цепи (переменного и постоянного тока) нуждаются в опорном потенциале (ноль вольт), который называется землей, чтобы обеспечить возможность протекания тока от генератора к нагрузке. Заземление может или не может быть заземлено. При распределении электроэнергии он заземляется либо в точке распределения, либо на стороне потребителя, но не заземлен в автомобиле (например, все электрические цепи транспортных средств имеют заземление, подключенное к шасси и металлическому корпусу, которые изолированы от земли через шины).

Может существовать напряжение между нейтралью и землей из-за падения напряжения в проводке, поэтому нейтраль не обязательно должна иметь потенциал земли.

В правильно сбалансированной системе фазные токи уравновешивают друг друга, так что общий ток нейтрали также равен нулю. Для отдельных систем это невозможно полностью, но мы стремимся приблизиться к совокупности.

Эта балансировка обеспечивает максимальную эффективность вторичной обмотки распределительного трансформатора.

Перейти к содержанию ↑

Микроразница между заземлением

Нет большой разницы между заземлением и заземлением, оба значения означают « Подключение электрической цепи или устройства к земле » . Служит для различных целей, например, для отвода нежелательных токов, для обеспечения опорного напряжения для схем, в которых оно требуется, для отвода молнии от хрупкого оборудования.

Несмотря на то, что между заземлением и заземлением есть небольшая разница:

1.Разница в терминологии

В США используется термин Заземление , но в Великобритании используется термин Заземление .

2. Балансировка нагрузки и безопасности

Заземление — это источник для нежелательных токов , а также в некоторых случаях как обратный путь для основного тока. При этом заземление выполняется не для обратного пути, а только для защиты чувствительного оборудования. Это альтернативный путь с низким сопротивлением для тока.

Когда мы вынимаем нейтраль для трехфазного несимметричного соединения и отправляем ее на землю, это называется заземлением.Заземление выполняется для уравновешивания несбалансированной нагрузки. Между оборудованием и заземляющей ямой используется заземление, чтобы избежать поражения электрическим током и повреждения оборудования.

3. Защита оборудования и безопасность человека

Заземление предназначено для защиты элементов схемы при прохождении высокого напряжения из-за грозы или любых других источников, в то время как заземление является общей точкой в ​​цепи для поддержания уровней напряжения.

Земля используется для безопасности человеческого тела в условиях неисправности , в то время как заземление (как нейтральное заземление) используется для защиты оборудования .Заземление — это профилактическая мера, а заземление — это просто обратный путь.

Заземляющий провод обеспечивает обратный путь для тока короткого замыкания, когда фазный провод случайно касается заземленного объекта. Это элемент безопасности системы электропроводки, и мы никогда не ожидаем увидеть протекание тока через заземляющий проводник во время нормальной работы.

ВАЖНО: Не заземляйте нейтраль второй раз, когда она заземлена либо на распределительном трансформаторе, либо на главной сервисной панели со стороны потребителя. Заземление действует как нейтраль. Но нейтраль не может действовать как земля.

4. Нулевой потенциал системы по сравнению с нулевым потенциалом цепи

Заземление и заземление относятся к нулевому потенциалу , но система, подключенная к нулевому потенциалу, отличается от оборудования, подключенного к нулевому потенциалу. или трансформатор подключен к нулевому потенциалу, тогда это называется заземлением .

В то же время, если корпус трансформатора или генератора подключен к нулевому потенциалу, это называется заземлением .

Термин «Заземление» означает, что цепь физически соединена с землей и имеет нулевой потенциал по отношению к земле (земле), но в случае «заземления» цепь физически не подключена к земле, но ее потенциал равен нулю. (где токи алгебраически равны нулю) относительно другой точки, которая также известна как « Virtual Grounding ».

Земля с нулевым потенциалом, тогда как нейтраль может иметь некоторый потенциал. Это означает, что нейтраль не всегда имеет нулевой потенциал относительно земли.При заземлении у нас есть опорный потенциал нулевого напряжения относительно земли, в то время как при заземлении у нас есть местный опорный потенциал нулевого напряжения для цепи . Когда мы соединяем две разные цепи питания в системе распределения питания, мы хотим иметь одно и то же опорное напряжение нулевого напряжения, поэтому мы соединяем их и заземление вместе.

Это общее опорное значение может отличаться от потенциала земли.

Перейти к содержанию ↑

Незаконная практика взаимозаменяемости Назначение заземляющего провода

Нейтральный провод в сетевых соединениях является обязательным в целях безопасности.Представьте, что человек с 4-го этажа здания использует заземляющий провод (который заземлен в подвале в подвале) в качестве нейтрального для питания своих фонарей. Другой человек со 2-го этажа имеет обычную настройку и использует нейтраль для той же цели. Нейтральный провод также заземляется на уровне земли (согласно практике США нейтраль заземляется (заземляется) в здании, а согласно индийской практике она заземляется (заземляется) на распределительном трансформаторе).

Однако провод заземления (нейтральный провод) имеет гораздо более низкое электрическое сопротивление, чем провод заземления ( заземление ), что приводит к разнице электрических потенциалов (т.е.е. напряжение) между ними. Это напряжение представляет серьезную опасность для любого, кто прикасается к заземляющему проводу (металлический корпус оборудования), поскольку он может составлять несколько десятков вольт.

