Принцип заземления: Зачем нужно заземление для дома

Зачем нужно заземление для дома

Согласно нормам техники безопасности (ТБ) любое работающее электрооборудование должно быть надёжно защищено от возможности попадания опасного потенциала на его корпус. Для выполнения этого требования все металлические и электропроводящие части оборудования должны быть электрически связаны с землёй (заземлены). Так происходит защита человека, животных и электрических приборов от случайных утечек тока.

Назначение и контролируемые параметры

Основное назначение заземления – обеспечение надёжного соединения электропроводящих частей устройств и приборов с металлической конструкцией особой формы, имеющей надёжный контакт с грунтом.

Профессионалы называют это сооружение заземлителем. Он представляет собой набор металлических заготовок (труб, отрезков арматуры или профилей), соединённых между собой методом сварки.

Надёжность функционирования такой системы зависит от общего сопротивления цепочки заземления, образуемой соединительными шинами и самой конструкцией заземлителя.

Чем меньше значение этой величины – тем более безопасной будет эксплуатация оборудования или приборов, для которых предусматривается защита.

В процессе обустройства заземляющего контура подбором соответствующей формы конструкции стараются искусственно увеличить площадь контакта её элементов с землёй.

Того же эффекта удаётся достичь, если умышленно повысить процентное содержание солей в почвах, имеющих непосредственный контакт с металлическими частями заземлителя. Указанные меры способствуют снижению сопротивления стеканию тока в землю, что гарантирует надёжность работы всего контура заземления в целом.

С целью контроля значения этого показателя организуется техническое обслуживание заземляющих систем, предполагающее обязательный замер указанного параметра.

При обнаружении значительных отклонений от требований ПУЭ производится изъятие и ремонт заземляющих устройств, по окончании которого сопротивление растеканию проверяется повторно.

Подобные же действия предпринимаются и в тех случаях, когда необходимо повысить эффективность защиты особо опасных участков электрооборудования.

Принцип работы

Принцип действия заземления заключается в снижении потенциала оказавшейся под напряжением точки соприкосновения с токопроводящей частью до уровня, безопасного для человека.

Фактически, в момент попадания опасного напряжения на корпус оборудования, близкий к нулю потенциал заземлителя переносится в эту точку и на какое-то время создаёт безопасные для работы условия.

За это время должно сработать автоматическое устройство защиты от утечек (УЗО) и окончательно отключить линию питающего напряжения, на которой возникла аварийная ситуация.

В процессе изготовления заземляющего устройства должны выполняться особые требования, обеспечивающие надёжный контакт металлических поверхностей с частицами почвы.

Для повышения электропроводности вокруг погружаемой в землю металлической конструкции заземления создаётся зона с высокой удельной проводимостью. Проводимость повышается за счёт непосредственного химического воздействия на почву. Одним из вариантов такого воздействия является применение упоминавшейся ранее соли.

Все рассмотренные меры способствуют тому, что заземлённое основание защитной конструкции обеспечивает надёжное стекание тока в почву.

Помимо преднамеренного соединения корпусов электрооборудования с заземлённой конструкцией, рассмотренный выше принцип реализуется и в ряде аварийных ситуаций, связанных с непосредственным замыканием фазы на землю.

Обустройство в частном доме

Отдельные владельцы загородного жилья нередко задаются вопросом о том, а нужно ли заземление в деревянном доме? Ответ на него можно найти в основных положениях действующих нормативов (в ПУЭ, например), где указанная защитная мера оговаривается как обязательная.

Более того, оказывается, что изготовить надёжную заземляющую конструкцию в частном доме намного проще, чем в городском многоквартирном строении.

И действительно, для обустройства заземления в загородной местности достаточно выбрать неподалёку от дома удобное для размещения заземлителя место и подвести к нему медную шину.

Сделать это в городских условиях не представляется возможным, поскольку наличие надёжного заземлителя в границах дома не предусматривается строительными нормативами (СНиП).

В указанной ситуации остаётся довольствоваться заземлением на стороне питающей подстанции, удалённой на значительные расстояния и не обеспечивающей по этой причине требуемой эффективности защиты.

Длительная эксплуатация электрооборудования в границах загородного дома без заземления чревата большими неприятностями для его хозяина. Опасность ситуации объясняется тем, что в любой момент возможно попадание высокого потенциала на металлические части бытовой техники (как правило, вследствие пробоя изоляции проводки).

Довольно часто в загородных хозяйствах используется силовое оборудование, работающее от трёхфазного источника питания, эффективное заземление питающих цепей которого считается обязательным.

Ремонт заземляющих устройств (ЗУ)

В процессе длительной эксплуатации заземления наблюдается коррозия отдельных узлов металлической конструкции и частичное отклонение электрических параметров от номинала.

Чаще всего это случается по причине разрушения защитного покрытия заземления под воздействием грунтовых солей с последующим коррозийным разрушением самого металла.

Устройство заземления в таком состоянии уже непригодно к длительной эксплуатации в качестве снижающей опасный потенциал конструкции, поскольку сопротивление поражённых ржавчиной мест существенно возрастает. Одновременно с этим снижаются токи утечки на землю, вследствие чего заземляющий контур теряет часть своих защитных свойств.

Любой специалист в подобной ситуации вправе заявить, что такое устройство нуждается в капитальном ремонте, предполагающем замену его поражённых частей на новые детали.

При этом возможен вариант, согласно которому часть разрушенных элементов заземления и мест сварки может быть восстановлена без их замены. Для этого необходимо проделать следующие операции:

• сначала обнаруженные следы ржавчины на металлических частях заземления тщательно очищаются посредством наждачной бумаги или химическим путём;
• вслед за этим очищенные от ржавчины места обезжириваются растворителем подходящего типа;
• после высыхания растворителя на поверхность металла наносится слой грунтовки ГФ-18;
• и в заключении, когда грунтовка полностью просохнет – подготовленные поверхности окрашиваются защитной эмалью чёрного цвета.

При использовании химических методов очистки на поражённые места накладывается кусочек мягкой ткани, смоченный в специальном растворе, предназначенном для удаления следов коррозии.

По завершении ремонта вся конструкция заземляющего контура подвергается контрольному обследованию, в процессе которого производится измерение его электрического сопротивления.

Для этих целей используются специальные контрольные устройства, называемые измерителями заземления (тип М416).

Область применения таких приборов распространяется не только на устройства заземления. С их помощью можно контролировать любые низкоомные цепи, а также с высокой точностью определять коэффициент удельного сопротивления грунта в точке заземления (ρ).

Техническое освидетельствование систем заземления

В целях контроля текущего состояния УЗ его конструкция периодически проверяется на предмет соответствия характеристик нормативным требованиям.

Указанная проверка предполагает проведение следующих операций:

• визуальный осмотр открытых частей устройства;
• обследование контактов между отдельными составляющими контура заземления;
• измерение его активного сопротивления;
• выборочное обследование размещённых в земле частей заземлителя со вскрытием грунта в этих местах.

В случае необходимости при испытаниях УЗ специалистами измеряется напряжение прикосновения и другие параметры распределительных заземляющих цепей.

Помимо этого, в комплект эксплуатируемого УЗ должен входить паспорт, в котором обязательно указывается дата ввода изделия в эксплуатацию, его рабочая схема, а также информация о текущем техническом состоянии системы.

Визуальное обследование открытых частей УЗ, как правило, проводится в соответствии с заранее утверждённым графиком ТО.

Для устройств, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности, а также подвергающихся постоянным механическим воздействиям периодичность проведения таких проверок должна оговариваться особо.

Подводя итоги всему сказанному, можно отметить следующую особенность работы конструкции заземления. С целью повышения эффективности защиты от поражения электричеством в питающих цепях обязательно наличие заземляющего устройства. Оно реагирует на малейшие утечки тока на землю через тело человека.

При этом связка «заземление плюс зануление» металлических корпусов приборов и оборудования позволяет достичь высокой эффективности защиты. Устройство заземления обеспечивает мгновенность отключения питания при случайном повреждении или пробое изоляции.

Как работает заземление. Принцип работы заземления

Всем известно, что электричество – это неотъемлемый атрибут современного человека. Без использования электроэнергии невозможно включить чайник, чтобы попить чая или кофе, разогреть еду в микроволновке или посмотреть телевизор. Несмотря на незаменимость электричества, не стоит забывать и о его коварстве. Очень много неприятных случаев бывает при ударе током, бывают даже летальные ситуации.

Приветствую дорогие друзья и читатели сайта «Электрик в доме». Многие ощущали на себе неприятный удар током, когда случайно касались оголенного провода. Но в быту встречаются ситуации, когда человека может ударить током, даже если он дотрагивается к безобидному с виду бытовому прибору. Почему так происходит?

Как правило, такое случается, когда повреждается внутренняя изоляция и прибор не имеет заземления. В этом материале постараемся простым языком объяснить читателю, что такое заземление, как работает заземление и для чего оно необходимо.

От чего защищает заземление?

Основное предназначение заземления в электрической сети – это защита. Для работы электрических приборов в электропроводке предусмотрено два провода: фазный и нулевой.

Защита, которую обеспечивает заземление заключается в подключении третьего проводника, соединенного непосредственно с заземлителем который в свою очередь соединен с контуром заземления. Благодаря заземлению можно не беспокоиться о том, что возникшая по вине неисправности бытового прибора аварийная ситуация приведет к удару электрическим током кого либо из окружающих.

Друзья давайте разберемся, какие аварийные ситуации могут возникнуть и в чем заключается принцип работы защитного заземления?

Опасность поломки электрического прибора заключается в том, что его корпус может оказаться под напряжением, тем самым сделав его опасным. Такое обстоятельство может возникнуть в том случае, если повреждается внутренняя изоляция. Например, когда провода прибора со временем ссыхаются или плавятся, и соприкасается с металлическим корпусом бытового прибора.

Визуально заметить такую аварийную поломку невозможно, однако достаточно дотронуться к электроплите или стиральной машинке, удар током пройдет незамедлительно.

У многих после таких ситуаций возникает вопрос: как работает заземление, и может ли оно эффективно защитить. Сила такого удара может быть разной в зависимости от состояния человека и окружающих условий.

Что произойдет, если корпус не соединен с заземлением? Сама по себе такая поломка ничего собой не представляет. Стиральная машинка с пробитым корпусом как работала, так и будет работать. Она будет отлично выполнять свои функции, пока вы к ней не дотронетесь.

Все дело в том, что человек больше чем на 70% состоит из воды и является прекрасным проводником электричества. Когда вы стоите на полу или прикасаетесь к стене, то ваше тело может послужить проводником. При прикосновении к поврежденному корпусу ток начнет протекать через ваше тело в землю.

Конечно, можно избежать удара током, если одеть резиновые перчатки или обувь, но в доме так никто не ходит. Если у вас в доме нет заземления, и прибор бьется током, следует помнить, что даже невысокое напряжение может привести к плачевным обстоятельствам.

Величина в 50 мА уже является опасной для человека. Такое маленькое значение тока может привести к фибрилляции сердца и даже к смертельному случаю.

Для того чтобы не беспокоиться за свою жизнь и здоровье семьи важно, чтобы в доме было подключено заземление. В этом случае опасный потенциал, имеющийся на корпусе прибора, будет уходить в землю, защищая вас от удара. В этом заключается принцип работы заземления. К тому же дополнительно заземлению рекомендуется устанавливать УЗО, которое отключит поврежденное оборудование при малейших утечках.

Принцип работы заземления

После того как приборы будут заземлены пробой внутренней изоляции нам не страшен. Если по каким-то причинам корпус прибора окажется под напряжением, возникнет короткое замыкание между фазой и заземлением. В результате чего сработает автоматический выключатель. Благодаря правильно установленному заземлению и срабатыванию автомата, человека не ударит током.

Однако здесь есть некоторые нюансы электротехники. Не всегда при пробое напряжения на корпус может выбить автомат и в таких случаях прекрасным помощником станет устройство защитного отключения.

Также хочется отметить тот факт, что при качественном монтаже заземляющего контура его сопротивление должно составлять 4 Ом, и если по каким-то причинам произойдет задержка в отключении автомата или он вовсе не отключится, потенциал на корпусе поврежденного прибора будет равен потенциалу заземлителя. В этом случае человека при касании током не ударит, так как разность потенциалов отсутствует.

