Заземление и зануление: Назначение заземления, отличие заземления от зануления

Назначение заземления, отличие заземления от зануления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Отличие заземления от зануления

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током. Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением.

Рассмотрим пример, в котором обеспечивается защита электроустановки с помощью зануления.

Как видно из рисунка при пробое фазы на соединенный с нулем корпус возникает замкнутый контур между фазой и нулем, то есть однофазное короткое замыкание. На возникшее короткое замыкание реагируют защитные устройства, такие как автоматы или предохранители, в результате происходит отключение поврежденной электроустановки от источника питания.

Рассмотренные выше примеры дают возможность сделать вывод что:

— заземление осуществляется защиту снижением напряжения прикосновения.

— зануление осуществляется защиту отключением электроустановки от сети.

Наверняка у вас возникал вопрос в каких случаях выполняют защиту заземлением, а в каких занулением. Применение в разных случаях заземления и зануления вызвано разными системами заземления электроустановок. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются пять систем заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Зануление используют в качестве защиты в таких системах, в которых присутствует PEN, PE или N проводник. Это сети с глухо заземленной нейтралью, TN-C, TN-S и TN-C-S.

Заземление применяют в электроустановках с системами заземления TT и IT.

Рассмотренные выше способы заземления и зануления больше подходят для применения в промышленных электроустановках на производстве. Более детально рассмотреть подключение и монтаж заземления для бытовых электроустановок можно здесь: заземление в квартире и заземление в частном доме.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Чем отличается заземление от зануления: разница

Современная трёхфазная электропроводка выполнена по пятипроводной схеме, а однофазная по трёхпроводной. В этих схемах зануление и заземление выполнены отдельными проводами, следовательно, они выполняют разные функции. Для того чтобы правильно использовать эти проводники необходимо знать, чем отличается заземление от зануления.

Определение из нормативных документов

В «библии» электромонтёров Правилах Устройства Электроустановок п.п.1.7.28-1.7.31 даётся чёткое определение, что считается заземлением, а что занулением электрооборудования.

Однако формулировки, используемые в этом и других документах, являются сложными для людей, не связанных с электричеством. Для лучшего понимания материала статьи можно объяснить, что такое заземление и зануление простыми словами.

Что такое зануление

Все жилые районы и большинство промышленных предприятий подключены к понижающим трансформаторам, вторичные обмотки которых соединены в «звезду» и подключены к контуру заземления без разрывов и переключателей. Такая схема электропитания называется «с глухозаземлённой нейтралью».

От таких подстанций отходит четыре провода — три фазных от концов обмоток и нейтраль, или нулевой проводник, от средней точки звезды. Занулением является соединение металлических корпусов электроприборов с нейтралью трансформатора или с нулевым проводником в однофазной сети 220В.

Согласно ПУЭ п.1.7.31 защитным занулением это подключение будет в том случае, если оно выполнено для повышения электробезопасности, а не по требованиям технологии или иным причинам.

Информация! Если нулевой проводник, присоединённый к контуру заземления или глухозаземлённой нейтрали, используется только для защиты, то его можно назвать «защитнное заземление».

Что такое заземление

Заземление — это подключение корпуса оборудования к контуру заземления. Такой контур может находиться возле здания или на трансформаторной подстанции. В последнем случае электропитание осуществляется по пятипроводной схеме, с дополнительным заземляющим проводом РЕ.

Соединение оборудования с заземлителями может осуществляться с двумя целями:

• Защитное заземление. Производится для предотвращения электротравм. Определение даётся в ПУЭ п.1.7.29.
• Рабочее (функциональное) заземление. Используется для работы электрооборудования, описывается в ПУЭ п.1.7.30.

Информация! Соединение заземления с нейтралью в трансформаторной подстанции или во вводном щитке даёт возможность также называть его «защитным занулением».

Для чего применяют заземление и зануление

С точки зрения электротехники эти проводники являются равнозначными и основное отличие заземления от зануления заключается в назначении таких проводов.

Зачем необходимо заземление

Прикосновение к элементам, находящимся под напряжением сети, может быть опасным для здоровья. В исправном оборудовании корпус отделён от токоведущих частей при помощи изоляционных материалов.

При разрушении изоляции на металлических частях корпуса появляется высокое напряжение и если оборудование не подключено к контуру заземления контакт человека с оборудованием приведёт к поражению электрическим током.

Наличие заземления обеспечивает отсутствие разности потенциалов между оборудованием с повреждённой изоляцией и заземлёнными элементами здания. При этом происходит срабатывание дифференциальной защиты и, при коротком замыкании на корпус, отключению автоматического выключателя.

Рабочее и защитное зануление

Соединение оборудования с нейтралью есть двух видов:

• Защитное. Предназначено для отключения питания при нарушении изоляции. При этом возникает короткое замыкание между элементами, подключёнными к фазным проводам, и занулённым корпусом. Это вызывает повышение тока в сети выше уставки соответствующего автоматического выключателя.
• Рабочее. Используется для получения однофазного напряжения в трёхфазной сети. В данной схеме нейтраль подключается не к корпусу, а к нулевой шине электросхемы или щита.

Схема подключения

Схемы подключения заземления и зануления отличаются в зависимости от назначения.

Защитное заземление должно подключаться к электроприборам без выключателей и разъединителей. Для этого используется отдельный пятый проводник РЕ в подходящем кабеле. Второй конец этого кабеля присоединяется к глухозаземлённой нейтрали понижающего трансформатора в схемах электроснабжения TN-S.

Защитное зануление предполагает присоединение корпусов оборудования к нейтральному проводнику ДО вводного автомата и в таком виде практически не используется.

Для использования защитного зануления точку соединения с нейтралью необходимо дополнительно заземлять. При этом морально устаревшая схема электроснабжения TN-C преобразовывается в более современную схему TN-C-S.

Рабочее зануление выполняется путём установки в электрощите нулевой шины N. К ней присоединяются нулевые провода отдельных линий при монтаже однофазных автоматов и нейтраль однофазных потребителей в трёхфазной сети.

Принцип работы заземления и зануления

Основная задача защитного заземления и защитного зануления одинаковая — предотвратить электротравму человека при повреждении изоляции между элементами, находящимися под напряжением и металлическим корпусом оборудования.

Однако эти приспособления выполняют свои функции по-разному и главное, чем отличается зануление от заземления это способом защиты и используемой защитной аппаратуры.

Принцип работы заземления

Для поражения электрическим током необходима разность потенциалов между корпусом оборудования и поверхностью, на которой стоит человек. Обычно это заземлённый пол или сантехника. При повреждении изоляции заземляющий провод отводит высокое напряжение в землю и шунтирует тело человека.

Согласно нормам ПУЭ п.1.8.39 сопротивление контура заземления должно быть не более 4 Ом, что многократно превышает сопротивление тела человека, даже если контакт был произведён мокрыми руками.

В результате ток, протекающий через организм, становится намного меньше величины, при которой он начинает ощущаться как лёгкое покалывание.

Ток, протекающий через заземляющий провод, называется ток утечки и его появление приводит к срабатыванию дифференциальной защиты, а при его увеличении выше уставки автоматического выключателя происходит аварийное отключение автомата линии.

Принцип работы зануления

Зануление является менее надёжной защитой и предназначено для отключения линии в аварийных ситуациях защитным автоматом. Это защитное устройство сработает только при коротком замыкании между внутренней частью электрооборудования и корпусом.

Фактически, нулевой проводник в сетях с глухозаземлённой нейтралью выполняет две функции — заземления и зануления и является совмещённым проводом PEN, однако его сопротивление не нормируется и разность потенциалов между занулённым корпусом и заземлёнными элементами здания может достигать значительной величины, особенно если линия проложена тонким проводом и имеет значительную протяжённость и сопротивление.

Подходящий к квартире или частному дому однофазный двухжильный кабель кроме двухполюсного автомата проходит через дифреле, которое не отключает питание при нарушении изоляции. Такая защита сработает только при прикосновении к корпусу оборудования с повреждённой изоляцией.

В чем практическая разница между заземлением и занулением

Если заземляющий и нейтральный проводники оба проходят от потребителя к глухозаземлённой нейтрали трансформаторной подстанции, где подключаются к контуру заземления, то возможно не имеет значения, как их использовать?

Несмотря на то, что с точки зрения электротехники эти проводники равнозначные, отличия в монтаже делают недопустимым произвольное подключение земли и ноля в щитке и к электроприборам. Согласно ПУЭ, у каждого из этих проводов свои требования и область применения:

• Заземление. Используется для того, чтобы обеспечить отсутствие напряжения на корпусе электроприбора. При нарушении изоляции напряжение по заземляющему проводнику отводится в землю, при этом появляется ток утечки. Если его величина превышает 30мА, то срабатывает УЗО или дифавтомат, установленные в электрощитке. Заземляющий провод должен проходить от контура заземления до розетки или корпуса оборудования без автоматов или выключателей без контакта с нейтралью.
• Зануление. Согласно ПУЭ п.1.7.132 использовать подключение к рабочему нулевому проводнику для защиты от поражения электричеством запрещено, поэтому зануление применяется для разделения трёхфазного электропитания на три однофазных линии. Для подключения к нейтрали корпуса оборудования необходимо выполнить отвод от нулевого провода с дополнительным заземлением места разделения. В этом случае дополнительный провод считается заземляющим.

Заземление и зануление служат для защиты человека от поражения электрическим током. Основное отличие зануления от заземления в том что они по разному осуществляют эту защиту. Заземление обеспечивает безопасность путем снижения напряжения прикосновения до безопасной величины (электрический ток уходит в землю). Зануление — путем отключения поврежденного оборудования от сети.

Что лучше

Главное, чем отличается заземление от зануления, это надёжностью защиты от поражения электрическим током. По нейтральному проводу протекает электрический ток, что может привести к разрушению мест соединений и подгоранию контактов автоматов и рубильников.

Согласно ПУЭ, нулевой проводник должен отключаться одновременно с фазным, но это не гарантирует одновременного включения контактов выключателя. В этом случае на корпусе занулённого электроприбора через электросхему появится фазное напряжение.

В отличие от защитного заземления, установленное в схеме зануления УЗО будет отключать питание только в случае попадания человека под напряжение.

Ток утечки, протекающий через повреждённую изоляцию и зануление, вызовет только срабатывание автоматического выключателя при коротком замыкании. Незначительный ток может привести к полному разрушению электроприбора и его возгоранию.

Опасность зануления в быту

Для защиты от поражения электрическим током применяются два вида защит — заземление и зануление. В чем разница между ними понимают не все электромонтёры, а тем более домашние мастера.

Поэтому при монтаже электропроводки иногда вместо заземляющего провода используется подключение к нейтрали. Выполнить эту работу по всем нормам ПУЭ, описанным в главе 1.7, затруднительно и вместо этого просто производится соединение нейтральной и заземляющей шин в электрощитке после вводного автомата или даже в розетке.

Такое зануление выполняет свои защитные функции до тех пор, пока нейтральный проводник сохраняет свою целостность на всем протяжении. При аварийных ситуациях на заземляющих клеммах и корпусах электроприборов гарантировано появляется напряжение, что может быть опасным для жизни.

Поэтому использование рабочего нулевого проводника в качестве защитного запрещено нормами ПУЭ.

Вывод

Главное, чем отличается заземление от зануления — это надёжность защиты. В случае подключении корпуса к заземлению высокое напряжение отводится в землю и появляющийся при этом ток утечки вызывает срабатывание дифференциальной защиты. При монтаже зануления отключение производится автоматическим выключателем только в случае короткого замыкания. Поэтому при выборе способа защиты зануление следует устанавливать только при невозможности произвести монтаж заземления.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Чем отличается заземление от зануления?

Отличие заземления от зануления значительное. Попробуем разобраться в этом вопросе. Зануление согласно ПУЭ – это преднамеренная защита, которая используется исключительно в промышленных целях и не должна практиковаться на бытовом уровне.

Но все же, очень часто, в квартирах делается зануление. По всем прогнозам, такая система далека от совершенства и совсем не безопасна. Почему же тогда прибегают к такой крайней мере? Отчасти из-за недостатка знаний в этой области, или из-за безвыходной ситуации.

Во время ремонта квартиры  многие делают полный или частичный электромонтаж не только с целью удобства расположения розеток и выключателей, но и для замены изношенной электропроводки. Так же, современный человек желает  сделать свое жилье более безопасным, поэтому, пожелания заказчика сводятся к тому, чтобы в доме было заземление.

Что  используется в новостройках: заземление или зануление?

Новостройки по всем правилам обеспечиваются трехпроводным кабелем (фаза, ноль, земля) в однофазной системе и пятипроводным кабелем (три фазы, ноль, земля) в трехфазной системе, т.е. по системе заземления TN-C-S или TN-S. В таких системах занулением и не пахнет.

Система TN-C-SСистема TN-S

Можно ли в старом фонде сделать заземление?

Старый фонд очень редко подвергается реконструкции. Для того чтобы перевести с системы TN-C, т.е. двухпроводная система (фаза и ноль), на такие эффективные системы как TN-C-S и  TN-S, в которых предусмотрен защитный проводник РЕ (земля), своими силами практически не возможно. Модернизацией в основном занимается специализированная электротехническая компания.

Система TN-C

В системе TN-C нет защитного проводника (земли).  Никто не станет тянуть из своей квартиры отдельный заземляющий провод  для того, чтобы сделать заземление, к примеру, в подвале. Хотя, некоторые решаются обеспечить себя заземлением, если квартира расположена на первом этаже. Но большинству населения такой маневр осуществить не представляется возможным.

Прежде чем подключить защитный проводник РЕ (земля) из квартиры, нужно определить, какие есть возможности.Определите наличие  заземления в щитовой, к которой можно подключить третий проводник. В щитовой должна быть либо заземляющая шина РЕ, либо все этажные щитовые должны быть соединены между собой металлической шиной, и в итоге подсоединены к общему контуру заземления дома, т.е. речь идет о повторном заземлении. Это дает возможность подключить к щиту заземляющий проводник из квартиры. Если эти два варианта отсутствуют, значит, в доме нет  заземления и в этом случае делают запрещенное зануление. Как уже было сказано ранее, такой метод в жилом секторе совсем не безопасен.

Как делается зануление?

Зануление не выполняет роль заземления, такая схема расчитана на эффект короткого замыкания. На производстве нагрузки более или менее  распределены равномерно, и ноль выполняет в основном защитные функции. Здесь нулевой проводник цепляют к корпусу электродвигателя. При попадании на корпус электродвигателя напряжения одной из фаз, произойдет короткое замыкание. В свою очередь, сработает на выключение автоматический выключатель или автомат дифференциальной защиты. Следует принять во внимание еще один неоспоримый факт —  все электроустановки на производстве соединены между собой металлической заземляющей шиной и выведены на общий контур заземления всего здания.

Можно ли сделать зануление в квартире?

Можно,но не нужно. Чем это грозит? Предположим ваше оборудование (стиральная машина,бойлер и др.) занулены. Если нулевой провод по каким-либо причинам обгорит или электрик случайно перепутал подключение проводов (вместо нуля подключил фазу), то ваше оборудование просто перегорит из-за большого напряжения.

Если вы запланировали электромонтажные работы в своем жилье, а затем узнаете, что в доме нет  заземления ни в каком виде, все же лучше прокладывать трехжильный кабель. Две жилы (фаза и ноль) подключаем планово, а вот третий проводник защитного заземления оставляем незадействованным до ожидания реконструкции стояков, где будет предусмотрено заземление.

Если вы все же надумали сделать в квартире зануление, нужно помнить, что вы берете на себя огромную ответственность. В любом случае, при наличии заземления или зануления, нельзя пренебрегать установкой защитной аппаратуры, таких как УЗО (Устройство защитного отключения) и ограничитель напряжения.

Оцените качество статьи:

Чем отличается зануление от защитного заземления

Что такое заземление

Заземление – способ защиты пользователя от удара током при подаче напряжения на корпус прибора в результате аварии. Суть заземления заключается в соединении корпуса электроустановки или прибора с землей.

Заземление выполняется с помощью заземляющего устройства. Оно состоит из заземлителя и заземляющего электрода. Заземлитель находится непосредственно в земле. Заземляющий электрод соединяет его с любой точкой электроустановки или сети.

Схема заземления

На иллюстрации заземляющий проводник (PE) соединен с землей и рабочим нулем (N).

Есть несколько систем заземления:

• Система TN с описанными выше схемами TN-C, TN-S и TN-CS. В этих системах нейтральный проводник глухо заземлен.
• Система TT. Токопроводящие части электроустановок и нейтральный проводник заземляются независимо друг от друга.
• Система IT. Токопроводящие части электроустановок заземлены, нейтральный проводник не заземлен.

При аварии и подаче электричества на корпус благодаря заземлению срабатывают автоматы-предохранители. Если предохранители не срабатывают, большая часть электричества уходит в землю. Это защищает человека от опасного для жизни и здоровья удара током.