Вторая проблема законность . Использование заземляющего провода вместо нейтрали делает вас вором энергии, поскольку счетчик использует только фазу и нейтраль для регистрации потребления энергии. Многие потребители совершают кражу энергии, используя заземляющий провод в качестве нейтрального провода в счетчике энергии.

Перейти к содержанию ↑

Заключение

Земля — ​​это источник нежелательных токов, а также обратный путь для основного тока.При этом заземление выполняется не для обратного пути, а только для защиты чувствительного оборудования. Это альтернативный путь с низким сопротивлением для тока.

Земля используется для обеспечения безопасности человеческого тела в условиях неисправности, в то время как заземление (как нейтральное заземление) используется для защиты оборудования.

Перейти к содержанию ↑

Разница между заземлением и заземлением со сравнительной таблицей

Одно из основных различий между заземлением и заземлением состоит в том, что при заземлении токоведущая часть соединяется с землей, тогда как при заземлении нетоковедущие части соединяются с землей.Другие различия между ними объясняются ниже в виде сравнительной таблицы.

Содержание: Заземление V / S Заземление

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Заземление Заземление
Определение Токоведущая часть соединена с землей. Корпус оборудования заземлен.
Расположение Между нейтралью оборудования и землей Между корпусом оборудования и землей, расположенной под поверхностью земли.
Символ
Нулевой потенциал Нет Есть
Защита Защита оборудования энергосистемы. Защитите человека от поражения электрическим током.
Приложение Обеспечьте обратный путь к току. Он разряжает электрическую энергию на землю.
Типы Три (сплошное, резистивное и реактивное заземление) Пять (трубное, пластинчатое, стержневое заземление, заземление через отвод и ленточное заземление)
Цвет провода Черный Зеленый
Используйте для балансировки несбалансированной нагрузки. Во избежание поражения электрическим током.
Примеры Нейтраль генератора и силового трансформатора заземлена. Корпус трансформатора, генератора, двигателя и т. Д. Заземлены.

Определение заземления

При заземлении токоведущие части напрямую соединены с землей. Заземление обеспечивает обратный путь для тока утечки и, следовательно, защищает оборудование энергосистемы от повреждений.

Когда в оборудовании происходит сбой, ток во всех трех фазах оборудования становится несимметричным. Заземление отводит ток замыкания на землю и, следовательно, балансирует систему.

Заземление имеет несколько преимуществ, например, исключает перенапряжение, а также разряжает перенапряжение на землю. Заземление обеспечивает большую безопасность оборудования и повышает надежность обслуживания.

Определение заземления

«Заземление» означает соединение нетоковедущей части оборудования с землей.Когда в системе возникает неисправность, возрастает потенциал обесточенной части оборудования, и когда какой-либо человек или бродячие животные коснутся корпуса оборудования, они могут получить электрошок.

Заземление отводит ток утечки на землю и, следовательно, защищает персонал от поражения электрическим током. Он также защищает оборудование от ударов молнии и обеспечивает путь разряда для разрядника, разрядника и других устройств.

Заземление достигается путем соединения частей установки с землей с помощью заземляющего проводника или заземляющего электрода в тесном контакте с почвой, размещенной на некотором расстоянии ниже уровня земли.

Ключевые различия между заземлением и заземлением

  1. Заземление определяется как соединение нетоковедущей части, такой как корпус оборудования или кожух, с землей. При заземлении токоведущая часть, например нейтраль трансформатора, напрямую связана с землей.
  2. Для заземления используется провод черного цвета, а для заземления зеленого цвета — провод.
  3. Заземление уравновешивает несимметричную нагрузку, тогда как заземление защищает оборудование и человека от поражения электрическим током.
  4. Заземляющий провод помещается между нейтралью оборудования и землей, в то время как при заземлении заземляющий электрод помещается между корпусом оборудования и заземляющей ямой, которая находится под землей.
  5. При заземлении оборудование физически не связано с землей, и ток не равен нулю на земле, тогда как при заземлении система физически связана с землей и имеет нулевой потенциал.
  6. Заземление пропускает нежелательный ток и, следовательно, защищает электрооборудование от повреждений, в то время как заземление снижает высокий потенциал электрического оборудования, вызванный неисправностью, и, таким образом, защищает тело человека от поражения электрическим током.
  7. Заземление подразделяется на три типа. Это твердое заземление, заземление по сопротивлению и заземление по реактивному сопротивлению. Заземление может быть выполнено пятью способами: заземление трубопровода, пластинчатое заземление, стержневое заземление, заземление через отвод и ленточное заземление.

Технические характеристики заземляющих электродов

  1. Электрод заземления нельзя размещать вблизи здания, система установки которого заземлена на расстоянии более 1,5 м.
  2. Сопротивление заземляющего провода не должно быть более 1 Ом.
  3. Проволока, используемая для электрода и цепи, должна быть из одного материала.
  4. Электроды следует располагать вертикально так, чтобы они касались слоев земли.

Размер жилы не должен быть меньше 2,6 мм. 2 или половина провода, используемого для электропроводки. Для заземления используется неизолированный медный провод. Зеленая 6 THHN (провод с термопластичным покрытием с высоким тепловыделением) и медная проволока различных размеров, например 2,4,6,8 и т. Д.также используются для заземления.