Как работает заземление электрооборудования

Что касается жителей частного сектора, то в основном, на этих районах электричество на участки подводится воздушными линиями электропередач. Как правило, это двухпроводные линии, которые состоят из фазного и нулевого провода. В нашей стране линии электропередач оставляют желать лучшего, ведь на одном кабеле, идущем по основной линии, может быть много скруток.

Порывы ветра, падающие ветки и осадки могут в любой момент оборвать силовой кабель и если у вас в доме не установлена система защиты в виде заземления и устройства УЗО, то пострадать может не только владелец дома, но и вся его техника. Здесь установка заземления особенно актуальный вопрос.

Сегодня можно самостоятельно создать хорошую защиту для дома и создать заземление собственными руками, обеспечивая сохранность приборов и здоровья домочадцев.

Правильно изготовленная и установленная система защиты сможет уберечь электроприборы даже в момент обрыва линии идущей к дому. В настоящее время индивидуальная работа заземления дома в совокупности с УЗО считается популярными средствами защиты от удара током в собственном доме.

Работа заземления в частном секторе

В данном разделе разберем, как работает заземление на примере частного дома. Схема питания дома, изображенная на рисунке состоит из воздушной линии. Воздушная линия – двухпроводная, наиболее часто встречающаяся в частном секторе. Состоит из двух проводов фазного (на рисунке обозначен красным цветом) и нулевого (синего цвета). Нулевой провод является нулевым рабочим и защитным одновременно. То есть совмещенным проводником. В электротехнической литературе обозначается как PEN проводник.

Для того чтобы разделить этот проводник на два независимых рабочий и защитный, во вводном щите дома делается специальное ответвление на заземляющий контур. После этого с вводного щита выходит два нулевых проводника которые имеют разное назначение. Один из них рабочий ноль, который служит для работы приборов. Другой защитный ноль — заземляющий проводник, должен иметь желто-зеленую маркировку и обозначение PE.

В «Правилах Устройства Электроустановок» такая система заземления обозначается как TN-C-S. Внутренняя электропроводка дома должна быть трехпроводной, то есть фаза, ноль и заземление. Все розетки в доме должны быть соответственно с заземляющим контактом. В этом случае корпус потенциально опасного прибора будет подключен к защитному проводнику через заземляющий контакт розетки. В зону риска особенно входит так называемая мокрая техника это водонагреватели, насосы, посудомоечные и стиральные машинки.

Если в ходе эксплуатации фазный провод в результате пробоя изоляции соприкасается с корпусом прибора (для примера это корпус холодильника), то между фазным проводом (красным) и заземляющим (желто-зеленым) произойдет замыкание, в результате чего отключится силовой автомат.

Мнимая защита или неправильное заземление

Бывают ситуации, когда заземление может быть опасным. Это при условии НЕПРАВИЛЬНОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ. Друзья сейчас рассмотрим случай неправильного подключения заземления и сравним его со случаем рассмотренным выше.

На рисунке изображена схема неправильного заземления. Суть его заключается в подключении заземляющего проводника (провода заземления в электропроводке) к нулевому рабочему. Нулевой провод же заземлен на подстанции, почему же от него не заземлиться? К сожалению, встречаются специалисты в нашей отрасли, которые совершают такие ошибки.

В чем заключается опасность? В исправном состоянии техника будет работать без нареканий, все электрические приборы будут выполнять свою работу. Друзья давайте теперь рассмотрим другую ситуацию когда нулевой провод на линии был оборван в результате сильного ветра, при этом красный все еще остался целым.

При замыкании фазного провода на корпус в этом случае короткого замыкания не возникнет, так как заземляющий провод, который одновременно является и нулевым рабочим оборван по пути к дому, разности потенциалов между фазным и заземляющим проводом нет, и короткого замыкания не произойдет. Отсюда не сложно догадаться, что автоматический выключатель не отключится, так как ему просто не на что реагировать (нет тока короткого замыкания).

Из этого следует, что корпус холодильника, находясь под опасным напряжением, будет ждать свою жертву. Сила удара током в этой ситуации будет напрямую зависеть от того какая соприкосаемость человека с землей. Чем лучше контакт, тем сильнее ударит.

В некоторых случаях удар током через корпус прибора может быть фатальным, чтобы не случилось неприятностей нужно знать, как работает заземление в доме.

К примеру, вы прикасаетесь к пробиваемой электрической водогрейке и одновременно беретесь за водопроводную трубу. Также опасно браться за корпус прибора, который находится под напряжением при этом стоять босым на бетонных полах. Такой пол может служить проводником.

Как работает узо с заземлением

Чувствительность системы заземления, а соответственно и электробезопасность можно повысить установив в электрощите устройство защитного отключения (УЗО). Данный прибор реагирует на утечку тока и отключается при ее появлении тем самым обестачивая технику с поврежденной изоляцией. УЗО срабатывает даже в тех случаях если происходит малейшая утечка тока.

В реальности утечка тока может происходить как через заземленный корпус прибора, так и через тело человека (если заземления в доме отсутствует), что менее приятно. На рисунке показана ситуация когда ток проходит через тело человека.

К примеру, человек касается корпуса неисправного прибора, корпус которого не заземлен. В момент прикосновения через человека начинает протекать ток, и УЗО реагируя на него мгновенно отключится. Продолжительность удара током для человека в этом случае будет равна времени отключения УЗО. Обычно она равняется десятым долям секунды.

Незначительное и кратковременное воздействие тока в большинстве случаев приносить незначительный вред, человек получает болевые неприятные ощущения и испуг, который проходит уже через несколько минут.

Казалось бы идеальный вариант защиты, но не все так гладко. Даже такая система защиты имеет свои недостатки:

• если прибор не имеет заземления, то, следовательно, УЗО не сможет зафиксировать утечку, а понять поломку можно будет только после пусть небольшого, но удара током;
• по сути УЗО — это сложный электронный прибор, который не может сработать моментально, для отключения требуется время, следовательно, защита только с помощью УЗО может оказаться слишком медленной.
• за счет высокой стоимости на УЗО домовладельцы, как правило, экономят и покупают устройства низкого качества либо устанавливают одно УЗО на весь дом, а в этом случае сложно гарантировать своевременное срабатывание.

Не стоит использовать устройства УЗО сомнительного качества и малоизвестных брендов. Ответственность за свою защиту, каждый человек несет самостоятельно, поэтому покупать нужно только оригинальный и сертифицированный товар. В настоящий момент рынок переполнен электрооборудованием различных производителей и нужно ответственно относиться, к такой покупке.

Друзья мы с вами рассмотрели принцип работы заземления, и что может произойти при неправильном способе заземления. Основное преимущество такой схемы подключения заключается в том, что у нее имеется свой индивидуальный контур заземления и в случае обрыва провода на линии электропередач он не сможет никак повлиять на работоспособность.

Важно! Не стоит думать, что если у дома есть заземление, то не нужно использовать УЗО. Даже при малейшей утечке прибор может зафиксировать проблему и отключить поврежденный участок сети, обеспечив безопасность и здоровье человека.

Электричество – это друг и враг человека, поэтому чтобы не произошло чего-то непредвиденного необходимо правильно делать электропроводку, и знать, как работает заземление в доме. Если нет знаний и опыта работы с электричеством, то такую работу лучше доверить профессионалам, которые все сделают, не только быстро, но и качественно с учетом всех норм и требований.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Принцип действия защитного зануления | Защитное заземление

Страница 3 из 3

В установках напряжением 380/220 В с заземленной нейтралью непосредственное защитное заземление корпусов оборудования нередко могло бы оказаться недостаточно эффективным, потому что заземлений в таких сетях понадобилось бы много и экономически невозможно было бы сооружать их все с очень маленьким сопротивлением заземлителей. При пробое изоляции сопротивление двух последовательно включенных сопротивлений (заземления нейтрали Ro и защитного заземления корпуса поврежденного токоприемника R3) могло быть таким, что ток однофазного замыкания на корпус был бы слишком мал, чтобы вызвать срабатывание плавкого предохранителя, защищающего поврежденный токоприемник. Например, при сопротивлении обоих заземлителей по 4 Ом, даже если пренебречь сопротивлением фазного провода от источника питания до места повреждения изоляции, ток

(в расчете не учтены активное сопротивление земли между зонами растекания тока с заземлителей, равное 0,05 Ом/км, и внешнее индуктивное сопротивление току однофазного короткого замыкания в петле фаза — земля).
Из расчета видно, что в этом случае предохранитель с номинальным током плавкой вставки 35 А и выше не сработает. На заземленном оборудовании длительно может оставаться напряжение, при равенстве сопротивлений заземлителей равное половине фазного, то есть 110 В. Если же защитное заземляющее устройство имеет большее сопротивление, чем заземляющее устройство нейтрали, то напряжение относительно земли на заземленном оборудовании будет во столько же раз превышать напряжение на нулевой точке. Например, если сопротивление заземления нейтрали 2 Ом, а сопротивление защитного заземления 8 Ом, на заземленных частях оборудования при пробое изоляции будет напряжение
Поэтому в сетях напряжением 380/220 В, где нейтраль обмотки питающего трансформатора или генератора наглухо заземляется, вместо защитного заземления корпусов токоприемников путем непосредственной связи с расположенным поблизости заземлителем применяют особую разновидность заземления, которая по сути дела является самостоятельным защитным мероприятием и называется занулением. Это металлическое присоединение корпусов электрооборудования к нулевой точке (заземленной нейтрали) трансформатора или генератора. Обычно проводники, зануляющие отдельные токоприемники, связывают их не непосредственно с нулевой точкой, а с рабочим нулевым проводом.
При пробое изоляции в зануленом оборудовании возникает цепь тока однофазного короткого замыкания со сравнительно небольшим сопротивлением, состоящим из сопротивлений фазного и нулевого проводов. Появляется ток короткого замыкания, значительно больший, чем ток однофазного замыкания на землю, где применяется просто защитное заземление. Поэтому быстро срабатывает плавкий предохранитель или автоматический выключатель, защищающий поврежденное оборудование или участок сети. Именно быстрое и полное снятие напряжения с поврежденного оборудования является основой защитного действия зануления — в отличие от защитного заземления, когда напряжение на заземленных частях при повреждении изоляции понижается, но может длительно сохраняться.
В случае обрыва нулевого провода все оборудование за точкой обрыва оказалось бы не только совершенно лишенным защиты, но и поставленным даже в более плохие условия, чем при полном ее отсутствии, потому что при повреждении изоляции любого аппарата или электродвигателя, присоединенному к нулевому проводу за точкой обрыва, появилось бы напряжение, часто равное фазному, и на его корпусе, и на всех других зануленных корпусах. Чтобы избежать этого, во-первых, стремятся предотвратить обрывы нулевого провода. Во-вторых, чтобы уменьшить напряжение при замыкании на корпус электрооборудования, связанного с нулевым проводом, если он все же оборвется, необходимо делать повторные заземления нулевого провода.
Повторные заземления нулевого провода полезны и при целом нулевом проводе, так как они снижают напряжение на корпусе поврежденного оборудования до момента срабатывания предохранителя или в случае, если он все же не сработает из-за неправильного выбора плавкой вставки или при недостаточно большой силе тока короткого замыкания, когда замыкание на корпус произошло через большое переходное сопротивление остатков изоляции.
Если у нулевого провода сечение в 2 раза меньше, а сопротивление в 2 раза выше, чем у фазного, то без повторного заземления при замыкании на корпус в зануленном токоприемнике на нулевом проводе возникает падение напряжения приблизительно в 2/3 фазного напряжения, то есть 147 В. Оно и будет на корпусе относительно земли. Если же вблизи поврежденного оборудования находится одно повторное заземление, то параллельный нулевому проводу путь тока через землю снизит результирующее сопротивление цепи тока от корпуса до нулевой точки трансформатора. Понизится и падение напряжения UK, о на этом пути. Еще больше понизится напряжение Uк на корпусе токоприемника относительно земли, которое будет составлять лишь часть от UK.0:

где:
Ro — сопротивление заземления нейтрали;
Rn — сопротивление повторного заземлителя.                          
При
Rq = Rnl
UK = 0,5UK.o.
При двух или большем количестве повторных заземлений на данной линии напряжение на корпусе снижается еще больше.
В установках до 1000 В с заземленной нейтралью запрещается применять защитное заземление корпуса без металлической связи с нулевой точкой источника. Но если заземлители данного корпуса и нулевой точки металлически связаны между собой, можно не иметь специального зануляющего проводника.
Запрещается применять землю в качестве рабочего нулевого провода в установках напряжением 380/220 В или 220/127 В (с заземленной нейтралью) и в качестве фазного провода в установках напряжением до 1000 В с незаземленной нейтралью.
Если в жилой комнате или общественном помещении есть радиаторы центрального отопления или проходят металлические водогазопроводные трубы, опасно пользоваться вблизи них настольной лампой с металлическим незануленным корпусом или утюгом и другими переносными электроприборами без зануления, так как возможность одновременного соприкосновения с корпусами электрооборудования и заземленными трубопроводами создает повышенную опасность поражения электротоком. Допускается использовать переносные электроприемники без заземления (зануления) только в случае, если металлические трубопроводы недоступны для прикосновения, — например, если радиаторы ограждены деревянными решетками.
В установках напряжением 36 В (42 В) и ниже переменного тока или 110 В и ниже постоянного тока заземление или зануление не применяют вообще ни в каких помещениях или наружных установках, кроме взрывоопасных; не применяют их и для электросварки, где независимо от напряжения полагается заземлять зажим вторичной обмотки трансформатора, к которому присоединяется обратный провод от свариваемой детали.       

