Зачем заземляться / Хабр
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.
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 летальным
Выводы
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 правильно делать заземление. Так же кучу информации по этому поводу можно нагуглить.
Ну и спасибо за внимание. 😉
UPD. Стараниями TolTol, vertu77, juray я понял, что значительно обезопасить себя можно используя УЗО, т.к. его можно включить в цепь без заземления. Однако не без недостатков
Заземление в электрике – что это такое и для чего нужно?
Понятие “заземление” знакомо каждому из нас вне зависимости от места проживания (будь то квартира, частный дом или загородный коттедж). Знаем мы и о том, что без данного приспособления невозможна безопасная эксплуатация приборов, подключенных к электросети. К сожалению, большинство “продвинутых” обывателей самостоятельно монтируют на своей жилплощади заземление. При этом не понимая, что несоблюдение технических требований и игнорирование мельчайших нюансов могут повлечь за собой более серьезные последствия, нежели отсутствие этого самого заземления.
Соединение металлических частиц электрических приборов с землей и является заземлением. Нередко бывают случаи, когда по каким-либо причинам повреждается изоляция наружного или внутреннего провода, из-за чего корпус устройства находиться под высоковольтным напряжением. Цель заземления в данном случае – обезопасить человека от ударения током.
Такие приборы, как водонагреватель, утюг, стиральная или посудомоечная машина, электроплита представляют повышенную опасность. Это обусловлено тем, что они напрямую контактируют с водой и имеют металлический корпус.
Самодельное заземление
В реальности заземление прибора выглядит следующим образом: к корпусу электрического устройства крепиться провод, который выводиться из помещения через любое отверстие (окно, дверной проем, высверленную дырку и тому подобное). В землю около дома крепиться металлический прут, штырь или труба. Длина выбранного электрода обязательно должна быть более 2 метров, чтобы выдержать любую нагрузку. К нему в последующем и присоединяется провод.
Данная схема работает в любом случае в силу того, что потенциал земной поверхности – 0 В, в то время, как на корпусе электроприбора во время утечки тока могут оказаться все 220 В. Заземление в данном случае – прекрасный проводник для электричества, поэтому даже прикоснувшись к машинке или чайнику человек не подвергает свою жизнь опасности.
Идеальное заземление
Самым надежным и грамотным заземлением считается защитное заземление, которое предусмотрено правилами устройства электроустановок (ПУЭ). В данном случае в проводке дома или квартиры помимо двух основных проводов (ноль и фаза) присутствует провод заземления. Таким образом кабель состоит из 3-х жил, последняя из которых соединяется с грунтом.
Заземляющий провод ветвиться по всем розеткам, расположенным на жилплощади. Розетка также оснащена дополнительным контактом (те самые усики по бокам, на которые мы зачастую не обращаем внимания). Вилка электрического прибора в свою очередь также имеет контакты, а шнур состоит из трех жил.
Однако, не стоит оставлять без внимания тот факт, что розетка заземлена лишь в том случае, когда заземление присутствует и в схеме электропроводки.
К огромному сожалению, в многоквартирных жилых постройках старых времен о заземление знают лишь по наслышке. Жильцам нижних этажей вполне реально устранить эту проблему, смонтировав самостоятельно заземление. Акцентируем внимание на том, что проводить монтаж следует с учетом ПУЭ. Несмотря на легкость процесса, несоблюдение мельчайших нюансов может привести к неприятным последствиям.
Ни в коем случае нельзя использовать вместо заземления зануление (прикрепление заземляющего провода к нулевому). Также большой ошибкой является использование в качестве электрода маленьких кусков труб или радиатора. Такие эксперименты равносильны курению на бензоколонке, поэтому о безопасности в данном случае не может идти и речи.
Если вы сомневаетесь в своих силах, лучше воспользоваться помощью профессионального электрика.
Общие сведения об электрическом заземлении и принципах его работы
Заземление — это принцип электричества, который иногда озадачивает домовладельцев.
