Зачем нужно заземление в розетке

Зачем заземлять электрическую цепь

Многих обывателей вгоняет в ступор информация, что ноль и жила заземления в розетке могут быть посажены на один и тот же провод на этажном щитке (или главном распределительном щитке дома). Возникает закономерный вопрос – для чего тянуть третий провод, если два из них все равно замкнуты между собой?

На практике здесь применяется фундаментальный принцип – все в природе двигается по пути наименьшего сопротивления от большего к меньшему. Вода стекает сверху вниз, тепло передается от горячего тела холодному, а электрический ток течет туда, где сопротивление проводников меньше.

Если в электрической цепи без заземления происходит короткое замыкание, то механизм его действия примерно следующий:

1. Сила тока и напряжение в сети скачкообразно возрастает в десятки раз.
2. Если проводка слабая, то она перегорает.
3. Если жила проводки достаточной толщины (сечения) чтобы выдерживать возросшие нагрузки, то она разогревается, от чего воспламеняется изоляция.
4. Перегорела проводки или нет, но если во время короткого замыкания человек касается любой металлической детали прибора, то он получает поражение электрическим током, причем значения его на порядок выше, чем просто в розетке. В первом случае это кратковременный удар, а во втором – пока ток не найдет слабое место проводки и не сожжет его, после чего цепь разомкнется.

Если заземление есть, то все не так печально:

1. Сила тока и напряжение возрастают, но при этом у них сразу есть «куда побежать» — заземляющий провод.
2. Естественное сопротивление человеческого тела намного больше, чем у меди, алюминия или стали, поэтому даже если человек держится за металлически части прибора, то ток попросту «пройдет мимо» по более легкому пути. Отсюда и одно из требований к заземляющей проводке – она должна быть выполнена по возможности одним цельным проводом – скрутки допускаются на этажном щитке, на вводном автомате, а по квартире дальше идет одна цельная жила.

На обычной проводке стоят автоматические выключатели, которые срабатывают если нагрузка в цепи превышает допустимые нормы. На заземляющем проводе, при нормальной работе цепи, напряжения не должно быть вообще, поэтому в связке с ним логично использовать УЗО, реагирующее на ток утечки, обычно незначительный. Как итог – при коротком замыкании ток выключается сразу же, а не вследствие плавления проводки.

Подробнее о том что происходит при коротком замыкании в цепи смотрите в этом видео:

Выше рассматривается роль заземления с точки зрения электробезопасности, но оно так же служит для предотвращения электрических помех, которые могут негативно влиять на работу компьютеров и других тонких приборов. Подробнее смотрите в этом видео:

Видео

Что такое заземление и почему нельзя использовать вместо него зануление

Что такое защитное заземление

Согласно п.1.7.6 ПУЭ, заземление — это преднамеренное соединение электроустановки или ее части с заземляющим устройством или землей, главной целью которого является электробезопастность. Основной целью защитного заземления является снижение потенциала на частях электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при его аварии или поломке.

• Давайте рассмотрим случаи, при которых защитное заземление будет выполнять свои функции. Например, возьмем стиральную машинку в ванной. При пробое изоляции фазного провода с прикосновением его к корпусу машинки, она оказывается под напряжением равным фазному, то есть 220В. Если защитное заземление отсутствует, то при прикосновении к машинке вы получите удар электрическим током, вполне возможно даже смертельный. Если же заземление имеется, то оно снизит напряжение на машинке практически до нуля и прикосновение к ней не принесет вам вреда.
• То же самое происходит и при частичном снижении изоляции фазного провода. Когда на машинке появляется напряжение меньшее, чем 220В. Защитное заземление снижает потенциал на корпусе практически до нуля, и вы не будете ощущать легкого покалывания при прикосновении к ней.

Почему нельзя применять зануление вместо заземления

Но как сделать заземление в розетке, если в вашем доме нет заземляющего контура. Многие «мегаспециалисты» советуют использовать для этого зануление (нулевой провод).

Он, якобы, почти то же самое. Но здесь важным является слово почти.

• Давайте рассмотрим ситуацию, когда у нас пропал по каким-то причинам «ноль». Это может быть обрыв провода во вводном щитке или необдуманные действия еще какого-то «специалиста». В общем, причин множество.
• Мы этого не знаем и просто включаем свет в любой из комнат. У нас замыкается цепь и на нулевом проводе появляется такое же напряжение, как и на фазном. Ведь он не связан с землей. Благодаря этому корпуса всех электроустановок, которые заземлены посредством зануления, так же оказываются под напряжением. И вам очень повезет, если где-то произойдет просто короткое замыкание и просто «выбьет» автомат. Иначе цена такого «заземления» может быть весьма плачевной.
• В случае же обрыва правильного заземляющего провода у вас только не будет защиты от прикосновения. Согласитесь, разница огромна. А если добавить сюда наличие определенного потенциала на нулевом проводе, который связан с окислениями, плохими контактами и тому подобным, то запрет на использование такого вида заземления п.1.7.60 ПУЭ становится вполне объясним.