Что такое заземление?

Заземление (earthing) — это выполнение электрического присоединения проводящих частей к локальной земле (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013).

Присоединение к локальной земле может быть: преднамеренным, непреднамеренным или случайным, постоянным или временным.

Другими словами, заземление представляет собой действие, выполняемое в электроустановке. Следовательно оно не может быть, например, исправным или неисправным. Оно не может иметь сопротивления или каких-либо других характеристик. Сопротивление имеет, например, заземляющее устройство. Заземление может быть лишь только выполнено или нет. Это важный момент, который часто неправильно понимают.

Посредством выполнения заземления, а именно – присоединением открытых проводящих частей к защитным проводникам создают пути для протекания токов замыкания на землю. Защитные устройства должны отключать эти токи при выполнении заземления.

Нормативные документы устанавливают требования к двум видам заземления: защитному заземлению и функциональному заземлению. Последнее ранее называли рабочим заземлением.

Пример выполнения защитного заземления для системы TT вы можете видеть на рисунке ниже:

Рис. 1. Система TT трехфазная четырехпроводная

Согласно требованиям ГОСТ Р 58698-2019 заземление не является мерой защиты. Оно лишь элемент, например, меры защиты «автоматическое отключение питания». То есть для защиты от поражения электрическим током заземление применяют в совокупности с другими мерами предосторожности. Самостоятельно заземление не может обеспечить эту защиту.

Следует знать, что «металлические части» электрооборудования класса II запрещено заземлять. Заземлению подлежат открытые проводящие части электрооборудования класса I.

Еще частая ошибка — это утверждать, что при заземлении электрический ток «моментально уходит в землю, не причинив человеку какой-либо опасности». На самом деле, при замыкании фазного проводника на заземлённые проводящие части последние оказываются под напряжением и представляют опасность для людей. При замыканиях на землю открытые проводящие части в системах TN оказываются под напряжением, обычно равным половине фазного напряжения. В системе ТТ это напряжение может достигать фазного.

Заземление и зануление: в чем разница?

Часто эти два понятия путают. На самом деле — зануление ничем кардинально не отличается от заземления. Зануление — это лишь защитное заземление применяемое в системах TN. После введения в действие стандартов комплекса ГОСТ Р 50571 в 1995 г. о занулении следовало забыть, поскольку в них определены системы TN, в которых предписано выполнять защитное заземление. Тем не менее это понятие все еще имеет место быть в нормативной документации, создавая при этом определенную путаницу. Более подробно читайте в статье: «Что такое зануление и как его выполняют?«

Принцип действия системы заземления — AdviceTime

Заземление – важный элемент электроснабжения частного дома. Без него невозможна безопасная эксплуатация электрических приборов. Принцип действия заземления основан на элементарном физическом законе: электрический ток направляется от большего сопротивления к наименьшему.

Цели монтажа

Своевременная установка заземления в Киеве решает следующие задачи:

• обеспечение корректной работы электроприборов;
• защита людей от поражения током в случае нарушения целостности изоляции;
• безопасность работы газового оборудования;
• защита от молнии.

Как работает система

Пользоваться электроприборами без заземления опасно, потому что при пробое изоляции электроток замыкается на корпус. При этом устройство выходит из строя, а пользователь, коснувшись его, замыкает электрическую цепь на себя и получает удар током. Если есть система заземления, ток распределяется между телом человека и контуром обратно пропорционально сопротивлению.

Систему рассчитывают так, чтобы ее сопротивление было небольшим по сравнению с сопротивлением человеческого тела. Тогда весь заряд пройдет через заземляющий контур в землю.

Вариант заземляющей системы частного дома подбирают согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

Состав системы

Заземляющий контур включает:

• штыри-заземлители;
• полосы из металла, которые соединяют штыри в единую систему;
• линии от заземляющего контура до электрического щитка.

Для штырей берут металлические прутки диаметром от 16 мм. Следует учитывать, что каленая поверхность металлопроката изменяет сопротивление. Удобно использовать равнополочные уголки, трубы. Заземлители погружают ниже глубины промерзания грунта на 0,6-1 м. Необходимо принимать во внимание то, на какой глубине находится уровень вод летом в самый засушливый период. Стержни должны быть во влажном грунте, иначе заземляющий контур не будет выполнять своего назначения.

При установке необходимо учесть следующие нюансы:

• Элементы заземляющего контура соединяют сваркой с высоким качеством швов. Нельзя использовать резьбовые соединения.
• Антикоррозионную защиту заземлителей обеспечивают, покрывая их специальным составом. Окрашивание, использование красок и лаков нарушает контакт стержня с землей, снижает токопроводимость между ними.

Продуманная и грамотно спроектированная система заземления, когда корпуса приборов и заземляющий контур надежно соединены в единое целое, обеспечивает безопасную эксплуатацию бытовой техники, газового оборудования, без которых немыслима комфортная жизнь современного человека.

Что такое защитное заземление и зануление?

Для обеспечения защиты людей при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут по каким-либо причинам оказаться под напряжением, наряду с другими средствами применяются защитное заземление и зануление.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при замыкании на корпус.

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части электрооборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных.

Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Следует отметить, что в техническом кодексе установившейся практики «Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний», утвержденном постановлением Министерства энергетики Республики Беларусь от 23 августа 2011 г. № 44, дается определение не только термину «заземление», но и производным от него терминам:

заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;

заземление защитное — заземление, выполненное в целях электробезопасности;

заземление функциональное (рабочее, технологическое) — заземление точки или точек системы, или установки, или электрооборудования в целях, отличных от целей электробезопасности.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения» зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Назначение зануления — устранение опасности поражения людей током при пробое на корпус.

Принцип действия зануления — превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть плавкие предохранители, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой, контакторы в сочетании с тепловыми реле, автоматы, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Занулению подлежат металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые должны быть заземлены: корпуса машин, аппаратов и др. В сети с занулением корпус приемника нельзя заземлять, не присоединив его к нулевому защитному проводу.

Принципы и конструкции систем заземления | Руководство по устройству электроустановок | Оборудование

Страница 75 из 77

2 Принципы и конструкции систем заземления
В данном разделе рассмотрены вопросы заземления и эквипотенциального соединения устройств обработки информации и других аналогичных устройств, электрически связанных между собой, для обмена сигналами.
Системы заземления предназначены для выполнения нескольких функций. Они могут функционировать отдельно или вместе и обеспечивать одну или несколько следующих функций:
защита людей от поражения электрическим током
защита оборудования от повреждения электротоком
эталонное значение для надежных высококачественных сигналов
приемлемые характеристики (параметры) электромагнитной совместимости Система заземления обычно проектируется и устанавливается с целью обеспечить низкое сопротивление, способное отводить токи короткого замыкания и высокочастотные токи от электронных устройств и систем. Существуют различные системы заземления, и для некоторых из них требуется соблюдение специальных условий. Эти условия не всегда выполняются в типичных электроустановках. Представленные в данном разделе рекомендации предназначены именно для таких электроустановок.
Для профессиональных и промышленных электроустановок использование общей (объединенной) сети эквипотенциальных соединений может обеспечить:
улучшенную электромагнитную совместимость цифровых систем и новых технологий
соответствие требованиям электромагнитной совместимости директивы EEC 89/336 (в отношении паразитных излучений и помехозащищенности)
улучшенную электромагнитную совместимость для большого диапазона электроустановок
высокий уровень систем безопасности и охранных систем так же как надежность и/или эксплуатационную готовность системы
Однако, для жилых помещений, где использование электрических устройств ограничено, предпочтительной может оказаться изолированная система эквипотенциальных соединений (IBN) или, что еще лучше, замкнутая изолированная система эквипотенциальных соединений в виде металлической сетки или решетки.
В настоящее время признано, что использование независимых специальных заземляющих электродов, каждый их которых обслуживает отдельную сеть заземления, не только неприемлемо с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости, но и представляет серьезную угрозу для безопасности. Действующие в некоторых странах строительные нормы и правила запрещают применение таких систем.
Использование отдельной «чистой» системы заземления для электронного оборудования и «грязной» системы заземления для силового оборудования не рекомендуется с точки зрения обеспечения требуемой электромагнитной совместимости, даже если используется один заземляющий электрод (рис. Ap3 и рис. Ap4). При разряде молнии в электроустановке возникнут высокочастотные возмущения, ток короткого замыкания и переходные токи. Возникшие в результате этого переходные напряжения приведут к повреждению или выходу электроустановки из строя. Если монтажные работы и работы по техническому обслуживанию проводятся должным образом, применение такого подхода допускается (при частотах питающей сети), но обычно он неприемлем с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости и не рекомендуется для основного применения.

Рис. Ap . Применение независимых заземляющих электродов обычно неприемлемо с точки зрения безопасности и обеспечения электромагнитной совместимости

Рис. /р . Электроустановка с одним заземляющим электродом
Рекомендуется применять двумерную или трехмерную конфигурацию сети заземления и заземляющих электродов (рис. Ap5). Такой подход рекомендуется для общего использования с точки зрения обеспечения безопасности и электромагнитной совместимости. Эта рекомендация не исключает другие специальные конфигурации, которые также пригодны в случае их правильного обслуживания.

Рис. Apt. Электроустановка с несколькими соединенными между собой заземляющими электродами
В типовой электроустановке для многоэтажного здания каждый этаж должен иметь собственную сеть заземления (обычно в виде сетки) и все сетки должны быть соединены между собой и присоединены к заземляющему электроду. Для обеспечения того, чтобы в случае обрыва одного из проводников ни одна из секций равномерного распределения рассматриваемой сети заземления не оказалась отсоединенной, требуется не менее двух соединений (избыточное резервирование).
На практике для получения более равномерного распределения токов используется более двух соединений. Это сглаживает различия в потенциалах и общем сопротивлении между различными этажами здания.
Много параллельных контуров тока имеют разные резонансные частоты. Если один из контуров имеет большое полное сопротивление, то он наверняка шунтируется другим контуром, имеющим другую резонансную частоту. В целом, в широком спектре частот (от десятков герц до мегагерц) наличие большого количества контуров приводит к системе с низким полным сопротивлением (рис. Ap6).

