Захисне заземлення приватного будинку
 Діючими правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) в житлових будинках передбачається пристрій системи захисного заземлення, яка є одним з основних елементів забезпечення електробезпеки вдома. В останні десять років широко застосовується ще один спосіб підвищення безпеки шляхом встановлення пристроїв захисного відключення (УЗО). Який з методів краще застосовувати, або обидва відразу?На численних електротехнічних інтернет ресурсах можна знайти пораду, що для більшої безпеки слід застосовувати і те, і інше разом. Але виникає питання: для чого платити за дві системи, якщо вони однаково ефективні. Спробуємо внести ясність в це питання, не вдаючись при цьому в «нудну» теорію, як кажуть, «на пальцях». Так чи варто розщедритися на УЗО або можна обійтися одним захисним заземленням, або взагалі нічого не застосовувати враховуючи, що більшість старих будинків не мають ні заземлення, ні УЗО.Захисне заземлення виконує дві важливі функції: зниження до безпечного рівня електричної напруги між заземлювальними проводять предметом, наприклад, корпусом пральної машини і іншими провідними об'єктами, що мають природне заземлення (підлогу в будинку, труби опалення або водопроводу); створення шляху для струмів витоку в разі контакту корпуси заземлюється електропровідного предмета з фазним проводом. Найбільш небезпечні електроводонагрівачі, водяні насоси, електричні плити і старі холодильники.Для чого потрібно заземлення? Кожен побутовий електроприлад складається з ізольованих у нормальному режимі роботи одна від одної електричної частини по якій проходить електричний струм (обмотка, нагрівальний елемент), і металевих конструкційних елементів (корпус, деталі кріплення). При пошкодженні ізоляції корпус несправного приладу буде знаходиться під фазною напругою. Він може бути під небезпечною напругою тривалий час і зовні цей факт ніяк не виявляється, небезпека не буде виявлена і захисними приладами. Людина, що доторкнеться до ушкодженої приладу, стане заземлювальним провідником, по якому струм витоку пройде в землю через його тіло з усіма неприємними наслідками. Якщо ж корпус приладу заземлений, то в ланцюзі відбудеться коротке замикання і лінія буде відключена захисним апаратом (автоматичним вимикачем або запобіжником). Навіть якщо відключення не відбудеться, струм через тіло людини буде дорівнювати нулю, оскільки потенціал корпусу, землі і людини однаковий. Час відключення пошкодженої електроприладу в такій схемі може досягати кілька секунд. Воно залежить від величини струму однофазного короткого замикання. При великих струмах к.з. автоматичний вимикач відключається максимально-струмового захистом за частки секунди, при двох - триразовому перевищенні номінального струму відключення відбувається в результаті дії теплового захисту, час спрацьовування якої складає від декількох секунд до десятків секунд. Якщо струм короткого замикання не перевищує номінального, відключення взагалі не відбудеться і може виникнути пожежа. Навіть в аварійній ситуації, коли обірваний нульовий провід на вступній лінії, захисне заземлення будинку дозволить запобігти електротравму при дотику до корпусу пошкодженого електроприладу. Воно також спрацює, якщо в цій ситуації опір заземлювача буде великим і захист не відключить він пошкоджений.Коли в мережі встановлені комутаційні апарати (автоматичні вимикачі, запобіжники) на великі номінальні струми, то така схема не забезпечить надійного захисту при обриві нульового проводу. У цьому випадку в мережі можуть протікати великі струми короткого замикання, які створять на заземлювачі і, відповідно, корпусі аварійного приладу досить високий електричний потенціал. Наприклад, за наявності заземлювача з опором 4 Ом і запобіжника на лінії номіналом 50 А потенціал може досягати 200 вольт (в аварійному режимі при обриві нульового проводу джерела живлення).