Что такое заземление и зачем оно нужно? Простое объяснение сложной темы

Заземление — важная и порой недооцененная часть системы электробезопасности. Хотя этот термин часто используется в повседневной жизни, многие не понимают, зачем оно необходимо и как работает.

В этой статье мы разберемся, что такое заземление, почему оно так важно для защиты объектов и как помогает обеспечивать безопасность как в быту, так и на производстве.

Определение понятия заземления

Система представляет собой соединение электрических цепей и оборудования с землей, что позволяет безопасно отводить избыточный ток при аварийных ситуациях. Простыми словами, заземление создает «путь отхода» для тока, если происходит замыкание или перенапряжение. Оно помогает защитить как техническое оборудование, так и людей от потенциальных опасностей — электрического удара, возгорания или повреждения.

Устройство заземления

Система включает в себя три основных элемента:

• Заземляющие электроды — представляют собой металлические стержни, пластины или сетки, которые вбиваются в землю для установления надежного контакта с почвой.
• Соединительные проводники — предназначены для соединения заземляющих элементов непосредственно с устройствами или электрощитом, обеспечивая равномерное распределение электрического тока и минимизируя риск перегрузок.
• Точки подключения к оборудованию — шины или клеммы, к которым подключаются все заземляющие проводники в электрическом щите.

Надежность всей системы зависит от качества соединений и устойчивости материалов к внешним воздействиям.

Схема заземления

Стандартная схема включает один или несколько заземляющих электродов, объединенных общей шиной, от которой расходятся провода к каждому защищаемому элементу. Такая схема гарантирует, что при возникновении неисправности избыток тока будет равномерно распределен и направлен в землю, не создавая опасного напряжения на оборудовании. Иногда схема может включать дополнительные элементы (углубленные заземляющие электроды, повторные заземляющие контуры, молниезащита и другие) для корректировки сопротивления и повышения эффективности защиты.

Как сделать заземление?

Для создания эффективной системы заземления важно учитывать несколько факторов: тип объекта, особенности почвы и местные строительные нормы. Процесс установки включает несколько этапов: проектирование, выбор и установку заземляющих элементов, подключение проводников, тестирование системы и проверку ее работоспособности. Важно, чтобы все соединения были выполнены качественно, а система соответствовала нормам безопасности.

Виды заземления

Существует две разновидности заземления, которые определяются характером контакта с землей:

• Естественное. Оно формируется благодаря природным особенностям участка, таким как проводящие свойства почвы, наличие подземных вод и минералов. Также к этому типу относятся конструкции, которые уже находятся в земле, например, металлические каркасные элементы зданий или плиты фундамента.
• Искусственное. Организовывается с использованием специальных заземляющих электродов — металлических стержней, пластин или сеток, которые устанавливаются в землю. При проектировании системы выбирается оптимальное место, материалы и схема подключения, что позволяет создать минимальное сопротивление между системой и землей.

В зависимости от условий эксплуатации и требований безопасности может использоваться как один из этих видов, так и их комбинация для достижения максимальной эффективности.

Требования к заземлению

Для эффективной работы системы должно соблюдаться несколько требований:

• низкое сопротивление: для частных домов — не более 4 Ом, для промышленных объектов — менее 1 Ом;
• надежная защита соединений от коррозии и механических повреждений;
• правильное расположение заземляющих электродов: они должны обеспечивать равномерное распределение тока в случае аварий.

Для чего применяются УЗО и дифавтоматы?

Для защиты электроприборов от короткого замыкания и человека от удара током в системы заземления устанавливают дополнительные элементы:

• Устройства защитного отключения (УЗО). Предназначены для контроля разницы между током, поступающим в систему, и током, возвращающимся по обратному проводу. При обнаружении утечки, даже незначительной, УЗО быстро размыкает цепь, предотвращая риск поражения электрическим током.
• Дифавтоматы. Эти устройства объединяют функции защиты от короткого замыкания и утечек тока. Они автоматически отключают питание при обнаружении ненормальных токовых нагрузок, защищая как оборудование, так и человека от потенциальных угроз.

Использование УЗО и дифавтоматов в сочетании с правильно выполненным заземлением позволяет существенно повысить уровень безопасности в электросетях, поэтому они рекомендованы для установки на всех объектах.