Рис. Apl. Каждый этаж имеет свою сетку заземления, и эти сетки соединены между собой в нескольких точках. Некоторые сетки цокольного этажа усилены для удовлетворения потребностей определенных участков.
Каждое помещение в здании должно иметь проводники системы заземления для эквипотенциального соединения устройств, систем, кабелепроводов и конструкций. Эту систему можно усилить с помощью металлических труб, лотков, опор, подставок и др. В специальных случаях, например в аппаратных или при установке компьютеров на фальшполах, для улучшения заземления чувствительных устройств и защиты соединительных кабелей в местах размещения электронных систем могут использоваться заземляющие шины (главная заземляющая шина или шины РЕ в распределительных щитках, шкафах и т.п.).
3 Конструктивное исполнение
Эквипотенциальные соединения внутри и вне зданий
Основными целями заземления и эквипотенциального соединения являются:
обеспечение электробезопасности
Посредством ограничения величины напряжения прикосновения и длины контура возврата токов короткого замыкания
обеспечение электромагнитной совместимости
Посредством устранения различий в потенциалах и создания эффекта экранирования.
В системе заземления неизбежно распространяются блуждающие токи. Невозможно устранить в электроустановке все источники помех. Также неизбежны контуры заземления. Когда электроустановка оказывается под воздействием магнитного поля, например поля, созданного молнией, то в контурах, образованных различными проводниками, возникают различные потенциалы, а в системе заземления протекают токи. Поэтому система заземления оказывается под непосредственным влиянием любых контрмер, предпринятых вне здания. До тех пор пока эти токи протекают в системе заземления, а не в электронных цепях, они не наносят ущерба. Однако, если сети заземления не эквипотенциальны, например, когда они подсоединены к заземляющему электроду звездой (т.е. радиально), то высокочастотные блуждающие токи будут протекать везде, где это возможно, в том числе в цепях управления. В результате возможны сбои в работе оборудования, оно может быть повреждено или даже уничтожено. Единственным недорогим способом разделения токов в системе заземления и поддержания приемлемых эквипотенциальных характеристик является соединение цепей заземления между собой. Это способствует уравниванию потенциалов в пределах системы заземления, но не устраняет необходимость применения защитных проводников. Для того чтобы удовлетворить установленные законом требования обеспечения электробезопасности людей, между каждой единицей оборудования и клеммой заземления должны быть установлены защитные проводники достаточного сечения. Кроме того, за возможным исключением зданий со стальным каркасом, большое количество проводников ограничителей перенапряжений или системы молниезащиты должно быть непосредственно присоединено к заземляющему электроду. Основное различие между защитным проводником (PE) и кабелем, отходящим от ограничителя перенапряжений, состоит в том, что по первому проводнику внутренние токи «возвращаются» в нейтраль понижающего трансформатора, в то время как по второму проводнику внешний ток (по отношению к рассматриваемой электроустановке) поступает на заземляющий электрод. В здании рекомендуется соединять сеть заземления со всеми доступными проводящими конструкциями, а именно металлическими балками, дверными коробками, трубами и др. Обычно достаточно соединить металлические кабель-каналы, кабельные лотки, трубы, вентиляционные трубопроводы и др. в максимально возможном количестве точек. В местах, где установлено много оборудования и размер ячеек сетки соединений превышает 4 метра, должен быть дополнительно проложен проводник для выравнивания потенциала. Сечение и тип проводника особого значения не имеют.
Крайне важно соединить между собой сети заземления зданий, имеющих общие кабельные соединения. Соединение между собой сетей заземления должно выполняться с использованием нескольких проводников и всех внутренних металлических конструкций этих зданий или соединения этих зданий (при условии, что их разъединение не происходит). В отдельном здании различные сети заземления (электронного оборудования, компьютерной техники, телекоммуникационного оборудования и др.) должны быть обязательно соединены между собой и должны образовывать общую систему уравнивания потенциалов. Эта система заземления должна быть по возможности замкнутой. Если система заземления является эквипотенциальной, то различия потенциалов между взаимодействующими устройствами будут небольшими и это позволит решить многие проблемы обеспечения электромагнитной совмес­тимости. Различия потенциалов также уменьшаются в случае пробоев изоляции или ударов молний. Если нельзя обеспечить условия эквипотенциальности между зданиями или если расстояние между зданиями превышает 10 метров, настоятельно рекомендуется использовать оптоволоконные кабели связи и гальванические развязки (разделяющие трансформаторы) для систем измерений и связи.
Указанные меры являются обязательными, если в системе электропитания используется схема заземления IT или TN-C.
Улучшение условий эквипотенциальности Сети соединений (уравнивание потенциалов)
Хотя идеальная сеть соединений (уравнивание потенциалов) должна представлять собой метал­лический лист или металлическую сетку с мелкими ячейками, опыт показал, применение замкнутой сети соединений с ячейками размером 3х3 м позволяет устранить большинство возмущений. Примеры различных сетей соединений (уравнивание потенциалов) показаны на рис. Ap7. Минимальная рекомендуемая схема содержит проводник (например, медный кабель или медную пластину), проложенный по периметру помещения.
Длина соединений между элементом конструкции и сетью уравнивания потенциалов не должна превышать 50 см, и параллельно на определенном расстоянии от первого соединения должно быть установлено дополнительное соединение. Индуктивность соединения между заземляющей шиной (РЕ) защитной оболочки для нескольких единиц оборудования и сетью уравнивания потенциалов (см. ниже) должна быть менее 1 микрогенри (по возможности 0,5 микрогенри). Чтобы уменьшить взаимную индуктивность между двумя проводниками, можно, например, использовать один проводник длиной 50 см или два параллельных проводника длиной по 1 м, установленных на минимальном расстоянии друг от друга (по крайней мере, 50 см). По возможности соединение с сеткой должно выполняться в месте пересечения, что позволит разделить высокочастотные токи на четыре, не удлиняя это соединение. Профиль соединительных проводников не имеет особого значения, но плоский профиль предпочтительней. Кроме того, проводник должен быть как можно короче.
Параллельный заземляющий проводник (PEC)
Параллельный заземляющий проводник предназначен для того, чтобы уменьшить ток нулевой последовательности, протекающий по проводникам, по которым также передается дифференциальный сигнал (снижается полное сопротивление (impedance) петли «фаза-нуль»). Параллельный заземляющий проводник должен быть рассчитан на большие токи при коротких замыканиях, а также если он используется для молниезащиты. Когда в качестве параллельного заземляющего проводника используется экранирующая оболочка кабеля, надо понимать, что она не способна выдерживать большие токи. В таком случае рекомендуется прокладывать этот кабель вдоль металлических элементов конструкции или кабелепроводов, которые для всего кабеля будут выполнять функцию параллельных заземляющих проводников. Другая возможность — проложить экранированный кабель рядом с большим параллельным заземляющим проводником, при этом на обоих концах и этот кабель и параллельный заземляющий проводник присоединяются к локальной клемме заземления соответствующего оборудования или устройства. В случае очень больших расстояний рекомендуется применять дополнительные соединения параллельного заземляющего проводника с системой заземления на разных расстояниях между устройствами. Эти дополнительные соединения образуют более короткий обратный контур для токов помех, протекающих по параллельному заземляющему проводнику. Для U-образных кабельных лотков, экранирующих оболочек и труб дополнительные соединения должны быть внешними для того, чтобы обеспечить их отделение от внутренних соединений (эффект экранирования).
Соединительные проводники

BN: Сеть соединений
CBN: Общая сеть соединений
IBN: Изолированная система соединений
Рис. Ap,. Примеры сетей соединений
В качестве соединительных проводников могут применяться металлические полосы, плоские жгуты или круглые проводники. Для высокочастотных систем металлические полосы и плоские жгуты предпочтительней (из-за отсутствия скин-эффекта), поскольку круглый проводник имеет более высокое полное сопротивление, чем плоский проводник такого же сечения. По возможности отношение длины к ширине не должно превышать 5.

3.3 Разделение кабелей
Физическое разделение сильноточных и слаботочных кабелей является очень важным для обеспечения электромагнитной совместимости, особенно если слаботочные кабели не экранированы или экранирующая оболочка не соединена с открытыми проводящими частями. Чувствительность электронного оборудования в значительной степени зависит от соответствующей кабельной системы.
Если отсутствует разделение кабелей (использование в отдельных кабелепроводах различных типов кабелей, минимальное расстояние между сильноточными и слаботочными кабелями, типы кабелепроводов и др.), то электромагнитная связь является наиболее сильной. В таких условиях электронное оборудование оказывается чувствительным к электромагнитным помехам, распространяющимся по соответствующим кабелям.
Для больших номинальных мощностей настоятельно рекомендуется использовать шинопроводы Canalis или системы сборных шин. Уровни излучаемых магнитных полей при использовании таких шинопроводов в 10-20 раз ниже по сравнению со стандартными кабелями или проводниками. Следует учитывать рекомендации, изложенные в разделах «Прокладка кабелей» или «Рекомендации по электропроводке».
3.4     Фальшполы
Включение полов в замкнутую сеть соединений способствует выравниванию потенциалов участка
и,       значит, рассеиванию и ослаблению помех от низкочастотных токов.
Экранирующий эффект фальшпола непосредственно связан с его эквипотенциальностью. Если между панелями пола плохой контакт (например, применяются антистатические резиновые уплотнения) или если нарушен контакт между опорными кронштейнами (из-за загрязнений, коррозии, плесени, или отсутствия опорных кронштейнов), необходимо использовать дополнительную эквипотенциальную сетку. В этом случае достаточно обеспечить плотные электрические соединения между опорными металлическими стойками. На рынке имеются в наличии небольшие пружинные зажимы для присоединения металлических стоек к эквипотенциальной сетке. В идеальном случае должна быть соединена каждая стойка, но часто оказывается достаточным соединить каждую вторую стойку по каждому направлению. В большинстве случаев приемлемой оказывается сетка с размером ячейки 1,5 м на 2 м. Рекомендуемое сечение медного проводника — 10 мм2 или более. Обычно используется плоский жгут. Для снижения коррозии рекомендуется использовать медь, покрытую оловом (рис. Ap8). Если перфорированные панели пола имеют сотовую стальную конструкцию, их можно использовать в качестве обычных панелей пола.
Примерно раз в пять лет для панелей пола требуется профилактическое техническое обслуживание (в зависимости от типа панели пола и условий эксплуатации, включая влажность, пыль и коррозию). Обслуживание должно проводиться на резиновых или полимерных антистатических уплотнениях и на опорных поверхностях панелей пола (чистка с применением подходящего чистящего состава).

Рис. Ap . Конструкция фальшпола

3.5 Прокладка кабелей
Выбор материалов и их форм зависит от следующих факторов:
интенсивности электромагнитных помех вдоль кабеленых трасс (близость источников кондуктивных или излучаемых электромагнитных помех)
разрешенного уровня кондуктивных или излучаемых электромагнитных помех
типа кабелей (экранированные, витые, оптоволоконные)
способности оборудования, подсоединенного к электропроводке, выдерживать электромагнитные помехи
других ограничений, налагаемых окружающими условиями (химических, механических, климатических, противопожарных и др.)
планируемых расширений системы электропроводки
Кабелепроводы из неметаллических материалов пригодны для использования в следующих случаях:
непрерывная низкоуровневая электромагнитная среда
система электропроводки с низким уровнем излучений
ситуации, когда применения металлических кабелепроводов следует избегать (химические среды)
системы с использованием оптоволоконных кабелей
Для металлических кабелепроводов именно форма (плоская, U-образная, трубчатая и др) определяет характеристическое сопротивление, а не поперечное сечение. Замкнутые формы предпочтительней, чем открытые, поскольку снижают электромагнитную связь. Кабелепроводы часто имеют пазы для крепления кабеля — чем меньше, тем лучше. Пазы, вызывающие минимальные проблемы — те, которые вырезаются параллельно и на некотором расстоянии от кабелей. Пазы, вырезанные перпендикулярно кабелям, не рекомендуются (рис. Ap9).

Посредственная     Хорошая
Рис-Api. Эффективность различных типов металлических кабелепроводов
В определенных случаях плохой с точки зрения защищенности от электромагнитных помех кабелепровод может оказаться подходящим, если электромагнитная среда является мало интенсивной, если используются экранированные или оптоволоконные кабели, или если применяются отдельные кабелепроводы для разных типов кабелей (силовых, передачи и обработки данных, др.).
Рекомендуется предусматривать место внутри кабелепровода для определенного количества дополнительных кабелей. Высота кабелей должна быть ниже разделительных перегородок кабелепровода (как показано на рисунке ниже). Крышки также улучшают электромагнитную совместимость кабелепроводов.
В кабелепроводах U-образной формы магнитное поле уменьшается в двух углах. По этой причине глубокие кабелепроводы предпочтительней (рис. Ap10).