Заземление применяется в промышленности и в быту.

Главное отличие

Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).

Фото — отличие зануления и заземления

Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.

Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.

{SOURCE}

Для чего необходимо заземление

Заземление

Из нормативной документации ГОСТа № 12.01.009-76 следует, что защитное заземление – это создание единого контура с землей и металлическими токоведущими частями, которые в процессе эксплуатации электротехнических приборов могут оказаться под напряжением, например, корпус микроволновой печи или стиральной машины.

Заземление требуется, чтобы при образовании напряжения в тех местах, где его быть не должно, электричество уходило в землю. Это позволяет предотвратить поражение током жителей квартиры или дома. Как правило, подобные явления наблюдаются при нарушении целостности изоляционного слоя и касания токоведущей жилы корпуса.

Типы заземления в бытовых условиях

В бытовых условиях правильно реализованная система заземления гарантирует бесперебойную работу всех электрических приборов. Во времена существования Советского Союза в домах не было большого скопления электроустановок, следовательно, такая мера безопасности практически не использовалась.

В то время широкое распространение получила эксплуатация системы TN-C, в которой заземляющий провод РЕ коммутировался с рабочим нулем в единую токопроводящую жилу РЕN, а к квартире подключался двухжильный провод. Эта система устарела, на замену пришла новая – TN-C-S. Ее особенность заключается в разъединении в распределительном щитке провода PEN на РЕ и N.

Все современные здания или строения, подлежащие модернизации, обслуживаются по трех- или пятипроводной схеме. В помещение подается три линии:

• земля;
• рабочий ноль;
• фаза.

Если здание устаревшее и не оснащено системой заземления, а проводка двухпроводная, все современные трехпроводные электротехнические приборы утрачивают свои качества. Например, сетевой фильтр становится обычной переноской. В этом случае установка зануления в квартире согласно нормативному документу ПУЭ 1.7.132 запрещена.

Это интересно: Тахометр: что это такое и как работает

Требования к защитному заземлению

Защитное заземление – это наиболее жесткое устройство, чем зануление цепи. Здесь предусмотрена прокладка отдельной шины, довольно небольшого уровня сопротивления, которая идет к системе заземлителей, забитых в землю в виде треугольника.

Расчет защитного заземления, требует знания множества формул и наличия множества исходных данных. Поэтому принято для жилого фонда применять типовые проекты контура заземления для каждого региона.

Установка зануления предусматривает прокладку шины нейтрали или любого другого способа отвода тока в однофазной цепи. При этом, значения сопротивлений каждого проводника зануления до подстанции или питающего трансформатора, складываясь, образуют значение сопротивления защитного устройства.

Эта величина может изменяться, но требования к защитному заземлению и занулению, предусматриваю общее значение максимально возможного уровня сопротивления цепи.

Бытовое заземление

Как правило, системы электроснабжения, должны иметь сопротивление защитного заземления, должно быть от 4 Ом, до 30 Ом. Для обустройства, как правило, применяют стальные уголки и полоса шириной 40 мм. Предусматривают использование медной шины, достаточного сечения, согласно ГОСТу. Это обязательное требование.

При использовании защитного проводника с медным проводом 0,5 мм2 нам не хватит и 100 метров провода для достижения критического значения. Наиболее строгие требования предъявляются при обслуживании участков:

1. Установки, с напряжением цепи до 1000. В, оснащаются устройством, сопротивление которого, не должно превышать 0,5 Ома. Значение заземленного контура измеряют при помощи специального измерительного прибора – измерителем сопротивления. Это измерение проводится двумя дополнительными заземлителями. Разведя их на определенное расстояние, выполняем замер, затем сдвигая электрод, проводим несколько замеров. Самый худший результат принимается за номинальное значение.
2. Для обслуживания цепи трансформатора, других источников питания, при величинах напряжения от 220 В до 660 В – величина сопротивления заземления должна быть от 2 Ом до 8 Ом.

Производственное защитное заземление

Использование дополнительных мер для выравнивания величин потенциала – это основная «обязанность» применения защитного обустройства производственных мощностей. Для достижения надежной защиты, все металлические детали конструкций и устройств, а коммуникационные трубопроводы подсоединяются на заземляющий проводник.

В жилых помещениях, так следует оборудовать ванные комнаты и стальной водопровод, канализацию, и трубы отопления. В наше время пускай и редко, но они встречаются. На промышленных объектах заземляют:

• приводы электрических машин;
• корпуса каждой электроустановки, находящейся в помещении;
• коммуникации металлических труб, металлоконструкции;
• защитные оплетки электрокабелей , с напряжением постоянного тока до 120 В;
• электрощитовые, различные корпуса системы электропроводки.

Детали, не требующие защиты:

• металлические корпуса приборов и оборудования, установленных на стальной платформе, главное – обеспечение надежного контакта между ними;
• разнообразные участки с металлической арматурой, установленная на деревянных конструкциях, исключение составляют объекты, где защита распространяется и на эти объекты;
• корпуса электрооборудования, имеющие 2, 3 классы безопасности;
• при вводе в здание электропроводки, с напряжением не выше 25 В, и прохода их сквозь стену из диэлектриков.

В заключение необходимо отметить.

После монтажа каждого из видов защиты, необходимо выполнить проверку величины сопротивления защиты. После этого составляется акт проверки. Замеры, проводят летом и зимой, в это время грунт имеет наибольшее сопротивление.

Проверку жилого фонда рекомендуется проводить раз в год. Помните о необходимости оснащения щитовой автоматами размыкателями цепи и защитным устройством от утечек тока.

Заземление и зануление в цепях переменного тока

По сути, ноль – провод синего цвета, промаркированный N. Зануление – это преднамеренное соединение либо средней точки в обмотке 3-х фазного генератора, либо соединение в нагрузке к рабочему нолю. Основных функций у зануления две: 1 – рабочая функция и 2 — защитная функция. Рабочая функция ярче всего проявляется в схеме распределения электроэнергии в многоквартирном доме. Изначально ввод электричества выполняется только с помощью трехфазного тока, который равномерно распределяется по квартире. В качестве примера допустим, что в одном конкретном подъезде имеется 36 квартир. Следовательно, распределение нагрузки должно быть произведено максимально сбалансированно и равномерно: на фазу A подключаем 12 квартир, на фазу В 12 квартир, а на фазу С, естественно, оставшиеся 12 квартир. Как бы не старались проектировщики сбалансировать схему потребления, практика однозначно говорит о том, что достичь баланса и равномерность нагрузки никогда на 100% не удается – кто-то тратит электричества больше, а кто-то меньше. Поэтому и была придумана линия N – рабочий ноль. Основная цель рабочего ноля – восстановить баланс напряжений по фазам, то есть не дать возникнуть перекосу напряжений. К слову, именно внезапное отключение нулевого проводника может привести к тому, что в некоторых квартирах возникнет молниеносный всплеск рабочего напряжения до отметки 380 В. На жаргоне электриков данное явление называют отгоранием или отвалом ноля.

Трехфазная система требует наличие заземления и зануления средней точки рабочих обмоток, соединенных по схеме звезда. Чтобы четко понимать разницу между занулением и заземлением, давайте обратимся к стандартной схеме включения нагрузки к трехфазному источнику питания по схеме Y (звезда). Если мы рассматриваем в качестве нагрузки трехфазный трансформатор, трехфазный асинхронный электродвигатель, трехфазную печь, то система будет функционировать, будучи подключенной с помощью трех проводов с фазами A, B, С и нулевого провода N. По сути, если мы рассматриваем электроустановки на производстве, то наличие четвертого проводника выполняет чисто защитные функции. При пробое изоляции обмоток трехфазного электродвигателя высокий потенциал устремляется на корпус устройства, который находится в прямой гальванической связи с проводом N, то есть рабочим нолем. Следовательно, при таком подключении произойдет короткое замыкание, что вызовет отключение трехфазного автомата защиты.

Какая система надежнее?

Для сравнения можно ознакомиться с несколькими пунктами:

Как показывает практика, нередки случаи обрыва или отгорания нулевого провода в электрощите, что делает зануляющую систему защиты не действующей. В этом случае появляется реальная угроза поражения человека электрическим током. Во избежание подобной проблемы, места коммутации нужно периодически осматривать, что создает определенные неудобства.

Подгоревший нулевой провод в распределительном щитке близок к полному обрыву

• Заземляющая система избавлена от указанных недостатков, так как РЕ-проводник не участвует в общей работе электропроводки и задействуется только при возникновении утечки, чтобы отвести ток на землю.
• Устройство зануления требует определенных знаний и навыков работы с электрическими цепями, что в случае их отсутствия также причиняет некоторые неудобства, связанные с необходимостью вызова электрика.

Принимая во внимание изложенное, можно сделать вывод, что система заземления более надежна и безопасна, поэтому лучше использовать ее. Однако в случае отсутствия такой возможности, можно прибегнуть к альтернативному варианту. Запрещается производить зануление непосредственно в розетке путем установки перемычки между нулевым разъемом и заземляющей скобой

Это создает угрозу для человека (поражение электротоком) и для бытовой техники. 

Назначение заземления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Понятие заземления

Прежде чем дать ответ на вопрос, чем отличается заземление от зануления, рассмотрим каждое понятие отдельно. Заземление – это специальное соединение электроустановок с землей. Цель этого соединения является снижение резкого скачка напряжения в электрической сети. Оно используется в той цепи, где нейтраль будет изолирована. Когда будет установлено подходящее заземляющее оборудование, то избыточный ток, который поступает в сеть, будет уходить в землю по отводящим контактам. Сопротивление этой части должно быть относительно низким, чтобы ток был поглощен без остатка.

Также функция защитного заземления электроустановок позволяет увеличить объем аварийного тока замыкания, несмотря на то, что это противоречит его назначению. Заземлитель с большим сопротивлением слабый ток замыкания может не воспринять, только со специальными защитными приборами. В таком случае, когда будет аварийная ситуация, установка будет под напряжением, что может представлять большую опасность для здоровья человека в этом помещении. Назначение защитных электроустановок также рассчитано на отведение блуждающего тока в электрической сети.

Заземлитель является особым проводником, который может состоять из одного или нескольких элементов. Обычно они соединены между собой электропроводящим материалом и заключены в землю, которая поглощает проходящий заряд. В качестве заземляющих проводников может использоваться сталь и медь. По нормам ПУЭ данная мера защиты в обязательном порядке должна делаться в современных жилых домах, а также рабочих помещениях, заводах, в общественных заведениях и других зданиях различного назначения.

В большинстве домов современного образца установлены схемы заземления. Однако их может не быть в старых зданиях. В такой ситуации специалисты рекомендуют заменить проводку трехжильным кабелем с заземляющим проводом, подключив защитную электроустановку. Бывают ситуации, когда нет возможности сделать монтаж полноценного заземляющего контура. В современной электротехнике может использоваться специальное портативное оборудование – переносной заземляющий штырь (шина). Их действие соответствует стандартному заземляющему устройству жилых домов или отводов. Такое устройство имеет хорошее практическое значение, легко подвергается монтажу и переноске, починке, а также имеет широкий функционал.

Функцию заземления могут выполнять несколько самостоятельных групп защитного оборудования. Грозозащитные. Они служат для того, чтобы быстро отводить импульсный высокий заряд от молнии. Зачастую их применение необходимо в разрядниках и современных молниеотводах. Рабочие. Такая группа позволяет поддерживать в нужном режиме работу всех электроустановок при разных условиях (нормальные и аварийные).

Защитные. Данная группа оборудования нужна для предотвращения прямого контакта людей и животных с электрическим зарядом, который возникает в результате механического повреждения фазы в проводе. Они позволяют предотвратить множество несчастных случаев, которые могли бы быть, если проблемы с силовой линией не были замечены своевременно.

Заземлители условно разделены на искусственные и естественные. Искусственные электроустановки представляют собой специальные конструкции, которые делаю специально для того, чтобы увести избыточный ток сети в землю, обеспечив защиту своему дому. Их могут производить на заводе или делаться самостоятельно, используя стальные элементы. Естественными заземлителями является грунт, фундамент под зданием или же дерево возле дома.

Заземление и Зануление: в чем разница?

Как «заземление», так и «зануление» – это термины, используемые при описании электрических установок. Стоит отметить, что зануление уже устарело. Это связано с модернизацией электросетей, что, в свою очередь, влияет на то, что процесс Зануления больше не используется.

О чем это?

Зануление и заземление – это методы защиты от поражения электрическим током в электроустановках. Зануление состоит в соединении электропроводящих частей, таких как металлический корпус, с защитным проводником или защитным нейтральным проводником.

Когда система выходит из строя, она автоматически отключает питание. Зануление можно использовать в установках с максимальным напряжением 500 В в электросети. В такой системе нейтральная точка устройства питания заземлена и защищенные проводящие элементы соединены с нейтральной точкой.

Схема зануления

Заземление, с другой стороны, представляет собой проводник, выполненный из электрического проводника, и соединяет тело, электрифицированное с землей, для его нейтрализации

Заземление выполняется для обеспечения правильной, а также, что очень важно, безопасной работы всех электропроводящих устройств

Схема заземления

Заземление состоит из защитных проводников и защитно-нейтральных проводников. Существует четыре типа заземления. Это: защитное, функциональное, молниевое и вспомогательное заземление. Примером заземления является громоотвод или характерный штифт в вилке бытовых приборов.

В заключение …

• Зануление соединяет электропроводящие части с защитным проводником
• Заземление – это провод, соединяющий электрифицированный корпус с землей с целью его безразличия
• Зануление – это метод, который выходит из употребления, он просто заменяет заземление

zen.yandex.ru/media/yaznal/

Вопросы, возникающие при оформлении систем защиты

Вопрос №1. Можно ли сделать контур заземления под окнами многоэтажного дома и проложить провод в квартиру?

Теоретически это возможно, но при условии, что для этого есть разрешение управляющей компании, сопротивление заземления не превышает 4 Ом, о чем свидетельствует справка из отдела стандартизации, а также подтверждение из управления метеорологии, что устройство не нарушает молниезащиту здания.

Заземлить квартиру в многоэтажке можно, но это сложно оформить документально

Вопрос №2. Можно ли использовать водяной трубопровод для временного заземления, пока не устроено основное?

Однозначно на этот вопрос не возьмется ответить никто. Лучше какое-то время не подключать прибор вовсе, пока не сделается заземление или зануление, но в качестве временной меры подвергать опасности себя и соседей не стоит.

Вопрос №3. Разрешается ли металлическую полосу заземления зарывать плинтусом или укладывать в кабель-каналы?

Можно. Это позволит скрыть неприглядный вид и задекорировать интерьер помещения.

Вопрос №4. Обязан ли электрик из обслуживающей организации по требованию жильцов производить зануление в квартирах старых домостроений, где отсутствует заземление?

Это не является его прямыми обязанностями, но если к вопросу подойти продуктивно и попробовать нанять его, как специалиста, то вряд ли кто-то откажется от дополнительного заработка.

Вопрос №5. В подъездном щитке рабочий ноль выведен из клеммника, соединенного с общим нулем, исходящим из общедомового распределительного щита. Можно ли от свободной клеммы вывести зануляющий провод?

Конечно можно. Это будет то самое расщепление, о котором говорилось в статье. Причем в данном случае оно будет сделано абсолютно верно. Нужно только сделать хороший контакт и проложить провод предельно аккуратно.

В заключение можно сделать вывод: Создать защитную систему можно в любом случае, при любых обстоятельствах. Главное, чтобы она была грамотно и надежно устроена и возложенные на нее функции эффективно выполнялись в полном объеме.

Оцените качество статьи

Нам важно ваше мнение:

Заземление и зануление: отличие друг от друга

Рис 1

Заземление и зануление нужны для отвода напряжения, только происходит это различными способами (Рис 1). В конце статьи приведены схемы подключения TN — C, TN — S, TN — C — S.

Отличие первое – способ утилизации тока

Разница состоит в том, что зануление способствует мгновенному отключению электричества при касании человеком электро шнура или прибора, отводя ток однофазного короткого замыкания на вводной щит, а заземление мгновенно отводит опасное напряжение в почву.

Отличие второе – особенности монтажа

Монтаж заземления и зануления имеет разные степени сложности.

Устройство заземления в частном строении влечет за собой определенные монтажные работы, занимающие в среднем до одного рабочего дня. Приобрести готовые комплекты модульно-штыревого (глубинного) заземления либо выполнить их самостоятельно из допустимых материалов, четко следуя указаниям производителя либо требованиям к заземлению – довольно несложно. Непосредственно заглубление заземлителя можно доверить сервисным службам, имеющим специальное оборудование либо обойтись своими силами, обладая достаточным опытом и физической силой.

Относительно зануления, то сам по себе монтаж контура зануления выглядит нетрудоемким, но не стоит обманываться: при отсутствии должной квалификации электромонтера минимальный промах и незнание могут обернуться бедой.