Диагностика сетевого заземления

Наличие PE — шины в щитке и характерного желто-зеленого провода не всегда свидетельствует о том, что оно действительно работает. Все зависит от состояния металлического контура, закопанного в землю. Если проводка делалась давно, вероятно металл уже «съела» ржавчина или ослаб контакт с контуром. Еще частая причина неисправности — человеческая халатность и недальновидность. Чтобы частный дом приняли в РЭС — главное наличие ввода заземления в дом, но по факту его никто никогда не проверяет, потому часто делался муляж, в щиток заводился обычный кусок кабеля, ни к чему не ведущий. Исходя из потенциальной опасности, проверьте качество PE-контактов. РЭС для этого применяет дорогостоящее оборудование, которое покупать для себя нецелесообразно. Вместо него лучше воспользуйтесь более дешевыми, но эффективными способами.

Проверка карманным мультиметром

Вы осмотрели розетку, в ней все три контакта подключены правильно. Теперь включите напряжение на щитке. Отверткой-пробником проверьте, в каком из отверстий фаза. Коснитесь кончиком контакта и сверху приложите палец. В одном из двух отверстий лампочка должна засветиться — это и будет фазный контакт. Проверка нужна для того, чтобы убедится в правильности подключения фазы и нуля. Невнимательный электрик мог просто их перепутать при подключении. Возьмите самый обычный мультиметр и прикоснитесь красным щупом к фазе, а черным к нейтрали. Запомните отображенные данные. Переместите черный щуп к боковым контактам. Если на экране ничего не отобразилось или разница между данными слишком большая, значит у Вас некачественное заземление, подлежащее переделке. Если мультиметр с замером сопротивления, то просто переведите его в соответствующий режим. На экране отобразится сопротивление, допустимый показатель должен быть в пределах 20-30 Ом.

Ток течет по пути наименьшего сопротивления. У человеческого организма 1000 Ом (1 кОм), потому сопротивление заземления должно быть меньше данного показателя.

Это достаточно дешевый способ проверить. Новый мультиметр можно приобрести от 15$, а отвертка-пробник за 1$ продается в любом переходе. Со временем они Вам не раз еще пригодятся. Если лень покупать, можно сделать диагностику и «дедовским методом».

Проверка народным методом

Вам понадобится патрон с лампочкой и двумя проводами. Зачистите оба концы на 10-15мм. Теперь приложите один из них к фазе, а второй к боковым контактам. Лампочка должна ярко гореть.

Будьте осторожны! Когда Вы прикасаетесь одним концом к фазе, второй — тоже оказывается под напряжением. Ни в коем случае не прикасайтесь к нему голой рукой, чтобы не получить удар.

Если лампочка не горит вообще, значит «земля» — нерабочая, тусклое горение свидетельствует о слабом контакте, значит прогнил контур, или где-то отпал контакт. В этом случае найдите и устраните причину плохой пропускной способности. Проследите, куда ведет желто-зеленый провод и действительно ли он соединен с PE-шиной в щитке. Ни в коем случае не оставляйте неисправность просто так

Что будет если проигнорировать неисправность

После проверки выяснилось, что заземление настоящее, но не достаточно хорошее, чтобы пропускать ток. Что произойдет, если оставить как есть? Представьте, что случилась утечка на корпус электроприбора. Электричество начинает медленно перетекать в землю, но металлическая поверхность и дальше под напряжение. После касания рукой для тока возникает путь с меньшим сопротивлением — человеческое тело. Он поменяет направление и потечет в организм, из-за чего Вы получите удар. Таким образом, плохое заземление еще хуже, чем его отсутствие. Чтобы таких проблем не возникало в будущем, сделайте проводку «на совесть» еще на этапе строительства или капремонта. Вероятно придется переделывать все, включая заземляющий контур.

Заземление в частном доме

Чтобы полностью представить себе как подключить розетку с заземлением, надо рассмотреть весь процесс от начала и до конца, на примере частного дома, если заземляющего провода там изначально не было:

1. Установка заземляющего контура. Он представляет собой металлические штыри, вбитые в землю, в верхних точках соединенных между собой приваренными к ним металлическими полосами. Длина штырей – 1,5-2 метра, а металлических полос в зависимости от разновидности контура: треугольником, лентой, квадратом или круглым. Для монтажа контура надо выкопать траншею глубиной 0,5 метра.
2. Подводка «земли» к распределительному щитку. Выполняется такой же металлической полосой, как и для соединения штырей.
3. Замена двухжильной проводки на трехжильную. Если его раньше не было, то обязательно надо устанавливать УЗО, гарантирующее отключение электричества при появлении напряжения на заземляющем проводнике.
4. Монтаж розеток.