Понимание различий между подключением, заземлением и заземлением

Невозможно переоценить важность подключения и заземления в коммерческих, промышленных и общественных зданиях. Заземленные цепи машин должны иметь эффективный обратный путь от машин к источнику питания для правильной работы. Кроме того, нетоковедущие металлические компоненты на объекте, такие как шкафы для оборудования, кожухи и конструкционная сталь, должны быть электрически соединены между собой, чтобы между ними не могло существовать потенциал напряжения.Выгоды для владельца здания многочисленны — максимальная защита оборудования, исключение опасности поражения электрическим током, увеличение времени безотказной работы и снижение затрат за счет отказа от дорогостоящего обслуживания оборудования. Однако проблемы могут возникнуть, когда термины, такие как «соединение», «заземление» и «заземление», меняются местами или путаются в определенных ситуациях.

Заземление — это соединение металлической системы с землей, как правило, с помощью заземляющих стержней или других подходящих заземляющих электродов. NEC запрещает заземление через изолированные заземляющие стержни как единственное средство заземления оборудования.Тем не менее, некоторые производители чувствительного оборудования фактически поощряют эту практику в своих руководствах по установке, чтобы сократить количество обращений в службу поддержки, «не обнаруженных», связанных с ошибками машины и перезагрузкой.

Иллюстрация

Понимание различий между соединением / заземлением и заземлением лучше всего проиллюстрировать на примере. Производитель литых компонентов заменял вышедшие из строя печатные платы на компьютеризированной машине с числовым программным управлением (ЧПУ).После грозы система самодиагностики машины иногда регистрировала проблему с компонентами. Машина не запускалась, задерживая дневной производственный цикл. Специалисты завода по электронике выявили и заменили вышедшие из строя печатные платы, а затем вернули станок с ЧПУ в работу. Однако ремонт и производственные потери в каждом случае обходились в тысячи долларов.

Вызванный для устранения проблемы, персонал организации инженерных служб крупного производителя электрораспределительного оборудования заметил, что, хотя на заводе был заземлен станок с ЧПУ в соответствии с инструкцией производителя по установке, заземление явно нарушало NEC.Это очевидное противоречие демонстрирует тревожный факт: некоторые методы заземления, разработанные для уменьшения ошибок данных в чувствительных машинах, могут фактически нарушать нормы и стандарты заземления, вызывая повреждение оборудования и создавая угрозы безопасности. Также важно отметить, что противоречивые требования можно преодолеть, но никогда не ставя под угрозу безопасность сотрудников.

Основные понятия и термины

Понимание разницы между соединением / заземлением и заземлением требует неявного понимания нескольких важных понятий и терминов, в том числе изложенных ниже.

Безопасное заземление и работа машины

Проблема, с которой сталкивается завод в этом примере, не является чем-то необычным. Производители чувствительных машин обнаружили, что изолированные заземляющие стержни могут уменьшить количество неприятных проблем, таких как перезагрузка, ошибки данных и периодические отключения. Это уменьшение связано с уменьшением количества переходных процессов напряжения или «шума» на заземляющем стержне по сравнению с обычной системой заземления здания. Из-за уменьшения количества ошибок данных, связанных с заземляющим стержнем, некоторые производители включают изолированные заземляющие стержни в свои инструкции по установке.Некоторые даже подразумевают, что гарантия на машину не будет соблюдаться, если заземляющий стержень не будет установлен.

Однако во время грозы или замыкания на землю изолированный заземляющий стержень становится помехой, создавая опасность поражения электрическим током для сотрудников и повышая потенциал чувствительных компонентов машины. Рисунок 1 иллюстрирует чрезвычайно большие переходные напряжения, которые могут возникать между ведомыми заземляющими стержнями из-за токов молнии и сопротивления земли. Хотя замыкания на землю в самой машине могут не потреблять достаточно тока для срабатывания устройств защиты от сверхтоков, они могут создавать опасность прикосновения для сотрудников.

Статья 250.54 NEC 2008 специально запрещает использование изолированных заземляющих стержней или заземления в качестве единственного средства заземления оборудования, хотя некоторые использовали другие разделы NEC для обоснования такой практики. «Справочник NEC» предоставляет следующие комментарии, связанные со ст. 250,6 (нежелательные токи):

«Увеличение использования электронного управления и компьютерного оборудования, чувствительного к паразитным токам, заставило проектировщиков установки искать способы изолировать электронное оборудование от воздействия таких паразитных циркулирующих токов.Циркулирующие токи в заземляющих проводниках оборудования, металлических кабельных каналах и строительной стали создают разность потенциалов между землей и нейтралью электронного оборудования.

«Неопытные люди часто рекомендуют изолировать электронное оборудование от всего остального силового оборудования, отсоединив его от заземления силового оборудования. В этом корректирующем действии средства заземления оборудования удаляются или неметаллические прокладки устанавливаются в систему металлических кабельных каналов вопреки фундаментальным принципам безопасного заземления, изложенным в требованиях ст.250. Электронное оборудование затем заземляется на землю, изолированную от общей земли системы питания. Изоляция оборудования таким образом создает разность потенциалов, которая может привести к поражению электрическим током. Ошибка усугубляется тем, что такая изоляция не устанавливает низкоомный обратный путь от замыкания на землю к источнику питания, который необходим для срабатывания устройства защиты от сверхтока ».

