Что такое защитное заземление?

Защитное заземление – важная составляющая средств, обеспечивающих электробезопасность. Сегодня защитным заземлением должны быть оборудованы все электроустановки, работающие в сетях с глухозаземленной нейтралью трансформаторов подстанции. Контуры заземления необходимы для подключения к ним корпусов электрооборудования и в сетях с изолированной нейтралью.

Для человека, далекого от электричества, защитное заземление ассоциируется с защитным занулением или функциональным заземлением, но это далеко не так. Защитное зануление электроустановок, хотя и преследует цели защиты человека от поражений электрическим током, заключается в присоединении нулевых проводников электропитания к токопроводящим корпусам электрооборудования. В случае появления опасных потенциалов на корпусе, например, при пробое изоляции фазных проводников, результатом зануления электрооборудования будет короткое замыкание, сопровождающееся защитным отключением.

Функциональное или рабочее заземление вообще не связано с защитой, а нацелено на обеспечение работоспособности электрооборудования. Как видно из названия, защитное заземление наделено исключительно защитными функциями. Попробуем познакомиться с ним поближе.

Принцип действия защиты посредством заземления

Все электрические приборы и оборудование, имеющие токопроводящие корпуса, теоретически могут оказаться под напряжением. Происходит это в результате механического повреждения или пробоя изоляции фазных проводов. В таких случаях при случайном электрическом контакте с корпусом электрооборудования человек получает электрическую травму. Другой проблемой незаземленного оборудования считается статическое электричество. В большинстве случаев оно ограничивается болевыми ощущениями, но может оказаться причиной механических травм, что, например, в производственных условиях несет серьезную опасность.

Преднамеренным электрическим подключением корпусов электрооборудования с помощью защитных проводников на заземляющий контур решается проблема электробезопасности. Надежный контакт металлического корпуса оборудования и заземляющего контура:

• Обеспечивает стекание опасных потенциалов по пути наименьшего сопротивления, минуя более высокое сопротивление человеческого тела.
• Способствует автоматическому отключению в результате срабатывания УЗО при замыкании фазы на корпус или надежному срабатыванию защитных автоматов в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Для гарантированного выполнения задач, поставленных перед защитным заземлением, общее сопротивление системы не должно превышать значений 2, 4 и 8 Ом в зависимости от напряжения или 30 Ом для частных домовладений.

Практическая реализация

На практике системы защитного заземления выполняются посредством надежного электрического соединения трех компонентов:

• Искусственных заземлителей, как правило, заземляющего контура или модульно-штыревого заземлителя.
• Металлической полосы, представляющей шину PE, имеющую надежную металлосвязь с контуром.
• Заземляющих проводников, обеспечивающих электрическое соединение заземляющей шины и корпусов электрооборудования.

В практическом исполнении первая компонента системы состоит из вбитых в землю заземляющих электродов, сваренных между собой горизонтальными перемычками. Для модульного заземлителя это один вбитый на большую глубину металлический составной штырь, позволяющий получить необходимое сопротивление растеканию тока. Требования ПУЭ допускают использование естественных заземлителей, но здесь рассматривается классический вариант. Заземляющие проводники крепятся к шине и заземляемым объектам посредством надежных винтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0.05 Ом.

Таким образом, защитное заземление – необходимая мера, позволяющая при правильной организации свести на нет риски для человека.