Для чего нужно заземление корпуса электроприбора. Защитное заземление: азы

Приветствую хабровцев.

Для кого этот пост
Те кто знают и понимаю зачем нужно заземление - не откроют для себя ничего нового. Когда я сделал для себя это открытие - я с удивлением обнаружил, что многие мои знакомые (связанные с IT сферой) слабо понимают зачем вообще надо заземляться. Поэтому собственно сейчас вы видите этот пост.
История вопроса
Купив новые наушники с микрофоном, и придя домой - я с грустью обнаружил, что микрофон создает посторонний шум. Я вернулся в магазин, там на ноутбуке мы проверили, не было никакого постороннего шума от микрофона. Придя домой стал искать причину. Подключил старые наушники, не шумят. Снова подключил новые наушники, шумят. Через некоторое время я случайно прикоснулся к системному блоку ногой, и о чудо шум значительно уменьшился.

Итак, я пришел к выводу, что на корпусе системника возникают какие-то помехи. У меня сразу же возникла мысль о заземлении, и я полез измерять напряжение корпуса относительно земли. За землю сначала я взял нулевой провод, и с удивлением обнаружил, что разность потенциалов получилась порядка 100В. Решил измерить напряжение относительно отопительной батареи, все те же ~100В.

Стало любопытно, решил гуглить, и как оказалось я далеко не первый:

Откуда все-таки напряжение
Я не буду вдаваться в подробности, откуда берется напряжение на корпусах холодильников/стиральных машин. Скажу лишь, что причина в 99% случаев та же, что и на корпусе системного блока. В гугле можно найти более подробное описание и объяснение. В кратце же причина такова:
В блоке питания компьютера стоит фильтр, гасящий высокочастотные помехи, и сбрасывающий их в землю. А вот собственно и сам этот фильтр:



Таким образом в землю у нас идет 110В (если в розетке 220В), но ток представляет собой только ток помех, а значит и сила тока у нас будет незначительная.
А вот такой девайс наверное знаком всем:



Подводный камень данного девайса заключается в том, что он связывает заземления всех устройств, включенных в него. Если у вас включено N системников в него, то ток, отфильтрованный каждым фильтром в БП будет складываться, и находиться на корпусе каждого системника будет уже сумма;) Кроме того, как показали мои «измерения земли» - точно такие же фильтры находятся в мониторах (по крайней мере в обоих моих мониторах именно так).
Чем это грозит
Даже сложив ток от 5-6 устройств, подключенных к вышеупомянутому сетевому фильтру - вряд ли он будет настолько сильным, чтобы убить человека. Но тут есть другие подводные камни.
Что будет если один из конденсаторов фильтра вдруг пробьет? Вы запросто получите полные 220 на корпусе своего системника. Конечно конденсаторы выбираются с таким номинальным напряжением, чтобы пробоя не случилось даже от сильных скачков (на выше приведенной схеме 2kV например), но как говорится раз в год и лапоть стрельнет. Но это не самое страшное.
Основная прелесть в том, что устройства, рассчитанные на заземления проектируются так, как будто у вас заземление есть. устройство правомерно считает, что в случае внештатной ситуации оно может сбросить излишки тока в землю. На схеме выше видно, что земля, которую я обвел - не единственная. И сколько у вас таких потенциальных мест неизвестно. Таким образом без существующего заземления на корпусе вашего электроприбора запросто может образоваться опасное для жизни напряжение.
И самый ужас
Особо опасно таким образом использовать приборы, так или иначе работающие с водой. Например стиральные или посудомоечные машины. В стиральной машине например ТЭН может прохудиться, и на корпусе будет полноценных 220В, а поскольку стиральная машина расположена часто в ванной, где кафель, и влага, то вы будете являться отличным проводником, и удар током скорее всего будет
Выводы
Надеюсь тех, у кого все еще нет заземления, я убедил его сделать. Напоследок лишь скажу, не делайте заземление как проще и побыстрее (на батарею, зануление и т.п.), делайте как надо, ибо это не только ваша личная безопасность, но и безопасность окружающих.
На хабре есть статьи, как

Практически каждому из нас (даже тем, кто далек от таких дисциплин, как физика и электротехника) нередко приходится слышать слово «заземление». Так что же это такое, для чего оно требуется и «с чем его есть»? В этой статья я расскажу как раз об этом и о том, для чего его выполняют в современных розетках.

