Электричество, пожалуй, наиболее распространенный источник энергии, востребованный практически во всех сферах жизнедеятельности человека, однако при его использовании вероятен риск столкновения с негативными воздействиями. В случае утечек электрического тока на корпус неисправного электрооборудования или бытового прибора возрастает угроза поражения электрическим током, не менее опасны скопления статических зарядов. Для того чтобы обезопасить человека и чувствительную электронику, все электросети в быту или на производстве должны быть оборудованы защитным заземлением.
В упрощенном понимании любая система заземления состоит из заземлителя (контура заземляющего), обеспечивающего надежный электрический контакт с землей (грунтом) и заземляющего проводника, проложенного к месту подключения электрооборудования и соединенного с его корпусом. Таким образом, сеть защитных проводников обеспечивает стекание в грунт опасных потенциалов на корпусах электрооборудования (в случае пробоя изоляции между фазным проводом и корпусом или статики). Для электрических сетей с глухозаземленной нейтралью трансформаторов подстанций (TN) контуры заземления являются повторным заземлением.
Разновидности и назначение заземления
В зависимости от назначения, объединенные преимущественно защитными функциями системы заземления делятся на три типа:
- защитное заземление,
- функциональное заземление,
- молниезащита.
Благодаря низкому омическому сопротивлению контура заземляющего устройства, которое не должно превышать 4 Ом, первый тип заземления обеспечивает надежную защиту человека от поражений электрическим током. В случае соприкосновения человека с корпусом незаземленного оборудования (электроприбора), находящимся под напряжением и одновременном электрическом контакте с землей образуется электрическая цепь, и весь ток течет через его тело (при расчетах сопротивление принимается за 1 кОм). Но электрический ток протекает по пути наименьшего сопротивления, поэтому при заземленном оборудовании человеческому телу достаются только мизерные его значения, безопасные для жизни.
Несколько иные задачи стоят перед рабочим или функциональным заземлением, призванным обеспечивать корректную работу высокочувствительного оборудования и защищать его от воздействия помех, наведенных напряжений и блуждающих токов. В сложных производственных условиях, когда используется различное технологическое оборудование, образуемые им помехи распространяются даже нулевыми проводами.
Причиной таких помех являются, например высокие пусковые токи мощных двигателей технологического оборудования, при этом импульсные скачки напряжения попадают даже в заземляющие проводники. И если они не представляют опасности для силового оборудования, то для чувствительной электроники такие помехи просто губительны. Даже когда они не приводят к порче цифрового оборудования, от последнего можно ждать:
- искаженных данных,
- отказов и сбоев автоматики,
- потерь информации вызванных ложным защитным отключением.
Отсутствие функционального заземления, отражается на работе компьютеров, снижает их производительность, в разы ухудшает скорость беспроводных сетей. Рабочие заземления выполняются отдельными от нулевых защитных линий магистралями заземления и соединяются с ними звездой в точке присоединения заземляющего контура. Молниезащита призвана защищать от атмосферных разрядов.
Резюмируя вышесказанное несложно прийти к выводу, что использование электрооборудования без применения искусственных заземлителей недопустимо.