У порівнянні з попереднім варіантом електробезпека можна значно підвищити установкою в домашньої електричної мережі пристроїв захисного відключення (УЗО). Ці прилади відключають електричну мережу, якщо в ній відбувається розтікання струму внаслідок пошкодження або зниження опору ізоляції, витоку через тіло людини (несприятливий випадок) або через заземлений корпус приладу. Якщо людина торкнеться незаземленого корпусу приладу знаходиться під напругою, то ПЗВ зафіксує витік струму через тіло людини в землю і швидко відключить електричну лінію з несправним приладом. Так, людина відчує короткочасний удар електричним струмом. Зазвичай час відключення не перевищує декількох десятих часток секунди. Таке короткочасне дію електричного струму, як правило, не призводить до смертельного результату і людина звільниться лише переляком і неприємними відчуттями.Розглянемо наступний варіант - корпус не заземлений, а УЗО встановлено. Якщо прилад розміщується на ізолювальній підставці (пральна машина на гумовому килимку, електрокип'ятильник на сухому столі), то при пошкодженні ізоляції металеві частини електроприладу будуть перебувати під фазною напругою. Факт пошкодження не буде виявлений до тих пір, поки не з'явиться шлях для протікання струму витоку. У найгіршому випадку витік струму станеться через тіло людини, яка доторкнувся одночасно до несправного приладу і предмету, що має природне заземлення. ПЗВ відключить ділянку несправної мережі за 0,01-0,03 секунди.Як бачимо такий варіант захисту, з використанням тільки УЗО є недостатньо надійним, оскільки незаземлений пошкоджений прилад буде залишатися під напругою, бо без заземлення корпуса приладу ПЗВ не зможе зафіксувати витік, тобто факт несправності приладу. Залишається також ризик відмови ПЗВ, який є складним електронним або електромеханічним приладом, Тому завжди є ймовірність того, що захист заснована тільки на УЗО без заземлення приладів спрацює занадто пізно. І ще один фактор - часто через високу ціну пристрою захисного відключення на весь будинок встановлюється всього один найдешевший апарат УЗО. У цьому випадку ризик його відмови значно зростає.Розглянемо найбільш безпечний варіант. Це коли корпус приладу заземлений і встановлено ПЗВ. У такому випадку два захисних заходи взаємно доповнюють один одного. При пошкодженні ізоляції струм тече від фазного провідника через пошкоджену ізоляцію, заземлювальний провідник і далі в землю. УЗО відразу виявляє навіть вельми незначний струм (звичайний поріг спрацьовування УЗО становить 10 - 30 мА), і дуже швидко за 0,010 - 0,003 секунди відключає пошкоджену ділянку мережі. Крім того якщо струм витоку перевищує поріг спрацьовування апарату, що захищає цей ланцюг від короткого замикання, то може також спрацювати і запобіжник або автоматичний вимикач. Який із захисних апаратів - УЗО або запобіжник відключить лінію, залежить від їх швидкодії і величини струму витоку. Не виключено спрацьовування обох пристроїв.Отже, заземлення найбільш ефективно захищає від ураження електричним струмом тільки в комплекті з використанням ПЗВ. У такому випадку при пошкодженні ізоляції напруга на заземленому корпусі електричного приладу не перевищить небезпечної величини, а пошкоджену ділянку електричної мережі буде вимкнений за соті частки секунди. Захисні властивості такої системи зберігаються навіть при обриві нульового робочого проводу на лінії до будинку. В даний час індивідуальне заземлення будинку спільно з установкою пристрою захисного відключення вважається найбільш надійним варіантом схеми захисту від ураження людей електричним струмом в приватних будинках.Найбільш безпечною буде схема захисту TN-CS. У разі трифазної системи до будинку підводиться чотири дроти - три лінійних L і робочий нульовий (нейтраль) N. На вводі встановлюється ПЗВ. Біля будинку споруджується заземлюючий пристрій. Нейтраль з'єднується з заземленням. Прилади всередині будинку підключаються через розетку з трьома виводами трьома проводами - робочим лінійним L і нульовим N, корпуси приладів підключаються до захисного проводу PE. Захисний провід підключається до заземлення перед ПЗВ.Встановивши захисне заземлення з УЗО, не слід нехтувати елементарними правилами техніки електробезпеки. Ніяка система не захистить від електротравми, якщо ви одночасно торкнетеся оголених двох фазних, або фазного і нульового проводів. ПЗВ не зможе відрізнити вас від електричної лампочки!
|
>