Открытые провода или иные устройства, в которых обычно отсутствует питание, могут очутиться под током, что может повлечь неприятные последствия для случайно прикоснувшихся к ним людей. Именно для исключения таких происшествий используется заземление.
Металлические части электрических устройств соединяют с землей. Если произошло замыкание, ток направляется в землю, при этом между питаемой металлической частью и землей напряжение падает. Тогда наибольшее значение напряжение имеет относительно земли, то есть между корпусом принимающего электричество устройства и точками в земли, которые находятся за границами распространения тока в ней.
Расстояние таких точек от заземлителя – 20 и более метров. «Напряжение прикосновения» возникает между двумя точками, к которым может одновременно прикоснуться человек в зоне распространения тока. Оно меньше «напряжения относительно земли» всегда.
Устройством для заземления и заземлителем производят заземление. Первое представляет собой заземлитель и проводники, для заземления, а второе — это проводники или их группа которые осуществляют контакт между землей и устройством. Те, которые исполняют функции защиты, рабочие и защищающие от грозы – это виды устройств заземления.
Устройство для заземления может иметь несколько функций, быть рабочим и грозозащитным. Заземлители бывают природными и естественными. Естественные это находящиеся в земле трубопроводы и другие структуры из металла (за исключением тех, которые, могут воспламениться, или им может быть нанесен урон). Искусственные это те, которые произведены специально для исполнения функций заземлителя. Они имеют:
- вид стержней,
- стальных полос,
- уголков и подобных форм.
Проводник для заземления исполняет функции соединителя частей, которые нужно заземлить и заземлителя. Как проводники выступают металлоконструкции сооружений, конструкции производственного назначения (кабельные оболочки из алюминия, некоторые трубопроводы, подкрановые пути). Категорически запрещается пользоваться водопроводными трубами и трубами, предназначенными для отопления в жилых зданиях как заземлителями.
Главное качество устройства заземления – его сопротивление, которое равно сумме таких заземлителя и проводников, осуществляющих заземление, оно носит название сопротивления растеканию тока.
Если есть сеть с небольшими замыканиями тока на землю, например, там, где находятся трансформаторы с изоляцией, достаточно будет сопротивления заземлению, при осуществлении которого напряжение прикосновения не будет превышать допустимых пределов.
При больших токах, где заземление нейтрали устройства произведено наглухо или через маленькое сопротивление, безопасность осуществляется только автоматичным отключением поврежденного участка. Если заземлители умело размещены, то можно осуществить уменьшение напряжения прикосновения и шага в большей степени.
Заземляемые элементы не должны контактировать с заземлителем последовательно, так как при изъятии любого элемента цепи разорвется цепь заземления. Это должно осуществляться параллельным присоединением с помощью отдельных ответвлений. Так сохраняется непрерывность магистрали заземления и все элементы заземлены, даже когда один из них изымается из сети.
Заземляющие провода должны обеспечить надежный контакт с заземляющимся устройством, иначе это приведет к плохому функционированию заземляющего устройства. Сварка – это способ, позволяющий обеспечить наибольшую надежность соединения.
Также популярно соединение с помощью болтов, но в тех случаях, когда нужно производить отсоединения от заземляющего контура. В этом случае нужно принять все меры по обеспечению плотного прилегания болта, чтобы исключить его расшатывание, поверхности соединяемых устройств должны быть тщательно зачищены.
Способ применения осуществляется внахлест, длина шва составляет двойную ширину при сечении в форме прямоугольника и шестикратный диаметр для сечения круглой формы проводящего материала.
Заземление может осуществляться также с помощью хомутов. Это делается в случае, когда нет возможности присоединить проводники к трубопроводу. Поверхность контактов при этом должна быть обязательно облужена, а трубы в местах прикасания хомутов хорошо зачищены.
При частом демонтаже оборудования, которое подлежит заземлению, оно должно производиться при помощи проводников с гибкими свойствами. Для контроля над состоянием заземляемого оборудования должен проводиться регулярный внешний осмотр, измерение сопротивления заземлителя, осмотр с проверкой сцепления между элементами цепи, раскопка грунта для осмотра зарытых в землю элементов.