Чтобы понять его важность для домашней электропроводки, важно знать кое-что о природе потока электрической энергии.
Что такое электрическое заземление?
Заземление предлагает избыточному электричеству самый эффективный и безопасный путь от устройства к земле с помощью электрического щита. Электрическое заземление — это резервный путь, который обычно используется только в случае неисправности в системе электропроводки.
Некоторые основы электричества
Отрицательная половина заряда – это «горячий» ток. В системе электропроводки вашего дома горячий ток обычно передается по черным проводам, а белые нейтральные провода несут положительный заряд. Оба набора проводов входят в ваш дом через основные служебные провода коммунального предприятия, проходят через вашу электрическую панель обслуживания и проходят бок о бок через каждую цепь в вашем доме.
Физика электрического потока сложнее, чем могут объяснить самые простые объяснения, но, по сути, электричество стремится вернуть свои электроны на «землю», то есть разрядить свою отрицательную энергию и вернуться к равновесию. Обычно ток возвращается на землю через нейтральные провода в электрической системе. Но если произойдет какое-либо нарушение пути, горячий ток может вместо этого проходить через другие материалы, такие как металлический или деревянный каркас, металлические трубы или легковоспламеняющиеся материалы в вашем доме. Это то, что может произойти в ситуации короткого замыкания, где возникает большинство электрических пожаров и ударов током.
Домашняя система заземления
Чтобы предотвратить эту опасность, электрическая система вашего дома включает резервный план — систему заземляющих проводов, которые проходят параллельно горячим и нейтральным проводам. Он обеспечивает альтернативный путь прохождения электрического тока в случае поломки системы горячих и нейтральных проводов, по которым обычно проходит ток. Например, если проводное соединение ослабевает или грызун перегрызает провод, система заземления направляет блуждающий ток обратно на землю по этому альтернативному пути, прежде чем он может вызвать пожар или поражение электрическим током.
Путь заземления обычно представляет собой систему оголенных медных проводов, которые подключаются к каждому устройству и каждой металлической электрической коробке в вашем доме. В стандартном кабеле NM с оболочкой этот неизолированный медный провод включен вместе с изолированными токопроводящими жилами внутри кабеля.
В большинстве домашних систем электропроводки признаки системы заземления можно увидеть на каждой розетке, где третья круглая прорезь на лицевой стороне розетки представляет собой заземляющее соединение. Когда заземленный прибор подключается к такой розетке, его круглый заземляющий штырь теперь напрямую подключается к системе заземляющих проводов из неизолированной меди внутри цепей дома.
Не во всех домах есть эта сложная и полная система заземления, образованная сетью оголенных медных проводов. В то время как такая система заземления является стандартной в домах с автоматическими выключателями, которые подключены к защитному кабелю NM, старые системы электропроводки, установленные до 1965 можно заземлить через металлический кабелепровод или металлический кабель, а не через оголенные медные заземляющие провода.
Встроенная защита
Ваша домашняя электропроводка также включает в себя другие устройства безопасности, помогающие предотвратить бедствие. Автоматические выключатели или предохранители защищают и контролируют каждую отдельную цепь. Выключатели или предохранители выполняют две функции: они защищают провода от перегрева в случае их перегрузки из-за протекания через них слишком большого электрического тока; они также обнаруживают короткие замыкания и отключаются или «ударяют», чтобы мгновенно остановить подачу тока при возникновении проблем.
Наконец, довольно распространенной практикой является подключение металлических водопроводных труб в вашем доме к заземляющему контуру. Это обеспечивает дополнительную защиту в случае контакта электричества с этими металлическими трубами. Часто это заземление устанавливается с помощью заземляющего провода, прикрепленного к металлической водопроводной трубе рядом с водонагревателем или там, где водопроводная линия общего пользования входит в ваш дом.