Соединение / заземление в сравнении с заземлением

Изолированные соединения с землей не требуются для чувствительной работы машины.Проблемы возникают, когда соединение / заземление оборудования перепутано. В США термин «заземление» используется для обозначения как минимум пяти или более систем, связанных с заземлением, в том числе:

• Тип системы. Это относится к средствам, с помощью которых устанавливаются зависимости напряжения источника питания. Источники питания делятся на четыре основные категории: трансформаторы, генераторы, электрические сети и статические преобразователи энергии. Эти системы могут быть сконфигурированы как звезда или треугольник, и способ их сопряжения с системой заземления определяет тип системы.Наиболее распространенным типом трехфазной системы является глухозаземленная звезда, которая устанавливается путем подключения проводника с надлежащим номиналом (также известного как основная или системная перемычка) от клеммы X0 источника (обычно трансформатора) к системе заземления. .

• Заземление оборудования. Лучшим способом заземления оборудования является проложить заземляющий провод подходящего размера по тому же маршруту, что и силовой и нейтральный проводники, от источника к машине. NEC допускает использование металлических кабелепроводов и других заменителей, но некоторые отраслевые эксперты считают, что эти системы менее эффективны, и их следует избегать.

• Заземляющий электрод (заземление). Этот термин относится к методу, с помощью которого система заземления объекта соединяется с землей. Наиболее распространенным заземляющим электродом для небольших объектов является металлический стержень заземления, но системы заземления для больших зданий могут — и должны — быть более сложными и включать средства для периодического осмотра и тестирования этих систем. Система заземляющих электродов, закопанная в землю или заключенная в бетон, а затем забытая, часто является источником возрастающих проблем по мере старения здания и износа заземляющих электродов.

• Снижение грозы. На некоторых объектах используются молниеотводы (также известные как молниеотводы) для направления ударов молнии в сторону от силового оборудования, но эти устройства часто подключаются к системе заземления таким образом, что они имеют противоположный эффект — непреднамеренное внесение энергии молнии в конструкцию объекта. сталь, обмотки низковольтных трансформаторов и, как следствие, чувствительные строительные нагрузки.

• Заземление опорного сигнала. Чувствительные электронные машины полагаются на систему заземления для передачи сигналов малой величины.Поэтому часто бывает важно обеспечить несколько путей заземления, а не полагаться на один заземляющий проводник оборудования между источником питания и чувствительной нагрузкой. Это гарантирует, что паразитные напряжения в системе заземления поддерживаются значительно ниже уровня, при котором их можно спутать с чувствительными опорными сигналами машины. Лучшее руководство по заземлению опорного сигнала — это стандарт IEEE 1100-2006, «Рекомендуемая практика для питания и заземления электронного оборудования».

Обратите внимание, что заземление не требуется для чувствительной работы машины.Например, современные летательные аппараты оснащены чувствительными компьютерами и электронными устройствами, которые корректно работают без привязки к земле. Они полагаются на соединенную металлическую систему — каркас самолета, обшивку, конструктивные опоры, дорожки качения и заземляющие проводники — как основу для заземления. Если в этой связанной системе повышается напряжение относительно земли, все машины на борту испытывают это повышение вместе. В результате машины не видят разницы потенциалов по отношению друг к другу.Как только самолет приземляется, любое напряжение между самолетом и землей должно быть снято с помощью электрода, который проходит в обход резиновых шин.

Решение проблемы

Непосредственным решением проблемы незаконного заземления стержня на примере завода (рис. 2 ) было устранение опасности поражения электрическим током. Это было сделано путем подключения заземляющего проводника (1/0 меди) от заземляющего стержня к ближайшей части системы заземления здания — в данном случае к конструкционной стали. Это соединение устранило потенциал удара во время шторма, уменьшив сопротивление между заземляющим стержнем и системой заземления здания.

Следующим шагом было устранение ошибок подключения и установка заземляющего провода от источника к станку с ЧПУ ( Рис. 3 ). Основной причиной того, что изолированный стержень заземления был эффективным в уменьшении проблем с эксплуатацией, была связанная система здания, которая испытывала скачки напряжения, наложенные на нее из-за ошибок проводки. Одной из распространенных ошибок является неправильное подключение нейтральных проводов к шинам заземления или проводов заземления к нейтральным шинам. Эта ошибка позволяет нейтральным токам протекать по связанной системе, тем самым создавая переходные процессы напряжения.Нейтральные провода разрешается подключать к соединенной системе только на служебном входе или к понижающему трансформатору (который NEC называет отдельно производным источником). Обратите внимание на рис. 2, что на заводе перед станком с ЧПУ были установлены как регулятор напряжения, так и устройство подавления шума. Эти устройства часто применяются для решения неприятных проблем в работе, вызванных переходными процессами в системе заземления. Однако устройства подавления не являются панацеей. Фактически, они иногда не нужны, когда сначала устраняются проблемы с проводкой и заземлением.

После того, как ложный заземляющий стержень был подключен к остальной части связанной системы, необходимо было решить эксплуатационные проблемы, которые включали исправление ошибок проводки, выявленных при обследовании площадки. Для примера установки этих шагов было достаточно. В других ситуациях вам следует обратиться к следующему контрольному списку:

1. Подключите заземляющий стержень к соединенной системе и установите заземляющий провод от источника питания к чувствительной нагрузке, чтобы устранить угрозу безопасности и обеспечить эффективный путь возврата при замыкании на землю.

2. Исправьте ошибки проводки и заземления в системе питания, обслуживающей чувствительную машину.

3. Установите понижающий трансформатор (т. Е. Отдельно производный источник) для обслуживания только технологической машины. Подключите новую нейтраль к точке заземления на стороне нагрузки трансформатора.

