На главную
(351)
237-97-77

Защитное заземление дома

Телекоммуникационные шкафы итпром.ру набирают все большую популярность

itprom.ru

Для жителей частного сектора безопасность электросети особенно актуальна, ведь электричество к частным домам подаётся, как правило, по воздушной линии, на которой нередко случаются обрывы во время сильного ветра. Также при обрыве защитного провода защита домашней электросети не будет работать. «Масла в огонь» подливает то, что состояние воздушных линий в нашей стране оставляет желать лучшего. Так, на протяжении воздушной линии много «скруток» от бывших разрывов и веток деревьев, которые могут повредить провода.

Выходит, для жителей частных домов надежда на надёжную работу существующей системы защиты на старой, изношенной воздушной линии, аналогична игре в «русскую рулетку». Для тех домовладельцев, кто не любит рисковать, можно собственными силами улучшить безопасность электропроводки своего дома — сделать защитное заземление дома своими руками.

Работа такой системы защиты не зависит от обрывов на линии к дому. Поэтому индивидуальное заземление дома вместе с использованием в сети УЗО (устройства защитного отключения) стали наиболее популярными вариантом защиты от поражения электрическим током в частных домах.

Рис. 1. Нормальная работа системы защитыРабота системы защитного заземления дома

В статье описано устройство заземления для своего дома. Монтаж же электропроводки следует доверить опытному электрику!

На рис. 1 изображена упрощенная схема обычной системы электросети дома. Как правило, к частному дому по воздушной линии подводится лишь два провода, один из них фазный провод (красный на рисунке), а другой рабочий ноль (синий). Синий провод подсоединяется к заземлению обычно около подстанции или, выражаясь специальными терминами, является совмещённым нулевым защитным и рабочим проводником, который обозначается аббревиатурой PEN. В электропроводке дома от этого проводника перед автоматом выключения делается ответвление для защитного проводника (зелёный провод, обозначается PE).

Такая схема защиты в специальной литературе обозначается как TN-C-S и работает следующим образом: защитный проводник должен быть подключён к корпусу потенциально опасного электроприбора через розетку с тремя контактами. Особенно опасными являются электрические водонагреватели, электрические печи, электрические водяные насосы, старые холодильники.

Если произойдёт пробой в электропроводке прибора и красный фазный провод соединится с корпусом (на рис. 1 это корпус холодильника), то между зелёным защитным проводником и фазным проводом (который замкнул на корпус) произойдёт короткое замыкание. Если сила тока в цепи при замыкании превысит допустимую силу тока автомата выключения (АВ), то АВ отключит участок цепи с опасным прибором.

Рис. 2. Применяемые системы защиты не гарантируют безопасность при «отгорании» нуля на линии электропередачи

Теперь давайте рассмотрим случай, изображенный на рис. 2, когда на воздушной линии, допустим из-за ураганного ветра, произошел обрыв синего рабочего нуля (и одновременно защитного проводника), а красный фазный провод остался целым.

В этом случае при замыкании красного фазного провода на корпус прибора, автомат выключения соединиться с корпусомне разъединит цепь с опасным прибором, ведь рабочий ноль, который в данном случае является одновременно и защитным проводником, оборвался на линии по пути в дом и короткого замыкания не произойдёт.

Значит, корпус неисправного холодильника будет находиться под опасным напряжением и ждать свою жертву, которой может стать человек, коснувшийся корпуса. Сила удара током будет зависеть от того, насколько хорошую связь имеет человек с землёй, а именно, чем лучше человек контактирует с землёй, тем сильнее удар током.

Поражение током может стать смертельно, если человек одновременно коснётся хорошо заземлённого прибора. Например, удар током от неисправленного электробойлера или насоса, когда человек заземляется через водопровод или когда человек касается корпуса неисправного прибора под напряжением, стоя босиком на бетонном полу. Также очень опасными в плане электробезопасности являются открытые помещения, где люди контактируют влажной обувью с грунтом. Например, может произойти удар током от неисправного переключателя уличного освещения при сырой погоде.

Рис. 3. При исправном УЗО человек получит лишь кратковременный  удар током

Электробезопасность можно значительно повысить, по сравнению с предыдущим вариантом, если использовать в домашней электросети устройство защитного отключения (УЗО). Этот прибор размыкает электросеть, если где-то происходят утечки тока. Как именно произойдет утечка тока, вопрос другой — может через тело человека (неблагоприятный случай), а может через заземлённый корпус прибора (безопасный случай). Случай, когда утечка тока происходит через тело человека, изображен на рис. 3.