Подключаем правильно

Перед установкой нужно определить, какой же тип проводки в стене. Этот этап требует демонтажа старой розетки, в результате чего будет видно количество проводов. Если провода только два — заземления нет, а мы видим только провод нейтраль, а также фазу.

Важно: перед тем, как установить розетку с заземлением, рекомендуется позаботиться о наличии обязательных для электрика приборов: индикаторной отвертки и мультиметра.

Для правильного подключения следует соблюдать все этапы работы:

• На щитке отключите электроснабжение;
• Внимательно осмотрите щит и убедитесь, что электричество отключено;
• Далее специальным индикатором (так называемая индикаторная отвертка) необходимо убедиться, что фаза отсутствует на всех 3-х проводах, точнее на их оголенных частях;
• Открутите винт на корпусе, ослабьте лапки, уберите старое изделие;
• Если подрозетник в плохом состоянии его можно почистить или поменять на новый;
• Снимаем внешнюю изоляцию;
• Зачищаем концы проводов.

Очень важный момент — всегда оставляйте запас проводов, ведь коммутировать их в розетку вы будете ДО её установки в стену!

• Подключаем кабели к розетке и затягиваем винт;
• К розетке подсоединяем третий кабель — заземление к клемме, обозначенной как «РЕ» или специальным знаком:
• Фиксируем корпус с помощью винтов;
• Закручиваем крышку корпуса.

Внимание! Провод заземления как правило раскрашен в желто-зеленый цвет, однако окончательный вывод всегда подтверждайте индикаторной отверткой.

Зачем нужно заземление

Заземление в частных домах нужно, чтобы обезопасить жильцов от поражения электричеством. Через розетки заземляют все электроприборы: чайники, электроплиты, стиральные машины.

Бойлеры также заземляют через розетки, а еще отдельным проводом делают заземление на корпус — на случай, если бак потечет. В большинство бойлеров встроено устройство защитного отключения — УЗО, которое отключит нагреватель при утечке тока. Заземление в этом случае отведет остатки напряжения.

В бане заземление особенно необходимо, так как вода — хороший проводник тока. Иногда при монтаже проводки в бане хозяева применяют не специальный, а обычный электрический кабель, его изоляция плавится от высоких температур. Оголившийся кабель может передать напряжение на разлившуюся воду или, например, через воду на металлическую печь.

Еще кабель могут проложить под фольгированной теплоизоляцией, которая станет проводником для тока. А бывает, в бане делают теплый пол, и из-за неисправности изоляции людей начинает бить током везде, где разлита вода.

Когда запрещено подключать заземление к розеткам

Существует ряд правил, касающихся вопросов безопасности электрификации помещений. Их нарушение может значить только одно — создание ситуации, чреватой поражением людей электрическим током.

Запрещается подключать розетку скрытой проводки к заземлению в следующих случаях:

• Повреждение или разрыв провода, ведущего к зарытой в грунте стальной рамке.
• Наличие перемычки между нулевой и заземляющей линией.
• Вывод третьего провода на домовые коммуникации — водопроводные, газовые или отопительные трубы.

Проводить подключение можно только после устранения дефектов в электропроводке.

Виды контуров заземления

Геометрия контура заземления зависит в основном от удобства монтажа. Это может быть треугольник, квадрат, любая другая геометрическая фигура или забитые в линию стержни.

Треугольник. Это самый распространенный вариант контура заземления. В землю забиваются три стержня. В идеале расстояние между ними должно быть не меньше трех метров, но в зависимости от места на участке делают и меньше. Должен получиться равносторонний треугольник.

Линейный контур. Контур заземления в виде линии применяют там, где нет места для треугольника. Линейный контур удобно закопать вдоль забора или стены дома. Количество электродов может быть любым: чем больше, тем лучше показатели сопротивления контура.

Можно ли защититься от тока утечки

Можно ли защититься от тока утечки через тело, который может появиться в любой момент? Хуже всего то, что предсказать такую ситуацию невозможно — напряжение на кожухе прибора может появиться в любую секунду. Пролитая на кофеварку или мясорубку вода, вибрации, электрический пробой некачественной изоляции, выход из строя элементов электросхемы — все это непредсказуемо и одновременно смертельно опасно. Выход один — создать такую систему защиты, которая будет начеку постоянно. И подобная система существует, а имя ей — заземление.

Теги