4. Любые оставшиеся проблемы в работе, вероятно, вызваны контурами заземления связи. Контуры заземления, которые создаются посредством проводки связи между чувствительными машинами, питаемыми от разных источников питания, могут потребовать более сложных схем коррекции, таких как оптическая изоляция.

Следующий шаг

Таким образом, завод в примере установил обрабатывающий станок с ЧПУ в соответствии с рекомендациями производителя. К сожалению, эти рекомендации включали требование о том, чтобы отдельный заземляющий стержень служил единственным средством заземления оборудования. Хотя такая практика может уменьшить количество ошибок данных в чувствительных технологических машинах, она нарушает NEC, создает опасность поражения электрическим током для сотрудников и вызывает разность потенциалов, которая может повредить чувствительные электронные компоненты.

Инженеры-электрики и подрядчики могут помочь клиентам избежать подобных ситуаций, предоставив проактивные консультации в этой области. Лучшее место для начала — собрать как можно больше информации — из NEC 2008 года, семинаров / конференций, проверенных производителей электрического оборудования и онлайн-источников. Обладая этими знаниями, у вас есть еще одна причина обратиться к клиенту и решить критически важный вопрос.

Рэй, P.E., является директором компании Schneider Electric’s Square D Engineering Services, Роли, штат Нью-Йорк.C. С ним можно связаться по телефону [email protected] . Ватерер — научный сотрудник подразделения Square D Engineering Services компании Schneider Electric, Норкросс, штат Джорджия. С ним можно связаться по телефону [email protected]

Боковая панель: Знание — сила

Инженер-электрик или подрядчик, который разбирается в различных элементах надлежащих систем заземления, соединения и заземления, лучше всего подходит для консультирования клиентов по надлежащей практике в этой области.Понимание требований NEC также может помочь вам заработать репутацию человека, с которым можно обращаться по любым вопросам, связанным с подключением / заземлением. Такой опыт также может привести к будущему бизнесу.

Определение и значение заземления | Словарь английского языка Коллинза

Примеры «заземления» в предложении

заземление


Эти примеры были выбраны автоматически и могут содержать конфиденциальный контент. Прочитайте больше…

Он любит латынь, считает необходимым хорошее знание грамматики и хочет больше тестов.

Times, Sunday Times (2016)

Была ли импровизация хорошей подготовкой для молодого актера?

Солнце (2016)

Это было для меня очень хорошей подготовкой.

Times, Sunday Times (2010)

Моя степень в области бизнеса и управления дала мне хорошую основу.

Times, Sunday Times (2007)

Его родители заслуживают похвалы за то, что дали ему прочную основу, и его игра значительно улучшилась.

Times, Sunday Times (2012)

Цвета также служат хорошей основой для того, что в противном случае могло бы быть чрезмерно белым и стеклянным пространством.

Times, Sunday Times (2014)

Без прочной текстовой основы вы потеряете предполагаемую релевантность.

Христианство сегодня (2000)

Но теперь люди видят в этом способ попасть в крупную организацию и получить очень хорошую базу в обучении и возможностях.

Times, Sunday Times (2010)

Это было хорошим основанием.

Times, Sunday Times (2006)

Его язык искусен, но ограничен, приправлен гимнастикой и обладает спортивным блеском на прочной основе современных методов.

Times, Sunday Times (2008)

Показать еще …

Он даст тебе хорошую основу, любовь моя.

Дайана Винн Джонс ОЧАРОВАТЕЛЬНАЯ ЖИЗНЬ (1977)

У него хорошее образование, поскольку он родился в Индии и установил контакты в отрасли.

Times, Sunday Times (2009)

Решающий довод Варианты курса действительно гибкие, что означает, что вы получите хорошее знание предмета на получение степени.

Times, Sunday Times (2008)

Но она говорит, что предоставление студентам действительно хорошего знания предмета и обучение их навыкам мышления «не исключают друг друга».

Times, Sunday Times (2010)

Я признаю, что степень MBA дает хорошую основу для бизнеса.

Times, Sunday Times (2010)

Раньше был еженедельный представитель, чтобы помочь вам получить заземление, но теперь вам приходится много работать на периферии, часто бесплатно.

Times, Sunday Times (2015)

Определение заземления по Merriam-Webster

заземление

| \ ˈGrau̇n-diŋ

\

: обучение или инструктаж по основам определенной области знаний

Знакомство с заземлением: заземление, общее заземление, аналоговое заземление и цифровое заземление

Узнайте об основах обозначения заземления, заземления и обозначений заземления.Не все основания одинаковы. В этой статье мы обсудим заземление, общее заземление, аналоговое заземление и цифровое заземление.

Что такое земля?

В электронике и электротехнике принято определять точку в цепи как точку отсчета. Эта контрольная точка известна как земля (или GND) и несет напряжение 0 В. Измерения напряжения являются относительными. То есть измерение напряжения необходимо сравнить с другой точкой в ​​цепи. В противном случае измерение бессмысленно.

Опорная точка земли часто, но не всегда — подробнее об этом позже — представлена ​​стандартным символом земли. См. Рисунок 1.

Рисунок 1. Символ общего заземления.

Обычно эта контрольная точка является базой для всех других измерений напряжения в цепи. Однако не все измерения напряжения берутся из этой контрольной точки. Например, если бы вы измеряли напряжение на верхнем резисторе в резистивном делителе напряжения, вашей точкой отсчета не было бы заземления.См. Рисунок 2.

Рисунок 2. Не все измерения напряжения относятся к земле.

