Ti, kteří vědí a chápou, proč je potřeba uzemnění, pro sebe nic nového neobjeví. Když jsem pro sebe tento objev učinil, s překvapením jsem zjistil, že mnoho mých známých (spojených s IT sférou) špatně rozumí tomu, proč je vůbec nutné uzemňovat. Proto právě teď vidíte tento příspěvek.
Pozadí
Když jsem si koupil nová sluchátka s mikrofonem a vrátil jsem se domů, byl jsem smutný, když jsem zjistil, že mikrofon vytváří cizí hluk. Vrátil jsem se do obchodu, kde jsme zkontrolovali notebook, žádný cizí hluk z mikrofonu nebyl. Když jsem přišel domů, začal jsem hledat příčinu. Zapojená stará sluchátka, žádný hluk. Znovu jsem zapojil nová sluchátka, dělají hluk. Po chvíli jsem se omylem dotkl nohou systémové jednotky a ejhle, hlučnost se výrazně snížila.
Došel jsem tedy k závěru, že na skříni systémové jednotky dochází k nějakému rušení. Okamžitě mě napadlo uzemnění a vyšplhal jsem, abych změřil napětí pouzdra vzhledem k zemi. Nejprve jsem vzal nulový vodič pro zem a byl jsem překvapen, když jsem zjistil, že rozdíl potenciálu byl asi 100 V. Rozhodl jsem se změřit napětí vzhledem k topné baterii, všechny stejné ~ 100V.
Začalo to být zvědavé, rozhodl jsem se googlit, a jak se ukázalo, nejsem zdaleka první:
Odkud pramení napětí
Nebudu se rozepisovat o tom, odkud se bere napětí na pouzdrech ledničky/pračky. Jen řeknu, že důvod je v 99% případů stejný jako u systémové jednotky. Podrobnější popis a vysvětlení najdete na Googlu. Stručně řečeno, důvod je tento:
Napájecí zdroj počítače má filtr, který tlumí vysokofrekvenční hluk a sráží jej do země. A zde je samotný filtr:
Do země tedy máme 110V (pokud je zásuvka 220V), ale proud je pouze rušivý proud, což znamená, že síla proudu bude zanedbatelná.
Ale takové zařízení pravděpodobně zná každý:
Úskalí tohoto zařízení je, že propojuje uzemnění všech zařízení v něm obsažených. Pokud v něm máte zahrnuto N systémových jednotek, pak se proud filtrovaný každým filtrem v PSU sečte a částka bude u každé systémové jednotky Navíc, jak ukázala moje „pozemní měření“, úplně stejné filtry jsou v monitorech (alespoň na obou mých monitorech).
Co to ohrožuje
I když sečte proud z 5-6 zařízení připojených ke zmíněné přepěťové ochraně, je nepravděpodobné, že by byl dostatečně silný, aby zabil člověka. Ale jsou zde další úskalí.
Co se stane, když jeden z filtračních kondenzátorů náhle praskne? Můžete snadno získat plných 220 na vaší systémové jednotce. Kondenzátory se samozřejmě vybírají s takovým jmenovitým napětím, že k průrazu nedochází ani při silných rázech (např. ve výše uvedeném schématu 2kV), ale jak se říká jednou za rok, lýko vystřelí. Ale to není to nejhorší.
Hlavní krása je v tom, že zařízení určená pro uzemnění jsou navržena tak, jako byste měli uzemnění. zařízení se správně domnívá, že v případě nouzové situace může srazit přebytečný proud do země. Výše uvedený diagram ukazuje, že země, kterou jsem objel, není jediná. A kolik takových potenciálních míst máte, není známo. Bez existujícího uzemnění se tak na těle vašeho elektrospotřebiče může snadno vytvořit životu nebezpečné napětí.