Отличие третье – защита человека

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), зануление может быть применено только для промышленных установок и не является в полной мере гарантией безопасности. При попадании фазы на открытую часть электроприбора или оборудования, ток никуда не девается. Происходит контакт двух фаз и короткое замыкание. Нейтраль нужна для скорого срабатывания защитного автомата при замыкании, но не для защиты человека от электроудара. Поэтому зануление рекомендуется к использованию на производстве, где при аварии требуется незамедлительное отключение питания.

Отличие четвертое – требования к профессионализму наладчика

Когда организуется зануление, то для того, чтобы верно распознать нулевые точки и подобрать способ защиты, крайне необходимо участие профессионального электрика. А вот грамотно собрать контур заземления и погрузить его в грунт по силам большинству домашних умельцев.

К сожалению, на практике довольно часто можно столкнуться с результатами вопиющей некомпетентности в вопросах зануления и электробезопасности в целом, беря во внимание, как частных наладчиков, так и электриков сервисных служб. А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:

А вот типичные и очень опасные ошибки кустарного зануления:

• подключение электроприбора с занулением к незануленному щиту;
• подсоединение заземляющего контакта розетки к «нулевому» автомату;
• установка в розетке перемычки, соединяющей нулевой и защитный контакты;
• выполнение зануления в двухпроводной системе и др.

Типы систем заземления

Вы замечали, что нулевой провод в трёхфазном кабеле имеет меньшее сечение, чем остальные? Это вполне объяснимо, ведь на него ложится не вся нагрузка, а только разница токов между фазами. Хотя бы один контур заземления в сети должен быть, и обычно он находится рядом с источником тока: трансформатор на подстанции. Здесь система требует обязательного зануления, но при этом нулевой проводник перестаёт быть защитным: что бывает, если в ТП «отгорел ноль», знакомо многим. По этой причине заземляющих контуров по всей протяжённости ЛЭП может быть несколько, и обычно так оно и есть.

Конечно, повторное зануление, в отличие от заземления, вовсе не обязательно, но зачастую крайне полезно. По тому, в каком месте выполняется общее и повторные зануления трехфазной сети, различают несколько типов систем.

Разница между заземлением и занулением

В системах под названием I-T или T-T защитный проводник всегда берётся независимо от источника. Для этого у потребителя устраивается собственный контур. Даже если источник имеет свою точку заземления, к которой подключен нулевой проводник, защитной функции последний не имеет. Он с защитным контуром потребителя никак не контактирует.

Системы без заземления на стороне потребителя более распространены. В них защитный проводник передаётся от источника потребителю, в том числе и посредством нулевого провода. Обозначаются такие схемы приставкой TN и одним из трёх постфиксов:

1. TN-C: защитный и нулевой проводник совмещены, все заземляющие контакты на розетках подключаются к нулевому проводу.
2. TN-S: защитный и нулевой проводник нигде не контактируют, но могут подключаться к одному и тому же контуру.
3. TN-C-S: защитный проводник следует от самого источника тока, но там всё равно соединяется с нулевым проводом.

Ключевые моменты электромонтажа

Итак, чем вся эта информация может быть полезна на практике? Схемы с собственным заземлением потребителя, естественно, предпочтительны, но иногда их технически невозможно реализовать. Например, в квартирах высоток или на скальном грунте. Вы должны знать, что при совмещении нулевого и защитного проводника в одном проводе (называемом PEN) безопасность людей не ставится в приоритет. А потому оборудование, с которым контактируют люди, должно иметь дифференциальную защиту.

И здесь начинающие монтажники допускают целый ворох ошибок. Неправильно определяя тип системы заземления/зануления и, соответственно, неверно подключают УЗО. В системах с совмещённым проводником УЗО может устанавливаться в любой точке, но обязательно после места совмещения. Эта ошибка часто возникает в работе с системами TN-C и TN-C-S. А особенно часто, если в таких системах нулевой и защитный проводники не имеют соответствующей маркировки.

Разница между заземлением и занулением

Поэтому никогда не используйте жёлто-зелёные провода там, где в этом нет необходимости. Всегда заземляйте металлические шкафы и корпуса оборудования, но только не совмещённым PEN-проводником. На нём при обрыве нуля возникает опасный потенциал. Это необходимо делать защитным проводом PE, который подключается к собственному контуру.

Кстати, при наличии собственного контура на него выполнять незащищённое зануление очень и очень не рекомендуется. Если только это не контур вашей собственной подстанции или генератора. Дело в том, что при обрыве нуля вся разница асинхронной нагрузки в общегородской сети проследует в землю через ваш контур, раскаляя соединяющий провод.

   Защитное заземление. Чем опасно самостоятельное выполнение заземления?

   Принцип работы заземления для зданий по системе ТN-C, TN-S и TN-C-S.

   Заземление дома. Монтаж контура заземления!

   Контур заземления. Заземление и зануление на объектах.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

Заземление и зануление их принципиальное отличие и что лучше использовать в доме

Наверняка большинство из вас слышало про такое понятие как зануление и тем более про защитное заземление. А вы знаете, чем они отличаются и что лучше использовать в доме? Если нет, то в этой статье я вам объясню принципиальное отличие этих двух систем и поведаю что желательно использовать в вашем доме.

В чем же различие

Защитное заземление предназначено для предотвращения попадания человека под опасные значения тока при возникновении утечки. Проще говоря, если на корпусе электрического прибора появится ток, то он будет сразу уходить на землю и человек, прикоснувшийся к такому прибору, не будет поражен током.

Причем реализовать заземление можно собственноручно и без серьезных финансовых затрат. Ведь достаточно взять сварочный аппарат, лопату, несколько арматур, полосу металла и медный провод. И ваш контур будет готов. После этого соединяем его с трех проводной сетью вашего дома и все, защита обеспечена.

А зануление представляет собой соединение земли с рабочим нулем. В случае такого же пробоя изоляции вызывает короткое замыкание и вследствие этого отключение защитных автоматов.

А выполнить зануление в доме без вызова специалиста, оный просчитает и выберет специальную точку, просто невозможно.

Для наглядности внимательно рассмотрите схему, на оной показано отличие зануления и заземления в простой форме.

Что выбрать для дома

Здесь я скажу и обозначу свою позицию: я категорически против использования зануления, так как этот метод – это потенциально отложенная опасность. Ведь если вы даже будете очень тщательно и регулярно проверять целостность нуля, все равно есть вероятность, что в результате непредвиденных обстоятельств будет поменяна фазировка и ноль окажется фазой. В таком случае абсолютно все электроприборы, воткнутые в сеть, окажутся под напряжением, а это может привезти к очень плачевным последствиям.

Так же может произойти обрыв нуля, и в этом случае система окажется недееспособна, вновь вы будете под угрозой поражения электрическим током.

Защитное заземление в этом плане на несколько порядков надежнее и будет достаточно проводить ревизию болтового соединения не чаще одного раза в год. И на долгие годы вы будете обеспечены надежной защитой.

zen.yandex.ru/media/energofiksik/

Заземление и зануление, в чем разница?

Заземление. Контур монтируется отдельно, вне зависимости от способа подключения рабочего энергоснабжения. На противоположном конце (от электроустановки) подключается заземляющее устройство. От него должен быть проложен проводник с надежным контактом. Этот проводник соединяется с корпусом электроустановки.

Как правило, в домашних условиях отдельного контакта на корпусе электроустановки не предусмотрено. Сетевой кабель имеет три жилы: фаза, ноль и «земля». Рабочее заземление подключено к соответствующей контактной группе в электрической розетке. При подключении электроприбора, происходит одновременное соединение с питающими контактами и «землей».

Важно! Такой способ подключения является единственно возможным с точки зрения безопасности. Зануление

Система электропитания имеет фазные и нулевые проводники. В случае однофазного питания (традиционные 220 вольт в нашей розетке), это нулевой провод от ближайшей трансформаторной подстанции. Он имеет непосредственный контакт с реальной «землей», в непосредственной близости от трансформатора. Такой вывод называется глухозаземленным

Зануление. Система электропитания имеет фазные и нулевые проводники. В случае однофазного питания (традиционные 220 вольт в нашей розетке), это нулевой провод от ближайшей трансформаторной подстанции. Он имеет непосредственный контакт с реальной «землей», в непосредственной близости от трансформатора. Такой вывод называется глухозаземленным.

При организации трехфазного питания – нулем будет являться нейтральный вывод трансформатора. Принцип подключения такой же. Нейтраль имеет непосредственный контакт с «землей» в пределах трансформаторной подстанции.

Заключение по теме

Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить, что заземление и зануление отличаются друг от друга принципом работы и применяемыми дополнительными защитными устройствами, которые приходится настраивать под определенные условия эксплуатации. То есть, в чем их разница, стало понятным. Как показывает практика, заземление в чистом виде – идеальный вариант в современных условиях. Конечно, приходится дополнительно выделять деньги на приобретение УЗО или дифференциальных автоматов, но это стоит того. Безопасность еще никто не отменял, тем более гарантированную безопасность.

Заземление и зануление – в чем разница?

Даже начинающему электрику известно, что для защиты от удара электрическим током при монтаже электропроводки применяется заземление и зануление. Использование не защищенных таким образом линий электропередач может повлечь за собой серьезные последствия, вплоть до летального исхода.

Разницу между этими понятиями как зануление и заземление рассмотрим в нашей статье. Для начала следует четко уяснить, что хотя эти методы служат одной цели, а именно обеспечению безопасности, между ними существует ряд принципиальных различий.

Чтобы внести окончательную ясность в этот вопрос, рассмотрим оба метода более подробно, чем же отличаются заземление от зануления?

Что такое заземление и для чего она нужна?

Под заземлением подразумевают металлическую конструкцию, предназначенную для снижения степени напряжения до неопасных для человека параметров. Важнейшей особенностью монтажа является установка системы в местах, обеспечивающих надежную изоляцию нейтрального провода.

Помимо этого, наличие заземления позволяет существенно увеличивать аварийный ток. Необходимость повышения этого параметра связана с тем, что при повышенном сопротивлении заземляющего контура, несмотря на критическое состояние электроприборов тока замыкания в некоторых случаях недостаточно для срабатывания защитных механизмов при этом опасность получения электротравмы сохраняется.

Принципиально, заземляющий контур является системой из нескольких проводников, обеспечивающих соединение токопроводящих элементов оборудования с грунтом. По назначению эти системы можно разделить на три основных типа:

1. Рабочий тип разработан для обеспечения работоспособности оборудования, как в обычных условиях, так и в условиях непредвиденных ситуаций;
2. Защитный тип обеспечивает защиту обслуживающего персонала в случае пробоя токоведущих элементов на корпус;
3. Грозозащитный тип обеспечивает отвод в землю атмосферных электрических разрядов.

Помимо этого, различают искусственное и естественное заземление и зануление. Разница в том что искусственное представляет собой специально изготовленную металлическую рамку. К естественным, можно отнести металлические конструкции, изготовленные для других целей и используемые в качестве заземления.

Что значит зануление?

Зануление как по назначению, так и по основным принципам существенно отличается от заземления. Принцип представляет собой подключение защитного провода к металлическим составляющим конструкции, которые не проводят электрический ток. Возможно также присоединение к нулю, используемому источником напряжения либо к другому заземленному проводу.

Главной задачей заземления и зануления является обеспечение своевременного срабатывания специального защитного оборудования. Принципом работы является провоцирование короткого замыкания в случае пробоя изоляции и других неисправностей в работе электрооборудования. Вследствие использования этих систем, возможно срабатывание таких защитных механизмов:

• Автоматический выключатель;
• Система плавких вставок;
• Инновационные системы защиты.

 

В чем разница между занулением и заземлением?

Основное различие состоит в различных методах монтажа. Использование для присоединения нулевого провода обеспечивает эффективное использование этого вида защиты для гарантии безопасности как людей, так и техники. При монтаже зануления следует удостовериться, что возникающего в экстренной ситуации тока хватит для 100% срабатывания защитного оборудования.

В случае же недостаточного тока короткого замыкания возможно появление напряжения на составных частях электроприборов, что приводит не только к выходу из строя оборудования, но и существенно повышает риск поражения персонала электрическим током. Из всего вышеизложенного можно сделать следующий вывод:

При появлении напряжения на рабочей поверхности оборудования заземление обеспечивает оперативный отвод тока в землю по специальному заземляющему контуру, в то время как использование зануления не способствует отводу напряжения от поверхности, однако при правильном монтаже обеспечивает разрыв электрической цепи при помощи различных защитных устройств.

Учитывая принципиальное отличие в методах обеспечения электробезопасности, на электрических схемах они обозначаются по-разному.

В чем разница зануления и заземления теперь понятно, остается прояснить некоторые нюансы.

Как обозначаются заземление и зануление на схемах?

Все электротехническое оборудование с присутствующими элементами заземления и зануления нуждается в специальной маркировке. Маркировку наносят на шину в виде букв РЕ с продольными или поперечными полосами желтого или зеленого цветов. Нейтрали маркируются голубой буквой N, подразумевающей заземление или зануление.

Буквами показывают особенности заземляющего контура:

• Т – обозначает непосредственный контакт земли и источника питания;
• I – обозначает полную изоляцию токопроводящих элементов от земли.
• Вторая буква характеризует расположение токопроводящих элементов относительно земли:
• Т свидетельствует о необходимом заземлении всех элементов находящихся под напряжением;
• N характеризует защиту открытых частей посредством глухозаземленной нейтрале с непосредственным подключением источника питания.

Между заземлением и занулением, в чем разница, что целесообразнее использовать в зависимости от конкретного оборудования мы рассмотрели. Независимо от выбранного метода защиты, особое значение имеет точность расчетов и внимательность и аккуратность монтажа.

Заземление и зануление- в чём разница?

20 Ноя 2014 База знаний электрика

Даже опытные электрики иной раз затрудняются ответить на казалось бы простой вопрос: а в чём разница между заземлением и занулением?

Замечательно объяснил суть заземления и зануления Михаил Ванюшин в своём видеокурсе, очень рекомендую всем электрикам к изучению.

Предлагаю все таки определиться что такое заземление, что такое зануление и выяснить что у них общего и что именно отличает эти понятия.

Как говорил товарищ Сталин- “Есть мнение”   что:

Разница в физике защитного действия: заземление призвано снизить напряжение прикосновения до безопасных значений, а зануление должно вызвать срабатывание защиты и, таким образом отключить аварийную установку.
В большинстве случаев мы имеем дело с занулением, которое ошибочно называют заземлением.

Однако есть один нюанс: всё вышенаписанное относится к системам TN-..; если системы TT или IT, то там РЕ-проводник “живёт своей жизнью”.

А так как самая распространённая система заземления у нас является именно TN, то и рассуждать я буду исходя из применения именно систем типа TN.

Если строго говоря то понятие “заземление” согласно правил это только действие, то есть соединение с помощью заземляющего проводника- электродов заземляющего устройства с шиной ГЗШ (РЕ). Тут правильнее говорить наверное “провод заземления” или “защитный нулевой проводник”.

Если мы речь ведем о РЕ-проводнике то понимаем, что у нас где то выполнено разделение PEN на РЕ и N и у нас обязательно есть ну по крайней мере должен быть контур повторного заземления в ВРУ. Там организована ГЗШ (ну или шина РЕ) куда и подключен ноль с вводного кабеля (PEN- проводник).

В этом случае у нас все токопроводящие части заземлены. А может занулены? Или это одно и тоже?

Давайте разберемся что такое понятие “зануление”. Я сейчас по памяти попытаюсь сформулировать это понятие как я его понимаю, если не прав то вы друзья- коллеги электрики меня поправите.

Зануление— это преднамеренное соединение (то есть не аварийное, а мы специально соединяем) всех токопроводящих частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью источника питания, то есть трансформатора, причем именно трехфазного трансформатора, так как у однофазного естественно никакой нейтрали нет.

А приходит к нам в ВРУ или щит учета эта нейтраль именно по PEN-проводнику, к которому есть определенные требования.

То есть для зануления нам надо все токопроводящие части нашего дома или квартиры, а это корпуса электроприборов там например стиралки или компа или холодильника- соединить с этим PEN-проводником. Ну если у нас электропроводка трехпроводная, то естественно что мы соединяем желто-зеленым проводом РЕ с PEN-проводом в ЩУ который у нас как мы помним прикручен на ГЗШ или шину РЕ.

Так получается что это одно и то же что заземление что зануление?? В обоих приведенных мною примерах схема получается абсолютно одинаковая!

Значит это как говаривали раньше- “Говорим партия подразумеваем Лениин, говорим Ленин подразумеваем партия” так и у нас тут получается говорим заземление, подразумеваем зануление, говорим зануление— подразумеваем заземление?

Разницы то получается совсем никакой и нет?

Достал тут из своих закромов ПУЭ-6 от 1985 года и что там нарыл по данному вопросу.