Рис. Ap1t. Размещение различных типов кабелей
Различные типы кабелей (силовые и низкоуровневые соединения) не должны устанавливаться в одной связке или в одном и том же кабелепроводе. Кабелепроводы не должны заполняться кабелями больше чем на половину.
Рекомендуется осуществлять электромагнитное отделение кабелей одной группы от другой посредством экранирования или прокладки таких кабелей в разных кабелепроводах. Качество экранирования определяет расстояние между группами. Если экранирование не используется, должны поддерживаться достаточные расстояния (рис. Ap11).

Примечание: Все металлические части должны быть электрически соединены
Рис.Ар1 . Рекомендации по прокладке групп кабелей в металлических кабелепроводах
Металлические элементы каркаса зданий можно использовать для обеспечения электромагнитной совместимости. Стальные балки (уголкового, двутаврового, корытнобразного или таврового сечения) часто образуют непрерывную заземленную конструкцию с большими поперечными сечениями и поверхностями, к которым подведены многочисленные промежуточные заземляющие соединения. По возможности, кабели должны прокладываться вдоль таких балок. Размещение во внутренних углах предпочтительней, чем на наружных поверхностях (рис. Ap12).

Рис. Ap1. Рекомендации по установке кабелей в стальных балках
Оба конца металлических кабелепроводов должны всегда соединяться с местными заземляющими электродами. Для очень длинных кабелепроводов рекомендуется использовать дополнительные соединения с системой заземления. По возможности расстояние между этими соединениями должны быть неодинаковыми (для симметричных систем проводки) с тем, чтобы избежать резонанса на одинаковых частотах. Все соединения с системой заземления должны быть короткими.
Существуют металлические и неметаллические кабелепроводы. Металлические варианты обеспечивают улучшенные характеристики электромагнитной совместимости. Кабелепровод (лотки и коробы для кабелей, кабельные кронштейны и др.) должны от начала до конца представлять собой непрерывную проводящую металлическую конструкцию. Алюминиевый кабелепровод имеет более низкое сопротивление по постоянному току, чем стальной кабелепровод того же размера, но передаточное полное сопротивление (Zt) стали снижается при меньших частотах, особенно когда сталь имеет высокую относительную магнитную проницаемость цг. Следует соблюдать осторожность при использовании различных типов металлов, поскольку в определенных случаях не допускается непосредственное электрическое соединение определенных металлов, чтобы избежать коррозии. С точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости это может быть недостатком. В случаях, когда устройства, подсоединенные к системе электропроводки, использующей неэкранированные кабели, не подвергаются воздействию низкочастотных возмущений, электромагнитная совместимость неметаллических кабелепроводов может быть улучшена посредством добавления внутрь кабелепровода параллельного заземляющего проводника (PEC). Оба конца должны быть подсоединены к местной системе заземления. Присоединения должны быть сделаны к металлической части, имеющей низкое полное сопротивление (например, к большой металлической панели корпуса устройства). PEC-проводник должен выдерживать большие токи короткого замыкания и токи асимметричного (параллельного) режима.
Если металлический кабелепровод состоит из нескольких коротких секций, следует обратить внимание на обеспечение его непрерывности посредством надлежащего соединения различных секций. Желательно, чтобы секции сваривались по всем кромкам. Клепаные, болтовые или резьбовые соединения разрешаются в том случае, если контактные поверхности проводят ток (отсутствует краска или изолирующие покрытия) и защищены от коррозии. Следует соблюдать установленные моменты затяжки с тем, чтобы обеспечить необходимое давление для получения плотного электрического контакта между двумя частями кабелепровода. Если выбрана специальная форма кабелепровода, она должна использоваться на всей его длине. Все внутренние соединения (между секциями кабелепровода) должны иметь низкое полное сопротивление. Соединение секций кабелепровода с помощью одного провода создает большое местное сопротивление, которое резко ухудшает его характеристики электромагнитной совместимости.
Начиная с частоты несколько мегагерц, 10-см соединение между двумя секциями кабелепровода снижает коэффициент ослабления более чем в 10 раз (рис. Ap13).

Рис. Ap1,. Сборка металлических кабелепроводов
Всякий раз, когда проводятся изменения или расширения системы электропроводки, важно следить за тем, чтобы они выполнялись в соответствии с правилами обеспечения электромагнитной совместимости (например, никогда не заменяйте металлический кабелепровод пластмассовым!).
Крышки для металлических кабелепроводов должны отвечать тем же требованиям, что и сами кабелепроводы. Крышка должна иметь большое количество контактов по всей длине. Если это невозможно, она должна быть соединена с кабелепроводом по крайней мере на двух концах с помощью коротких соединений (например, плетеных или сетчатых проводников). В случае прохождения кабелепроводов через стену (например, противопожарную перегородку), между их двумя частями должны использоваться соединения с низким полным сопротивлением (рис. Ap14).

Рис. Apb . Рекомендации для соединения частей металлического кабелепровода при прохождении через стену
3.6 Применение экранированных кабелей
Если решено использовать экранированные кабели, необходимо также определить: каким образом будет соединяться экранирующая оболочка (тип заземления, соединителя, кабельного ввода и др.), ибо в противном случае преимущества будут в значительной мере снижены. Для получения эффективного экранирования оболочка должна быть соединена по всему своему периметру. На рис. Ap15 показаны различные способы заземления экранирующей оболочки.
Для компьютерного оборудования и цифровых каналов связи экранирующая оболочка должна быть соединена на обоих концах кабеля.
Соединение экранирующей оболочки является очень важным для обеспечения электромагнитной совместимости и следует обратить внимание на следующее.
Если экранированный кабель соединяет оборудование, расположенное в одной и той же зоне уравнивания потенциалов, экранирующая оболочка должна быть присоединена к открытым проводящим частям на обоих концах кабеля. Если соединяемое оборудование не расположено в одной и той же зоне уравнивания потенциалов, то имеется несколько возможных решений.
присоединение к открытым проводящим частям только одного конца является опасным. В случае пробоя изоляции напряжение на экранирующей оболочке может оказаться смертельным для оператора или привести к повреждению оборудования. Кроме того, при высоких частотах экранирование неэффективно.
Все соединения должны осуществляться с оголенным металлом

Рис. Apb . Конструктивное исполнение экранированных кабелей
присоединение к открытым проводящим частям обоих концов может быть опасным при пробое изоляции. В экранирующей оболочке возникнет большой ток, который может ее разрушить. Для устранения этой проблемы рядом с экранированным кабелем необходимо проложить параллельный заземляющий проводник. Сечение этого проводника зависит от тока короткого замыкания в данной части электроустановки. Очевидно, что если в электроустановке используется система заземления с достаточно мелкой сеткой, то эта проблема не возникает.
3.7 Сети связи
Сети связи покрывают большие расстояния и соединяют оборудование, установленное в помещениях, в которых могут использоваться распределительные сети с разными схемами заземления. Кроме того, если различные площадки не объединены системой уравнивания потенциалов, то между различными устройствами, подключенными к этим сетям, могут возникать большие переходные токи и значительные разности потенциалов. Как отмечалось выше, это может происходить при коротких замыканиях и ударах молний. Максимальное выдерживаемое напряжение (между токоведущими проводниками и открытыми проводящими частями)плат связи, установленных в персональных компьютерах и программируемых контроллерах, обычно не превышает 500 В. В лучшем случае, оно может достигать 1,5 кВ. В электроустановках с замкнутой системой заземления TN-S и относительно небольшими сетями связи такой уровень выдерживаемого напряжения является приемлемым. Однако во всех случаях рекомендуется защита от ударов молний (в параллельном и дифференциальном режимах).

Важным параметром является тип используемого кабеля связи. Он должен быть пригоден для используемого типа передачи. Для создания надежного канала связи необходимо учитывать следующие параметры:
волновое сопротивление
тип кабеля (витые пары или другие типы кабелей)
активное сопротивление и емкость на единицу длины
затухание сигнала на единицу длины
используемые типы экранирования
Кроме того, важно применять симметричные (дифференциальные) каналы передачи, поскольку они обеспечивают более высокие характеристики с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости.
В условиях интенсивных электромагнитных воздействий или больших сетей связи между электроустановками, не являющимися эквипотенциальными или являющимися лишь частично эквипотенциальными, при использовании систем заземления IT, TT или TN-C настоятельно рекомендуется применять оптоволоконные линии связи.
По соображениям безопасности оптоволоконный кабель не должен иметь металлических частей (из-за риска поражения электрическим током в случае, если этот кабель соединяет два участка с разными потенциалами).
3.8 Ограничители перенапряжений
Монтаж и подсоединение ограничителей перенапряжениия является столь же важной, как и выбор самого ограничителя. Ниже на рис. Ap16 и рис. Ap17 показано, что для эффективной защиты длина соединительных кабелей ограничителя и его автоматического выключателя не должна превышать 50 см.

Рис. AAp16. Защищаемое устройство должно быть подсоединено к зажимам ограничителя перенапряжений

Рис. AAp1 . Примеры монтажа ограничителей перенапряжений и автоматических выключателей-разъединителей для снижения сопротивлений при асимметричном режиме и площади (протяженности) вышерасположенных и нижерасположенных контуров

3.9 Стандарты
Необходимо обязательно указать стандарты и рекомендации, которые должны соблюдаться при устройстве электроустановок:
Ниже перечислены несколько документов, которые можно использовать:
EN 50174-1 Информационные технологии — Прокладка кабелей. Часть 1: Спецификация и обеспечение качества (EN 50174-1 Information technology — Cabling installation. Part 1: Specification and quality assurance)
Ap13
EN 50174-2 Информационные технологии — Прокладка кабелей. Часть 2: Планирование работ и рекомендуемые методы прокладки кабелей внутри зданий (EN 50174-2 Information technology — Cabling installation. Part 2: Installation planning and practices inside buildings)

Основные принципы электрического заземления для электриков и техников

Электрическое заземление

Это обсуждение основных принципов , лежащих в основе систем электрического заземления , и того, как заземление связано с безопасностью и эффективной работой устройств защиты цепей, таких как предохранители и цепи выключатели.

Основные принципы электрического заземления для электриков и техников (фото предоставлено: внимание козла через Flickr)

Обсуждение быстро переходит от базового исследования заземления к простым примерам установки в одном здании и к объектам с несколькими зданиями и сооружениями.Наконец, мы кратко рассмотрим заземление применительно к молниезащите и контролю статического электричества .

Заземление для большинства инженеров, техников и электриков — это простая тема, и ей уделяется мало внимания, кроме осознания того, что что-то требуется. Для кого-то есть площадки, а есть «Чистые земли» .

Рисунок 1 — Высокое сопротивление заземления, безопасно Sally

Тридцать лет назад, когда компьютеры были относительно новыми, существовало множество подходов к заземлению, особенно для электроники и компьютеров.

Некоторые из этих подходов устанавливали так называемую «чистую землю », которая часто была изолирована от заземления .

Многие из этих идей оказались неэффективными, а иногда и опасными для оборудования и персонала. По мере того, как частоты становились все выше и выше, (скорость компьютеров все быстрее и быстрее) усилилась в исследованиях в области заземления, экранирования, электромагнитных помех, молниезащиты и статического электричества.

Результатом исследования стало фундаментальных научных знаний, лежащих в основе .Этот предмет не так прост, как когда-то казалось, и необходимо четкое понимание основных принципов. Во-первых, «земля» или «заземление» цепи — неправильное употребление. В большинстве случаев этот термин означает заземление или соединение цепи с землей.

На самом деле, это соединение цепи с общей точкой отсчета — для большинства систем, которая является землей .

Основные принципы электрического заземления для электриков и техников, автор John C. Pfeiffer, P.E. Pfeiffer Engineering Co., Inc.

Связанный контент EEP с рекламными ссылками

Общие сведения об электрическом заземлении и принципах его работы

Заземление — это принцип электричества, который иногда ставит в тупик домовладельцев. Чтобы понять его важность для домашней системы электропроводки, важно знать кое-что о природе потока электроэнергии.

Что такое электрическое заземление?