A nejstrašnější
Nebezpečné je zejména používání zařízení, která takto nějak pracují s vodou. Například pračky nebo myčky nádobí. V pračce může například unikat topné těleso a na skříni bude plných 220V a jelikož je pračka často umístěna v koupelně, kde je dlažba a vlhkost, budete výborný dirigent, a zásah elektrickým proudem bude s největší pravděpodobností smrtelný
Závěry
Doufám, že pro ty, kteří stále nemají půdu, jsem ho přesvědčil, aby to udělal. Na závěr jen řeknu, nedělejte uzemnění co nejjednodušší a nejrychlejší (k baterii, uzemnění atd.), udělejte to tak, jak má, protože jde nejen o vaši osobní bezpečnost, ale i bezpečnost ostatních .
Na Habré jsou články o tom, jak správně provést uzemnění. I o tom si můžete vygooglit spoustu informací.
Dobře, děkuji za pozornost.
UPD. Díky úsilí TolTol, vertu77, juray jsem si uvědomil, že se můžete výrazně chránit pomocí RCD, protože. může být zařazen do obvodu bez uzemnění. Ne však bez nevýhod
Lidské tělo je dobrým vodičem elektřiny. Nejvyšší elektrickou vodivost mají svaly a podkožní tuk, tedy právě ta místa, která jako první přijdou do kontaktu s vnějším zdrojem proudu, ať už je to holý drát nebo vadný elektrický spotřebič.
Proud se do těla dostává přes póry a kanály potních žláz, takže je zřejmé, že suchá kůže má vyšší odpor než mokrá kůže. Při kontaktu s napětím 220 V je tedy hodnota proudu působícího na mokrou pokožku asi 220 mA. Při takovém úrazu elektrickým proudem nastane smrt okamžitě, protože indikátor 15 mA je již považován za nebezpečný pro tělo a 100 mA je považováno za smrtelné.
To dokazuje potřebu vyvinout opatření, která zabrání náhodnému úrazu elektrickým proudem ve všech oblastech lidské činnosti, jak v práci, tak doma. Jedním z těchto opatření je instalace uzemňovacích zařízení (GD).
Co je uzemnění
Zjednodušeně řečeno se jedná o ochranný systém, který zabraňuje úrazu elektrickým proudem při dotyku kovových částí zařízení pod napětím. Celá konstrukce se skládá z následujících částí:
- kovový obrys
- Pozemní autobus
- Zemní rozvody
Obvod se skládá ze 4-6 pinů (elektrod) zaražených do země a vzájemně propojených kovovými proužky. Požadovaná hloubka uzemňovacího zařízení je 2,5-3 metry, to znamená pod úrovní zamrznutí půdy. To je nutné, aby i v zimě měl obvod přístup k vlhkosti, která vede proud.
Na vrcholu jedné vertikální elektrody je „kontaktní zóna“ (nejčastěji ve formě závitového svorníku), ze které vychází měděná sběrnice, vedoucí do speciální lišty v rozvaděči.
Z hlavní zemní sběrnice se zase měděné dráty rozcházejí do spotřebitelských zásuvek. Tyto vodiče jsou ve skutečnosti zodpovědné za připojení země – například v moderních domech se kabeláž ze štítu provádí třížilovým kabelem, kde je jedno z jader – žlutozelené – přiřazeno „pod zemí“.
Obr 1. Uzemňovací zařízení. a) – uzemnění v řadě; b) – zemní smyčka
Požadavky na uzemnění
Zajištění bezpečnosti spotřebitele při práci s elektrospotřebiči je prioritním úkolem výrobců a provozovatelů elektroinstalací, proto v této oblasti platí řada pravidel a předpisů. Upozorňujeme na ty hlavní:
- Musíte uzemnit vše, co má kovovou skříň: kotle, stroje, čerpadla, nářadí, zařízení;
- Piny a spoje obvodu se musí odlišit antikorozí a odolností proti opotřebení, což je zajištěno správnou volbou materiálu a průměru – na ty se často používá například nerez o průřezu minimálně 90 metrů čtverečních účely. mm;
- Zemnící vodiče by měly být vždy ve vlhké půdě – k tomu musíte vzít v úvahu geografické, klimatické a geologické vlastnosti regionu a zvolit správnou hloubku pro umístění kovových elektrod.
