Будь-яке електричне обладнання, яке знаходиться в експлуатації, повинне функціонувати згідно з правилами техніки безпеки. Для того щоб виключити можливість потрапляння небезпечних частинок, потрібно обов’язково провести процедуру заземлення – електрично зв’язати землю з електропровідними і металевими частинами механізму. За рахунок цього випадкові витоку електрики зведуться до мінімуму, а тварини і люди будуть захищені від ударів струмом.
Призначення заземлення
Заземлюючі пристрої (ЗП) являють собою об’єднання заземлюючого провідника і заземлювачів, які з’єднують електроустановки, електричні прилади та машини з землею. ЗУ сприяє створенню надійних з’єднань для того, щоб відводити напругу з елементів, постійно перебувають під високою напругою. Причинами цього можуть служити:
- потужні удари блискавкою;
- виникнення вторинної індукції, викликаної струмоведучими частинами, які розташовані дуже близько;
- винос потенціалу за межі зовнішнього огородження будівлі або електроустановки.
В кам’яновугільних шахтах, у річках і водоймах, а також інших рукотворних або природних об’єктах, які мають схожі властивості, роль землі виконується водою або грунтом.
Види ЗУ
У ролі заземлюючих пристроїв можуть бути використані об’єкти як штучного, так і природного походження. Перші з них представлені:
- сталевими обрізками труб і рейок;
- металевими тросами і ланцюгами;
- довгими сталевими прутами (діаметр – 1 см);
- сталевими смугами або кутовою сталлю довжиною не менше 2 метрів;
- сталевими трубами діаметром від 3 див.
Варто зауважити, що опір заземлюючих пристроїв можна визначити, тільки провівши контрольні заміри. Якщо природний елемент покаже прийнятний показник значення R, то додаткові конструкції не знадобляться. Природні об’єкти представлені:
- оболонками свинцевого кабелю;
- підземними трубами житлових приміщень, які з’єднуються з землею;
- залізобетонним фундаментом, якщо навколо вологий грунт (суглинок або глина);
- підземними трубами (винятком є тільки теплотраси і ті, по яких транспортують горючі матеріали).
Принцип дії ЗП
Ключовий принцип роботи заземлення полягає в тому, щоб знижувати потенціал напруги точки, яка стикається з струмопровідними частинами, до того моменту, поки це не стане безпечно для людей. Коли небезпечна напруга попадає на поверхню устаткування, потенціал заземлювача, який розташований найближче до нулю, повинен бути перенесений в цю саму точку, що створює безпечні та комфортні умови для роботи. Після закінчення часу автоматичний пристрій, що захищає від витоків електрики, спрацьовує. Лінія живлячої напруги деактивується, усуваючи аварійну ситуацію.
Процес виготовлення заземлюючих пристроїв вимагає дотримання особливих умов, які забезпечать надійність і контакт частинок ґрунту з металевими поверхнями. Підвищити електропровідність можна, зануривши в грунт металеву конструкцію заземлення, а навколо неї створити зону максимальної питомої провідності. Домогтися підвищення цієї провідності можна безпосереднім хімічним впливом на землю, наприклад за допомогою солі.
Всі перераховані вище методи здатні забезпечити надійне рух електрики в грунт по заземленого основи захисних конструкцій. Крім того що забезпечується умисне злиття корпусу електричного обладнання з заземленим механізмом, представлений вище метод може бути використаний в критичних ситуаціях замикання фази на грунт.
Додаткові функції заземлення
Заземлюючі пристрої дуже часто використовуються в якості грозоотводов, захищаючи будови від ударів блискавки. У разі якщо неподалік розташована ще одна електрична установка з потужністю не більш як 1 кВт, то заземлюючу систему можна використовувати загальну. Таке рішення допомагає значно знизити матеріальні витрати на будівництво інших заземлень.
У такій ситуації нормальним буде опір розтікання струму з найменшим значенням. Обчислити його можна, використовуючи значення мінімального опору для кожної електроустановки, які поміщені в один заземлювач. Брати при цьому потрібно мінімальне значення.
Робоче заземлення – що це?
При виготовленні робочих заземлень з заземлюючими пристроями з’єднуються точки електричних ланцюгів. Робоче заземлення споруджується з допомогою спеціальних пристроїв, таких як розрядник, пробивний запобіжник або резистор.
Правила пристрої ЗУ в приватних будинках
Людей, що живуть в заміських будинках, часто турбує питання, чи обов’язково встановлювати в своєму житлі заземлюючі пристрої. ПУЕ (правила улаштування електроустановок) допоможуть отримати відповідь на нього. Цей документ містить інформацію про захисною мірою, яка вважається обов’язковою. Виготовлення заземлювальної конструкції в приватних будинках значно простіше, ніж в багатоквартирних міських будівлях.