Заземление предлагает наиболее эффективный и безопасный путь избыточного электричества от устройства обратно к земле через электрическую панель.Электрическое заземление — это резервный путь, который обычно используется только в случае неисправности в системе электропроводки.

Некоторые основы электричества

Электрический ток в системе электропроводки вашего дома состоит из потока электронов в металлических проводах цепи. Ток имеет две формы: отрицательный и положительный заряд, и это заряженное электрическое поле создается огромными генераторами, эксплуатируемыми коммунальной компанией, иногда за много сотен миль от них. Именно этот поляризованный заряд фактически составляет поток электрического тока, и он достигает вашего дома через обширную сеть высоковольтных служебных проводов, подстанций и трансформаторов, покрывающих ландшафт.

Отрицательная половина заряда — это «горячий» ток. В системе электропроводки вашего дома горячий ток обычно передается по черным проводам, а белые нейтральные провода несут положительный заряд. Оба набора проводов входят в ваш дом через основные служебные провода коммунального предприятия, проходят через вашу электрическую панель обслуживания и проходят бок о бок через каждую цепь в вашем доме.

Физика электрического потока сложнее, чем можно передать большинством простых объяснений, но по сути, электричество стремится вернуть свои электроны на «землю», то есть разрядить свою отрицательную энергию и вернуться к равновесию.Обычно ток возвращается на землю через нейтральные провода в электрической системе. Но если произойдет какое-то нарушение пути, горячий ток может вместо этого протекать через другие материалы, такие как металлические или деревянные конструкции, металлические трубы или легковоспламеняющиеся материалы в вашем доме. Это то, что может произойти в ситуации короткого замыкания, из-за которой возникает большинство электрических пожаров и ударов. Короткое замыкание — это когда электричество выходит за пределы проводов, по которым оно должно протекать, другими словами, когда оно проходит по более короткому пути к земле.

Домашняя система заземления

Чтобы предотвратить эту опасность, электрическая система вашего дома включает в себя запасной план — систему заземляющих проводов, проложенных параллельно горячему и нейтральному проводу. Он обеспечивает альтернативный путь прохождения электрического тока в случае выхода из строя системы горячих и нейтральных проводов, по которым обычно протекает ток. Если, например, проводное соединение ослабнет или грызун прогрызет провод, система заземления направит паразитный ток обратно на землю по этому альтернативному пути, прежде чем он может вызвать пожар или поражение электрическим током.

Заземляющий путь обычно образован системой неизолированных медных проводов, которые подключаются к каждому устройству и каждой металлической электрической коробке в вашем доме. В стандартном кабеле NM с оболочкой этот неизолированный медный провод включен вместе с изолированными проводящими проводами внутри кабеля. Оголенные медные заземляющие провода заканчиваются заземляющей шиной на главной сервисной панели, и эта заземляющая шина, в свою очередь, подключается к заземляющему стержню, вбитому глубоко в землю вне вашего дома. Эта система заземления обеспечивает путь с наименьшим сопротивлением, по которому электричество возвращается обратно к земле, если разрыв в системе электропроводки позволяет электричеству «просачиваться» из предпочтительной системы черных и белых проводов цепи.

В большинстве домашних систем электропроводки свидетельство системы заземления можно увидеть на каждой розетке, где третья круглая прорезь на лицевой стороне розетки представляет собой заземляющее соединение. Когда заземленный прибор подключается к такой розетке, его круглый заземляющий штырь теперь напрямую подключается к системе неизолированных медных заземляющих проводов внутри электрических цепей дома.

Не во всех домах есть эта тщательно продуманная и полная система заземления, образованная сетью неизолированных медных проводов.Хотя такая система заземления является стандартной в домах с автоматическими выключателями, которые соединены кабелем NM с оболочкой, старые системы проводки, установленные до 1965 года, могут быть заземлены через металлический кабелепровод или металлический кабель, а не через оголенные медные заземляющие провода. И даже более старые системы, установленные до 1940 года, могут вообще не иметь заземления. Так обстоит дело с проводкой с ручкой и трубкой, где нет никаких путей заземления. Многие старые системы уже были обновлены, и это хорошая идея, если ваша проводка относится к более старому поколению.Одним из признаков того, что ваша проводка устарела, является то, что в розетках есть два разъема, а не три. Это означает, что розетки могут быть не заземлены.

Встроенная защита

Ваша домашняя электропроводка также включает в себя другие защитные устройства, которые помогут предотвратить катастрофу. Автоматические выключатели или предохранители защищают и контролируют каждую отдельную цепь. Автоматические выключатели или предохранители выполняют две функции: они защищают провода от перегрева в случае их перегрузки из-за протекания через них слишком большого электрического тока; они также обнаруживают короткое замыкание и срабатывают или «взрывают», чтобы мгновенно остановить прохождение тока при возникновении проблем.В случае короткого замыкания или замыкания на землю внезапное снижение сопротивления вызывает неконтролируемое протекание тока, и автоматический выключатель реагирует на это отключением.

Наконец, довольно распространенная практика заключается в том, что металлические водопроводные трубы в вашем доме также подключаются к заземляющей дорожке. Это обеспечивает дополнительную защиту в случае контакта электричества с этими металлическими трубами. Часто это заземление обеспечивается заземляющим проводом, прикрепленным к металлической водопроводной трубе рядом с водонагревателем или там, где водопровод общего пользования входит в ваш дом.

Заземление прибора

Мало того, что ваша домашняя электропроводка имеет систему заземления для безопасности, но и многие съемные приборы и устройства тоже. Электроинструменты, пылесосы и многие другие устройства намного безопаснее, если у них есть третий контакт на вилке шнура, форма которого соответствует круглому отверстию заземления на розетке. Наличие этого третьего контакта указывает на то, что в приборе есть система заземления, и важно, чтобы они были подключены к заземленным розеткам.Известно, что некоторые люди отрезали заземляющий штырь на вилке прибора, чтобы он подходил к розетке или удлинителю, не имеющим гнезда для заземления. Это чрезвычайно опасная практика, которая может привести к поражению электрическим током в случае короткого замыкания внутренней проводки устройства.

Переходники

Большинство людей знакомы с переходниками вилки, чем позволяют вставлять вилки с тремя контактами в розетки с двумя гнездами. Важно отметить, что они обеспечивают защиту от заземления. ТОЛЬКО , если гибкий провод или металлическая петля на адаптере правильно прикреплены к крепежному винту на выходной крышке, И , если этот винт крышки присоединен к металлической коробке И , если этот металлический ящик правильно заземлен.Это ни в коем случае нельзя точно сказать, поэтому адаптеры с тремя на два слота следует использовать с большой осторожностью, если вообще использовать. Лучшее решение — вставлять вилки с тремя контактами только в заземленные розетки с тремя гнездами.

Если заземленная розетка невозможна, как в старой проводке, некоторая защита обеспечивается путем установки розетки GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) в этом месте. GFCI обнаружит замыкания на землю и отключит питание до того, как утечка тока может вызвать проблемы.Однако важно отметить, что использование GFCI на самом деле не создает пути заземления; это просто делает незаземленную розетку более безопасной.

Конечно, не все приборы и съемные устройства имеют трехконтактную вилку с заземлением, и они по-прежнему безопасны в использовании, поскольку обычно имеют конструкцию с двойной изоляцией, которая сводит к минимуму риск коротких замыканий.

Электрическое заземление

Заземление — наиболее важный аспект проектирования электрических или электронных систем.Неправильное заземление приводит к повреждению имущества и большому риску для жителей дома или здания.

Наряду с безопасностью персонала и оборудования, существует множество других причин электрического заземления, включая использование в качестве ориентира, установки обратного проводника и т. Д.

При работе с электрическими установками электрическое заземление является одним из лучших средств безопасности. устройства, защищающие персонал и оборудование от сильных опасных токов.

Заземление

Что такое заземление?

Заземление — это проводящее соединение между землей или другим проводящим материалом вместо земли и электрической цепью или частью оборудования.

Основная причина облегчения заземления состоит в том, чтобы обеспечить немедленное отведение сильного тока короткого замыкания в случае неисправности цепи, при этом обеспечивается защита от поражения электрическим током людей и животных.

При заземлении электрическая цепь или устройство соединяются с землей металлическим проводником с незначительным сопротивлением. Этот проводник должен иметь хорошую проводимость, высокую прочность на разрыв и разрыв, а также быть устойчивым к коррозии или эрозии.

Заземление подразделяется на два основных типа, а именно: заземление системы или нейтрали и заземление оборудования.

Заземление системы — это соединение одного из токоведущих проводов системы электроснабжения или внутренней электропроводки с землей или землей.

В основном нейтральный провод соединен с землей в системном заземлении, и сегодня почти все энергосистемы работают с заземленными нейтралами.

Здесь нейтральный вывод различного оборудования, такого как генератор, двигатель, оборудование передачи и распределения, трансформатор и т. Д.подключен к земле либо напрямую, либо через сопротивление, либо реактивное сопротивление.

Целью заземления системы является обеспечение защиты от несимметричных напряжений относительно земли, искрения заземления, различных электрических повреждений и защиты от молнии.

Заземление оборудования — это соединение одной или нескольких нетоковедущих металлических частей системы электропроводки или оборудования с землей.

Нетоковедущие металлические части включают корпус двигателя, бак трансформатора, металлические корпуса распределительного устройства, кабелепроводы и т. Д.Это заземление предназначено для защиты персонала, контактирующего с оборудованием при возникновении в нем неисправностей.

Зачем нужно заземление?

Безопасность персонала и оборудования

Заземление обеспечивает безопасность персонала и оборудования, обеспечивая работу защитного устройства управления и изоляцию неисправной цепи в следующих случаях.

Нарушение изоляции

Если изоляция любого проводника повреждена и если он касается земли, электрический ток будет проходить через путь заземления, как показано ниже.

Протекания тока короткого замыкания достаточно для срабатывания защитного устройства, если полное сопротивление пути заземления низкое. Таким образом, защитное устройство изолирует цепь, тем самым предотвращая прохождение тока через нетоковедущие части.

Случайный контакт между проводами высокого и низкого напряжения

Когда высокотемпературные провода соприкасаются с низковольтными проводами (как показано на рисунке), через вторичную обмотку трансформатора рядом с заземлением трансформатор и обратно в систему высокого напряжения.

Этот ток короткого замыкания задействует защитные устройства на стороне высокого напряжения и, следовательно, отключает цепь. Следовательно, заземление обеспечивает средства для срабатывания защитных устройств в условиях неисправности.

Защита от перенапряжения

Во время разряда молнии непреднамеренный контакт с линиями высокого напряжения или скачки напряжения в цепи могут вызвать серьезное высокое напряжение в системе распределения электроэнергии. Таким образом, заземление обеспечивает путь с низким сопротивлением, чтобы безопасно отправлять дополнительный заряд на землю.

Стабилизация напряжения

Земля служит опорным постоянным потенциалом в сети энергосистемы, относительно которого измеряются другие потенциалы. В электроэнергетической системе есть много источников для производства энергии.

Таким образом, земля является общей точкой отсчета для этих источников. Без заземления было бы сложно рассчитать взаимосвязь между различными источниками напряжения друг с другом, и это может привести к серьезным поражениям электрическим током.

Для экономии затрат на установку

В некоторых цепях передачи энергии и телеграфных цепях само заземление используется в качестве одного из проводников системы передачи, чтобы сэкономить затраты на установку отдельного проводника.

Типы заземления

Как мы обсуждали выше, заземление в основном подразделяется на два типа: системное заземление и заземление оборудования. Кратко остановимся на этих типах.

Система или заземление нейтрали

Основное внимание в системе заземления нейтрали необходимо для обеспечения безопасности людей и поддержания безопасной работы электроприборов при гарантированной работе системы защитных реле.

Это обеспечивает повышенную надежность обслуживания, большую безопасность, снижение переходных напряжений и улучшенную защиту от неисправностей.Обычно используемые методы заземления системы включают в себя

Жесткое заземление

В этом случае нейтральный проводник напрямую соединен с землей без какого-либо импеданса между нейтралью и землей, как показано на рисунке. Это простой и недорогой метод, не требующий дополнительного оборудования.