Заземление прибора
В целях безопасности система заземления есть не только в вашей домашней электропроводке, но и во многих подключаемых приборах и устройствах. Электроинструменты, пылесосы и многие другие бытовые приборы намного безопаснее, если у них есть третий контакт на вилке шнура питания, форма которого соответствует круглому гнезду заземления в розетке.
Наличие этого третьего штыря указывает на то, что прибор имеет систему заземления, и очень важно, чтобы они были подключены к заземленным розеткам. Известно, что некоторые люди отрезают заземляющий контакт на вилке прибора, чтобы он подходил к розетке или удлинителю, не имеющему гнезда для заземления. Это чрезвычайно опасная практика, которая может привести к поражению электрическим током в случае короткого замыкания внутренней проводки прибора.
Переходники для вилок
Большинство людей знакомы с переходниками для вилок, которые позволяют вставлять вилки с тремя контактами в розетки с двумя гнездами. Важно отметить, что они обеспечивают защиту заземления ТОЛЬКО , если косичка или металлическая петля на адаптере правильно прикреплены к крепежному винту на крышке розетки, И , если этот винт крышки соединен с металлической коробкой. И , если этот металлический ящик правильно заземлен. В любом случае это ненадежная вещь, поэтому переходники с трех контактов на два разъема следует использовать с большой осторожностью, если вообще использовать.
Лучшее решение — вставлять трехштырьковые вилки только в заземленные трехгнездовые розетки.
Там, где заземленная розетка невозможна, как в старой проводке, некоторую защиту можно обеспечить, установив в этом месте розетку GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю). GFCI обнаружит замыкание на землю и отключит питание до того, как блуждающий ток может вызвать проблемы. Однако важно отметить, что использование GFCI на самом деле не создает путь заземления; это просто делает незаземленную розетку более безопасной.
Конечно, не все электроприборы и подключаемые устройства имеют трехконтактную вилку с заземлением, и они по-прежнему безопасны в использовании, поскольку обычно имеют конструкцию с двойной изоляцией, которая сводит к минимуму риск короткого замыкания.
Что такое электрическое заземление и как оно работает
Что такое электрическое заземление?
Электрическое заземление — это резервный путь, который обеспечивает альтернативный путь для обратного тока на землю в случае неисправности в системе электропроводки.
Это облегчает физическое соединение между землей и электрическим оборудованием и приборами в вашем доме.
Электричество в жилой электропроводке состоит из электронов, протекающих по металлическим проводам, и это электричество всегда ищет кратчайший возможный путь обратно к земле. Таким образом, если есть проблема с нейтральным проводом, заземление вашей электрической системы обеспечит прямой путь к земле и предотвратит скачки напряжения, которые могут привести к опасности поражения электрическим током.
Как работает электрическое заземление?
В электрической цепи есть активный провод, по которому подается питание, нейтральный провод, который отводит этот ток назад, и «заземляющий провод», который обеспечивает дополнительный путь для безопасного возврата электрического тока в землю, не причиняя никому опасности в случае короткого замыкания. Медная жила подключается от металлического стержня системы электропроводки к набору клемм для заземления в сервисной панели.
Если в системах электропроводки используются электрические кабели, покрытые металлом, то металл обычно служит заземляющим проводником между настенными розетками и сервисной панелью. Однако если в системах электропроводки используется кабель в пластиковой оболочке, то для заземления используется дополнительный провод. Электричество всегда ищет кратчайший путь к земле, поэтому, если возникает проблема, связанная с обрывом или обрывом нейтрального провода, именно заземляющий провод обеспечивает прямой путь к земле. Это прямое физическое соединение позволяет земле действовать как путь наименьшего сопротивления и не позволяет прибору или человеку стать кратчайшим путем.
Важность электрического заземления
Защищает от электрических перегрузок
Время от времени вы можете испытывать скачки напряжения или подвергаться воздействию молнии в экстремальных погодных условиях. Эти события могут привести к возникновению опасно высокого напряжения, которое может полностью повредить ваши электроприборы.
