Для предотвращения опасности поражения электрическим током на практике применяется ряд технических средств и мероприятий. Определенный эффект может дать даже наличие ограждения, которое блокирует прямой доступ к корпусу электроустановки, или коврика из непроводящего материала, например, резины на полу рядом с агрегатом. Однако, наиболее популярными на практике являются организация защитного заземления и зануления, что определяется сочетания простоты реализации и эффективности, а остальные средства рассматриваются как вспомогательные.

Заземление и зануление: применение и принцип работы

Любая электротехническая система содержит токопроводящие элементы и изоляцию, которая создает им нормальные условия функционирования. Одновременно ряд элементов конструкций различных электрическим машин, механизмов, приборов и иной техники, не предназначенных для передачи тока, изготавливается из металла, который обладает высокой проводимостью.

В процессе штатной эксплуатации техники нельзя исключить вероятности того, что изоляция проводников в силу разных причин: механических повреждений, производственного брака и даже из-за простого старения перестанет выполнять свои функции, в результате чего под напряжением окажутся не только токоведущие, но и остальные металлические корпусные детали. Данный эффект известен как пробой на корпус и опасен тем, что даже случайное прикосновение к металлическим элементам электроустановки приводит к воздействию электрического тока на тело человека, что в тяжелых случаях приводит даже к летальному исходу.

Защититься от подобного нежелательного явления можно двумя идеологически схожими, но функционирующими по-разному способами.

Защитное заземление

Простейший способ защиты от поражения током заключается в преднамеренном (иначе принудительном) соединении всех проводящих деталей конструкции электрического прибора с землей, получивший естественное наименование заземления. Для этого реализуется отдельная система из шин и заземляющих электродов, которые непосредственно контактируют с грунтом вокруг и под зданием. Задействовать для этого водопроводные и канализационные, тем более, газовые трубы нельзя. В первом случае сказывается неконтролируемый характер переходного сопротивления с землей и опасность быстрого разрушения труб под действием электрохимической коррозии, в случае газового хозяйства к неблагоприятным факторам добавляется опасность взрыва.

Практически заземление электрических устройств осуществляется отдельным выделенным проводником или даже шиной. При его реализации выдвигается два дополнительных, хотя и легко реализуемых условия.

• во-первых, заземляющие цепи должны выдерживать максимальные аварийные токи до момента срабатывания штатных автоматов контролируемой электроустановки;
• во-вторых, само это соединение должно обладать низким сопротивлением во всех режимах работы (в качестве предельного значения в различных случаях принимается от 2 до 8 Ом).

Последнее необходимо для того, чтобы в случае пробоя на корпус ток, протекающий на землю, не создавал напряжение выше определенного безопасного предела.

На производстве электробезопасность обеспечивает выделенный штатный заземляющий контур. В бытовой электропроводке функции земли обычно возлагаются на шину в электрическом щитке.

Качество выполнения заземления контролируется на производстве выполнением соответствующих измерений, в быту достаточно ограничиться выбором сечения заземляющего провода. Крайней желательно использовать в этом качестве провод с изоляцией желто-зеленого цвета которая указывает на недопустимость его отключения. В качестве такого провода подходит кабель марок ПВ-3,ПВ-6-3.

На эффективность защитного заземления указывает то, что его применение считаются обязательным ПУЭ и действующими стандартами на электробезопасность.

Дополнительные функции заземления

Как конструктивный элемент различного электротехнического оборудования заземление демонстрирует явно выраженную многофункциональность. Например, специальные заземляющие контура используются в качестве одного из элементов в составе системы молниезащиты различных архитектурных объектов.

Еще одна полезная функция защитных цепей – принудительная “привязка” потенциала корпуса электрических установок к земле. С учетом характерного для современной инженерной техники массового внедрения бортовой микропроцессорной техники и различных датчиков контроля текущих параметров это положительно сказывается на качестве управления оборудованием.

Внимание!

Возможно вам будут интересны статьи по теме:

• Заземление брони кабеля по нормам ПУЭ 
• Заземление сварочного аппарата – варианты заземления, особенности
• Заземление ванны – зачем нужно, особенности заземления и выбора провода

Защитное зануление - в чем состоит его основное отличие

Обоснованно считается, что полноценную защиту обеспечивает только заземление, выполненное по всем правилам, т.е. имеющее нормальный контур отвода аварийных токов. Однако, в жилых зданиях старой постройки, в отличие от производственных объектов, он может отсутствовать. В этом случае применяется зануление, обеспечивающее, строго говоря, удовлетворительную эффективность. Суть этого приема заключается в том, что защита достигается за счет отключения электроустановки штатным автоматом или плавким предохранителем при пробое изоляции на корпус. Для этого в состав электрической проводки вводится дополнительный зануляющий проводник, который соединяется с заземленной нейтралью электропитающей сети.

Из приведенного механизма работы становится ясным основной недостаток зануления: при отгорании нейтрали аварийный ток в случае пробоя изоляции не возникает, автоматы и предохранители не срабатывают, а проводящие элементы корпуса электрооборудования с поврежденной изоляцией оказываются под напряжением. Недостаточная общая эффективность является основной причиной того, что использование зануления на производстве настоятельно не рекомендуется.

Цвет изоляции зануляющего провода в отличие от заземляющего не нормируется и обычно определяется кабельным заводом самостоятельно.

Считается, однако, что в бытовой проводке зануление вполне допустимо для применения и обеспечивает достаточно высокую уровень своей работоспособности. О последнем косвенно свидетельствует действующий запрет на демонтаж зануляющих проводов в случае создания в жилом здании нормального заземляющего контура.

Возможность и целесообразность комбинирования заземления и зануления

Сравнение заземления и зануления указывает на то, что они реализуют общую функцию, но достигают поставленной цели обращением к различным механизмам. Данная особенность позволяет комбинировать их при наличии такой возможности для наращивания общей эффективности.

Например, частичный пробой изоляции мощных установок в некоторых случаях не в состоянии активировать штатную автоматику ее отключения из-за недостаточно высокой чувствительности. В этом случае может помочь только дополнительное зануление, которое отключает уже устройство более низкого уровня.

В то же время более низкая эффективность зануления значимо ограничивает области его применения.

Отдельно укажем на то, что комбинировать оба варианта защитных систем можно только в случае реализации электропроводки по 5-проводной схеме, что достаточно часто входит в противоречие с экономикой проекта.

Заземление или зануленее - что лучше?

Заземление и зануление являются эффективными средствами защиты человека от поражения электрическим током, а их применение нормируется действующими правилами и стандартами.

Оба защитных мероприятия можно без ограничений комбинировать друг с другом, но при прочих равных условиях заземление с большей вероятностью предотвращает опасность попадания человека под действие высокого напряжения.

В процессе проектирования и последующей реализации элементов защиты от поражения электрическим током зануление и/или заземление электрической установки необходимо обязательно комбинировать с установкой автоматов и предохранителей.