п.1.1.32: Безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться путем:
-применения двойной изоляции

-соблюдения соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей

-применения блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям

—надежного и быстродействующего автоматического отключения частей электрооборудования, случайно оказавшегося под напряжением, и поврежденных участков сети, в том числе защитного отключения

-заземления или занулениякорпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствии повреждения изоляции

-применения разделительных трансформаторов

-применения напряжения 42 В и ниже переменного тока частотой 50Гц и 110 В и ниже постоянного тока

-применение предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

-применения устройств, снижающих напряженность электрических полей;

-использование средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического поля в электроустановках, в которых его напряженность превышает допустимые нормы.

Важные для нас моменты выделил жирным.

То есть в старых правилах небыло такого понятия как прямое или косвенное прикосновение, а речь велась просто о безопасности людей, в случае ухудшения или повреждения изоляции поврежденный участок должен был обязательно автоматически отключен, а электроустановка должна быть заземлена или занулена.

Переходим к главе 1.7 “Заземление и защитные меры электробезопасности”

Вот определение заземления по ПУЭ-6:

п.1.7.6: Заземлением какой либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
п.1.7.7: Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Отличие от ПУЭ-7 в том, что в новых правилах добавлено что заземление- это преднамеренное соединение какой либо точки сети, а в остальном осталось по старому.

А сейчас самое важное- определение зануления по ПУЭ-6:

п.1.7.9: Занулением в электроустановках до 1кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Отличие этого определения от определения зануления по новым ПУЭ-7 заключается во первых в том, что в новых правилах зануление названо защитным занулением, а не просто занулением как в ПУЭ-6, а во вторых в новых ПУЭ нет слов “нормально не находящихся под напряжением”.

Больше отличий между старыми и новыми ПУЭ нет! То есть это в принципе осталось как и раньше- все токопроводящие корпуса электроприемникой соединяются с глухозаземленной нейтралью источника тока, например в этажном щите раньше присоединяли к нулевой жиле вводного кабеля.

По ПУЭ-6 не было таких определений как PEN, PE, и N- проводники, а было просто нулевой защитный и нулевой рабочий проводник, а в п.1.7.18 было уточнение что:
“В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника”

Отличие в определении нулевого защитного проводника между ПУЭ-6 и ПУЭ-7 заключается в том, что по ПУЭ-6 этот проводник соединяет с глухозаземленной нейтралью “зануляемые части” в электроустановках, а в ПУЭ-7 защитный нулевой проводник соединяет с глухозаземленной нейтралью трансформатора “открытые проводящие части электроустановки”.

Вот эти определения:

ПУЭ-6 п.1.7.17: Нулевым защитным проводником в электроустановках до 1кВ называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухоаземленной средней точкой в источнике постоянного тока.

ПУЭ-7 п.1.7.34: Защитный (РЕ) проводник- проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
Защитный заземляющий проводник- защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
Защитный проводник уравнивания потенциалов- защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.
Нулевой защитный проводник- защитный проводник в электроустановках до 1кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Заслуживает внимание в ПУЭ-6 тот момент, что запрещалось использовать электроустановки без зануления:

п.1.7.39: В электроустановках до 1кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а так же с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполненно зануление.
Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

Так же по старым правилам разрешалось использовать нулевой рабочий провод для зануления, об этом говорит п.1.7.73:

“В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники…”

Однако это не означало что это можно было для переносных электроприемников, об этом четко говорил п. 1.7.82:
“Не допускается использовать в качестве нулевых защитных проводников нулевые рабочие проводники, идущие к переносным электроприемникам однофазного и постоянного тока. Для зануления таких электроприемников должен быть применен отдельный третий проводник, присоединяемый во втычном соединителе ответвительной коробки, в щите, щитке, сборке и т.п. к нулевому рабочему или нулевому защитному проводнику.”

Еще в старых ПУЭ-6 был интересный пункт 1.7.84, согласно которому можно было использовать рабочий нулевой провод осветительной линии для зануления электрооборудования, питающегося от других линий.

То есть можно было тупо найти нулевой провод от светильника и использовать его для зануления корпусов электрооборудования, правда при этом должны были выполняться следующие условия указанные в этом пункте:

“п.1.7.84: Нулевые защитные проводники линий не допускается использовать для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям.
Допускается использовать нулевые рабочие проводники осветительных линий для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям, если все указанные линии питаются от одного трансформатора, проводимость их удовлетворяет требованиям настоящей главы и исключена возможность отсоединения нулевых рабочих проводников во время работы других линий.
В таких случаях не должны применяться выключатели, отключающие нулевые рабочие проводники вместе с фазными”

Если говорить о жилых помещениях, то п.7.1.59 пояснял что должно было зануляться по старым правилам:

“п.7.1.59: В жилых и общественных зданиях должны зануляться металлические корпуса стационарных электрических плит, кипятильников и т.п., а так же переносных бытовых электрических приборов и машин мощностью более 1,3кВт и металлические трубы электропроводок.
Для зануления корпусов стационарных однофазных электрических плит, бытовых кондиционеров воздуха, электрополотенец и т.п., а так же переносных бытовых приборов и машин мощностью более 1,3кВт должен прокладываться от стояка, этажного или квартирного щитка отдельный проводник сечением, равный сечению фазного проводника.
Этот проводник присоединяется к нулевому защитному проводнику питающей сети перед счетчиком (со стороны ввода) и до отключающегося аппарата (при его наличии).”

Однако перемычку с рабочего нуля на заземление для электроплиты и по старым правилам запрещено было делать!- вот этот пункт:

п.7.1.60: Зануление трехфазной электроплиты следует осуществлять самостоятельным проводником, начиная от группового щитка (распределительного пункта). Использование нулевого рабочего проводника для зануления трехфазной электроплиты запрещается.

Итак, сейчас можно сделать некоторые выводы.

1. И заземление и зануление выполняется в целях электробезопасности.
2. Такие понятия как заземление и зануление были как в старых правилах ПУЭ-6 так и в новых ПУЭ-7.
3. Зануление от заземления отличается тем, что при занулении мы соединяем заземляемые части не только с заземляющим устройством, но и с глухозаземленной нейтралью источника тока.

То есть если у нас электропроводка в доме сделана по новым правилам, есть разделение на РЕ и N, то подключая корпус электрообогревателя к шинке РЕ мы таким образом и заземляем и зануляем! Так как в итоге шинка РЕ все равно соединена у нас или в ВРУ или в щите учета с PEN- проводом на вводе в дом. А PEN- проводник в свою очередь соединяется с глухозаземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

Вот и получается что это одно и тоже понятие- защитное заземление и защитное зануление.

Говорим- заземление, подразумеваем зануление, говорим зануление, подразумеваем заземление

У некоторых может возникнуть вопрос- ну если это одно и тоже, тогда для чего мы вообще делаем зануление, то есть соединяем заземляемые части с глухозаземленной нейтралью трансформатора?

Отвечаю: это делается для того, что бы при замыкании фазного провода на корпус электроприбора возник ток короткого замыкания и его значение было очень высоким, таким что бы его значения хватило для срабатывания защиты- автоматического выключателя.

Сами представьте- при замыкании фазы источника питания на свою же глухозаземленную нейтраль этот источник замыкается накоротко, то есть сам на себя или что бы было еще понятнее- на минимальное сопротивление нагрузки, а раз нагрузки нет то и ток короткого замыкания стремится практически к бесконечности и ограничивается только активным внутренним сопротивлением самого трансформатора и соединительных проводов.

Поэтому например при нагрузке в 25 ампер ток короткого замыкания в электропроводке может достигнуть и 500 и 1000 ампер, что вполне достаточно для срабатывания автоматического выключателя.

Автомат с характеристикой “С” (самый распространенный) отключается при КЗ с кратностью в 5-10 от номинального тока, то есть например автомат на 25 ампер отключится при от 125 до 250 и выше ампер, а если ток КЗ будет 500 ампер то этот автомат надежно сработает и отключит поврежденный участок, так как этого значения более чем достаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя автомата.

А что будет если зануление не делать, а просто соединить с заземляющим устройством, спросите вы. А вот тогда тока короткого замыкания мы можем и не получить и наш защитный автомат просто напросто не отработает и не отключит поврежденный участок что может привести не только к выходу из строй электрооборудования, электропроводки, но и к пожару…

Дело в том, что сопротивление заземляющего устройства очень велико, по крайней мере значительно выше внутренного сопротивления источника тока- трансформатора со всеми присоединенными проводами.

В этом случае при замыкании фазного провода на корпус электроприбора ток будет стекать через заземляющее устройство в землю и при этом значение электрического тока увеличится незначительно (ну если конечно у вас заземлитель не глубоководная скважина с сопротивлением меньше 1 Ома )

Допустим у вас контур повторного заземления сопротивлением в 10 Ом, тогда ток будет протекать:

I=U/R=230:10=23 ампера

Даже автомат на 16 ампер при таком токе отключится далеко не сразу, а может и вовсе не отключиться и это при том что автомат будет совершенно исправный, просто он устроен так, что этого значения тока ему недостаточно для отключения. Согласно ГОСТу автомат должен выдерживать ток 1,42 от номинального в течении часа и не отключаться, а для этого автомата это и получается:

16*1,42=22,72 ампер

Вот и получается что без зануления вроде и повреждение будет (замыкание фазы на корпус) и защитная аппаратура будет исправная, а поврежденный участок автоматически не отключится, что прямо противоречит требованиям ПУЭ-7.

Автор: Технарь (с форума http://ceshka.ru/forum/)

Буду рад вашим комментариям, если есть какие то технические вопросы- то прошу задавать их на форуме, именно там я отвечаю на вопросы- ФОРУМ.

Подписывайтесь на мой канал на Ютубе! 

Свежее видео с канала “Советы электрика”:

Смотрите еще много видео по электрике для дома!

Узнайте первыми о новостях сайта!

Просто заполни форму:

Теги: заземление, зануление, системы заземления

Заземление и зануление электроустановок: виды, достоинства и недостатки

Любая электроустановка состоит не только из проводников электрического тока. Они помещаются в корпуса и оболочки, закрыты кожухами. Между токоведущими частями корпусами, в которых они находятся или на которых расположены, размещаются изоляционные материалы.

Все изоляторы подвержены способности повреждаться. При этом они теряют свои свойства и начинают проводить электрический ток. Потенциал рабочих частей электроустановки, находящихся под напряжением, проникает через место повреждения на токопроводящие корпуса и оболочки. При прикосновении к ним человека последний получает опасный для жизни удар электрическим током.

Способы защиты от опасных потенциалов

Ситуацию с повреждением междуфазной изоляции электрооборудования мгновенно пресекают защитные устройства: автоматические выключатели или предохранители. Но она лишь косвенно представляет опасность для человека.

Опаснее для людей как раз однофазное замыкание, в результате которого корпуса электродвигателей, электрошкафов, кабельных конструкций оказываются под напряжением.

Чтобы исключить риск поражения электротоком, нужно, чтобы при попадании напряжения на корпус произошло гарантированное короткое замыкание и потенциал на корпусе был максимально снижен.

Первое защитное действие достигается созданием цепи между корпусом и заземленной нейтралью электроустановки. При замыкании возникает ток, достаточно большой для срабатывания тех же защитных аппаратов, работающих при междуфазных замыканиях. Это называется защитным отключением.

Для реализации второго метода всем потенциально опасным металлическим частям электрооборудования придают потенциал земли. Делается это преднамеренным их соединением с заземляющим устройством. Мероприятие носит название – защитное заземление.

Системы заземления электроустановок до 1000 В получили в 7-м издании ПУЭ классификацию. Рассмотрим эти системы по очереди.

Система заземления TN-C

В этой конструкции нет ничего нового. Она была такой долгие годы.

Для питания потребителей в ней используется 4 провода. Три из них – фазные, один – нулевой. По последнему протекает рабочий ток нагрузки. Но он же используется и для реализации защитных целей, соединяясь с контуром заземления нейтрали силового трансформатора, питающего электроустановки. К нему же присоединяются и корпуса электрооборудования. Называется он проводником PEN. Из-за того, что в нем сочетаются функции защиты и транспортировки рабочего тока к месту назначения, он получил название «совмещенный проводник».

В итоге реализуются обе задачи: ток замыкания на землю высок – отключение поврежденного участка происходит достаточно быстро. К тому же при повреждении малое сопротивление PEN-проводника шунтирует тело прикоснувшегося к корпусу человека, имеющее сопротивление порядка килоома. Большая часть тока стекает в землю.

Но по PEN-проводнику протекает рабочий ток нагрузки. Контактные соединения от этого могут нарушиться, соединение – стать ненадежными или прерваться вовсе.

Так исчезает столь необходимая связь с заземляющим устройством.

Даже, если имеется повторное заземление PEN-проводника на вводе в здание.

Мало того, наличие тока в этом проводнике приводит к возникновению потенциала, увеличивающегося по мере удаления от точки связи с контуром заземления.

А при обрыве проводника PEN картина и вовсе ужасающая. Потенциал на корпусах за местом обрыва может теоретически достигнуть и 220 В.

Добавим ко всему этому технологически трудную реализацию соединения корпусов некоторых электроприемников с PEN. Как заземлить корпус электроплитки, подключаемой к сети через розетку?

Развитие бытовых электроприборов, требующих применения защитных мер по электробезопасности, привело к усовершенствованию системы TN-C. Подробнее о системе TN-C можно почитать в отдельной статье.

Система заземления TN-S

Отличие от предыдущей рассмотренной системы заземления в том, что функции рабочего-нулевого и защитного проводника разделены в разных физических проводниках. Нулевой рабочий (N) – проводит ток нагрузки, нулевой защитный (РЕ) – подключается к контуру заземления.

В результате происходит полное избавление от потенциала на корпусах, появляющихся в «особо отдаленных районах» электрической сети, а также – при обрывах проводников. Максимум, что грозит при отсутствии целостности проводника РЕ – отсутствие защиты. Но оборваться у него шансов немного – ток-то по нему не протекает, с чего бы вдруг потеряться выполненным по всем электрическим правилам контактным соединениям?

Поскольку сечение РЕ-проводников в составе кабельных линий обычно оказывается равным сечению фазных, упростилась задача присоединить их к корпусам любого электрооборудования.

Даже к заземляющему контакту розетки. Что позволило распространить защитные меры безопасности на все бытовые электроприборы: на ту же электроплитку, в частности.

Правда, в силовые кабельные линии добавилась лишняя жила. Ну что же – за безопасность надо платить.

Все вновь монтируемые электроустановки теперь, как правило, выполняются по этой системе заземления.

Подробнеео системе TN-S можно почитать в отдельной статье.

Система заземления TN-C-S.

Существенной проблемой при реализации системы TN-S является то, что реконструкция электроустановок и строительство новых происходит зачастую без реконструкции самой трансформаторной подстанции. Обычно переделывается какая-то ее часть, начиная от распределительного щита на вводе до последнего потребителя. До этого щитка система заземления неизбежно сохраняет старую конструкцию.

Эта проблема заранее решена тем же самым пунктом ПУЭ, описывающим переходной вариант системы заземления, обозначенный, как TN-C-S. В нем нетронутая реконструкцией часть электроустановки вполне себе официально не меняет своей структуры, оставаясь то же TN-C. А вот с некоторой точки распределительная сеть выполняется по новым правилам.

Суть в разделении проводника PEN на два: рабочий и защитный.

Выполняется это во вводном распределительном устройстве. В нем устанавливается две распределительных шинки: N и РЕ. Проводник PEN в обязательном порядке присоединяется к РЕ, а между самими шинками монтируется перемычка.

Подробнее о системе TN-C-S можно почитать в отдельной статье.

Почему к РЕ?

Если перемычка между шинами оборвется (этого нельзя исключать ни в коем случае), то при таком способе соединения нулевая рабочая шина потеряет связь с нейтралью электроустановки. При этом возможны тяжелые последствия для электрооборудования – но соединение с защитной шиной не пострадает, люди останутся в безопасности.

К тому же не заметить сей факт обрыва невозможно. Его сразу побегут искать.

При обратной же схеме коммутации обрыв перемычки заметят разве что при плановых измерениях целостности защитной цепи. А за это время люди останутся без защиты – корпуса «повиснут в воздухе». Хорошо бы, если так.

Предоставленная сама себе сеть из соединенных между собой защитных проводников таит не меньшую опасность, чем при обрыве PEN-проводника система TN-C.

Блоки питания бытовой аппаратуры (компьютеров или стиральных машин, к примеру) и полупроводниковые ПРА люминесцентных ламп при отсутствии соединения их корпусов с заземляющим устройством выдают на них потенциал порядка 110 В через конденсаторы входного помехоподавляющего фильтра блока питания. Он распространяется по всей сети, появляясь на прочих металлических частях, соединенных с РЕ-проводником.