Земля Земля

Земля Земля в точности так, как звучит. Это земля, физически (и электрически) подключенная к земле через проводящий материал, такой как медь, алюминий или алюминиевый сплав.

Истинное заземление, как определено Национальным электрическим кодексом (NEC), состоит из токопроводящей трубы или стержня, физически вбитой в землю на минимальную глубину 8 футов.

Земля представляет собой электрически нейтральное тело, и благодаря практически бесконечному состоянию нейтральности Земли, она невосприимчива к электрическим колебаниям. Однако следует отметить, что «устойчивость земли к электрическим колебаниям» на самом деле является обобщением. На самом деле, земля — ​​довольно сложный объект, учитывая все переменные и материалы, из которых состоит Земля. И электрический потенциал Земли действительно испытывает некоторые изолированные области изменения из-за таких событий, как, например, удары молнии.Столбы электропередач, которые нанизаны по всему району, также подключены к земле. На рисунке 3 показан заземляющий провод, прикрепленный к силовой опоре.

Рисунок 3. К полюсам питания подключены заземляющие провода.

Третий контакт на электрических розетках (см. Рисунок 4) физически заземлен.

Рисунок 4. Третий штырь, розетка 110 В переменного тока.

Это выходное соединение с заземлением обеспечивает, например, средство для подключения испытательного оборудования к заземлению — заземляющий (зеленый) провод от шнура питания подключается к внутренней раме или шасси оборудования. А при подключении различных частей испытательного оборудования к заземлению все они подключаются к общей точке заземления и, следовательно, имеют общую точку отсчета. Вы можете проверить это, измерив сопротивление между клеммами заземления любых двух единиц испытательного оборудования.

Этот общий вывод выводится для пользователя как вывод заземления. Примечание: корпус вашего настольного компьютера также подключен к заземлению.

Рис. 5. Испытательное оборудование предоставляет пользователю клеммы заземляющего провода. Исходное изображение любезно предоставлено cal-center.us. Примечание добавлено автором.

Символ заземления, к сожалению, используется во многих приложениях в электронике и электротехнике, часто означая разные вещи для разных людей, поэтому некоторых новичков это может немного сбить с толку.Например, символ заземления также используется как символ общего заземления или опорный сигнал 0 В. Это немного вводит в заблуждение, потому что опорный сигнал 0 В на самом деле не подключен к заземлению. На рисунке 6 показаны различные соединения заземления с использованием символа общего / заземляющего заземления.

Рисунок 6. Различные соединения заземления с использованием символа заземления.

Аналоговые и цифровые заземления

Цифровые схемы генерируют выбросы тока, когда цифровые сигналы меняют состояние.При изменении токов нагрузки в аналоговых цепях снова возникают всплески тока.

Несмотря на то, что существует несколько методов надлежащего заземления, когда дело доходит до заземления смешанных сигналов, наиболее важным является — независимо от того, какой метод заземления используется — отделить «более шумные» цифровые обратные токи от «менее шумных» аналоговых. обратные токи. Такое разделение заземлений помогает свести к минимуму или предотвратить возникновение шума в цепях из-за токов заземления.

Такие токи заземления — воспринимайте их как изменяющиеся токи — при приложении к обратным путям заземления создают колебания напряжения (вспомните закон Ома), называемые шумом.Возможно, вы слышали термин «шумная земля». Такой шум может нарушить чувствительность сигналов в местных цепях. Заземление всегда было серьезным препятствием для инженеров-проектировщиков, инженеров по системам и тестирования.

Один из возможных способов заземления, который может быть полезен в некоторых, но не во всех, ситуациях, использует так называемое «звездное» заземление. Эта философия основана на теории, согласно которой все напряжения в цепи относятся к одной точке заземления.

На рисунке 7 показано соединение одной точки заземления как для аналогового, так и для цифрового заземления.

Рисунок 7. Одноточечное заземление для цифрового и аналогового заземления.

Метод использования одиночных точек заземления (или заземления звездой) отлично смотрится на бумаге. Однако на практике это может быть очень сложно реализовать в зависимости от сложности дизайна. Альтернативный подход — использовать заземленную шину.

Однако имейте в виду, что физическое разделение аналогового и цифрового заземления обычно не требуется, потому что обратными токами можно управлять с помощью правильной компоновки печатной платы, даже если в конструкции используется одна (общая) заземляющая пластина.

Общая ошибка заземления

Трехконтактный источник питания постоянного тока, такой как показанный на Рисунке 8, может немного сбить с толку новичков. Этот источник питания имеет положительную (+), отрицательную (-) и заземляющую клеммы. Как упоминалось ранее, клемма заземления (заземление) физически связана с шасси, которое, в свою очередь, подключается к заземляющему проводу внутри шнура питания, который, наконец, подключается к земле через трехконтактную розетку.

Довольно распространенная ошибка новичков заключается в подключении нагрузки между плюсовым (+) и GND выводом.Это неправильное соединение не позволит току вернуться к своему источнику энергии (самому источнику питания), и, следовательно, ток не будет течь. Правильное подключение — это подключение нагрузки между положительной (+) и отрицательной (-) клеммами.

Рисунок 8. Источник питания постоянного тока с заземлением (зеленая клемма в центре). Изображение любезно предоставлено GWInstek.com.

Электростатический разряд (ESD)

Заземление вашего испытательного оборудования также помогает в устранении электростатического разряда (ESD).Электростатический разряд возникает, когда статически заряженное тело (то есть вы) соприкасается с испытательным оборудованием. Некоторое испытательное оборудование сверхчувствительно и может быть очень уязвимо к электростатическим разрядам.

