Необходимость в применении заземления.

Заземление нужно, чтобы:
- Уменьшить электромагнитное излучение высокой частоты;
- Уменьшить выброс помех в электрическую сеть;
- Уменьшить влияние внешних помех на аппаратуру;
- Обеспечить нормальную работу аппаратуры в составе сети;
- Исключить поражение человека емкостным током.

По принципу применяемой схемы заземления, все электроустановки подразделяются на два основных вида:
- с глухозаземленной нейтралью
- с изолированной нейтралью

Основным документом в вопросе устройства и применения заземлений являются "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ). Все монтажные работы и приемо-сдаточные испытания базируются на требованиях ПУЭ. Те или иные требования к электроустановкам определяются в первую очередь исходя из категории помещения с точки зрения электробезопасности. Согласно ПУЭ существует три категории помещений:

	Наименование, категория помещения	Характеристики
	Без повышенной опасности	отсутствуют нижеперечисленные опасные факторы.
	С повышенной опасностью	сырость(более 75%), токопроводящая пыль, токопроводящие полы, высокая температура, возможность одновременного прикосновения к металлоконструкциям здания, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой.
	Особо опасные	особая сырость, химически активная или органическая среда, одновременно 2 или более условий повышенной опасности.

Электрические сети делятся на сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью. В наше стране для питания жилых помещений, как правило, используются сети с глухозаземленной нейтралью (заземлена средняя точка генератора), поэтому корректнее говорить не "заземление", а "защитное зануление" (РЕ).
Фазное напряжение
Напряжение между фазным (L) и рабочим нулевым (N) проводниками. Для сети 380/220 В - 220 В.
Линейное напряжение
Напряжение между двумя фазными (L) проводниками. Для сети 380/220 В - 380 В.
Рабочий ноль (N)
Проводник, обеспечивающий вместе с фазным проводником питание потребителя.
УЗО - устройство защитного отключения
Принцип работы устройства основан на правиле Кирхгофа (сумма токов равна нулю). Устройство отслеживает токи утечки, возникающие при прикосновении человека к токоведущему проводу, повреждении изоляции и т. п. Наиболее распространены УЗО с током отсечки 10мА, 30мА и 300мА. При этом в жилых и общественных помещениях, как правило, применяются УЗО с током отсечки 30мА. Основная задача УЗО - защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара.

Защитное зануление по ПУЭ

7.1.21.
При питании однофазных потребителей зданий от многофазной распределительной сети допускается для разных групп однофазных потребителей иметь общие N и PE проводники (пятипроводная сеть), проложенные непосредственно от ВРУ1, объединение N и PE проводников (четырехпроводная сеть с PEN) не допускается.
При питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от воздушных линий, когда PEN проводник воздушной линии является общим для групп однофазных потребителей, питающихся от разных фаз, рекомендуется предусматривать защитное отключение потребителей при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве PEN проводника. Отключение должно производиться при вводе в здание, например воздействием на независимый расцепитель вводного автоматического выключателя посредством реле максимального напряжения, при этом должны отключаться как фазный (L), так и нулевой рабочий (N) проводники.
При выборе аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе, предпочтение, при прочих равных условиях, должно отдаваться аппаратам и приборам, сохраняющим работоспособность при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве PEN или N проводника, при этом их коммутационные и другие рабочие характеристики могут не выполняться.
Во всех случаях в цепях PE и PEN проводников запрещается иметь коммутирующие контактные и бесконтактные элементы.
Допускаются соединения, которые могут быть разобраны при помощи инструмента, а также специально предназначенные для этих целей соединители.
7.1.34.
В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в таблице:

7.1.36.
Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего назначения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный - L, нулевой рабочий - N и нулевой защитный - РЕ проводники).
Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.
Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим.
Сечения проводников должны отвечать требованиям п. 7.1.45.
7.1.45.
Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям глав ПУЭ.
Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должные иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазные проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях - не менее 50% сечения фазных проводников.
Сечение РЕN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм 2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение PE проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50% сечения фазных проводников при больших сечениях.
Сечение PE проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм2 - при наличии механической защиты и 4 мм2 - при ее отсутствии.
7.1.49
В зданиях при трехпроводной сети (см. п. 7.1.36) должны устанавливаться штепсельные розетки на ток не менее 10 А с защитным контактом.
Штепсельные розетки, устанавливаемые в квартирах, жилых комнатах общежитий, а также в помещениях для пребывания детей в детских учреждениях (садах, яслях, школах и т.п.) должны иметь защитные устройство, автоматически закрывающие гнезда штепсельной розетки при вынутой вилке.

7.1.68
Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников общего освещения и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционеров, электрополотенец и т. п.) к нулевому защитному проводнику.
7.1.69
В помещениях зданий металлические корпуса однофазных переносных электроприборов и настольных средств оргтехники класса I по ГОСТ 12.2.007.0.-75 "ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности" должны присоединяться к защитным проводникам трехпроводной групповой линии (см. п. 7.1.36).
К защитным проводникам должны подсоединяться металлические каркасы перегородок, дверей и рам, используемых для прокладки кабелей.
7.1.72
Если устройство защиты от сверхтока (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает время автоматического отключения 0.4 с при номинальном напряжении 220 В из-за низких значений токов короткого замыкания и установка (квартира) не охвачена системой уравнивания потенциалов, установка УЗО является обязательной.
7.1.74
В зоне УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником.
7.1.75
Во всех случаях применении УЗО должно обеспечить надежную коммутацию цепей нагрузки с учетом возможных перегрузок.