Для встановлення заземлення на заміській ділянці потрібно вибрати таке місце, яке знаходиться недалеко від будинку, і розмістити пристрій з подальшим підведенням мідної шини. В умовах міста це зробити практично неможливо. Будівельні нормативи не передбачають надійних заземлювачів біля будинку.
У такому випадку потрібно користуватися заземленням, яке знаходиться на живлять підстанціях на достатній відстані від житлових будівель.
Ремонт
Якщо використовувати ЗУ протягом тривалого часу, окремі вузли конструкції з металу можуть бути уражені корозією, а її електричні параметри – частково відхилитися від номінальних показників. Це відбувається тому, що руйнується захисне покриття ЗУ, на який чинить негативний вплив ґрунтова сіль, тягне за собою корозійні руйнування металу.
В несправному стані механізм стає непридатним до використання, не сприяючи зниженню небезпечного потенціалу конструкції з причини того, що уражені іржею місця можуть чинити істотний опір. Паралельно з цим може бути знижена витік струму в грунт, внаслідок якої контур заземлення поступово втрачає свої захисні властивості.
Будь-якому фахівцеві в такому разі потрібно повідомити, що механізм повинен піддатися капітального ремонту, в процесі якого будуть замінені на нові деталі всі його уражені частини. Можливий і такий результат, згідно з яким зруйновані елементи і місця зварювання відновлять без їх попередньої заміни. Для цього потрібно виконання наступних операцій:
- очистити всі металеві частини заземлення від виявлених слідів іржі за допомогою хімічного втручання або наждачного паперу;
- ці ж зачищені місця знежирити розчинником, призначеним спеціально для таких цілей;
- після того як розчинник висохне, поверхню металу покрити шаром грунтовки ГФ-18;
- почекати, поки грунтовка просохне, і пофарбувати підготовлену поверхню чорною емаллю з метою подальшого захисту.
Технічна перевірка систем заземлення
Для того щоб контролювати поточний стан механізму, необхідно час від часу перевіряти його конструкцію і те, чи відповідають характеристики встановленим вимогам до заземлюючим пристроїв. Процедура перевірки повинна включати в себе наступні дії:
- візуально оглянути відкриті ділянки механізму;
- ретельно обстежити контакти між окремими частинами контурного заземлення;
- виміряти активний опір;
- вибірково обстежити частини, які розміщені в землі, розкрити грунт в цих місцях.
При виникненні необхідності під час проведення випробувань фахівці можуть виміряти параметри розподіляє заземлюючого ланцюга і напруга дотику. Комплект повинен обов’язково містити технічний паспорт заземлюючого пристрою з інформацією про дату початку експлуатації ЗУ, його робочу схему та інформацію з поточним станом системи.
Контрольовані параметри ЗУ
Надійна робота всього механізму залежить від того, який загальний опір чинить ланцюжок заземлення. Воно, у свою чергу, утворюється за рахунок з’єднувальних шин і самої конструкції заземлювача. Зменшення значення даної величини тягне за собою безпечну експлуатацію приладів і обладнання, для яких покладено захист. Процес облаштування заземлюючих контурів проводиться методом підбору відповідних форм конструкцій, тим самим штучно збільшується територія взаємодії ключових елементів з грунтом. Також проводиться вимірювання заземлюючих пристроїв.
Такого ж результату можна досягти, спеціально підвищивши відсоток вмісту солі в землі, які володіють безпосереднім контактом з металевою частиною заземлювача. Зазначений метод буде знижувати опір стікання електрики в грунт, що збільшить рівень надійності функціонування контуру механізму.
Для того щоб контролювати значення всіх показників, потрібно організувати техобслуговування заземлювальної системи, провести випробування заземлюючих пристроїв. Вони припускають наявність обов’язкового вимірювання зазначених параметрів. Якщо виявлені суттєві відхилення від приписів ПУЕ, необхідно провести огляд заземлюючого пристрою, полагодити його, а потім перевірити опір заземлення вдруге.
Особливість роботи заземлення
Як підсумок усього перерахованого вище, можна з повною впевненістю говорити про наступні особливості у всій роботі механізму заземлення. Щоб підвищити ефективність і рівень захисту від електричних поразок у сполучних ланцюгах, потрібно обов’язково використовувати заземлювальний пристрій. Воно здатне реагувати навіть на мінімальну витік струму на ґрунт, використовуючи тіло людини в якості провідника.