Первое, что надо для ответа на такие вопросы, это иметь представление о сущности электротока. В школьном курсе физики, электротоком зовется перемещение частиц, имеющих заряд по веществу, обладающему токопроводностью (проводнику). Одним из таких веществ и является наше тело (хотя и имеющее довольно большое сопротивление). Каждый из нас, наверняка, частенько слышал фразу «ударило током». Однако, для получения «токового удара» мало простого прикосновения к детали или проводу, находящимся под напряжением (для этого нужна замкнутая электрическая цепь). В реальности, подобное имеется практически постоянно: человек ведь не висит в воздухе, а стоим на земле, либо полу (или придерживается за что-нибудь рукой).
В случае же нахождения на увлажненной, либо сырой поверхности, опасность токового удара сильно увеличивается по причине возрастания в разы разности потенциалов (результат подобного воздействия может оказаться летальным). Так зачем же надо выполнять заземление? Вот для предотвращения подобных неприятностей и выполняется заземление. Оно позволяет защитить нас от токового удара при прикосновении к находящимся под напряжением предметам. Это же относится и к электричеству статического характера, ведь, скопившись, оно способно довольно чувствительно «тряхнуть». Как раз по этим причинам и выполняется заземление стиральных машин (ведь они располагаются в таких помещениях, где влажность повышена). Кроме того, в заземлении нуждаются многие другие приборы, такие, как компьютер, электроплита и многое другое. Заземляется техника методом соединения корпуса со специальным проводником, соединенным с заземлителем. Бывают случаи, что у силового питающего кабеля какого-либо оборудования повреждается изоляция, и он касается корпуса.

Это становится причиной того, что нас иногда ударяет током при прикосновении, например, к печке, или стиральной машине. А ведь это далеко не безопасно! На этом и основано заземление: при его выполнении бытовые приборы перестают «биться током» в случае попадания напряжения на корпус.


Практически все дома современной постройки обязательно оборудуются приборами защитного отключения, именуемыми . При появлении сильных утечек такие приборы способны полностью обесточивать квартиры. Помимо этого, в современных домах устанавливаются специальные розетки, имеющие особые контакты, предназначенные для заземления. В случае же отсутствия таких розеток и появлении желания установить энергоемкое оборудование (плиту, либо стиральную машину), есть смысл разориться на обновление электрической проводки .

Контакты, предназначенные для заземления, нельзя ни при каких обстоятельствах присоединять к трубам отопления и водоснабжения. Этот «фокус» может привести к нехорошим последствиям не только его исполнителя, но и его соседей. Среди обозначений, имеющихся в электротехнике, есть особый символ, которым и обозначают заземление: вертикальная полоска, перпендикулярно которой располагаются три разновеликих горизонтальных. Еще они изображаются черным цветом с желтым фоном. Знак такого типа предполагает требование заземления устройства, а сочетание знаков «безопасность» и «заземление» маркируются устройства, называемые антистатиками.

Слово «заземление» знакомо, пожалуй, каждому, даже далеко не профессиональному электрику. Оно применимо практически ко всем объектам, связанным с электрическим током.

Итак, заземления – это меры по защите человека от поражения его электрическим током. Более детально вопросы заземления и требования к нему описаны в ПУЭ (правила устройства электроустановок).

С электростанции электрическая энергия передается с помощью линий электропередач ЛЭП на подстанции. С электростанции идет три провода – три фазы. Но земля, по которой мы ходим, тоже участвует в этом процессе, в качестве четвертого, или «нулевого провода». В , соединенной по схеме «звезда» (а именно так соединяются обмотки трансформаторов для бытовых потребителей) сумма напряжений в общей точке равно нулю. Эта точка называется нейтраль, которая на подстанции заземляется, то есть непосредственно соединяется с землей, образуя, таким образом, контур заземления. Поскольку нейтраль трансформатора получается глухо заземленной, то отсюда и появилось это упрощенное название «земля».

