Заземлення електроустановок правила і основні вимоги

Відсутність заземлення електрообладнання або неправильне його виконання може привести до виробничого травматизму, виходу з ладу приладів автоматизації або неправильної їх роботі, похибки показань вимірювальної техніки.

Це відбувається в результаті пробою ізоляції між струмоведучими частинами і корпусом обладнання. В результаті на корпусі з'являється напруга і протікає електричний струм, який може нанести травму людині і призвести до збоїв в роботі електричних пристроїв. Щоб цього уникнути, частина установки, не знаходиться в нормальному стані під напругою, з'єднують із заземлюючим пристроєм. Цей процес називається заземленням.

заземлюючих пристроїв

Заземлюючих пристроїв - система, що складається з заземлюючого контуру і провідників, які забезпечують безпечне проходження струму через землю. Виходячи з Правил улаштування електроустановок, природними заземлювачами можуть бути:

Каркаси будівель (залізобетонні або металеві), які з'єднані з землею.
Захисна металева оплетка прокладених в землі кабелів (крім алюмінієвої)
Труби свердловин, водопроводів, прокладених в землі (крім трубопроводів з горючими рідинами, газами, сумішами)
Опори високовольтних ліній електропередач
Неелектрифіковані залізничні колії (за умови зварного з'єднання рейок)

Для штучних заземлювачів, за правилами, використовують нефарбовані сталеві прутки (з діаметром понад 10 мм), куточок (з товщиною полки більше 4 мм), листи (з товщиною більше 4 мм і перетином в розрізі більше 48 мм 2). Для створення системи зі штучним заземленням біля споруди вкопують або вбивають у землю металеві прути, куточок або листи з зазначеними вище товщиною і перетином, але довжиною не менше 2,5 м. Потім їх зварюванням з'єднують між собою за допомогою пруткової або листової сталі. Від поверхні землі дана конструкція повинна знаходитися більше 0,5 м. За вимогами, контур заземлення будівлі повинен мати не менше двох з'єднань з заземлювачем.
Залежно від призначення, заземлення обладнання ділиться на два типи: захисне і робоче. Захисне заземлення служить для безпеки персоналу і запобігає можливість ураження людини електричним струмом внаслідок випадкового дотику до корпусу електроустановки. Захисного заземлення підлягають корпусу електроустановок і електричних машин, які не закріплені на «глухозаземленной» опорах, електрошафи, металеві ящики розподільних щитів, металорукав і труби з силовими кабелями, металеві обплетення силових кабелів.
Робоча заземлення використовують в тому випадку, коли для виробничої необхідності в разі пошкодження ізоляції і пробою на корпус потрібне продовження роботи обладнання в аварійному режимі. Таким чином, наприклад, заземлюють нейтрали трансформаторів і генераторів. Також, до робочого заземлення відносять підключення до загальної мережі заземлення блискавковідводів, які захищають електроустановки від прямого попадання блискавок.

Згідно з Правилами улаштування електроустановок обов'язково підлягають заземлення електричні мережі з номінальною напругою понад 42 В при змінному струмі і понад 110 В при постійному.

Класифікація систем заземлення

Розрізняють такі системи заземлення:

Система ТN (яка в свою чергу розділяється на підвиди TN-C, TN-S, TN-C-S)
система TT
система IT

Букви в назвах систем взяті з латиниці і розшифровуються так:
Т - (від terre) земля
N - (від neuter) нейтраль
C - (від combine) об'єднувати
S - (від separate) розділяти
I - (від isole) ізольований
По буквах в назвах систем заземлення можна дізнатися, як влаштований і заземлений джерело живлення, а також принцип заземлення споживача.

система ТN

Це найбільш відома і затребувана система заземлення. Основною її відмінністю є наявність «глухозаземленной» нейтралі джерела живлення. Тобто нульовий провід живильної підстанції безпосередньо з'єднаний з землею.
TN-C - підвид системи заземлення, яка характеризується об'єднаним заземляющим і нейтральним нульовим провідником. Тобто вони йдуть одним проводом від яке живить трансформатора до споживача. Відсутність окремого РЕ (захисного нульового) провідника в даній системі однозначно є недоліком. Система TN-C широко використовувалася в радянських будинках і непридатна для сучасних новобудов, тому що в ній відсутня можливість вирівнювання потенціалів у ванній кімнаті.
TN-S - система, в якій захисний провідник системи зрівнювання потенціалів і робочий нульові провідники йдуть роздільними проводами від джерела живлення до електроустановки. Ця система тільки знаходить широке застосування при підключенні будинків до електропостачання. Є найбільш безпечною. До недоліків можна віднести її дорожнечу, тому що потрібно монтаж додаткового провідника.
TN-C-S - система, в якій нульовий захисний провідник і нейтральний робочий йдуть поєднаним проводом, а поділяються на вході в розподільний щит. За вимогами Правил улаштування електроустановок для цієї системи необхідно додаткове заземлення.

система TT

Це система, в якій живить підстанція і електроустановка споживача мають різні, незалежні один від одного заземлювачі. Областю застосування системи ТТ є мобільні об'єкти, що мають електроустановки споживачів. До них відносять пересувні контейнери, ларьки, вагончики і т.д. У більшості випадків для споживача в системі ТТ застосовується модульно-голчастого заземлення.

система IT

Система, в якій джерело харчування розділений з землею через повітряний простір або з'єднаний через великий опір, тобто ізольований. Нейтраль в цій системі з'єднана з землею через опір великої величини. Система IT використовується в лабораторіях і медичних установах, в яких функціонує високоточне і чутливе обладнання.

Вимоги до заземлення електродвигуна

Згідно з вимогами і правилами встановлений електродвигун перед пуском повинен бути заземлений. Винятком є ті випадки, в яких корпус електродвигунів встановлений на металеву опору, з'єднану з землею через металоконструкцію будівлі або через провідник заземлення. В інших випадках корпус електродвигуна повинен бути з'єднаний проводом з контуром заземлення будівлі, виконаного зі смуги металу за допомогою зварювання.

Це є робочим заземленням. В іншому випадку при порушенні ізоляції між обмоткою двигуна або струмопроводом і корпусом електродвигуна захисний пристрій не спрацює і не відключить харчування. А двигун продовжить роботу.
Кожна електрична машина повинна мати індивідуальне з'єднання з заземлювачем. Послідовне з'єднання електродвигунів з контуром заземлення заборонено, тому що при порушенні одного із з'єднань з заземлювачем, вся ланцюг буде ізольована від землі. Для установки захисного заземлення, необхідна наявність додаткового заземлюючого провідника в силовому кабелі, один кінець якого підключають до клемної коробки електродвигуна, а інший до корпусу електрошафи управління двигуном. Електрошафа попередньо повинен бути з'єднаний з землею. У разі пробою між струмопроводом і цим заземлювальним провідником утворюється струм короткого замикання, який розімкне захисне або комутуючі пристрій (теплове або струмове реле, захисний автомат).
Перетин заземлювального провідника, яке задовольняє вимогам Правил улаштування електроустановок наведено в таблиці 1:

Перетин фазних провідників, мм 2

Найменша перетин захисних провідників, мм 2