Не стоит забывать о том, что эта система унаследовала от TN-C ее главные недостатки: потенциал на PEN-проводнике и опасные напряжения на нем при его обрыве. Главный метод борьбы с ними – собственный контур повторного заземления, вывод от которого присоединяется к шине РЕ вводного щитка.

Но есть и другие системы заземления, использующиеся в частных случаях для защиты людей.

Система заземления ТТ

В предыдущих системах все заземляющие устройства соединяются в единую цепь проводниками PEN или (и) РЕ. В системе ТТ потребитель имеет свой собственный контур заземления, не связанной с проводником PEN питающей линии. Все его электрооборудование связано с этим контуром проводниками РЕ.

Таким образом, исчезают проблемы с возможным обрывом питающего потребителя PEN- проводника. Он используется как нулевой рабочий и никак не связан с корпусами.

Защита с помощью предохранителей и автоматических выключателей у потребителя работает только на устранение междуфазных замыканий, а также – между фазой и нулевым проводником.

Мерой же для защитного отключения служит обязательная установка УЗО у потребителя.

Внедрение этого метода заземления имеет показания к применению и при большой протяженности питающих линий, когда повышенное сопротивление петли фаза-нуль не позволяет произвести защитное отключение в нормируемое время.

Подробнеео системе TT можно почитать в отдельной статье.

Система заземления IT

А здесь нулевой проводник отсутствует вовсе, так как эта система – с изолированной нейтралью. Подключение нагрузки возможно только на линейные напряжения сети.

Ничего опасного для потребителя при возникновении повреждения одной фазы на корпус не происходит. Ток замыкания на землю ничтожен и не принесет организму особого вреда.

А для ликвидации опасных по величине токов все линии защищают УЗО в обязательном порядке.

Но для фиксации замыканий на землю в таких сетях устанавливаются специальные элементы – реле утечки. При его срабатывании повреждение требуется активно поискать. А при возникновении второго замыкания участок сети с повреждением подлежит немедленному отключению.

Веб-сайт класса физики

Заземление положительно заряженного электроскопа

Электроскоп — это устройство для определения заряда, которое показывает наличие заряда на самом устройстве или на других объектах в непосредственной близости. Наличие заряда на электроскопе обозначается отклонением его иглы от ее обычного вертикального положения. Игла, имея возможность свободно вращаться вокруг своей оси, будет отклоняться всякий раз, когда заряд в игле будет таким же, как заряд в вертикальной опоре, на которой она балансирует.Поскольку пластина, опора и игла электроскопа соединены и сделаны из проводящего материала, любой заряд электроскопа будет распределяться по всему проводнику. Таким образом, если электроскоп приобретает общий положительный заряд, этот положительный заряд будет распространяться по всему электроскопу — пластине, опоре и игле. Поскольку одинаковые заряды отталкиваются, положительно заряженная опора и положительно заряженная игла отталкиваются друг от друга, вызывая отклонение иглы.

При прикосновении к положительно заряженному электроскопу его заряд заземляется (или нейтрализуется).Это показано на анимации ниже. Процесс заземления включает в себя передачу электронов между заряженным электроскопом и проводящим объектом, к которому он прикасается. При прикосновении к положительно заряженному электроскопу электроны попадают в электроскоп с земли. Будучи положительно заряженным, электроскоп притягивает часть электронов проводящего материала (в данном случае человека). Отрицательно заряженные электроны попадают в электроскоп и нейтрализуют положительный заряд. Когда электроскоп теряет заряд, игла возвращается в свое естественное вертикальное положение.

---

Дополнительная информация о физических описаниях электростатических явлений доступна в Учебном пособии по физике. Подробная информация доступна по следующим темам:

Нейтраль и заряженные объекты

Взаимодействие зарядов

Заземление — снятие заряда

Электрическое заземление с использованием нейтрализатора замыкания на землю (катушка Петерсена) Метод

Основным преимуществом использования метода незаземления на промышленных предприятиях и в коммунальных сетях является возможность поддерживать всю сеть в рабочем состоянии до устранения неисправности во время отключения для обслуживания или временных отказов.

Однако этот метод имеет недостатки, в том числе перенапряжение и феррорезонанс. Эти трудности могут быть устранены путем подключения нейтрали системы к земле через реактор с железным сердечником с высоким импедансом, известный как нейтрализатор замыкания на землю или катушка Петерсена, сохраняя преимущество непрерывности питания с улучшенными характеристиками.

Что такое катушка Петерсена?

Нейтрализатор замыкания на землю, или катушка Петерсена, представляет собой реактор с железным сердечником с высоким импедансом, используемый в трехфазных сетях для уменьшения тока одиночного замыкания на землю, уменьшения количества срабатываний выключателя и повышения непрерывности работы.

Он был изобретен в 1916 году профессором Вальдемаром Петерсеном из Дармштадта, Германия, в результате его исследования явлений замыкания на землю. Чтобы поддержать это решение проблемы перебоев в подаче электроэнергии, он представил выдающийся анализ фундаментальных фактов с исчерпывающим и аргументированным теоретическим изложением своего изобретения.

Хотя Петерсен запатентовал свое изобретение как «Ограничение или подавление токов замыкания на землю, например, катушка Петерсена», существует некоторый недостаток последовательной и адекватной терминологии, чтобы назвать этот метод.Некоторые термины переоценивают действие, которое происходит во время замыканий на землю, вызванных пробоями в воздухе. Другие выражения указывают на то, что устройство состоит из змеевика, что влечет за собой его конструкцию как однофазный реактор. Широко используемый термин «дугогасящая катушка» не совсем удовлетворителен по обеим причинам, упомянутым выше. Также используются слова «настроенный-заземленный» и «резонансно-заземленный» из-за условий, которые мы увидим в следующих разделах.

Американский термин «нейтрализатор замыкания на землю» охватывает функцию устройства во время устойчивых замыканий на землю, а также защиту в случае сбоев в системах с большими токами зарядки.

В энергосистеме емкостной ток повреждения возвращается в систему через неисправность. Точно так же любой добавленный компонент тока повреждения, исходящий от других проводов между системой и землей, вернется через короткое замыкание. Результирующий ток короткого замыкания будет представлять собой наложение различных компонентов. Если два тока короткого замыкания одинаковой величины и противоположного знака сливаются в месте замыкания, они нейтрализуют друг друга.

Существенной особенностью изобретения Петерсена является добавление индуктивного тока соответствующей величины для нейтрализации емкостного тока короткого замыкания.

Ток нейтрализации может поступать от любого источника, если через повреждение проходит правильная величина. Первый подход может заключаться в подключении трехфазного реактора параллельно емкости к земле каждого проводника (рис. 1).

Рисунок 1. Устройство нейтрализации трехфазного замыкания на землю

Когда есть замыкание на землю в одной фазе, емкостной ток номинальной частоты, протекающий между неповрежденными фазами и землей (зарядный ток), будет по существу равен току номинальной частоты, протекающему в заземляющих реакторах.Эти компоненты будут сдвинуты по фазе на 180 ° в месте повреждения, и эффект нейтрализации очевиден.

Напряжение нейтрали повышается до межфазного напряжения неисправного проводника, и межфазное напряжение появляется во всей системе между землей и двумя неповрежденными линиями (увеличение на 73%).

Ток через емкость:

Ic = Vph ∙ ω ∙ C

, а ток через реактор:

Ir = Vph / ω ∙ L

где:

• Вф = среднеквадратичное значение векторного напряжения
• ω = радианная частота
• C = емкость
• L = индуктивность

Удовлетворяя условию ω ∙ L = 1 / ω ∙ C, мы можем подтвердить, что токи через емкости и реактор нейтрализуют друг друга.

Трехфазный метод теоретически верен, но экономически не оправдан. Реактор, подключенный к неисправной фазе, не работает и снижает рабочую мощность до двух третей (или менее) от общей установленной мощности. Токи через два работающих реактора сдвинуты по фазе на 60 °, и результирующий ток в 1,73 раза превышает ток через один реактор (I0L).

Схема, показанная на рисунке 1, не является практическим предложением, но поучительно сравнить эту базовую форму фазового заземления с превосходным применением того же принципа с реактором, подключенным к нейтрали, как показано на рисунке 2.Петерсен дал оба решения в своем оригинальном немецком патенте.

Рисунок 2. Емкостный и индуктивный токи

Реактор подключается к нейтрали генераторов, распределительным трансформаторам или зигзагообразным заземляющим трансформаторам.

Взаимодействие между проводниками системы и землей эквивалентно представлено тремя емкостями относительно земли, перенесенными на нейтраль источника.Индуктивное сопротивление заземления, подключенное к нейтрали напрямую или через заземляющий трансформатор, появится параллельно передаваемым емкостям.

В этом случае полное емкостное сопротивление относительно земли составляет:

1 / Σ ω ∙ Cn

, где n = 1, 2 и 3 для трехфазной системы.

Индуктивное реактивное сопротивление, удовлетворяющее условию

ω ∙ L = 1 / Σ ω ∙ Cn

отменяет такое емкостное реактивное сопротивление. Это выражение является правилом Петерсена для настройки заземляющих реакторов в соответствии с емкостью системы и согласуется с условием входа цепи в резонанс.

Система может быть настроена на 100% или не настроена. Когда он настроен, он может быть недокомпенсирован или чрезмерно компенсирован, в зависимости от баланса между емкостью и индуктивностью.

На рис. 2 показаны величины емкостных и индуктивных токов, протекающих во время одного замыкания на землю. Показанные числа даны на единицу (о.е.), с током до повреждения в 1 о.е. через естественную емкость относительно земли. Согласно действующему закону Кирхгофа, Ib + Ic + 3I0L = 0 на нейтрали.

На рис. 3 показана результирующая векторная диаграмма.

Рисунок 3. Напряжения и токи при одиночном замыкании на землю в фазе А

Исследование поведения системы методом симметричных компонент

Давайте проанализируем действие нейтрализатора замыкания на землю, расположенного в нейтрали, с использованием симметричных компонентов.

На рис. 4 показано последовательное соединение сетей прямой, отрицательной и нулевой последовательности при однофазном замыкании на землю в фазе a.

Рис. 4. Подключение цепей последовательности для одиночного замыкания на землю на фазе А

Значения X1c, X2c и Xₒc, то есть распределенные емкостные реактивные сопротивления, существенны по сравнению со значениями последовательного импеданса Z1s, Z2s, ZTx, Z1line, Z2line и Zₒline. Затем Z1s и ZTx замыкают накоротко X1c в сети прямой последовательности, а Z2s и ZTx замыкают накоротко X2c в сети обратной последовательности.Кроме того, сумма импедансов источника, трансформатора и линии приближается к нулю по сравнению с параллелью Xₒc и 3X ւ.

Для расчета тока короткого замыкания в фазе а подойдет сеть нулевой последовательности.

На рис. 5 показано соединение цепей последовательности несколько иначе, с выделением распределения тока в реакторе, трансформаторе и емкости. В этом анализе не учитывается сопротивление импеданса трансформатора.

Рисунок 5. Распределение тока в сети нулевой последовательности

Обратите внимание, что ток через реактор на рисунке 5 только в один раз превышает индуктивную составляющую цепи нулевой последовательности, тогда как на рисунке 2 он был в три раза. Это обстоятельство не должно вызывать путаницу, поскольку это всего лишь алгебраический трюк, в котором число три переходит от тока к индуктивности, но их произведение, напряжение, остается прежним. Важно помнить, что реактивное сопротивление нейтрали имеет практическое значение, в три раза превышающее его реальное значение.

Для расчета приблизительного реального значения необходимого реактивного сопротивления нейтрали (в исправном состоянии системы) мы используем уравнение:

Xt + 3X ւ = Xₒc

и получаем:

X ւ = 1/3 (Xₒc — Xt)

Из рисунка 5:

Zₒ = j (Xt + 3X ւ) ∙ (-j Xₒc) / (j Xt + 3jX ւ — j Xₒc)

Но при резонансе:

ƖXt + 3X ւ Ɩ = ƖXₒcƖ

, затем:

Zₒ = j (Xt + 3X ւ) ∙ (-j Xₒc) / 0 = ꝏ

Действует как разомкнутая цепь.

Когда одиночное замыкание между фазой и землей происходит в фазе a, и Zₒ =, напряжение нулевой последовательности при повреждении будет напряжением между фазой и нейтралью перед повреждением фазы a. Это напряжение позволит емкостным и индуктивным токам протекать в контуре нулевой последовательности, хотя ток не будет течь в сетях прямой и обратной последовательности.

Обратный путь через короткое замыкание несет только небольшой остаточный ток из-за компонентов потерь мощности (включая потери тока утечки изолятора и потери на коронный разряд), гармоник и несовершенной настройки.Компонент потери мощности будет совпадать по фазе с напряжением; напряжение и ток одновременно проходят через ноль и гаснут дугу на землю без повторного зажигания.

Полезным аспектом остаточного тока является то, что он помогает обнаруживать постоянные повреждения.

Кроме того, после гашения дуги резонансное состояние будет поддерживать величину напряжения на ней очень близкой к напряжению нулевой последовательности. Это состояние низкого напряжения будет дополнять небольшой остаточный ток при гашении дуги и предотвращении повторного пробоя.В компенсированной системе время восстановления напряжения намного меньше, чем в незаземленных сетях.

Ток замыкания на землю может составлять примерно 3–10% от тока в незаземленной системе. Напротив, величина циркулирующего тока в контуре, образованном реактором, и естественная емкость относительно земли могут быть значительными.

Обычно естественная емкость относительно земли в неперемещенных линиях или линиях с множеством однофазных отводов не сбалансирована равномерно (несимметричная конфигурация).Обе ситуации являются обычным явлением в системах распределения. В этих условиях токи нагрузки могут вызывать небольшие напряжения нулевой последовательности. Напряжение нулевой последовательности может действовать как источник между нейтралью и землей и создавать последовательно-резонансный контур с X ւ и Xₒc.

В резонансе напряжения на емкости и заземляющем реакторе равны по величине, но противоположны по фазе. Если сопротивление цепи низкое, эти напряжения могут стать очень большими, более значительными, чем приложенное напряжение нулевой последовательности.По этой причине для всех сетей потребуется межфазная изоляция.

В предыдущих установках использовался реактор с фиксированным значением мощности, и условия настройки менялись в зависимости от устройства системы. Отводы, установленные в новых реакторах, позволяют настраивать их вручную или автоматически. Другие устройства, такие как поршень с системой управления, предлагают надежные средства настройки системы.

Пример

Распределительная сеть 13,8 кВ имеет общую зарядную емкость относительно земли (рассчитанную по таблицам) равную 0.658 мкФ / фаза. Для номинальной частоты 60 Гц и без учета импеданса трансформатора рассчитайте:

1. Емкостное реактивное сопротивление нулевой последовательности на фазу (X0c)
2. Емкостный зарядный ток на фазу (I0c)
3. Реальное значение реактивного сопротивления, подключаемого к нейтрали (XL)
4. Ток через индуктивный элемент сети нулевой последовательности при одиночном замыкании на землю (I0L)
5. Номинальный ток при неисправности (Если)
6. Ток через реактор (3I0L)

Ответ:

1. -jX0c = -j / 120 ∙ π ∙ C = -j10⁶ / 120 ∙ π ∙ 0.658 = -j4 031,40 Ом / фаза
2. jI0c = jVLL / √3 ∙ X0c = j13 800 / √3 ∙ 4031,40 = j1,976 A / фаза
3. jX ւ = 1/3 (Xₒc — Xt) = j Xₒc / 3 = j4 031,40 / 3 = j1 343,80 Ом
4. -jI0L = -jVLL / 3 ∙ √3 ∙ XL = -j13 800/3 ∙ √3 ∙ 1 343,8 = -j1,976 A / фаза
5. Если = jI0c + (-jI0L) = j (I0c-I0L) = j (1,976 — 1,976) = 0 А
6. 3I0L = 3 ∙ 1,976 = 5,928 ~ 6 A или VLL / √3 ∙ XL = 13 800 / √3 ∙ 1 343,80 = 5,928 ~ 6 A

Благоприятные характеристики и недостатки

Нейтрализатор замыкания на землю полезен в системах с частыми замыканиями на землю в воздухе, как, например, в воздушных линиях электропередачи.Большинство этих неисправностей временные. Пользователи этого метода утверждают, что частота отключений низкая, что повышает качество электросети. Нейтрализатор удерживает ток дуги ниже уровня самозатухания, устраняя переходное замыкание и деионизируя путь дуги, без отключения поврежденной линии.

Однако остаточные токи в КЗ по-прежнему представляют опасность для людей и оборудования, включая возникновение пожаров. В некоторых странах изолированный кабель используется в сетях среднего напряжения. Следовательно, нескомпенсированный остаточный ток существенно возрастает, увеличивая риски.