Интегральные схемы

(ИС) печально известны своей крайне уязвимостью к электростатическим разрядам. Заземленные коврики (называемые антистатическими матами), заземленные стулья и браслеты обеспечивают адекватную защиту от электростатического разряда для ваших ИС, заземляя вас — таким образом снимая любые статические электричества, которые могут возникнуть на вашем теле, — до прикосновения к каким-либо чувствительным компонентам.Большинство инженеров и техников также надевают антистатические куртки при работе с печатными платами и интегральными схемами для дополнительной защиты от возможных повреждений компонентов и оборудования.

Символы заземления

Следующие символы заземления можно встретить в проектах:

Рисунок 9. Общий символ заземления или заземление (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.1 и IEC 60417-5017).

Рисунок 10. Малошумящее заземление или функциональное заземление (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.1.1 и IEC 60417-5018).

Рисунок 11. Безопасное или защитное заземление (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.1.2 и IEC 60417-5019).

Рисунок 12. Соединение с шасси или рамой (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.2 и IEC 60417-5020).

Рисунок 13. Общие соединения / уровень потенциала не указан (IEEE Std 315-1975, раздел 3.9.3.2)

Основы заземления электрических систем

Заземление, или заземление, является фундаментальной проблемой для правильной работы электрических систем и устройств. Однако мало кто понимает этот вопрос или причину его использования.

Заземление — это огромная тема, полная стандартов, практических правил, заблуждений, сюрпризов и некоторого волшебства. Правила заземления довольно сложны и порой кажутся неясными.

В этой вводной статье обсуждаются основные принципы заземления, дается обзор основных приложений заземления и закладывается основа для изучения этих приложений от первого до последнего.

Что такое заземление?

При анализе электроустановок вы часто будете встречать термины «заземление», «заземление» и «заземление». Есть несколько формальных определений этих терминов в разных стандартах и ​​кодексах. Однако, как следует из названия, заземление — это соединение электрической системы, электрических устройств и металлических корпусов с землей.Это также известно как заземление, то есть соединение с землей.

Несмотря на то, что незаземленные электрические системы действительно существуют — либо потому, что они исключены из заземления по кодам, либо по эксплуатационным причинам — большинство массивов так или иначе заземлены.

Является ли земля проводником электричества?

Хотя и не самый лучший, да, заземление — это электрический проводник. Он используется для передачи токов повреждения, сигналов и радиоволн.

Распространение земной волны особенно важно в низко- и среднечастотной части радиоспектра.Есть подземные низкочастотные радиоантенны, которые были разработаны в первые дни 20-го века. Это электрическое свойство становится видимым, когда молния распространяется от Земли и обратно.

Заземление. Изображение любезно предоставлено Pixabay.

Также важно знать, что иногда предполагается, что земля как проводник имеет нулевой потенциал и используется в качестве эталона при многих измерениях напряжения.

Заземление энергосистемы очень важно, поскольку большинство неисправностей связано с заземлением.Кроме того, он играет основную роль в защите своих компонентов, а также в обеспечении безопасности оператора. Для крепления электрической системы к земле используются различные методы заземления. Давайте теперь посмотрим на каждый тип.

Заземление системы

Заземление системы относится к пределу определенных значений напряжения на землю в каждой части электрической системы. Он соединяет токоведущую точку электрической системы с землей, т.е.е. нейтраль трансформаторов и вращающегося оборудования, а также линий.

Заземление нейтрали

Искусство и наука нейтрального заземления имеют первостепенное значение в этом анализе. Появился выбор методов заземления нейтрали в трансформаторах и вращающемся оборудовании для управления частотой отказов и переходных помех, улучшая непрерывность работы. Основные типы заземления нейтрали:

  • Незаземленный: Заземление не выполняется специально, но система заземлена из-за ее естественной емкости относительно земли
  • Сквозное сопротивление
    • Сопротивление — высокое сопротивление, низкое сопротивление
    • Реактивное сопротивление — высокое реактивное сопротивление, резонансное (в том числе высокое реактивное сопротивление), низкое реактивное сопротивление
  • Цельный (эффективный)

Заземление нейтрали в большинстве случаев надежное.В этом методе нейтраль поддерживается на уровне земли, что дает следующие преимущества:

  • Ограничивает напряжение, которое будет приложено к изоляции оборудования. Напомним, что материалы, используемые в изоляции, должны выдерживать приложенное напряжение;
  • Ограничивает напряжение системы до заземления или корпуса оборудования в нормальных условиях и в аварийных условиях, повышая безопасность персонала;
  • Минимизирует возможные переходные перенапряжения;
  • Обеспечивает источник реле тока замыкания на землю, обеспечивая быстрое устранение замыкания.

Другие способы заземления

В системах 600 В и ниже иногда используются другие методы заземления.

  • Линия заземления
    • Зигзагообразный трансформатор заземления
    • Угол-дельта
  • Заземление средней фазы

Оборудование и защитное заземление

Люди должны быть защищены, потому что небольшое количество тока, циркулирующего по телу, может привести к серьезным повреждениям или смерти.

Заземление оборудования соединяет все нетоковедущие металлические части системы электропроводки или оборудования с землей. Примеры включают шкаф сервисного оборудования, рамы трансформаторов и двигателей, металлические кабелепроводы и коробки, металлический экран экранированных кабелей, столбы, башни и многое другое.