Заземляя электрическую систему, все лишнее электричество будет уходить в землю, а не поджаривать приборы, подключенные к системе. Приборы будут безопасны и защищены от сильных скачков напряжения.Стабилизирует уровни напряжения
Когда вы заземляете электрическую систему, вам легче распределять нужное количество энергии в нужных местах. Это гарантирует, что цепи ни в какой точке не будут перегружены и не перегорят в результате этого. Земля может рассматриваться как общая точка отсчета для источников напряжения в любой электрической системе. Это помогает в обеспечении стабилизированных уровней напряжения во всей электрической системе.
Заземление проводит с наименьшим сопротивлением
Одной из основных причин, по которой вам следует заземлять электроприборы, является то, что земля является отличным проводником и может проводить все избыточное электричество с наименьшим сопротивлением. Когда вы заземляете электрическую систему и подключаете ее к земле, это означает, что вы отдаете избыточное электричество куда-то без сопротивления, а не проходите через вас или ваши приборы.
Предотвращает серьезные повреждения и смерть
Если вы не заземлите электрическую систему, вы подвергнете свои приборы и даже свою жизнь высокому риску. Когда высокое электричество проходит через какое-либо устройство, оно поджарится и выйдет из строя без возможности восстановления. Чрезмерное количество электричества может даже привести к пожару, поставив под угрозу ваше имущество и жизнь ваших близких.
Заземляя электрическую систему, все лишнее электричество будет уходить в землю, а не поджаривать приборы, подключенные к системе. Приборы будут безопасны и защищены от сильных скачков напряжения.
Вы можете проверить, предназначен ли электрический прибор для заземления или нет. Если прибор оснащен трехжильным шнуром и трехштырьковой вилкой, то третий провод и штырь обеспечат заземляющую связь между металлическим корпусом прибора и заземлением системы электропроводки.
Чтобы проверить, заземлена ли электрическая система, проверив розетки. Если в розетке три контакта, то в вашей системе должно быть три провода, один из которых будет заземляющим. Чтобы убедиться, что ток заземлен или нет, вы можете выполнить проверку электрического заземления, как указано ниже.
Проверка электрического заземления
Вы можете следовать этому контрольному списку из 5 шагов, используя устройство для проверки розеток с полной осторожностью при проверке электрического заземления:
Шаг 1 – Первым признаком надлежащего электрического заземления является ваша розетка. Если это трехштырьковая розетка с П-образной прорезью, то можно смело сделать вывод, что это заземляющий компонент.
Шаг 2 – Вставьте красный щуп тестера цепей в меньшую прорезь розетки. Эта розетка является горячим проводом, который подает питание на ваши приборы.
Шаг 3 – Вставьте черный щуп в большую прорезь розетки, которая является нейтральной прорезью. Это завершит вашу схему.
Шаг 4 – Проверьте световой индикатор. Он загорится, если ваша розетка заземлена, а если не загорится, поменяйте местами черный и красный щупы. Если индикатор не появляется ни при проверке электрического заземления, то розетка не заземлена и небезопасна для использования.
Шаг 5 – Повторите все 4 шага для всех розеток в вашем доме, чтобы обеспечить надежное заземление каждой розетки. Большинство старых объектов подверглись большой работе и ремонту, поэтому не все торговые точки, возможно, были переделаны.
Проверка электрического заземления очень важна для повышения уровня электробезопасности в вашем существующем жилье и гарантирует, что все ваши электрические установки безопасны и останутся в безопасности в течение всего срока их службы.
Не используйте трехконтактную розетку с неисправной проводкой, так как это может привести к пожару. Вызовите квалифицированного электрика и немедленно устраните проблему. У нас есть обширный ассортимент защитных выключателей, электрооборудования и материалов, которые могут значительно минимизировать риск короткого замыкания и пожара. Позвоните нам по телефону (800) 458-9600 и поговорите напрямую с нашими специалистами по продажам.
D&F Liquidators
D&F Liquidators уже более 30 лет обслуживает потребности в электротехнических строительных материалах.