Заземление электрощитка

Для обеспечения безопасного использования электронных приборов, электроустановок и цепей проводится заземление. Имеется несколько типов заземления. От этого зависит по каким формулам его рассчитывать и каким проводом делать. Для обеспечения надежности и безопасности обязательно должна использоваться схема заземления.

Что это такое

Линейное заземление защиты — подключение цепи к намеренно заземленным или эквивалентным непроводящим частям из металла приборов и цепей, в которых возможно замыкание и другие неполадки (индуктивное воздействие соседних проводящих контуров, воздействие молниевых вспышек и т. д.). Контур заземления защиты требуют отличать от остальных типов соединений, таких как рабочее заземление и молниезащитное.

Область применения и принцип работы

Значение безопасности шага и контактного напряжения значительно уменьшается из-за замыкания на корпусе. Безопасность обеспечивается из-за понижения потенциала установки, для которой собирается контур заземления (путем сокращения сопротивления электрода, находящегося в грунте) и доведения потенциала контура до потенциала основной цепи до одного уровня (путем повышения потенциала электрода до величины, сравнимой с потенциалом прибора, защита которого проводится).

Применение:

• Электронные устройства и установки (ИТ-системы) с рабочими параметрами до 1 кВ в трехфазной трехпроводной цепи с переменным током.
• Электрооборудование с рабочим показателем до 1 кВ в однофазной двухпроводной цепи с переменным током, с изоляцией от почвы.
• Электрооборудование с максимальным показателем в 1 кВ в двухпроводной цепи постоянного напряжения с изоляцией на обмотках источника электрического тока (IT-система).
• Электрические устройства в цепях с показателем не только переменного, но и постоянного тока, величина которого более 1 кВ.

Внешний контур или из чего состоит заземление

Заземляющий контур представляет проводящий компонент либо набор взаимосвязанных компонентов, также являющихся проводниками, которые находятся в электрическом взаимодействии с землей напрямую или посредством какой-либо среды.

Классификация заземляющих устройств

Проводник заземления соединяет заземленный участок (точку) с электродом. Заземляющее устройство представляет собой комбинацию электрода и проводящего контура.

Существует две разновидности устройств такого типа, которые различаются расположением системы электродов по отношению к основному устройству: удаленные устройства или цепи, выполненные в виде контура.

Устройства для дистанционного создания защиты отличаются тем, что заземляющий электрод перемещается за границы области, где должно быть заземлено оборудование, или сосредоточено в определенных частях области. Поэтому такое оборудование также называется централизованным.

Существенным недостатком удаленного заземляющего оборудования является то, что расстояние между системой электродов и защищаемым оборудованием слишком велико, в результате чего коэффициент контакта равен единице практически во всей области защиты. Поэтому такой тип оборудования используется исключительно при небольших значениях напряжения, чаще всего в приборах до 1 кВ.

Кроме того, поскольку расстояние до электрода в земле велико, сопротивление цепи заземления значительно увеличивается. Это напрямую зависит от характеристик электрода, находящегося в грунте.

Преимуществом удаленного оборудования считается возможность решить, где будет располагаться электрод и выбрать место с самым малым сопротивлением (например, мокрая глина).

Удаленное заземляющее устройство может потребоваться в следующих ситуациях:

• Если по какой-либо причине заземляющий выключатель не может быть помещен в защитную зону.
• Высокая устойчивость к заземлению в данной области (например, песчаная или каменистая почва) и значительно лучшая проводимость грунта за пределами области.
• Децентрализованное размещение заземленного оборудования (например, в шахтах) и т. д.

Устройство в виде контура отличается тем, что части его заземляющего электрода размещены вдоль области и по окружности внутри нее. Как правило, электроды распределены как можно более равномерно в полевых условиях, поэтому такой тип оборудования так же имеет название распределительное.

Безопасность распределенного заземленного оборудования обеспечивается как путем снижения потенциала контура, так и путем его регулировки в защищаемой зоне до максимального контактного напряжения и ступенчатого напряжения, не превышающего допустимого значения. Это может быть достигнуто путем правильного размещения одного заземляющего провода в защищенной зоне.

Как рассчитать параметры основных компонентов заземления

Для расчета параметров контура понадобится следующая информация:

• Характеристики электрического устройства: тип устройства, тип основного оборудования, рабочее напряжение, наличие ноля у трансформатора и генератора.
• Электрический чертеж установки, показывающий основные размеры и расположение оборудования.
• Форма и размер электрода, из которого планируется построить заземляющий электрод проекционной группы, и предполагаемая глубина погружения в землю.
• Замер удельного сопротивления почвы в районе, где планируется установка ​​системы заземляющих электродов, а также информация о погодных (климатических) условиях и характеристиках климатических зон этих измерений. Если слой почвы разделен на два слоя, необходимо получить данные по удельному сопротивлению и толщине верхнего слоя двух слоев почвы.
• Данные о естественных заземляющих проводниках: можно получить, какие структуры доступны для этой цели, путем прямого измерения и их сопротивления распространению тока. Если по какой-либо причине сопротивление естественного заземляющего электрода не может быть измерено, необходимо предоставить информацию для вычисления сопротивления с помощью расчета.
• Номинальный ток замыкания на землю. Если ток неизвестен, расчет производится обычным способом.
• Если рассчитывается напряжение прикосновения, вычисляется значение этого допустимого напряжения и длительности защиты.

Схема подключения заземления в щитке

Защита жилого объекта осуществляется по следующим схемам, монтаж которых происходит в электрощитке: ТN (подсистема TN-C, TN-S, TN-C-S) или ТТ. Первая буква в имени обозначает принцип действия заземляющего устройства источника питания, а вторая буква обозначает заземление открытых частей электрооборудования.

Буква после N указывает на функциональное перераспределение комбинированного или нулевого рабочего и нулевого защитного проводника в одном проводе. Операция S-нуля (N) и провод нулевой фазы (PE) разделены. Функциональная комбинация защитного проводника C-zero и рабочего нулевого проводника объединена в один проводник (PEN-проводник).

Пренебрежение заземлением при использовании высоких напряжений чревато последствиями. Для предупреждения электрических ударов лучше позаботиться о заземляющем контуре заранее.