Для устойчивых повреждений коммунальные предприятия используют нейтрализаторы замыкания на землю вместе со схемой отключения. Типичная система защиты включает однополюсный выключатель байпаса, который замыкает реактор через заданное время, если неисправность не устранена. Замыкание байпасного выключателя надежно заземляет нейтраль, позволяя стандартным реле заземления обнаруживать и выборочно устранять неисправность. Время задержки устанавливает тепловую мощность реактора.

Другой метод — собрать резистор и однофазный силовой выключатель параллельно реактору или вспомогательной обмотке.Реактор ограничивает ток повреждения и переходное перенапряжение до безопасных значений в момент возникновения неисправности. В случае постоянной неисправности силовой выключатель замыкается по истечении заданного времени, а сопротивление обеспечивает достаточный ток замыкания на землю для срабатывания реле и подачи сигнала тревоги или отключения выключателя неисправного фидера.

Во многих странах действуют правила, устанавливающие максимально допустимое заданное время для защиты людей и имущества.

Существенным недостатком традиционного нейтрализатора замыкания на землю является его неспособность гасить повреждения твердой изоляции, такой как бумага, лакированный батист и резина.При использовании нейтрализатора замыкания на землю повреждения кабеля могут вызвать повторный пробой и вызвать короткое замыкание с током, достаточным для отключения выключателя поврежденного фидера.

К другим недостаткам нейтрализатора замыкания на землю относятся:

• Все системы должны иметь изоляцию для линейного напряжения.
• Перенастройка реактора необходима, чтобы справиться с изменениями в конфигурации системы.

Области применения нейтрализаторов замыканий на землю

Нейтрализатор замыкания на землю в течение многих лет использовался в больших частях Европы для воздушных линий электропередачи, субпередач и распределительных линий, где большинство коротких замыканий являются переходными однофазными замыканиями на землю.Китай, Израиль, Бразилия и другие части мира также используют этот метод заземления.

В США нейтрализаторы замыкания на землю не так популярны и поэтому не используются. Однако одним из приложений является заземление генераторов. Емкость системы в этом случае мала и фиксирована из-за небольшого расстояния от генератора до трансформатора, что снижает необходимость в повторной настройке. В случае замыкания на землю генератор может продолжать работать до своевременного отключения. Однако наиболее распространенным подходом для генераторов является заземление с высоким сопротивлением.

Из-за их несимметричных характеристик, обусловленных отсутствием перестановки и частыми однофазными ответвлениями, осторожно применяйте нейтрализаторы замыкания на землю в распределительных сетях. Кроме того, повторяющиеся операции переключения в распределительных системах требуют постоянной перенастройки реактора. В промышленности они рекомендуются только в критических процессах.

Когда в игру вступает силовая электроника

Силовая электроника еще раз помогает улучшить качество обслуживания электроэнергетических систем.Силовая электроника позволяет быстрее контролировать значение реактора (практически мгновенно) по сравнению с настраиваемой катушкой, настраиваясь в момент неисправности, и нет необходимости перенастраивать каждый раз, когда происходит изменение симметрии сети.

Силовая электроника также может компенсировать ток из-за составляющих потери мощности, гармоник и несовершенной настройки, вводя в сеть через реактор дефазированный ток. Напряжение и ток при КЗ будут очень низкими независимо от полного сопротивления КЗ.

Добавленные функции силовой электроники:

• Контроль повторного зажигания дуги в кабелях
• Выявление неисправного питателя
• Аннулирование высших нечетных гармоник
• Мониторинг частичных разрядов и сканирование коронным разрядом
• Управление резистором параллельного заземления нейтрали, если он установлен

Коммунальные предприятия и промышленность могут использовать нейтрализаторы замыкания на землю, управляемые силовой электроникой, для систем передачи, суб-передачи и распределения с открытым проводом или изолированным кабелем.

В наши дни силовая электроника является ключевым фактором в достижении основных аспектов защиты: безопасность оператора, предотвращение пожаров и консервация оборудования.

Короче говоря, силовая электроника помогает устранить все недостатки, перечисленные для традиционного метода нейтрализации замыкания на землю. Это позволяет открытию профессора Петерсена служить на протяжении многих лет.

Обзор характеристик и использования катушки Петерсена

В воздушных линиях передачи, суб-передачи и распределения большинство неисправностей являются переходными однофазными замыканиями на землю.

Нейтрализатор замыкания на землю, или катушка Петерсена, представляет собой реактор с железным сердечником с высоким сопротивлением, настроенный так, чтобы резонировать с естественной распределенной емкостью системы. Когда в воздушной сети происходит одиночное замыкание на землю, пробой самозатухает, и течет только остаточный ток. Этот низкий ток, наряду с низким напряжением, уменьшит вероятность повторного пробоя.

Реактор может быть подключен непосредственно к нейтрали генератора, нейтрали трансформатора или зигзагообразному заземляющему трансформатору, когда другая нейтраль недоступна или не подходит.

Традиционный нейтрализатор замыкания на землю не может погасить повреждения твердой изоляции, такой как кабели, и наиболее вероятным исходом будет короткое замыкание со значительным током горения.

Нейтрализаторы замыкания на землю распространены в Европе и некоторых других странах, но не так часто в США.

Силовая электроника помогает преодолеть недостатки традиционных методик.

Устройства силовой электроники позволяют использовать нейтрализатор замыкания на землю в коммунальных службах и обрабатывающей промышленности, полностью компенсируя системы и устраняя остаточные токи.

Эффекты статического электричества могут макроскопически быть знакомыми переживаниями, такими как электрическая буря, но микроскопически статичными события происходят каждый день. Типичный опыт может включать цепляние одежду, скопление пыли на телевизорах или компьютерных мониторах, неожиданные «статический» шок при прикосновении к объекту, например дверной ручке, домашнему животному или другой предмет или полиэтиленовую пленку, которую нельзя выбрасывать.

Когда происходит контакт и разлука между двумя материалов, перенос электронов от атомов на поверхности займет место. Этот процесс называется трибоэлектрической генерацией. Результирующий дисбаланс электронов — это то, что называется электростатическим зарядом.Этот электростатический поверхностный заряд может быть положительным или отрицательным в зависимости от есть ли недостаток или избыток свободных электронов соответственно. Мы называют это состояние заряда статическим электричеством, потому что оно имеет тенденцию оставаться на покоя или статики, если только на нее не действует внешняя сила.

Сумма заряда, генерируемого в процессе трение и разделение будут зависеть от степени контакта, материалы, относительная влажность и текстура материалов.Статический заряд до 30 000 Вольт не редкость и может быть произведен простая ходьба по полу; но разряд всего 10 Вольт может уничтожить устройство класса 1, чувствительное к электростатическому разряду.

Статическое электричество, по сути, невидимо, хотя мы часто видим его эффекты и можем почувствовать и измерить его присутствие или электростатический поле.Поскольку он создается путем перевода электронов поверхности в состояние дисбаланс его не в естественном или стабильном состоянии. Материал с дисбалансом электронов, когда это возможно, вернутся в сбалансированное состояние. Когда это будет сделано быстро zap или искра, связанная с быстрым электростатическим разрядом (ESD) происходит.Мы можем почувствовать эти удары, если количество разрядов превышает 3000. Вольт. Электростатические разряды ниже этого уровня ниже порога человеческие ощущения, но по-прежнему смертельны для электроники и связанных с ней полупроводниковые приборы. Возможны быстрые электростатические разряды свыше 6000 вольт. видимый.

Распространенное заблуждение состоит в том, что проводящие материалы не генерируют обвинения.Это связано с тем, что рассеивание статических зарядов от заземленный проводящий материал имеет тенденцию быть полным и быстрым. Незаземленный проводники могут генерировать и удерживать статические заряды.

Материал, препятствующий генерации статического электричества. заряды от трибоэлектрической генерации классифицируются как антистатические.An антистатический материал может быть проводящим (& lt10E5 Ом / квадрат), рассеивающим (10E5 — 10E11 Ом / квадрат) или даже изоляционный (& gt10E12 Ом / квадрат). Только проводящие или рассеивающие антистатические материалы должны использоваться для защиты от электростатических разрядов. области.

Изоляционные материалы обычно понимают как генерируют и удерживают статический заряд.Поскольку они изоляторы, они не позволяют заряд для перемещения или распределения по объекту. Заземление не эффективный метод нейтрализации изоляторов. Статические поля на изоляторах не обязательно постоянный; в конечном итоге они будут нейтрализованы постепенная рекомбинация со свободными ионами.

Свободные ионы — это заряженные частицы, которые встречаются в природе. в воздухе.Они могут быть в форме атомов, молекул или групп молекул. например, капли воды. Когда свободные ионы проходят вблизи заряженного объекта противоположного полярности они привлекаются полем и постепенно возвращают материал до состояния равновесия. Заряженный объект окружен электростатическим поле. Это поле также может влиять на близлежащие объекты за счет индукции заряда.Плата индукция позволяет электростатически заряженному объекту заряжать другие близлежащие объекты фактически не касаясь их; обычно на расстоянии нескольких футов.

II. СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ

При обработке пленочных материалов или пластиков статическое электричество может вызвать материалы цепляются друг за друга, вызывая проблемы с качеством продукции или производством замедлять.В чистых помещениях заряженные материалы могут удерживать статическую пыль, предотвращая распространение этих частиц пыли и их улавливание система фильтрации.

Микроэлектроника страдает другим качеством проблема из-за статического электричества.Электронные компоненты состоят из микроминиатюрные следы и структуры чередующихся слоев, которые могут быть изолирующие, проводящие или полупроводящие. Быстрый электростатический разряд (ESD) может вызвать повреждение этих нижележащих структур через следы составная часть.

К сожалению, повреждение электронных компонентов электростатическим разрядом не так очевидно, как эффекты статического электричества в других отрасли.Это связано с тем, что повреждение от электростатического разряда обычно не видно, как оно происходит. и может быть скрытым или не проявляться при функциональном тестировании электронных устройств. Повреждение электростатическим разрядом может привести к преждевременному или периодическому отказу. Смета стоимости ущерба электронному оборудованию от электростатического разряда ежегодно достигает 5 миллиардов долларов.

Стоимость ущерба от электростатического разряда — это не просто стоимость компоненты, но включает стоимость рабочей силы и может включать все расходы связанные с полевым ремонтом.Другая цена — потеря бизнеса из-за недовольство клиентов.

Многие компании внедрили программы контроля электростатического разряда. которые уменьшили их дефекты качества, что привело к значительной экономии средств. Сертификация ISO 9000 также стимулирует необходимость надлежащего контроля над электростатическим разрядом. программы.

III. ПРОДУКТЫ ESD

Продукты, которые контролируют электростатические разряды, работают за счет:

• Предотвращение заряда
• Заземление
• Экранирование
• Нейтрализация
• Образование

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАРЯДА
Предотвращение заряда достигается за счет уменьшения воздействия генерации заряда. материалы.Предотвращение образования заряда — важная часть любого электростатического разряда. программа управления. Мы можем предотвратить образование заряда, исключив ненужные действия, создающие статические заряды, удаление ненужных материалы, известные как генераторы заряда, и использование антистатических материалов. Антистатические материалы — это те материалы, которые, как показано, создают минимальное статические заряды — обычно менее 200 Вольт — при трении и разделение.Антистатический материал может иметь низкое образование заряда. свойства или были изготовлены или обработаны антистатиком.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Заземление работает только на проводниках. Это просто означает, что мы связываем все проводники вместе (в общей точке), так что электростатические заряды будут вытекать из и через проводники к общей точке и, следовательно, все они окажутся в одном уровень.Это очень похоже на то, как вода ищет свой собственный уровень. Один из дирижеров мы должно быть заземлено человеческое тело. Обычно мы используем общий объект земли.

ЗАЩИТА
Экранирование используется для предотвращения зарядки чувствительного устройства от воздействия к внешнему электростатическому полю или прикосновению к заряженному объекту во время транспортировка или хранение.Это делается с использованием концепции Клетка Фарадея . Металлизированные экранирующие пакеты обычно используются для защиты от статического электричества. электронные компоненты и агрегаты путем создания эффекта клетки Фарадея.

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ
Непроводники необходимо нейтрализовать другим способом.Как они не проводят электричество, заземление не пойдет. Самый распространенный метод нейтрализации изоляторы проходят через ионизацию. Заливаем территорию чередующимися положительными и отрицательно заряженные частицы (ионы). Тогда заряженный материал будет притягивать ионы противоположной полярности и быстро нейтрализуются.

ОБРАЗОВАНИЕ
Образование абсолютно необходимо для успешной программы защиты от электростатического разряда.В качестве со всеми функциями обеспечения качества предотвращение электростатического разряда зависит от понимания и приверженность каждого человека, работающего с чувствительными компонентами.

С момента поступления компонентов в приемную отдела, пока готовый продукт не будет отгружен, каждый должен понимать опасность электростатического разряда и знать роль каждого человека в предотвращении электростатического разряда неудачи.

Статическое электричество | Ганноверская страховая группа

Разряд статического электричества (например, электростатический разряд) может вызвать пожары и взрывы, часто приводящие к большим потерям. На этой странице кратко описаны свойства статического электричества и меры противопожарной защиты, связанные с электростатическим разрядом.

Введение

Статическое электричество непреднамеренно генерируется во время многих промышленных операций.Такие операции могут включать перенос жидкостей между контейнерами; смешивание и смешивание жидкостей; или дробление, измельчение или просеивание порошков. Хотя возникновение статического заряда вызывает беспокойство, повреждение вызывает электростатический разряд (ESD). ESD — это быстрое высвобождение или перенос электронов от одного объекта к другому, что приводит к нейтрализации заряда на обоих материалах.

Для возникновения электростатического разряда требуются три условия: должен быть процесс, который генерирует статический заряд, заряд должен накапливаться, и накопление заряда должно быть достаточно большим, чтобы вызвать электрический пробой окружающей атмосферы.Тип разряда и количество выделяемой энергии будут зависеть от физических и химических свойств системы.

ESD могут вызвать возгорание и взрывы. Чтобы это произошло, разряд должен происходить в воспламеняющейся или взрывоопасной атмосфере, и разряд должен быть достаточно сильным, чтобы воспламенить атмосферу. Если смесь находится за пределами диапазона воспламенения или статический разряд не обладает достаточной энергией, воспламенения не произойдет. Контроль любого из условий, необходимых для электростатического разряда, может снизить опасность статического электричества.Одним из распространенных методов борьбы с опасностями статического электричества является использование соединения и заземления, например, при перекачке легковоспламеняющихся жидкостей. Связывание и заземление уменьшают количество генерации / накопления заряда и нейтрализуют заряд.

Этот отчет представляет собой введение в статическое электричество и контроль электростатического разряда. В нем описаны различные проблемы пожара, которые могут быть вызваны статическим электричеством, а также кратко описаны физика, природа, возникновение и методы борьбы.

Статическое электричество

Ядро атома содержит протоны с положительным зарядом и нейтроны без заряда. Поле электронов с отрицательным зарядом вращается вокруг ядра. Основываясь на этой фундаментальной структуре атомов, поверхности всех материалов будут обладать электронами. Когда материалы с различными концентрациями слабо связанных поверхностных электронов приводят в контакт друг с другом, поверхностные электроны пытаются уравновесить, позволяя атому стать электрически нейтральным.Пока два материала находятся в контакте, поверхностные электроны свободно обмениваются. Эта «связь» наиболее распространена, когда материалы состоят из материалов с большим количеством свободных электронов на внешней оболочке атома.

Когда материалы разделены, перенос электронов прекращается, и на поверхности обоих материалов может оставаться электрический заряд. Когда объект теряет электроны (например, становится положительно заряженным) или приобретает электроны (например, становится отрицательно заряженным), он развивает статический заряд.

Оставленный в статическом режиме, этот заряд может увеличиваться в размерах, пока не перейдет в другой материал с противоположным зарядом. Типичный пример этого статического заряда — натирание хлопка (например, носков) по полиэстеру (например, ковру). Человек, соприкасающийся (то есть связанный) с хлопком, разовьет заряд. Когда этот человек касается другого предмета (например, дверной ручки) с меньшим зарядом, заряд переносится (то есть нейтрализуется). Если заряд имеет высокий потенциал, заряд может перекрывать воздушное пространство для рассеивания, что называется электростатическим разрядом.

Генерация статического заряда

Различные материалы и процессы могут приводить к образованию статического заряда, включая движение жидкостей по трубам и шлангам, распыление жидкостей и перемещение мелкодисперсных твердых частиц. Генерация статического заряда происходит в точке контакта материалов, которую часто называют относительной границей раздела. Генерация заряда обычно происходит, когда контакт включает движение, например, жидкость по шлангу. Это относительное движение позволяет увеличивать потенциал статического заряда.

