Заземление: правила и нормы, отличия разных систем и монтаж

Заземление это основная система обеспечения безопасности – поэтому о том, как она устроена и какие бывают системы заземления важно и нужно знать всем, кто сталкивается со строительством как исполнитель или как заказчик. В обзоре ниже мы рассмотрим ключевые моменты касательно защитного заземления, о которых вам нужно знать – читайте до конца!

Для чего нужно заземление и как оно работает

Электрический ток способен не только запитать нужные нам электроприборы: скрытая в нём энергия таит опасность поражения. Электрическому току «всё равно» через что протекать – через прибор или лампу или через наше тело. Именно поэтому ток ограждается от случайных прикосновений с помощью изоляции. Но даже изоляция со временем портится, отчего возникает вероятность утечки тока. В приборах с металлическим корпусом, и в металлических конструкциях, по которым проложен кабель, утечка может привести к появлению опасного напряжения.

Для того чтобы опасное напряжение с гарантией не возникло, металлические корпуса и конструкции соединяют со специальным проводом – защитным проводником или, говоря на бытовом языке, с заземлением. Название «заземление» отражает то, что защитный проводник соединяется с землёй с помощью заземляющего устройства и не используется в качестве рабочего, то есть ток по нему протекает только в аварийных ситуациях.

Почему заземляется корпус прибора? Дело в том, что при касании корпуса под напряжением он бьётся током потому, что мы стоим на строительных конструкциях или земле: таким образом, ток через наше тело замыкается на заземлённый ноль на подстанции. Заземлённый корпус будет находиться под тем же потенциалом, что и пол под ногами, поэтому опасное напряжение не появится. Для того, чтобы всё работало и мы были под защитой, все защитные элементы проводки должны соответствовать правилам – об этом мы расскажем ниже.

Системы заземления – от устаревших, до самых современных

Заземление это не просто какой-то отдельный прибор или узел – это целая система, каждый элемент которой выполняет свою функцию. С течением развития электротехники, эти системы менялись, приспосабливаясь к более современным техническим условиям, поэтому в настоящее время существует несколько применяемых систем заземления – какие-то только для промышленности, а какие-то более универсальные. В рамках этого обзора мы рассмотрим только системы для напряжения до 1000 Вольт.

«Зануление» или TN-C

Самая простая система защиты это соединение корпуса прибора с рабочим нулём – в этом случае отдельный заземляющий провод как таковой отсутствует, поэтому данную систему иногда называют «занулением». Такой способ защиты практиковался в советское время, но применялся только в промышленности и на это есть причины. Всё дело в том, что соединение корпуса прибора с рабочим нулём создаёт опасность возникновения напряжения до 380 Вольт при неисправности в проводке без должного надзора, который в быту встречается очень редко.

Кроме этого, при прохождении по рабочему нулю большой силы тока, даже при исправной проводке, на нём возникает напряжение. Оно пропорционально силе тока и сопротивлению провода до ближайшего заземления – в подвале здания, а кое-где и на подстанции, которая может находиться на расстоянии 100 метров и больше. Это напряжение может достигать десятков Вольт, что из соображений безопасности недопустимо – именно поэтому в настоящее время данная система почти не применяется, а быту и вовсе запрещена.

Система TN-S

Данная система заземления является самой дорогостоящей, но и наиболее безопасной. В данной системе заземляющий (защитный) проводник тянется непосредственно от подстанции и нигде не пересекается с токоведущими проводниками. Это исключает как ошибки при разводке проводки, так и вероятность появления напряжения на заземлённых конструкциях. Такая система применяется в Великобритании.

Система TN-C-S

Эта система является более экономичной, так как сочетает в себе четырёхпроводную часть линии электропередачи (TN-C) и пятипроводную (TN-S). Передача электроэнергии на дальние расстояния осуществляется простой четырёхпроводной линией, а при переходе от линии к системе электроснабжения здания четвёртый провод PEN разделяется на рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE). Эта система принята в России и в Европе происходит постепенный переход на неё же, например система IT (о ней дальше) в Норвегии замещается более простой и надёжной TN-C-S.

Система ТТ

Комбинировать ноль и землю в одном проводе не всегда полезно: в особо старых и изношенных сетях, а также при большом удалении трансформатора от зданий и при малой его мощности, использовать рабочий ноль в качестве заземления опасно. На четвёртом проводе линии может образовываться опасное напряжение, а токи короткого замыкания могут быть ниже допустимого уровня – это значит, что автоматы в качестве защиты от поражения током сработать не смогут.

В этом случае, заземление полностью отделяется от нуля – все заземляющие проводники в доме присоединяются к собственному заземляющему устройству. Сопротивление заземления в этом случае недостаточно для надёжного срабатывания автоматов при утечке тока, поэтому для системы ТТ обязательна установка УЗО, причём на двух уровнях – вводное УЗО на 300 мА + групповые УЗО на 30 мА для защиты человека.

Сразу ответим на вопрос – можно ли в частном доме использовать данную систему заземления? По правилам это допускается, но лишь для случаев, когда возможности применить обычную систему TN-C-S нет.

Система IT

Кроме заземления нейтрали, существуют и другие способы обеспечения безопасности, например система IT. В этой системе нейтраль не заземляется, а корпуса приборов соединяются не с защитным проводником, а с проводом контроля сопротивления изоляции. Специальный прибор отслеживает изменения сопротивления и, в случае его снижения, отключает неисправную линию, защищая людей от поражения током. Из-за повышенных требований к обслуживанию, система IT в России применяется только в промышленности или для специальных электроустановок.

Монтаж и разводка заземления: самые частые вопросы

Мы не будем в подробностях описывать монтаж заземления и заземляющих проводников: отметим только самые принципиальные моменты, которые нужно знать не только монтажникам, но и владельцам жилья.

1. Вся проводка в домах, квартирах и офисах должна выполняться трёхжильным проводом, а розетки должны иметь заземляющий контакт.
2. В распределительном щитке должны иметься раздельные шины для рабочего нуля и заземления, к которым присоединяются соответствующие проводники от групповых линий.
3. Заземляющие провода не должны размыкаться выключателями – ни в щитке, ни в проводке: проводники заземления могут разбираться только с использованием инструмента, например отвёрток.
4. Сопротивление заземляющего устройства в частном доме не должно превышать 30 Ом.
5. Использовать для заземления корпус щитка, трубы водопровода и газа, строительные конструкции (кроме фундамента) запрещено – это может привести к появлению опасного напряжения в самых непредсказуемых местах.
6. УЗО при наличии заземления являются дополнительными устройствами защиты, однако для влажных, подвальных и уличных условий установка УЗО не ток не более 30 мА обязательна.

Спасибо, что дочитали – хорошего вам заземления и безопасной проводки!