Принцип дії і призначення захисного і робочого заземлення

Під час експлуатації електроприладів необхідно використовувати заземлення. Відповідно до призначення, можливе використання захисного і робочого заземлення. Перший вид дозволяє забезпечити нормальну роботу обладнання, а другий призначений для захисту людей. Ці види заходів безпеки мають різне призначення і принцип роботи.

захист електрообладнання

Робоча (функціональне) заземлення – з'єднання з землею певних точок струмоведучих частин електроустаткування. Найчастіше це нейтральні точки обмоток трансформаторів і генераторів. Для реалізації цього виду захисту використовуються надійні провідники або спеціальні пристрої, наприклад, пробивні запобіжники. Основним завданням робочого заземлення є запобігання замикань і збоїв в роботі електроустановок.

Згідно з правилами техніки безпеки, ці види захисту від електроструму не можуть поєднуватися. Справа в тому, що струми перешкод (наприклад, атмосферні розряди) можуть накладатися на що протікають в електроланцюзі. В результаті обладнання може бути пошкоджено, а захисне заземлення не буде виконувати свої функції. Також слід пам'ятати, що показник опору функціонального не повинен перевищувати 4 Ом.

захисне заземлення

Завдяки електричному з'єднанню металевих конструкцій устаткування промислового і побутового призначення з землею підвищується безпека його експлуатації. Цей спосіб захисту людей від ураження електрострумом називається захисним заземленням. Навіть якщо в ланцюзі використовуються спеціальні автоматичні пристрої, швидкість їх роботи не дозволяє повністю убезпечити людини.

Принцип роботи

Якщо фазний провід торкнеться металевої конструкції обладнання, то його корпус виявиться під напругою. Якщо цей вид захисту був організований правильно, то створюється електроланцюг з низьким опором. В результаті цей шлях стане для струму кращим, дотик людини до корпусу виявиться безпечним. Так коротко можна описати принцип дії захисного заземлення.

Основні функції:

1. Захист забезпечується навіть в ситуації, коли небезпечна напруга на корпусі було утворено струмами індукції, а не коротким замиканням.
2. Використання глухозаземленной нейтрали дозволяє отримати при короткому замиканні тривалі імпульси з великою амплітудою, що сприяють спрацьовування захисної автоматики.
3. Заземлювальний провідник здатний забезпечити надійний захист обладнання при попаданні в нього блискавки.

Остання функція не є цільовою і носить другорядний характер. Основне призначення захисного заземлення – забезпечення безпеки людей під час роботи на устаткуванні.

схеми під'єднання

Для вибору оптимального варіанту захисту слід розібратися в схемах організації заземлення, а також їх переваги та недоліки. Перший вид – глухозаземленою нейтраллю (тип TN). Ця схема використовується в побутовому і промисловому електрообладнанні, призначеному для роботи в мережах до 1 кВ. Для її реалізації нейтральний провід джерела живлення з'єднується з заземлювачем. Потім до загального провіднику підключаються корпус, екран і шасі.

Найбільшою популярністю користуються три схеми, позначаються відповідною буквою:

1. C – провідник виконує одночасно захисну і робочу функцію. Схема дуже проста в реалізації, але при розриві електричного кола втрачає свої захисні властивості.
2. S – застосовується два окремих нульових дроти. Вартість схеми трохи вище, але її надійність істотно збільшується.
3. C-S – комбінація двох попередніх систем.При її використанні необхідно вжити заходів щодо запобігання механічного пошкодження захисних провідників, інакше схема перестане виконувати свою функцію.

На повітряних лініях електропередач використовується схема ТТ. До джерела живлення підключається глухозаземленою нейтраллю, а енергія передається по чотирьох провідників. На стороні споживача монтується автономна система захисту, до якої і підключається обладнання.

Ще одна схема реалізації цього виду захисту – схема IT. Вона активно застосовується в дослідницьких центрах, так як дозволяє додатково усунути паразитні електричні наводки. Для зменшення показника опору доводиться скорочувати довжину провідника. Вирішується це завдання за допомогою створення по периметру об'єкта спеціального заземлюючого контуру.

Категорії заземлювачів:

1. Штучні – виготовляються спеціально для створення захисного заземлення і не повинні покриватися лакофарбовими матеріалами. Допускається використання в ролі заземлювача електропровідного бетону.
2. Природні – електропровідні частини мереж та комунікацій будівель, що знаходяться в контакті з землею.

Така класифікація носить умовний характер, так як в будь-якому випадку для забезпечення безпеки людей використовуються металеві частини будівлі, розташовані в землі. Рекомендується створювати захисне заземлення за допомогою природних заземлювачів. Однак для вирішення поставленого завдання заборонено застосовувати трубопроводи, що подають горючі речовини.

Призначення і пристрій захисного заземлення істотно відрізняється від функціонального, тому їх не можна поєднувати. Детально питання організації захисту обладнання і людей від впливу електроструму викладені в особливому документі «Правила улаштування електроустановок».