Статический заряд часто возникает, когда материалы, которые обычно являются изоляторами, например бумага, контактируют с неизолирующими материалами, такими как сталь. Этот тип генерации заряда часто называют трибоэлектрическим или трением. Движение бумаги по ролику из нержавеющей стали позволяет передать бумагу свободные выборы на поверхности ролика. Это вызывает появление на бумаге отрицательного заряда, который может сохраняться в течение длительного времени (например, нескольких часов). Доказательства этого типа зарядки можно ясно продемонстрировать, потерев полиэтиленовый лист (т.е.е., сэндвич-пленка) поверх куска нержавеющей стали. Статический заряд на полиэтилене позволит ему прикрепляться к материалам с более низким потенциалом, таким как стены, что приводит к «статическому сцеплению».

Общие промышленные условия, при которых может возникать статическое электричество, включают:

• Поток жидкости по трубам и фильтрам.
• Заливка жидкости между двумя отдельными емкостями.
• Распыление проводящих жидкостей.
• Трение поверхности изоляционного материала.
• Прохождение конвейеров по роликам.
• Дробление, измельчение и просеивание.
• Выгрузка порошка из пакетов.

Люди могут также накапливать статические заряды, ходя по изоляционным полам или коврам или снимая синтетическую одежду. Независимо от используемых материалов, процесс генерации заряда требует, чтобы разнородные поверхности контактировали друг с другом и передавали свободные электроны. В результате разделения один из материалов сохраняет заряд.

Электростатический разряд

Статические заряды со временем постепенно рассеиваются из-за естественного отталкивания одноименно заряженных атомов и молекул. Скорость рассеяния заряда будет зависеть от характеристик материала и наличия проводящего пути к материалу с другим электрическим состоянием. Если скорость генерации заряда больше, чем скорость рассеивания заряда, или объект изолирован от проводящего пути, так что заряд не может выравниваться, статический заряд будет накапливаться на объекте.

Этот разряд энергии происходит, когда накопленный заряд достигает достаточно высокого потенциала, чтобы перекрыть воздушное пространство другим материалом. Существует несколько типов электростатических разрядов, в том числе искры, тлеющие коронки, щеточные разряды и объемные поверхностные разряды. По сути, тип разряда зависит от используемых материалов и формы области, где возникает перемычка между поверхностями. Электростатический разряд является важным источником воспламенения легковоспламеняющихся жидкостей, газов и некоторых видов пыли.

Легковоспламеняющиеся жидкости

Статический заряд возникает, когда жидкости движутся в контакте с другими материалами (например, с жидкостью, протекающей по трубе). Статический заряд также возникает во время смешивания, заливки, перекачивания, фильтрации или перемешивания жидкостей. Эта накопленная энергия представляет собой потенциальный источник воспламенения. Когда накопленный заряд рассеивается, возникающая энергия может воспламенить воспламеняющуюся паровоздушную смесь. Эта опасность наиболее велика, когда жидкости переносятся между контейнерами, могут стоять в открытых контейнерах или наноситься на поверхности, поскольку могут образовываться как статический заряд, так и воспламеняющаяся топливно-воздушная смесь.

Горючие газы

Как и в случае с легковоспламеняющимися жидкостями, статический разряд может привести к воспламенению горючих газов. Процесс, посредством которого это может происходить, в основном такой же, как и для жидкостей, за исключением того, что газы легче воспламеняются. Газы, не загрязненные твердыми или жидкими частицами, не генерируют значительного статического электричества. Однако статический заряд может возникнуть, если протекающий газ загрязнен пылью, оксидами металлов, частицами накипи, частицами жидкости или аэрозолями.

Пыль

Пыль, смещенная с поверхности, на которой она лежит, может генерировать значительный заряд. Общий развиваемый заряд зависит от химического состава материала, размера частиц и степени контакта с поверхностью. Генерация заряда возникает редко, если и пыль, и поверхность, на которой она лежит, являются проводниками. Однако это может произойти, если один материал является проводником, а другой — непроводником.

Когда горючая пыль взвешивается в воздухе и подвергается статическому разряду, может произойти взрыв.См. Дополнительную информацию по этой теме в разделе «Взрывы пыли».

Контроль электростатических разрядов

Для предотвращения воспламенения горючих смесей электростатическим разрядом можно использовать три основных метода. Они контролируют воспламеняющуюся смесь, контролируют накопление статического электричества и нейтрализуют заряд.

Контроль горючей смеси

Инерцирование горючих смесей, вентиляция помещения или перемещение оборудования, создающего статическое электричество, может предотвратить возгорание горючих смесей, вызванное статическим электричеством.

Инертинг

Процесс инертизации легковоспламеняющейся смеси для предотвращения воспламенения достигается устранением или уменьшением содержания кислорода до точки, при которой смесь не может воспламениться. Наиболее эффективным методом инертизации смеси является введение в газовую смесь инертного газа, такого как азот, что приводит к дефициту кислорода в окружающей среде.

Вентиляция

Механическая вентиляция может использоваться аналогично инертированию. За счет использования механической вентиляции смесь может быть разбавлена ​​до уровня ниже ее воспламеняемости, в результате чего смесь будет слишком бедной для горения.Этот процесс также можно использовать для удаления горючей пыли от источников возгорания.

Переезд

Перемещение оборудования, производящего статическое электричество, является очень эффективным решением для контроля за воспламеняющейся средой. Этот метод желателен, поскольку он устраняет источник возгорания и не полагается на другие методы управления, которые могут дать сбой.

Контроль статической генерации

Контроль статического электричества основан на контроле того, как эти материалы объединяются и разделяются.Тип материала, скорость контакта и продолжительность контакта — все это играет ключевую роль в генерации заряда. Контроль статического электричества зависит от материалов, контактирующих друг с другом.

Антистатические покрытия, добавки и спреи снижают способность материала генерировать статический заряд за счет снижения поверхностного сопротивления материала, что позволяет статическому заряду течь на землю. Снижение поверхностного сопротивления материала позволяет электронам быстро рассеиваться, предотвращая высвобождение большого накопленного отрицательного заряда.

Углеводородное топливо содержит следовые количества материалов, которые могут диссоциировать на ионы. Во время потока топлива разделение заряда происходит на границе раздела между топливом и любым несмешивающимся материалом, например стенкой трубы. Эта статическая зарядка углеводородного топлива во время перекачки уже давно признана потенциальной опасностью взрыва. Опасность может быть уменьшена путем введения ограничений по расходу топлива во время перекачки продукта. Эта уменьшенная скорость потока позволяет электронному заряду рассеиваться быстрее, чем он может накапливаться на поверхности контейнера, тем самым предотвращая накопление статического электричества.

Нейтрализация заряда

Нейтрализация заряда — это процесс, при котором накопленные статические заряды одного электрического потенциала становятся нейтральными. Путем устранения (например, нейтрализации) заряда исключается возможность неконтролируемого рассеивания заряда и связанного с этим воспламенения. Методы нейтрализации заряда включают увлажнение, заземление и склеивание, ионизацию и статические гребни.

Увлажнение

Увлажнение — это процесс увеличения относительной влажности в рабочей зоне для предотвращения накопления статических зарядов на непроводящих материалах.Увлажнение наиболее эффективно для борьбы с накоплением статического электричества там, где в технологических процессах используются изоляционные материалы, такие как бумага, дерево и текстиль. Поскольку эти материалы обычно являются изоляторами, они могут накапливать статические заряды в результате обработки и повседневного обращения. При увеличении относительной влажности поверхности материалов становятся влажными. Эта влага увеличивает поверхностную проводимость, позволяя статическому заряду свободно рассеиваться. Чтобы быть эффективным, уровень влажности должен быть повышен как минимум до 60 процентов или выше.Увлажнение неэффективно для контроля статического электричества на материалах с высоким содержанием углеводородов из-за неспособности углеводородов поглощать воду.

Заземление (заземление) и соединение

Заземление и перемычка являются одними из наиболее распространенных методов рассеивания заряда. «Соединение» — это метод соединения двух или более проводящих объектов вместе с помощью проводящих проводов или кабелей. «Заземление» или «Заземление» — это метод соединения двух или более проводящих объектов с землей и представляет собой особую форму соединения.Некоторые объекты по своей природе связаны с землей (например, подземные трубопроводы или подземные или надземные резервуары для хранения). Связывание сводит к минимуму потенциальные различия между проводящими объектами. Заземление устраняет или сводит к минимуму разность потенциалов между проводящими объектами и землей.

Жидкости с температурой воспламенения ниже 100 ° F (37,8 ° C) нельзя переносить между контейнерами, если оба контейнера не соединены или не заземлены. Правильное соединение или заземление необходимо для предотвращения накопления статического электричества, возникающего при переносе жидкостей.Положения для подключения или заземления включают:

• Электрическое соединение (т. Е. Скрепление) контейнеров друг с другом перед переносом жидкости.
• Электрическое соединение обеих емкостей с заземлением перед перекачкой жидкости.

Дополнительное руководство по контролю статического электричества можно найти в NFPA 77, Рекомендуемая практика по статическому электричеству , опубликованном Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA). Приложение A к NFPA 77 содержит подробные чертежи различных методов соединения и заземления.Эти чертежи можно использовать в качестве руководства по типам методов заземления и соединения, которые могут применяться в различных процессах дозирования.

Склеивающие соединения могут выполняться с помощью зажимов под давлением, пайки или сварки. Зажимы аккумуляторного типа или магнитные зажимы могут использоваться для обеспечения контакта металла с металлом, в зависимости от типа используемых металлов.

Заземление также может быть выполнено с помощью «статической гребенки». Статическая расческа — это просто металлический стержень с рядом острых игл.Если заземленную статическую гребенку поднести близко к изолированному заряженному телу (или заряженной изолирующей поверхности), ионизация воздуха в точках обеспечит достаточную проводимость, чтобы заряд мог быстро рассеяться. Статические гребни обычно используются для рассеивания энергии в процессе, в котором используются изоляционные материалы, такие как бумага и текстиль. Гребень изготовлен из проводящего материала, такого как сталь или медь, который электрически соединен с землей (нейтралью). Поддерживая постоянный контакт с продуктом, поверхностные заряды, улавливаемые изолятором, рассеиваются через гребенку на землю, тем самым устраняя накопление статического электричества.Этот метод очень эффективен и используется как в производстве, так и в обычных устройствах, таких как компьютерный принтер.

Ионизация

Статический заряд проводящего объекта может свободно течь по поверхности объекта. На проводящем сферическом объекте заряд равномерно распределяется по поверхности. На проводящем несферическом объекте самоотталкивание заряда заставит его накапливаться на поверхности с наименьшим радиусом кривизны.

Если проводящее тело окружено воздухом (или другим газом) и на проводящем объекте есть острые иглы, заряд будет концентрироваться на них и производить ионизацию воздуха, делая его проводящим.Острый острие иглы позволяет проводнику достигать лишь небольшого напряжения, прежде чем скорость утечки или скорость рассеяния заряда сравняется со скоростью генерации заряда. Следовательно, на таком объекте не будет накапливаться статический заряд.

Сводка

Когда разнородные материалы соприкасаются друг с другом, могут возникать статические заряды. Эти заряды могут представлять собой незначительные неудобства или значительный источник энергии воспламенения в определенных условиях. Контроль образования, накопления и разряда статического электричества требует целенаправленного анализа задействованных процессов и реализации мер контроля.

Список литературы

1. Eckhoff, R.K. Взрывы пыли в обрабатывающих производствах . 2-е изд. Оксфорд, Великобритания: Elsevier, 1997.
.
2. Международный совет кодов (ICC). Международный кодекс пожарной безопасности . Фоллс-Черч, Вирджиния: ICC, 2015.
.
3. Luttgens, G., and N. Wilson. Электростатическая опасность . 1-е изд. Оксфорд, Великобритания: Linacre House, 1997.
.
4. Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA). Справочник по противопожарной защите . 20-е изд.Куинси, Массачусетс: NFPA, 2008.
.
5. Рекомендуемая практика по статическому электричеству . NFPA 77. Куинси, Массачусетс: NFPA, 2014.
.

¹ Точка воспламенения . Точка воспламенения — это минимальная температура, при которой из жидкости выделяется достаточное количество пара для образования горючей смеси с воздухом.

---

АВТОРСКИЕ ПРАВА © 2016, ISO Services, Inc.

Рекомендации, советы и содержание этого материала предназначены только для информационных целей и не предназначены для рассмотрения всех возможных юридических обязательств, опасностей, нарушений кодекса, потенциальных убытков или исключений из надлежащей практики.Ганноверская страховая компания, а также ее филиалы и дочерние компании («Ганновер») прямо отказываются от каких-либо гарантий или заявлений о том, что принятие любых рекомендаций или советов, содержащихся в данном документе, сделает любые помещения, имущество или работу безопасными или в соответствии с любым законом или постановлением. Ни при каких обстоятельствах этот материал или ваше согласие с любыми рекомендациями или советами, содержащимися в нем, не должны истолковываться как устанавливающие наличие или доступность какого-либо страхового покрытия в The Hanover.Предоставляя вам эту информацию, The Hanover не берет на себя (и, в частности, отказывается от каких-либо обязательств) перед вами никаких обязательств или ответственности. Решение о принятии или выполнении любых рекомендаций или советов, содержащихся в этом материале, должно приниматься вами.

LC ДЕК 2018 2015-152
171-1199 (18.04)

Статическое электричество что это как контролировать удалить Устранение статического электричества

Как понять статическое электричество?

Цель этой статьи — помочь читателю ответить на некоторые вопросы о статическом электричестве: Что такое статическое электричество ?; Как предотвратить статический шок?; Что вызывает статическое электричество ?; Как нейтрализовать или контролировать статический заряд ?; Как снять статический заряд с непроводящего материала, например, из пластика, бумаги и стекла. СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО: Статическое электричество — это дисбаланс электрических зарядов внутри или на поверхности материала или электричества в состоянии покоя. Он может состоять из положительных или отрицательных зарядов или как положительных, так и отрицательных зарядов.

Статическое электричество — это электричество, но его характеристики создают проблемы, которые обходятся отрасли в миллиарды долларов в год. Яснее понимание статического электричества и электростатики можно получить, объяснив молнию.Статическое электричество в атмосфере находится в неуравновешенном состоянии, остается в таком состоянии до тех пор, пока градиент потенциала, между облаков, достигает уровня, при котором изолятор между облаками в в этом случае воздух, чтобы сломаться или выйти из строя. Молния создана, чтобы уравнять потенциальный градиент. На короткое мгновение вспыхивает молния, статическое электричество становится все более привычным, электричество больше не находится в состоянии покоя.

Что мы знаем об этом явлении, называемом «статическое электричество», «электростатика» или «статический шок»? Что такое статическое электричество и как снять статическое электричество или хотя бы контролировать / уменьшить статическое электричество? Приведенная ниже информация поможет вам понять статическое электричество и контролировать связанные с ним расходы.

---

ПРИЧИНА
Статическое электричество генерируется дисбалансом молекулярной конструкции относительно непроводящих изоляторов, таких как пластмассы, бумага, стекло, керамика и другие непроводящие материалы. Вся материя состоит из атомов. Сбалансированный атом содержит положительные заряды, которые присутствуют в ядре атома. Равное количество отрицательных зарядов вращается вокруг этого ядра в форме электронов.Оба заряда равны и, следовательно, общий заряд сбалансированного атом равен нулю. Однако, если эта конфигурация будет нарушена и удалив несколько электронов из этого атома, мы получим большую положительный заряд в ядре и дефицит электронов, который дает вам общий заряд в положительном направлении. Наоборот, если мы добавим несколько дополнительных электронов, мы получим общий заряд отрицательный, из-за того, что у нас сейчас избыток электронов и чистый заряд теперь в отрицательном направлении.См. Рисунок ниже.

Некоторые материалы, такие как стекло, волосы и нейлон, имеют тенденцию отдать электроны и стать положительно заряженными. Другие материалы такие как полипропилен, винил (ПВХ), кремний, тефлон, силикон. собирать электроны и становиться отрицательно заряженными. Трибоэлектрический серия представляет собой список различных материалов и тенденцию к зарядке. положительные или отрицательные, или, другими словами, теряют или приобретают электроны.

---

ПРОВОДИМОСТЬ

Способность материала отдавать свои электроны или поглощение лишних электронов зависит исключительно от проводимости материал, с которым вы работаете. Например, чистый проводник, например, медь, имеет жесткую молекулярную структуру, которая не позволяет его электроны должны свободно перемещаться. Однако по мере приближения к полупроводниковый диапазон, например, некоторые высокосортные бумаги, способность этого материал для передачи своих электронов относительно легко и может быть выполнен трением, теплом или давлением.Когда вы приближаетесь к чисто непроводящему материалы, такие как пластмассы, стеклокерамика, очень легко нарушить молекулярную конструкции и заставляют материал заряжаться при малейшем трении, тепло или давление. Если проводимость обрабатываемого материала может быть управляемым, то предотвращение статического электричества становится относительно легкий. Однако, если материал непроводящий, на нем может накапливаться статическое электричество.