Если человек коснётся корпуса прибора под напряжением, который не заземлён, то, как только электрический ток начнёт протекать через тело человека от корпуса прибора в землю, УЗО зафиксирует эту утечку и отключит электросеть с неисправным прибором. В этом случае человек получит кратковременный удар током, продолжительность которого равно времени срабатывания УЗО. Обычно это не больше нескольких десятых долей секунды. Такой непродолжительный удар током, как правило, не является смертельным и человек отделается лишь неприятными ощущениями и испугом.

Но такой вариант защиты с помощью только УЗО является недостаточно эффективным. Недостатки использования УЗО:

— незаземлённый прибор будет оставаться под напряжением, поскольку без заземления корпуса прибора УЗО не может зафиксировать утечку, то есть то, что прибор не исправен;

— УЗО является сложным электронным прибором, поэтому всегда есть вероятность, что защита с помощью УЗО без заземления приборов может сработать слишком поздно;

— из-за высокой цены устройства защитного отключения чаще всего устанавливается всего один УЗО на весь дом, причём тот, который подешевле и сомнительного качества. В этом случае риск отказа УЗО возрастает ещё больше.

Рис. 4. Совместная работа УЗО автоматов и защитного заземления наиболее безопасна

Как же можно сделать электросеть своего дома максимально безопасной и не зависимой от аварий на воздушной линии к дому? Упрощенная схема такой электропроводки изображена на рис. 4. Эту схему защиты от поражения электрическим током называют ТТ. Главное преимущество такой системы в том, что дом имеет свой собственный контур заземление. Поэтому обрыв защитного провода на воздушной линии дома никак не повлияет на ёё работу.

Эта система работает так: если фазный провод замкнёт на зазёмлённый корпус неисправного прибора, то ток потечёт в землю. Далее УЗО зафиксирует утечку тока и отключит участок сети сразу же, после появления неисправности в приборе или пробое изоляции.

Важно понимать, что даже если у электропроводки дома есть своё индивидуальное заземление, то всё равно следует обязательно использовать УЗО, поскольку оно сможет зафиксировать даже небольшие утечки тока. При этом автомат выключения, который отключит цепь, только если ток утечки (ток при замыкании на землю) станет больше, чем номинал автомата. Это довольно большое значение силы тока, намного больше смертельного для человека.

Что можно и что нельзя использовать в качестве заземления дома?

В ПУЭ (правила устройства электроустановок) указанно, что не допускается (строго говоря, запрещается) использовать в качестве защитных заземлителей:

— газопроводы;
— трубопроводы канализации;
— трубы центрального отопления.

Что касается металлического водопровода проложенного в земле (с соединением швов сваркой), то ПУЭ не исключает его использование в качестве естественного заземлителя. Но использование подземного водопровода как заземления не рекомендуется никому по следующим причинам:

— трубопровод может иметь изоляционные вставки, которые устанавливаются в местах подключения приборов, например, крана или водяного счётчика. Чаще всего это тефлоновая лента, которая используется при уплотнении резьбовых соединений. Такие изоляционные вставки сильно повышают сопротивление трубопровода и делают его непригодным для заземления;

— даже очень небольшие токи утечки, которые есть всегда и меньше порога срабатывания УЗО, снижают срок службы стальных трубопроводов;

— трубопровод может быть разобран во время проведения ремонтных или профилактических работ.

В качестве защитного заземления дома могут использоваться стальные каркасы подземных бетонных сооружений. Но такое фундаментное заземление подходит лишь для промышленных зданий, где фундамент заглублен на большую глубину, имеет большую поверхность. При этом все стальные элементы, к которым подсоединяется шина заземления, рассчитаны по нормам ПУЭ и соединены между собой сваркой, а не проволочкой, как часто бывает при устройстве фундаментов частными застройщиками.

Таким образом, для индивидуального дома практически единственным подходящим вариантом является использовать в качестве заземления искусственного глубинного контура заземление из металлических стержней. Детали по конструкции заземления приведены в статье Контур заземления для частного дома.

Похожие статьи