7.1.76
Рекомендуется использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока.
Не допускается использовать УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту.
При использовании УЗО, не имеющих защиты от сверхтока, необходима их расчетная проверка в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока.
7.1.77
В жилых зданиях не допускается применять УЗО автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом падении напряжения сети. При этом УЗО должно сохранять работоспособность на время не менее 5 с при снижении напряжения до 50% номинального.
7.1.78
В зданиях могут применяться УЗО типа "А", реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или "АС", реагирующие только на переменные токи утечки.
Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.
7.1. 79
В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение у одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители).
Установка УЗО в линиях, питающих стационарное оборудование и светильники, а также в общих осветительных сетях, как правило, не требуется.
7.1.80
В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать не квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках.
7.1.81
Установка УЗО запрещается для электроприемников, отключение которых может привести к ситуациям, опасным для потребителей (отключению пожарной сигнализации и т.п.).
7.1.82
Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых лини, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например, в зоне ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.
7.1.86
Если УЗО предназначено для защиты от поражения электрическим током и возгорания или только для защиты от возгорания, то оно должно отключать как фазный, так и нулевой рабочие проводники, защита от сверхтока в нулевом рабочем проводнике не требуется.
7.1.87
На вводе в здание должна быть выполнена система уравнивания потенциалов путем объединения следующих проводящих частей:
Основной (магистральный) проводник
Основной (магистральный) заземляющий проводник или основной заземляющий зажим.
Стальные трубы, коммуникаций зданий и между зданиями.
Металлические части строительных конструкций, молниезащиты, системы центрального отопления, вентиляции и кондиционирования. Такие проводящие части должны быть соединены между собой на вводе в здание
Рекомендуется по ходу передачи электроэнергии повторно выполнять дополнительные системы уравнивания потенциалов.

Устройство защитного отключения (УЗО)

УЗО - устройство защитного отключения. Принцип его работы основан на правиле Кирхгофа (сумма токов равна нулю). Устройство отслеживает токи утечки, возникающие при прикосновении человека к токоведущему проводу, повреждении изоляции и т. п. Наиболее распространены УЗО с током отсечки 10мА, 30мА и 300мА. В жилых и общественных помещениях, как правило, применяются УЗО с током отсечки 30мА. Основная задача УЗО - защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара.Устройство состоит из 3-х основных функциональных узлов:
Суммирующий трансформатор тока для обнаружения тока утечки.
Расцепитель.
Блокировочное устройство коммутационного аппарата с контактами.
Суммирующий трансформатор тока подключен ко всем токоведущим проводам и к нейтральному проводу.
В неповрежденной установке намагничивающее действие токоведущих проводов в суммирующем трансформаторе тока взаимно компенсируется, поскольку, согласно закону Кирхгофа, сумма всех токов равна нулю. Таким образом, остаточное магнитное поле, которое могло бы индуцировать напряжение во вторичной обмотке, отсутствует.
Если же в результате неисправности изоляции появляется ток утечки, то вышеупомянутое равновесие нарушается и в сердечнике трансформатора сохраняется остаточное магнитное поле. Вследствие этого во вторичной обмотке возникает напряжение, которое через расцепитель и блокировочное устройство коммутационного аппарата отключает электрическую цепь.
Устройства бывают двухполюсные (однофазная сеть) и четырехполюсные (трехфазная сеть). Крепление УЗО осуществляется на DIN - планку.
При покупке УЗО следует ориентироваться на его рабочий ток, который должен перекрывать предельный ток нагрузки, и расчетный ток утечки, о котором говорилось выше. Рабочий ток УЗО может составлять 16, 25, 40, 63, 80 А (зависит от производителя). УЗО должно быть защищено от перегрузки при помощи автомата. Например, УЗО номиналом 25 А должно быть защищено автоматом, имеющим ток срабатывания < 25 А, т. е. 16 А (собственно, выполняется условие селективности).

Защитное заземление по ПУЭ

1.7.39.
В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.
В обоснованных случаях рекомендуется выполнять защитное отключение (для переносного электроинструмента, некоторых жилых и общественных помещений, насыщенных металлическими конструкциями, имеющими связь с землей).
1.7.70.
В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:
проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывчатых газов и смесей, канализации и центрального отопления;
обсадные трубы скважин;
металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
металлические шунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т. п.;
свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей. Если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не менее двух;
заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;
нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве ВЛ не менее двух;
рельсовые пути магистральных неэлектрофицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.
1.7.71.
Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах. Это требование не распространяется на опоры ВЛ, повторное заземление нулевого провода и металлические оболочки кабелей.
1.7.72.
Для искусственных заземлителей следует применять сталь. Искусственные заземлители не должны иметь окраски. Наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей приведены ниже:
Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм:
Неоцинкованных - 10
Оцинкованных - 6
Сечение прямоугольных заземлителей, мм2 - 48
Толщина прямоугольных заземлителей, мм - 4
Толщина полок угловой стали, мм - 4
Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ выбирается по термической стойкости (исходя из допустимой температуры нагрева 400°С).
Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т. п.
Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.
В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:
увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы;
применение оцинкованных заземлителей;
применение электрической защиты.
В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.

Более подробную информацию о расчете и монтаже заземлений можно узнать на сайте: www.problemaemc.narod.ru