Например, добавление поверхностной проводимости пластмасс переместит их в более высокий диапазон проводимости и предотвратить накопление статического электричества, вызванного трением.Иногда их называют материалами, рассеивающими статическое электричество. Это обычно достигается за счет использования таких добавок, как влага и антистатические спреи. Средний антистатический спрей состоит из материала на основе мыла. который был разбавлен растворителем, например слабым спиртом. Антипирен добавлен для борьбы с воспламеняемостью растворителя. Вскоре после контакт с вашим материалом, антипирен и растворители испаряются оставляя вам токопроводящее покрытие на поверхности материала.Теперь пластик стал проводящим, и пока это покрытие остается не беспокоить, будет сложно генерировать статическое электричество в этом материале.

---

Как снять статическое электричество?

ИОНИЗАЦИЯ

Как работает антистатическое ионизирующее оборудование?

Следуя вышеуказанным шагам, вы можете уменьшить опасность накопления высоких зарядов статического электричества до точки.Однако вышеуказанные шаги пассивны и имеют ограниченную эффективность. Кроме того, изменение указанного материала или добавление спрея может быть невозможно или недопустимо. Активный метод статического контроля — ионизация. Это важно чтобы понять, что статическое электричество нельзя полностью устранить. Фактически, термин «нейтрализаторы статического электричества» определенно вводящие в заблуждение.

Сепараторы статического электричества — это действительно ионизирующие устройства, которые производят как положительные, так и отрицательные ионы привлекаются несбалансированным материал, так что нейтрализация действительно происходит.Например, заряженный кусок материала можно нейтрализовать с помощью статический нейтрализатор. Однако это не устраняет статическое электричество. электричество, потому что, если материал снова трется после при нейтрализации статического электричества будет генерироваться.

Чтобы получить максимальную пользу от нейтрализации статического электричества или оборудования для контроля статического электричества, важно, чтобы вы понимали, как они работают и как они обеспечивают средства нейтрализации.Самый электронный статические нейтрализаторы построены путем размещения высокого напряжения на остром месте в непосредственной близости от заземленного экрана или кожух. Есть два основных типа ионизаторов статического контроля: ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК.

С ионизаторами переменного тока переменное высокое напряжение импульсы тока через 60 циклов, воздух между острые концы и заземленный корпус фактически сломан вниз за счет ионизации и, следовательно, как положительный, так и отрицательный генерируются ионы.Половина цикла используется для генерируют отрицательные ионы, а другая половина используется для генерации положительные ионы. На 50 или 60 циклов в секунду полярность электросети меняет ионизацию каждые 1/100 или 1/120 секунды.

Ионизаторы постоянного тока

также подают высокое напряжение на острый конец, но при этом необходимо для создания противоположной полярности с помощью второго источника питания или какая-то схемотехника для переключения полярности.

У систем переменного и постоянного тока есть преимущества.Заявка, стоимость, производительность, пространство — все это учитывается при выборе правильного тип используемого ионизатора статического контроля.

Если нейтрализующийся материал заряжен положительно, он немедленно поглощает отрицательные ионы из статического нейтрализатора и отталкивать положительные ионы. Когда материал нейтрализуется, больше нет электростатического притяжения, и материал перестанет поглощать ионы. И наоборот, если материал нейтрализован заряжен отрицательно, он поглотит положительный ионы, генерируемые нейтрализатором, и отталкивают отрицательные ионы.Опять же, как только нейтрализация завершена, материал больше не будет притягивать ионы. См. Рисунок ниже.

Оборудование с ядерной установкой может также использоваться для генерации ионизированных воздух для нейтрализации статического электричества. Эти устройства, работающие на полонии 210 изотопов, период полураспада которых составляет всего 138 дней, постоянно теряют свою прочность и подлежат замене ежегодно. Они есть дороже и менее эффективен, чем с электрическим приводом устройств.Эти ядерные устройства не могут быть куплены и сданы в аренду пользователями. Стоимость годовой аренды обычно превышает закупочная цена сопоставимых устройств с электрическим приводом.

Пожалуйста, просмотрите эта статья для дополнительной информации по уникальным вопросам связанные с высокоскоростными приложениями.

Узнать больше о статический контроль для электроники и электростатического разряда (ESD) проблемы.

---

РЕШЕНИЕ
Для решения проблем, связанных со статическим электричеством, некоторые основные шаги должны быть предприняты.Логический подход должен быть таким:

A. Определить эта проблема.
B. Определите проблему и цели, которые необходимо достичь, чтобы рассмотреть задача решена.
C. Определите решение варианты с помощью инженеров, имеющих опыт управления статическим электричеством
D. Выберите правильный контроль статического электричества оборудование для решения проблемы.

Устранение неполадок Проблема статического электричества, какое-то измерение оборудование полезно.Например, ElectroStatics, Incorporated Model Электростатический счетчик 9000 измеряет количество статического электричества и определите полярность как положительный, так и отрицательный. Измерение и определение местоположения статического электричество устранит тайну, часто связанную с этим явление.

После выявления проблемы и определения целей Далее следует рассмотреть варианты решения с помощью опытных инженеров Electrostatics, Inc.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОБЛЕМЫ
Перед тем, как решить любую проблему, ее необходимо идентифицировать. Это твоя проблема связано со статическим электричеством? Необходимо провести углубленный анализ с необходимыми оборудование и опыт выявить и решить проблему.

---

Пассивные решения

ИНДУКЦИЯ
Снятие или нейтрализация статического электричества с помощью индукции является самым простым. и самый старый метод.Мишура или специальная проволока — самые распространенные инструменты для этого применения. Тем не менее, мишура часто используется неправильно, загрязняется и повреждается, и поэтому часто не успешный. Первое, что нужно признать, — это факт что любое индукционное устройство, такое как мишура, никогда не уменьшит или не нейтрализует статическое электричество до уровня нулевого потенциала. Это связано с тот факт, что пороговое или начальное напряжение требуется для «запуска» процесс и это напряжение высокое.

Во-первых, необходимо использовать правильное индукционное оборудование. В индукционная шина должна быть надежно заземлена. Индукционная панель должен быть плотно растянут и размещен на расстоянии 1/4 дюйма от материала быть нейтрализованным. Под материалом должно быть «свободное воздушное пространство». нейтрализовать непосредственно под или над местом, где вы помещаете мишура. Таким образом индукция уменьшит статическое электричество. с обеих сторон статического материала.

На самом деле, если используются вышеперечисленные ступени, острые концы или точки заземленного индукционного устройства будут ионизировать воздух над поверхность нейтрализуется, потому что заземленные острые концы размещены в электростатическом поле, возникающем из-за статического электричества. Если статический заряд отрицательной полярности, электростатическое поле отрицательный, а положительные ионы генерируются через заземленный острый концы индукционного устройства и положительные ионы притягиваются обратно к статической нагруженной поверхности.И наоборот, если статический заряд положительный в полярности отрицательные ионы будут генерироваться индукцией заземления. устройство и привлечено обратно к заряженной области.

Индукция работает, но ограничивается снижением уровня статического электричества. до порогового уровня, который обычно все еще очень высок и обычно превышает уровень, необходимый для уменьшения или устранения проблем, связанных со статическим электричеством. Ионизация или активный статический контроль — лучший способ уменьшить статический заряд на непроводящих поверхностях до очень низкого уровня.

---

ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Также возможно нарушить молекулярную структуру вашего оператора. Как бы смешно это ни звучало, если оператор изолирован, стоя на деревянном полу или на подошве из креповой резины, он скоро подберет градиент напряжения. Например, оператор может взимать до нескольких сотен вольт каждый раз, когда он берется за кусок заряженного пластика. По мере того, как он обращается со множеством разных предметов, он получает более высокий заряд. градиент напряжения до тех пор, пока не произойдет вспышка и оператор не получит сотрясение и / или повреждение устройства, чувствительного к статическому электричеству.Это можно предотвратить поставив оператора на заземленный токопроводящий коврик, используя оборудования для заземления персонала, которое имеется в продаже и производится ионизация. Подробнее о статическом контроле ESD,

Оборудование для заземления персонала становится важным, если ваше операторы сидят во время работы. Это лучшее средство изолирующих операторов и, следовательно, они становятся чрезвычайно уязвимы для статического разряда из-за зарядки.Этот феномен может быть связано с человеком, который волочится за живыми комнатный коврик, а затем разрядится, прикоснувшись к хорошо заземленному напольная лампа.

Кроме того, заземление всего оборудования вашего завода и сопутствующее оборудование является наиболее важным. Не перестает удивлять нам, что на многих заводах работает оборудование, которое не электрически заземлен. Помимо фактора безопасности, заземленный машина поможет снять чрезвычайно высокий заряд статического электричества. электричество от частичных проводов.Помните, заземление — это только помощь в уменьшении ваших проблем со статическим электричеством. Это не решение.

Например, заземление ваших операторов не будет истощать снимать статическое электричество со своей одежды. Кроме того, это не будет слить статическое электричество из пластикового контейнера, возможно, держа. Электропроводность некоторых видов одежды и большинства пластиков. настолько низок, что электричество не может течь на землю; следовательно, «статический электричество.»Чтобы решить эту проблему, ионизация или активный статический необходимо использовать контроль.

---

Польза для здоровья от заземления и отрицательных ионов

Какого черта я говорю о заземлении и отрицательных ионах в лесной зоне для купания?

Останься со мной здесь.

Обещаю, актуально и увлекательно!

К концу этой статьи вы поймете, как отрицательные ионы влияют на ваше здоровье и благополучие и как их культивировать.

У вас также будет неизгладимое желание сбросить обувь и пройтись по двору.

Надеюсь…;)

Итак, прежде чем мы продолжим, давайте разберемся в науке о материи, ионах и заземлении. Небольшой урок химии и физики в средней школе. Это поможет вам лучше понять это.

Позвольте мне просто сказать вам, что я большой скептик, когда речь идет о чепухе псевдонаучного типа. Я, как известно, издевался над соляными лампами и кристаллами.

Заземление хоть?

Полностью основанный на науке.

Если бы не было, нас бы здесь не было.

Наука о заряженных частицах

Как вы узнали в школе, все на земле состоит из материи.

Вся материя состоит из атомов, которые состоят из протонов, нейтронов и электронов.

Если в атоме протонов больше, чем электронов, он имеет положительный заряд.

Итак, хотя мы склонны ценить позитив в эмоциональном смысле, когда дело доходит до атомов и нашего здоровья, негатив на самом деле лучше.

Отрицательно заряженные частицы изобилуют на поверхности земли, и вы можете получить отрицательные электроны, поставив ноги на землю.

С другой стороны, предметы повседневного обихода, которые излучают положительный заряд, включают сотовые телефоны, телевизоры, загрязнения окружающей среды и Wi-Fi.

Высокая концентрация положительных ионов на самом деле вредна для вашего здоровья.

Любое заряженное состояние можно снять заземлением.

Заземление ног — это тот же процесс, что и заземление бензобака, чтобы он не взорвался.

Единственный способ гарантировать, что электростатическая энергия (статика) не взорвет газ, — это соединить его с землей и нейтрализовать заряд.

Вы можете изменить свой заряд, перенеся электроны с Земли.

Человеческое тело, когда оно соединено с землей, создает замкнутую цепь для передачи энергии.

Земля буквально снабжает вас электронами, чтобы нейтрализовать ваш заряд.

Итак, ваш заряд действительно как-то влияет на ваше здоровье?

Согласно науке, да!

Польза заземления для здоровья

Заземление или заземление ногами имеет значительные научные преимущества, подтвержденные исследованиями.Не берите это у меня, берите это из исследований о пользе заземления. По сути, отрицательные ионы являются антиоксидантами; они нейтрализуют окислители или свободные радикалы. Они позволяют вашему телу достичь равновесия или гомеостаза на клеточном уровне.

Отрицательных ионов:

• Уменьшить воспаление, которое способствует развитию хронических заболеваний
• Улучшение сна
• Пониженный уровень кортизола
• Снять боль
• Более быстрое заживление
• Успокаивает симпатическую нервную систему

Я даже не хочу ограничивать эти удивительные преимущества списком, но для удобства чтения сделаю это.Мы могли бы подробно рассказать о каждом из них! Это не просто примечание, это заголовки!

Как утверждают авторы исследования, поверхность Земли является «батареей для всей планетарной жизни».

Другое исследование эффектов заземления показывает, что «заземление человеческого тела может быть важным элементом в уравнении здоровья наряду с солнечным светом, чистым воздухом и водой, питательной пищей и физической активностью».

Настоящее научное доказательство того, что нам нужно воссоединиться с Землей.

Лучшие способы нейтрализовать ваш заряд

Итак, так же, как вы занимаетесь спортом и правильно питаетесь, вы должны получать инфузию отрицательных ионов каждый день.

Утренний распорядок дня — отличное время для тренировки заземления. Мой личный утренний распорядок состоит из духовного времени, ведения дневника, личного развития, а теперь и заземления.

Обувь — это изолирующий щит от отрицательных ионов, так что приступайте.

Согласно моим исследованиям, области с наибольшей насыщенностью отрицательными ионами находятся рядом с водой, травой или песком.

Для получения наиболее эффективной дозы отрицательных ионов:

Разве это не похоже на спа?

Теперь вы можете добавить заземление к своему списку преимуществ купания в лесу или на природе. В следующий раз, когда вы будете в лесу или на лужайке перед домом, снимите обувь и позвольте природе получить доступ к вашему телу.

Я собирался сказать: «Эй, попробуйте это, это не повредит», но я думаю, что это умалит всю эту статью и всю науку, стоящую за ней.

Нет, думаю, вам обязательно стоит попробовать! И я думаю, это определенно помогает!

Если вы хотите узнать больше о заземлении и отрицательных ионах, воспользуйтесь этими ресурсами:

Больше ресурсов заземления

* Полный список исследований заземления (подтверждающих его преимущества) можно найти в этих ресурсах Института заземления.

Если вы визуальный человек, эти тепловые изображения показывают уменьшение боли после заземления в реальном времени.

И если вы такой же настоящий ботаник, как я, или все еще скептик, вы можете даже проверить собственное напряжение с помощью вольтметра до и после заземления.

Попробуйте это упражнение на трение ступней ASMR, чтобы получить суточную дозу заземления и отрицательных ионов.

Как вы думаете?

SMC- Техническая информация

–

| Предотвращает образование статического электричества.

1. Правильный выбор материалов, контактирующих друг с другом (с использованием трибоэлектрического ряда)
2. Уменьшение площади контакта
1. Генерация статического электричества увеличивается с увеличением площади контакта. Требуются конструкции оборудования с меньшей площадью контакта.
3. Снижение частоты соприкосновения предметов друг с другом
1. Статическое электричество накапливается, когда предметы многократно соприкасаются друг с другом.Уменьшите частоту, с которой предметы соприкасаются друг с другом, чтобы уменьшить выработку статического электричества.
4. Контроль емкости
1. Напряжение статического электричества колеблется в зависимости от емкости. Емкость необходимо контролировать, чтобы предотвратить статическое электричество. увеличивается без надобности.

Напряжение и емкость статического электричества

»Напряжение статического электричества

Напряжение статического электричества можно рассчитать по приведенной ниже формуле.

Напряжение (В) = количество электрического заряда (Q) / емкость (C)

Когда количество электрического заряда постоянно, напряжение колеблется в зависимости от емкости.
Пример: когда емкость уменьшается, напряжение увеличивается.

»Емкость (C)

Способность накапливать статическое электричество между двумя объектами. Емкость между плоскими пластинами увеличивается пропорционально к площади (S) и уменьшается, когда расстояние (d) между плоскими пластинами становится больше.

Пример: напряжение статического электричества заготовки на столе увеличивается, когда заготовка поднимается подъемником. потому что емкость становится меньше. / dd>

| Предотвратить заряд статического электричества на предметы.

Даже если генерируется статическое электричество, не допускайте зарядки предметов до такой степени, что это может привести к проблемам. Подходящее необходимо принять меры в зависимости от приложений.

1.Заземление

Заземление — это фундаментальная мера противодействия статическому электричеству. Однако заземление иногда бывает неполным из-за изоляции от смазочные масла, и что заземление недостаточно глубоко в земле, следовательно, необходимо подтвердить заземление.

2. Контроль влажности

Влажность контролируется увлажнителями и т. Д.
Внимание! Увлажнители могут быть неэффективными для устройств, которые нагреваются до высокой температуры.

3.Проводящие изделия

Внимание! Электропроводящие изделия не разряжают статическое электричество. без заземления.

4. Снятие статического электричества с помощью ионизаторов и т. Д.

»Разница в материалах

Проводящие материалы

Электропроводящие материалы могут сразу же разрядить статическое электричество при заземлении. Когда применяется обработка поверхности, такая как анодирование и т.п., проводящие материалы становятся изолированными и заземление будет неэффективным.