Упрощенная схема передачи электроэнергии от электростанции до потребителя показан ниже:

Где а) принцип подачи электроэнергии, а б) ее путь от электростанции до потребителя

Конечный же потребитель, который находится в селах, городах, поселках городского типа и других населенных пунктах, запитывается от подстанций трансформаторных через устройства вводно-распределительные (сокращенно ВРУ). Трансформатор, который находится на подстанции, понижает напряжения с 6 или 10 кВ до 380 В, после чего энергия подается потребителю. Но ведь в розетке 220 В спросите вы? Да действительно в розетке 220 В, а не 380. И это связано с тем, что 380 В – это напряжение линейное, то есть напряжение между фазами. В бытовой розетке же находится два провода один фазный, а второй нейтральный, или как его еще называют «земля». То есть 220 В это напряжение фазы относительно земли или нейтрального провода. Сам же провод глухозаземленной нейтрали (нулевой или «земля») имеет относительно земли потенциал равный нулю, то есть от него нет угрозы поражения электрическим током.

Такое «заземление» могут использовать и в качестве защитного заземления (), так и качестве рабочего проводника, по которому течет ток силовой цепи (пример, розетка – один провод фазный, второй нейтральный). Более того, для заземления могут создавать отдельные контуры, не связанные с подстанцией и силовым трансформатором – это контуры не предназначены для работы с силовыми цепями, а только с защитными. Также глухозаземленная нейтраль, приходящая с подстанции в дом, может расщеплятся на входе на два отдельных провода, один из которых будет предназначаться для силовых цепей – другой для защитных.

Более подробно мы рассмотрим различные системы заземления в следующих статьях.

Для защиты пользователей электроприборов и оборудования от поражения током, прежде всего используется заземление. Его основной целью является соединение с землей всех токопроводящих частей. Тем не менее, очень часто возникает вопрос, зачем нужно заземление в розетке. Для этого необходимо знать условия использования современных розеток и особенности их эксплуатации.

Современные розетки

В отличие от розеток старого образца, современные электроустановочные изделия имеют ряд конструктивных особенностей. Прежде всего, с их помощью может подключаться любая современная бытовая техника. Это стало возможным, благодаря установке дополнительных контактов, к которым подключается заземляющий провод.

Кроме того, установка розеток нового типа требует непременного учета различных технических нюансов, оказывающих непосредственное влияние на дальнейшую нормальную работу всех бытовых приборов. Например, особые требования предъявляются к . Здесь нужно учитывать много факторов, начиная от подводки розетки в ванную или другое помещение, где планируется установка. При этом, кабель должен обладать необходимым сечением, иметь три жилы, чтобы обеспечить качественное заземление.

Установка розеток с учетом заземления

Для установки используются два основных способа. Они применяются в зависимости от типа проводки, которая бывает открытая и скрытая. Чаще всего, применяется второй вариант, отличающийся повышенной надежностью и аккуратным исполнением монтажа.

Выполняя монтаж в обязательном порядке учитывается наличие контура заземления. Для его подводки используется третья жила в проводе. Безопасность использования предусмотрена самой конструкцией розетки, уже на начальной стадии, при включении вилки. В этот момент, сначала идет соприкосновение с заземлением, а, потом происходит контакт с фазным и нулевым проводом. Основной проблемой, в большинстве случаев, является отсутствие надежного контура заземления во всем многоквартирном доме.


Тип розетки выбирается в зависимости от того, где ее планируется устанавливать. Технические свойства изделия должны в полной мере обеспечивать надежную защиту и безопасность пользователей электросети. В детских комнатах должна быть защита от детей, а ванной комнате - от влаги. Таким образом, вопрос, зачем нужно заземление в розетке, имеет простой ответ: обеспечение электробезопасности окружающих.

Как отличить ноль от заземления