Минимизирует перенапряжение в неисправной фазе во время замыкания фазы на землю, что приводит к снижению нагрузки на изоляцию неисправного проводника. Этот метод чаще всего используется в промышленных и коммерческих энергосистемах.

Недостаток твердого заземления заключается в том, что при замыканиях на землю между высоковольтными линиями возникает опасность возникновения серьезных вспышек или искрения. Эти дуги могут вызвать возгорание защитных устройств.

Эта система становится нестабильной, поскольку ей приходится выдерживать большой ток во время замыкания фазы на землю. Таким образом, это заземление обычно используется там, где полное сопротивление цепи достаточно велико, чтобы поддерживать ток замыкания на землю в безопасных пределах.

Сопротивление заземления

В этом случае резистор используется между точкой звезды (нейтральной точкой) и землей.Сопротивление ограничивает величину тока замыкания на землю в безопасных пределах. Это значение сопротивления не должно быть ни очень высоким, ни очень низким. Если сопротивление очень велико, система станет незаземленной нейтралью.

С другой стороны, если это значение очень низкое, система станет надежной системой заземления. Следовательно, значение сопротивления должно быть таким, чтобы ток короткого замыкания ограничивался более безопасным значением, при этом позволяя срабатывание системы защиты от замыканий на землю.

Недостатком этой системы является то, что из-за рассеивания энергии короткого замыкания возникают огромные потери энергии в сопротивлении заземления нейтрали, а также она дороже, чем система твердого заземления.

Эта система используется на заводах и фабриках, где непрерывная работа процесса является основным требованием при возникновении неисправностей.

Реактивное заземление

В этом случае вместо резистора используется реактор. Подобно сопротивлению, реактивное сопротивление необходимо выбирать в соответствии с требованиями защиты или для контроля индуктивных помех.Реактивная часть тока короткого замыкания компенсируется этим реактором.

Используются, когда величина уменьшения тока небольшая. Это связано с тем, что реактор с низким сопротивлением для обработки больших количеств тока может быть построен с меньшими затратами по сравнению с резистором для того же ограничения тока.

Недостатком этой системы является то, что в системе возникают высокие переходные напряжения в условиях неисправности.

Кроме того, при тех же условиях повреждения ток повреждения, необходимый для срабатывания защитного устройства при резонансном заземлении, выше, чем при заземлении через сопротивление.Из-за этих недостатков данный способ заземления в настоящее время не применяется.

Заземление катушки подвески дуги или резонансное заземление

В этом случае регулируемый реактор помещается между точкой звезды или нейтралью и землей, чтобы уравновесить ток короткого замыкания с емкостным током. Мы знаем, что между каждой линией и землей существует емкость.

Таким образом, емкостные токи, протекающие через эти конденсаторы, вызывают образование дуги заземления (повторяющееся образование дуги в месте короткого замыкания из-за емкостей).

Заземление катушки подвески дуги

Если индуктор соответствующего номинала подключен параллельно емкости системы, ток короткого замыкания, если он протекает через индуктор, будет противофазен току Ic, протекающему через конденсатор.

Если индуктивность настроена так, что I _L = I _c , результирующий ток короткого замыкания будет равен нулю. Это называется резонансным заземлением.

Таким образом, этот метод полностью предотвращает повреждение системы искровым заземлением.На приведенном выше рисунке показано резонансное заземление, в котором катушка подвески дуги или катушка Петерсона подключены между заземлением и нейтралью. Однако катушку необходимо каждый раз перенастраивать, так как емкость время от времени меняется.

Заземление оборудования

Как обсуждалось ранее, подключение металлических корпусов или нетоковедущих металлических частей электрического оборудования к земле называется заземлением оборудования.

Учтите, что электрическое оборудование с сопротивлением R подключено к питающей сети, и предположите, что оно не заземлено или не заземлено, как показано на рисунке ниже.Пусть Rb будет сопротивлением тела человека, который прикасается к устройству при сохранении контакта с землей, как показано на рисунке

Ток от сети имеет два пути; один путь проходит через устройство, а другой — через сопротивление изоляции устройства, затем через сопротивление Rb корпуса и, наконец, через сопротивление заземления Re к нейтрали источника питания.

Если сопротивление изоляции бесконечно, через тело не протекает ток утечки, и, следовательно, человек не испытывает ударов.

Если изоляция устройства повреждена или повреждена, сопротивление изоляции становится равным нулю, и, следовательно, ток утечки из сети проходит через тело человека, и его величина зависит от сопротивления тела. Этого тока вполне достаточно, чтобы потрясти человека.

Если корпус оборудования соединен с нулевым проводом заземления, ток утечки протекает через корпус и обратно к нейтральному проводу в случае нарушения изоляции.

Следовательно, в оборудовании поддерживается потенциал земли, и человек или оператор не испытают никакого удара током, поскольку ток утечки отводится на нейтральный путь заземления.

Этот метод небезопасен, потому что, если по какой-либо причине нейтраль разомкнется при неисправности, человек, контактирующий с корпусом, получит сильный удар электрическим током, как показано ниже.

Предположим, оборудование заземлено отдельным проводом заземления, так что путь обеспечивает нулевое сопротивление току.

Когда человек прикасается к оборудованию в случае нарушения изоляции, ток короткого замыкания отводится через путь заземления, а не через тело человека.Таким образом, заземление этого оборудования позволяет избежать поражения электрическим током.

Определение и значение заземления | Словарь английского языка Коллинза

Примеры «заземления» в предложении

заземление

Эти примеры были выбраны автоматически и могут содержать конфиденциальный контент.Подробнее… Он любит латынь, считает, что хорошее знание грамматики необходимо, и хочет больше тестов.

Times, Sunday Times (2016)

Была ли импровизация хорошей подготовкой для молодого актера?

Солнце (2016)

Это было для меня очень хорошей подготовкой.

Times, Sunday Times (2010)

Моя степень в области бизнеса и управления дала мне хорошую основу.

Times, Sunday Times (2007)

Его родители заслуживают похвалы за то, что дали ему прочную основу, и его игра значительно улучшилась.

Times, Sunday Times (2012)

Цвета также служат хорошей основой для того, что в противном случае могло бы быть чрезмерно белым и стеклянным пространством.

Times, Sunday Times (2014)

Без прочного текстового обоснования вы потеряете предполагаемую релевантность.

Христианство сегодня (2000)

Но теперь люди видят в этом способ попасть в крупную организацию и получить очень хорошую базу в обучении и возможностях.

Times, Sunday Times (2010)

Это было хорошим основанием.

Times, Sunday Times (2006)

Его язык искусен, но ограничен, приправлен гимнастикой и несет спортивный блеск на прочной основе современных методов.

Times, Sunday Times (2008)

Показать еще …

Он даст тебе хорошую основу, любовь моя.

Дайана Винн Джонс ОЧАРОВАТЕЛЬНАЯ ЖИЗНЬ (1977)

Он получил хорошее образование, родился в Индии и установил контакты в отрасли.

Times, Sunday Times (2009)

Решающий довод Варианты курса действительно гибкие, а это значит, что вы получите хорошее знание предмета на получение степени.

Times, Sunday Times (2008)

Но она говорит, что предоставление студентам действительно хорошего знания предмета и обучение их навыкам мышления «не исключают друг друга».

Times, Sunday Times (2010)

Я признаю, что степень MBA дает хорошую основу для бизнеса.

Times, Sunday Times (2010)

Раньше был еженедельный представитель, чтобы помочь вам получить заземление, но теперь вам приходится много работать на периферии, часто бесплатно.

Times, Sunday Times (2015)

Заземление: от цепи к системе Справочник

Предисловие.

Предисловие.

1. Обзор.

Библиография.

2. Основные понятия.

2.1.Демистификация уравнений Максвелла.

2.2. Граничные условия.

2.3. Собственная индуктивность проводников и межсоединений.

2.4. Неидеальные свойства пассивных компонентов схем и межсоединений.

2,5. Возвратное полное сопротивление пути.

2.6. Основы линии передачи.

2.7. Характеристики сигналов и цепей.

2,8. Взаимодействие источников с излучаемыми полями.

Библиография.

3.Основания для заземления.

3.1. Заземление, Введение.

3.2. Цели заземления.

3.3. Практические примеры, связанные с заземлением.

Библиография.

4. Основы проектирования заземления.

4.1. Помехи, связанные с землей, и их предотвращение.

4.2. Основные топологии заземления.

4.3. Заземление деревьев.

4.4. Роль импульсных источников питания в проектировании систем заземления.

4.5. Петли заземления.

4.6. Зонированное заземление.

4.7. Корпус оборудования и сигнальное заземление.

4.8. Архитектура заземления подсистем стойки и шкафа.

4.9. Стратегия заземления, применяемая в зависимости от размера и компоновки системы.

Библиография.

5. Принципы скрепления.

5.1. Цели объединения.

5.2. Требования к сопротивлению связи.

5.3. Типы облигаций.

5.4. Обработка поверхности.

5.5. Учет разнородных металлов: контроль коррозии.

Библиография.

6. Заземление систем распределения электроэнергии и молниезащиты.

6.1. Вступление.

6.2. Заземление энергосистемы.

6.3. Заземление для системы распределения низкого напряжения.

6.4. Молниезащита.

6.5. Земляное соединение.

6.6. Типы заземляющих электродов.

6.7. Конструкция заземляющих электродов и их расположение.

6,8. Измерение удельного сопротивления почвы, сопротивления заземляющего электрода и импеданса системы заземления.

6.9. Снижение сопротивления земли.

6.10. Приклеивание к строительным конструкциям.

Библиография.

7. Заземление в электрических цепях и экранах кабелей.

7.1. Введение: Проблемы с интерфейсом системы.

7.2. Заземлить или не заземлить (экраны кабелей).

7.3. Основы экранирования кабелей.

7.4. Импеданс передачи поверхности экрана.

7,5. Рекомендации по заземлению сигнальных интерфейсов.

7.6. Заземление преобразователей и систем КИП.

Библиография.

8. Заземление оконечных устройств защиты от электромагнитных помех.

8.1. Фильтрация и подавление переходных напряжений — методы, дополняющие экранирование.

8.2. Типы наведенного шума.

8.3. Обзор фильтрации и подавления переходных напряжений.

8.4. Заземление фильтров и устройств подавления переходных процессов.

Библиография.

9. Заземление печатных плат.

9.1. Источники помех на печатных платах.

9.2. «Заземление» на печатных платах.

9.3. Распространение сигнала на печатных платах.

9.4. Разрывы обратного пути: «Не забывайте о разрыве».

9,5. Delta-I (D I ) и шум одновременного переключения (SSN) в печатных платах.

9.6. Возврат плоскостей и наложение слоев печатной платы.

9.7. Вырезы и расщепления в обратных плоскостях.

9,8. Заземление в смешанных системах.

9.9. Соединения шасси («Сшивание шасси»).

Библиография.

10. Интегрированная система заземления оборудования и платформы.

10.1. Подсистемы заземления объекта.

10.2. Требования к заземлению в зданиях или сооружениях.

10.3. Заземление для предотвращения воздействия электростатического разряда (ESD) на объектах.

10.4. Принципы заземления в мобильных платформах и транспортных средствах.

Библиография.

ПРИЛОЖЕНИЕ A. Глоссарий терминов и определений, связанных с заземлением.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Сокращения.

ПРИЛОЖЕНИЕ C. Символы и константы.

ПРИЛОЖЕНИЕ D. Стандарты, спецификации и руководства по заземлению.

D.1. Стандарты ANSI.

D.2. Стандарты ATIS.

Д.3. Британские стандарты.

D.4. Публикации CENELEC и ETSI.

D.5. Стандарты МЭК.

D.6. Стандарты IEEE.

D.7. Стандарты программы Международной космической станции (МКС).

D.8. Рекомендации МСЭ-Т.

D.9. Военные стандарты и справочники.

D.10. Стандарты и справочники НАСА.

D.11. Коды и стандарты NFPA.

D.12. Рекомендуемая практика SAE.

D.13. Стандарты TIA / EIA.

Д.14. Стандарты UL.

Д.15. Прочие (прочие) стандарты.

ПРИЛОЖЕНИЕ E. О соответствии между законом Ома и принципом наименьшего времени Ферма.