Proč je člověk v šoku
- V domácím elektrickém spotřebiči instalovaném bez uzemnění (například v pračce) byla porušena integrita elektroinstalace. Důvody mohou být jakékoli – přirozené opotřebení, mechanické poškození, ničení hmyzu nebo hlodavců.
- V důsledku toho se na těle jednotky hromadí elektrický výboj.
- Osoba se dotkne zařízení a dostane elektrický šok.
Je důležité pochopit, že proud se pohybuje po uzavřeném okruhu, kde lidské tělo funguje jako jeden z článků. Kdybychom, řekněme, letěli vzduchem, pak by pro nás elektrická zranění nebyla prakticky strašná – podívejte se na ptáky za oknem: klidně sedí na drátech vysokého napětí a neuvědomují si smrtelné nebezpečí.
My však na rozdíl od ptáků chodíme po zemi, což je zase považováno za ideální bod s nulovým potenciálem. Ukazuje se, že lidské tělo funguje jako vodič, kterým se elektrický proud z vadného elektrického spotřebiče nebo holého drátu řítí k zemi, aby vyrovnal počet nabitých částic v těchto dvou bodech, jak to vyžadují přírodní zákony.
Jak funguje uzemnění
Proud jde cestou nejmenšího odporu. Tento jednoduchý princip je základem práce uzemnění: naše kůže má vyšší odpor než kovový drát, takže když se dotknete živého povrchu, proud jde okamžitě k zemi, aniž by člověku ublížil. To je hlavní věc, kterou musíte pochopit o fungování paměti.
Existuje další faktor, který zajišťuje práci uzemnění – nekonečně rozsáhlá “část” půdy. Vraťme se k fyzice: proud opouštějící vlhkou půdu spustí řetězovou reakci iontů, které přenášejí energii dál a dál, téměř do nekonečna. Čím více elektricky nabitých částic (iontů) je zapojeno do procesu, tím rychleji se přenáší energie, proud se rozptyluje a tím efektivněji funguje uzemnění. Dodáváme, že zde hraje důležitou roli dostatečný průměr kovových elektrod zařazených do obvodu zemnícího zařízení.
Uzemnění a uzemnění – jaký je rozdíl
Kromě instalace nabíječky existuje ještě jeden způsob, který ochrání člověka před úrazem elektrickým proudem z chybné elektroinstalace. Toto je nulování (jiný název: uzemnění na nulu). Jeho podstatou je, že při poruše dojde ke zkratu, který vede k odpojení jističe. Technicky je to realizováno následovně: těleso elektroinstalace je připojeno k neutrálu zdroje energie, tedy k uzemněnému bodu transformátoru.
Jednoduše řečeno, rozdíl mezi nulováním a uzemněním je v tom, že v prvním případě je napájecí obvod vypnut kvůli překročení aktuálního nastavení stroje a ve druhém je nebezpečný proud poslán do země a „ šíří“ ve svém vlhkém prostředí.
Ve vícebytových mrakodrapech je technicky obtížné uzemnit elektrické spotřebiče, proto se zde nejčastěji používá uzemnění (spolu s RCD). V soukromých domech je naopak nejvhodnější vytvořit uzemňovací systém.
K čemu se používají RCD a difavtomatov?
Provoz uzemňovacích zařízení není možný bez dalších zařízení. Mezi hlavní patří proudový chránič (RCD) a diferenciální automaty. Navzdory vnější podobnosti se používají pro různé úkoly:
- Proudový chránič se vypne v okamžiku, kdy se v síti objeví tzv. svodový proud, který může vést na jedné straně k požáru (při poškození elektroinstalace se izolace začne velmi zahřívat) a na straně druhé rukou, k úrazu elektrickým proudem, pokud se osoba dotkne vadného zařízení. RCD vždy pracuje “ve spojení” s konvenčním strojem.
- Diferenciální stroj kombinuje funkce proudového chrániče a stroje, to znamená, že chrání systém elektrického vedení před přetížením a zkratem a člověka před úrazem elektrickým proudem.
Uzemnění je tedy kovový drát, který jde do půdy a je navržen tak, aby “unikl” proud do země v případě poruchy v systému napájení.