Заземление оборудования ограничивает напряжение между токоведущими частями и между этими частями и землей до безопасного значения, повышая защиту. Это также обеспечивает быстрое устранение неисправностей.

Кроме того, для защиты людей и животных в непосредственной близости электростанции и подстанции строятся на заземляющих матах. Такая практика сводит к минимуму возможность поражения электрическим током.

Заземление оборудования. Изображение любезно предоставлено Pixabay.

Оборудование для склеивания в соответствии со стандартами безопасности

Соединение состоит из соединения всех нетоковедущих металлических частей установки для обеспечения непрерывности и электропроводности.Таким образом, металлические детали имеют общий и минимальный потенциал над землей. Коды требуют подключения в заземленных и незаземленных массивах.

Это соединение ведет себя как путь с низким импедансом, который безопасно проводит ток замыкания на землю и помогает быстро срабатывать устройства защиты от перегрузки по току в заземленной системе, а также работать детекторам замыкания на землю в заземленных с высоким импедансом и незаземленных системах.

Кодексы

также касаются соединения металлических частей здания (неэлектрических), которые могут случайно оказаться под напряжением.

Защита от статического электричества с помощью статического заземления

Целью контроля статических зарядов является защита людей и имущества.

Трение между двумя поверхностями изолирующих материалов может вызвать перенос электронов с одной поверхности на другую, создавая разность потенциалов в тысячи вольт. Эта разность потенциалов может вызвать статические искры, которые являются источником пожаров и взрывов.

Электронные компоненты и оборудование не способны выдерживать мгновенную мощность, создаваемую статическим электричеством.Существует несколько методов защиты от статического электричества, два из них — заземление.

Статическое заземление обеспечивает заземление с низким сопротивлением, уменьшая образование статического электричества. Это предотвращает искрение между телами.

Опасные места особенно важны для заземления, поскольку в них могут находиться легковоспламеняющиеся или горючие материалы, а искры, вызванные статическим электричеством, могут воспламенить атмосферу.

Электростатическая индукция также может быть источником переходных состояний, которые вызывают непреднамеренные события в соседних цепях, вызывая ложные срабатывания реле, срабатывания выключателей или ложные сигналы в цепях управления, и это лишь некоторые из них.

Заземление молниезащиты

Молниезащита играет ключевую роль в проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. В районах с частыми штормами молнии — самая частая причина отключений и повреждений.

Система молниезащиты улавливает или отводит молнию и обеспечивает определенный путь для безопасного отвода скачков к земле с помощью соответствующих токоотводов к заземляющим электродам. Таким образом, это помогает предотвратить катастрофические события, такие как пожары, травмы и смерть.

Молниезащита играет ключевую роль в проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. Изображение любезно предоставлено Pixabay.

Помимо систем электроснабжения, высокие конструкции, такие как дымовые трубы, резервуары, башни и здания, могут нуждаться в системах молниезащиты, хотя они потребуются не всем объектам или сооружениям на данном участке. Опять же, опасные места важны, потому что молния вызывает искры, а риск возгорания и взрыва высок.

Имейте в виду, что невозможно защитить 100% конструкции от прямых ударов, кроме как полностью изолировать ее металлом.

Что касается систем передачи, хорошо продуманная система заземляющих проводов может существенно снизить частоту отказов, поскольку она будет экранировать фазные проводники, принимая на себя прямое воздействие ударов молнии.

Защита от перенапряжений, индуцированных молнией

Переходные перенапряжения — это повседневные явления в электроэнергетических системах.Переключение является их основным инициатором, но с коммутационными импульсами относительно легко справиться. Однако разряды молний — самые сильные, и с ними трудно справиться. Они могут увеличить напряжение системы во много раз по сравнению с номинальным напряжением. Если оборудование в энергосистеме не защищено от скачков молнии, это может привести к значительным повреждениям.

Перепуск заземляющих проводов, помимо защиты от прямых ударов молнии, снижает влияние наведенных скачков напряжения.

Аналогичным образом, ограничители перенапряжения подключаются шунтом к частям электрического оборудования, чтобы отводить переходные процессы на землю.

Методы заземления для защиты электронного оборудования

Компьютеры, системы связи, контрольно-измерительные приборы и оборудование управления требуют надлежащего заземления для правильной работы. Чаще всего безопасное заземление оборудования для электронного оборудования такое же, как и для любого другого устройства.

Диспетчерская. Изображение любезно предоставлено Unsplash.

Иногда к электронному оборудованию применяются специальные методы заземления, отличные от обычных методов безопасного заземления, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить, чтобы эти методы приводили к небезопасным действиям.

Некоторые электрические распределительные системы для электронного оборудования были установлены ошибочно с целью минимизировать количество электрических помех, наблюдаемых в системе заземления. Но эти установки не соответствуют правилам Национального электротехнического кодекса (NEC), что ставит под угрозу безопасность персонала.

Защита цепей данных от помех или повреждений не всегда включает заземление, хотя хорошее заземление облегчает эту защиту.

Обзор методов и способов использования заземления

Одним из наиболее важных, но наименее понятных факторов при проектировании электрических систем является заземление.

Заземление состоит из низкоомного соединения с землей. Заземление — плохой проводник, но достаточно хорошее для этой цели.

Заземление играет ключевую роль в правильной работе электрических систем, силовых или электронных, а также в защите людей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *