Заземление: эффективные способы защиты человека от поражения током

Все владельцы частных домов, заботясь о безопасности и здоровье своем и своих близких, при прокладке электропроводки уделяют особое внимание заземлению. Что это такое и как защититься от поражения током – рассмотрим в этой статье.

Принципы функционирования контуров заземления

Электрический ток протекает исключительно внутри замкнутых цепей и только под воздействием напряжения в направлении от потенциала с большим значением к потенциалу меньшего значение. Попасть под напряжение можно, если цепочка электропитания разорвана. В современных домах есть множество различных факторов, способствующих проникновению опасного потенциала к токопроводящим модулям из-за изоляции диэлектрических слоев в электрической цепи.

При контактировании высоких потенциалов с землей, за счет высокого уровня проводимости почвы, через землю протечет ток, тем самым отводя энергию. Исходя из этого принципа, корпусные конструкции современных электроприборов бытового использования соединяются посредством устройств заземления. Это в итоге приводит к моментальному стеканию опасного заряда через специально выделенные контуры в электросети с заземленной нейтралью. После обеспечения контакта между потенциалом фазы корпуса электроприбора и земли происходит короткое замыкание. Оно гасится при помощи автоматического выключателя.

Схемы заземления с использованием глухозаземленной нейтрали применяются, как правило, на подстанциях, оснащенных трехфазными генераторами мощностью 0,4 кВт. Обмотки собираются в схему «звезда», а их общая соединяющая точка выводится к заземляющему устройству. По этому же принципу подключаются и бытовые электроприборы. Это позволяет обеспечить равенство между потенциалами нейтральных проводов и земли.

Схема системы заземления планируется заранее. Прямая функция устройства заключается в защите пользователей электросети и бытового оборудования от прямого воздействия и поражения электрическим током. Также заземление способствует выполнению некоторых технологических задач, предполагающих обеспечение стабильного и надежного функционирования электроприборов.

Какого действие тока на обычного человека? Разъяснение физических процессов

Скрытые опасности схем бытовых электросетей

В повседневной жизни сегодня нельзя представить ни одного действия без использования электрических помощников. Однако рабочий ресурс любого прибора ограничен. Также не всегда качество изготовления, условия хранения и эксплуатации техники соответствуют современным нормам и требованиям. А потому остается высоким риск возникновения случайных поломок в самых разных местах. К примеру, при повреждениях диэлектрического слоя в стиральной машине, после подключения электроприбора к сети, на его корпус, который выполнен из токопроводящих материалов, переходит высокий потенциал фазы. Если человек решит дотронуться до него, возрастает риск попасть под напряжение, после чего опасный ток начинает протекать через его тело. В этом случае получение электротравмы неизбежно, вплоть до смертельного исхода.

В случае надежного заземления корпуса бытового электроприбора, такая возможность минимальна. Это объясняется стеканием потенциала фазы с корпуса благодаря поддержанию сопротивления устройства заземления в безопасном диапазоне. Таким образом, при контакте человека с заземленным корпусом, созданная нагрузка не причинит существенного вреда его здоровью.

Чтобы минимизировать влияние тока на человеческий организм, в современные схемы заземления вводятся автоматизированные выключатели, УЗО и дифференциальные аппараты.

Основные требования к установке систем заземления

При установке систем заземления необходимо строго соблюдать следующие требования:

• Заземляющие контуры устанавливаются с целью обеспечить отвод опасного потенциала, который случайно может попасть на поверхность токопроводящих конструкций в землю.
• К заземляющему контуру должны быть подсоединены все части электрической установки, в том числе открывающиеся дверки металлических щитов. Как правило, в этих целях применяются гибкие проводники из меди.
• Согласно регламенту ПУЭ, пункт 1.7.103, общее значение сопротивления контактов в контурах заземления не должно превышать 4:30 Ом. Это обеспечивает надежность протекания аварийных токов в сети 220 B к глухозаземленной нейтрали генератора.
• Равномерное распределение силовых нагрузок нужно предусмотреть на этапе строительства дома. Задача решается путем установки специализированных систем для выравнивания потенциалов.

Полезно знать! Помимо монтажа заземляющих устройств, безопасность при эксплуатации бытовых электроустановок также обеспечивается за счет перевода электросети со схем с глухозаземленными нейтралями на изолированные посредством обычного подключения к распределительной трансформаторной установке.

Такой способ наиболее распространен в медучреждениях, для обеспечения безопасности использования медицинского оборудования.

 Как добиться электрической безопасности частного дома? Эффективность заземляющих устройств

При разработке схемы заземляющей системы следует учитывать следующие моменты:

• вероятность удара молнии в строение, близко прилегающий грунт или питающую линию электропередачи;
• возможность возникновения токов утечек (коротких замыканий) через повреждение в изоляции бытового электроприбора;
• риск обрыва рабочего нуля.

Защита здания от молнии действует по алгоритму: после попадания разряда в молниеприемник он переходит в молниеотвод, после чего, минуя здание, стекает на потенциал земли через заземляющее устройство.

Дополнительную защиту обеспечит устройство аварийного отключения, которое работает на вычисление момента возникновения тока утечки. Иными словами, при прохождении потенциала фазы на корпус бытового электроприбора, предварительно заземленного, УЗО сразу же отреагирует на вероятную утечку, после чего снимет электропитание с поврежденной техники. В случае изоляции корпуса от земли и при условия присутствия опасного потенциала, утечки не произойдет, а УЗО не сработает. Остается высоким риск прохождения тока через тело человека. Только в подобных ситуациях защитное устройство отключит электропитание.