E.1. Происхождение принципа LT / MP.

E.2. Заявление о принципе LT / MP.

E.3. Вывод эквивалентности закона Ома и принципа наименьшего времени Ферма.

E.4. Эквивалентность закона Ома и теории LT / MP.

Библиография.

ПРИЛОЖЕНИЕ F.Обзор S-параметров.

F.1. Задний план.

F.2. Порты и матрицы взаимодействия.

F.3. Матрица рассеяния и параметры S .

F.3.1. Матрица рассеяния ( S ).

F.3.2. S 21, или «Прирост / потери при прямой передаче».

F.3.3 S 11, или «Входные возвратные потери».

F.3.4. S 22, или «Выходные возвратные потери».

F.3.5. S 12, или «Обратное усиление и обратная изоляция».

F.4. Характеристические значения параметров S .

F.5. Параметры S в сетях с потерями и без потерь.

F.5.1. Сеть без потерь.

F.5.2. Потерянные сети.

F.5.3. Вносимая потеря.

F.5.4. Радиационные потери.

Библиография.

Индекс.

Принципы заземления — Сигнал — Архив

В предыдущем блоге о шунтировании питания я предупреждал, что плохое шунтирование может увеличить искажения усилителя.Читатель, Вальтер, задал интересный вопрос … куда вы должны подключить заземление байпасного конденсатора, чтобы избежать проблем?

Это вызывает вопросы относительно правильной техники заземления. Ух ты. Это большая тема, но, возможно, я смогу дать некоторое представление с помощью пары простых примеров.

На рисунке 1 показаны инвертирующие и неинвертирующие каскады усилителя с непредусмотренным паразитным сопротивлением или индуктивностью в заземляющих соединениях (выделены красным). Узлы A, B и C предназначены для заземления .Но если ток протекает через паразитные сопротивления заземления, эти узлы не будут иметь одинаковый потенциал. Именно эти паразитные сопротивления заземления могут позволить искаженным токам заземления загрязнять сигналы.

Уолтер задал конкретный вопрос: «Куда вы должны подключить байпасный конденсатор [сторона заземления]». Это важный момент. Токи, протекающие в клеммах питания операционного усилителя (и, следовательно, в байпасных конденсаторах), могут искажаться, поскольку представляют собой только половину синусоидальной волны. Если искаженный (или другой мешающий) ток течет в уязвимый узел заземления, это может увеличить искажение (или другие ошибки) усилителя.

Мешающий или искаженный ток, протекающий в node_A, напрямую влияет на опорную землю входного сигнала, суммируя ошибку. Точно так же ток заземления, вводимый в node_B, служит прямым входом в каскад усилителя (инвертированный, в первой цепи). Ток заземления, протекающий в node_C, напрямую суммирует ошибку с выходным напряжением. Этот узел может быть менее уязвим, поскольку сигнал ошибки не усиливается коэффициентом усиления схемы.

Шунтирующий конденсатор должен быть подключен к node_G. Хотя на пути к другим точкам заземления может возникнуть дополнительный паразитный импеданс, изменение напряжения в узле node_G в равной степени влияет на критические узлы, поэтому не вносит ошибки или искажения. Я показал операционный усилитель с одним блоком питания. Заземление операционного усилителя (показано наверху операционного усилителя) также должно подключаться к Node_G. Схема операционного усилителя с двойным (±) питанием будет иметь еще один байпасный конденсатор для отрицательного источника питания, и он тоже должен подключаться к node_G.

Решение состоит в том, чтобы создать печатную плату, которая устанавливает заземление с характеристиками node_G.Принцип прост — трасса цепи от входной клеммы заземления до стороны заземления R1 должна быть свободным путем без подключений к источникам тока, загрязняющим цепь (рисунок 2). Эта входная дорожка заземления может присоединяться к большему заземлению или к заземляющей пластине в том месте, где они встречаются. При некотором усилении на этом этапе ошибки вывода менее критичны, но вам все же может потребоваться отдельная трассировка для соединений выходных терминалов.

Входное заземление не должно подключаться к шасси оборудования через входной разъем.Это создаст возможность для других мешающих шумов заземления (таких как токи заземления сети переменного тока) из-за воздействия тока на чистую входную дорожку заземления.

Один блог не может охватить все вопросы, связанные с искусством заземления. Уупс … я называл это «искусством»? Это наука , а не искусство! Хотя иногда это может показаться черной магией, закон Ома действует всегда. Всегда полезно учитывать, где протекают токи заземления и как они могут повлиять на схему!

Спасибо за чтение.Комментарии приветствуются ниже,

Брюс

60 других интересных The Signal тем .

Заземление Канта

Канта Заземление

1. Кантовский критический исследования в области теоретической философии (логики и метафизики) ясно дал понять, что практическая философия, то есть философская теория морали, больше не может основываться на нашем предполагаемом метафизическом знании ценностей, присущих природе вещей, поскольку в соответствии с его результаты мы просто не можем иметь такого рода знания в традиционный смысл.

2. Таким образом, проект Канта в Заземление призвано основать объективность морали на совершенно новом, a априори , неэмпирические основания, независимо от каких-либо эмпирических знаний, которые мы можем имеют человеческую природу и счастье.

3. Как он говорит в Предисловии: «Мы можем назвать всю философию эмпирической, поскольку она основана на опыт: с другой стороны, то, что излагает свои доктрины априори только принципы мы можем назвать чистой философией.Когда последнее чисто формальное это логика; если оно ограничено определенными объектами понимания, оно метафизический. Таким образом, возникает идея двойной метафизики — метафизика природы и метафизика морали. Таким образом, у физики появится эмпирическая, а также рациональная часть. То же самое и с этикой; но здесь эмпирическая часть могла иметь специальное название практической антропологии, название мораль присваивается рациональной части ». [Обратите внимание, что эта цитата из другого перевода.Вы сможете найти соответствующий отрывок в вашем переводе.]

4. Итак, насколько Кант обеспокоенных, этика Аристотеля в лучшем случае может рассматриваться как упражнение в то, что он называет практической антропологией , но никак не чисто priori метафизика морали, основание которой должно состоять из чисто синтетических априори законов свободы, описывающих единственные законы способ, которым возможно необходимое определение свободы воли.Обратите внимание здесь что для Канта свобода воли — это не отсутствие ее решимости, не даже его случайность, в смысле ненужной спонтанности в каком-то действии gratuite , но самоопределение , предписывая себе свои законы. Эти законы и есть законы Свобода ищет в морали, которых свободных от всякого рода внешних определение , но необходимо в определении единственно возможного пути в что свободная воля может определять сама себя без каких-либо внешних мотивов либо в условия предшествующих причин и наклонностей или последующих результатов, вознаграждений или наказание.

5. Метод, которому следует Кант в Заземление двоякое: сначала он исходит из аналитического предположение нашего интуитивного морального чувства к признанию и формулированию чистый закон морали, категорический императив , а затем синтетически, исследуя функцию этого принципа в правильном обосновании все, что верно в этой интуиции: «Я применил в этой работе метод что я считаю наиболее подходящим, аналитически переходя от общеизвестных к определение его окончательного принципа, и снова синтетическое нисхождение от изучения этого принципа и его источников до всеобщего знания в котором мы находим его применение.”

6. В этом духе Кант излагает искать в нашем моральном опыте то, что мы можем считать абсолютно, внутренне и безоговорочно морально добро: абсолютно добрая воля. В На самом деле оказывается, что его распознать не так просто, как можно было бы подумать. Хотя есть простые случаи, в некоторых случаях кажется очень трудным отделить в любой эмпирической ситуации то абсолютное добрая воля, которое в соответствии с для Канта заслуживает называться только внутренне морально добрым.

7. Чтобы разъяснить свою точку зрения, Кант рассматривает четыре возможных случая, когда волевой акт противопоставляется норма долга, что надо делать в данной ситуации.

8. Первый случай , когда акт воли идет вразрез с долгом, ясно: акт воли, который решает делать то, что должно , а не делать , явно не может быть названо морально хорошим. (Например, если продавец завышает цену, он явно ничего не делает морально хорошо, потому что он делает то, чего не должен делать в данном ситуация.)

9. Воля в секундах case — когда действие соответствует долгу, но совершается ради какого-то эгоистической цели или какой-либо другой внешней мотивации, например, избегать наказания — опять же, совершенно очевидно, что это не хорошо с моральной точки зрения; акт вполне может быть законным и не наказуемым, но определенно не чем-то похвальным с моральной точки зрения. (В этом случае тот же торговец не может завышать цену, но он делает то, что следует делать только для того, чтобы избежать возможного наказания.Действительно, в этом случае он завышает цену, если бы он знал, что ему это сойдет с рук. Итак, в этом в случае, если вы не стали бы хвалить его за честность только потому, что он не завышал цену из-за страха возможного наказания.)

10. Корпус третий больше трудный. В этом случае действие соответствует долгу, а не выполнено с какой-то корыстной целью; это то, что просто проистекает из естественная склонность делать то, что нужно делать.Тем не менее, по строгому Канту стандартов, даже этот акт не может считаться воплощением истинного и абсолютно хороший поступок именно потому, что он определяется чем-то, что внешне по отношению к самому действию, и поэтому на самом деле это не самоопределение желание сделать что-то хорошее, но решимость воли чем-то еще, хотя это действительно ведет к чему-то хорошему. (Наш Купец в этом случае может оказаться просто добродушным, приятным человеком, который не стал бы даже подумайте о том, чтобы перезарядить вас.Хотя этот человек поступает правильно, и он определенно не плохой и не корыстолюбивый, тем не менее, его действие не требует от него особого размышления или сознательного усилия, чтобы делайте то, что правильно, так что его действия все равно не заслуживают особой похвалы.)

11. Это только четвертый корпус это было бы, по мнению Канта, примером акта абсолютно доброй воли, когда действие совершается не только в соответствии с обязанностью, но и чисто из обязанности, без какой-либо другой, внешней решимости, исключая даже наклонности персонаж.(В этом случае наш продавец будет испытывать сильнейшее давление, чтобы получить деньги любыми способами, но он не стал бы брать с вас завышенную цену, не из-за страх, потому что он знает верный способ избежать наказания, ни из-за склонности, потому что все в его характере и обстоятельствах побуждало его принять ваши деньги, потому что он знал бы, что вы даже не заметите потери, и что он сможет спасти кого-нибудь этим, но по той единственной причине, что завышать цену было бы неправильно.) Этот случай, по мнению Кант также проиллюстрирован библейским повелением о безусловной любви; на самом деле, это предписание любви есть не что иное, как добровольное правило абсолютно бескорыстная добрая воля (отсюда не имеет ничего общего с чувством влечение: ожидается, что вы будете любить своего ближнего как образ Бога, даже если он / она бывает отталкивающим — хотя, конечно, вы не должны любите его / ее отталкивающие черты, какими бы они ни были).

12.Это на основе тщательного анализ этого четвертого случая, когда Кант впервые приходит к первой формулировке категорического императива : «Я никогда не должен действовать иначе, чем чтобы Я также мог бы пожелать, чтобы моя максима стала универсальным законом ».

13. Обратите внимание на важную кантианскую различие между максимой и практическим законом: максима является субъективным принцип моего действия, прописывая что мне делать ; практичный Закон — это объективный принцип воли, предписывающий, каким должен быть . сделано .Категорический императив — это повеление, предписывающее максиму вашего действия должно быть таким, чтобы, когда вы хотите действовать в соответствии с ним, вы также должны иметь возможность желать, чтобы это был универсальный практический закон. Любая максима, и соответственно, любой практический закон, не отвечающий этому формальному критерию, считается морально недействительный. (См. Довольно четкое применение Кантом принципа как такового критерий к случаю лежания на п. 15, в # 403.) Мы увидим более ясно как это должно работать в связи со вторым разделом.

14. Кант приходит к этой формулировке. из трех утверждений, которые он установил на основании четвертого случая: (а) действие должно быть совершено из долга, чтобы иметь моральную ценность; (б) действие Выполненное из долга имеет свою моральную ценность не из-за цели, которую необходимо достичь им, но из максимы, согласно которой определяется действие; (c) долг является необходимостью действия, совершенного из уважения к закону. Причина для (а) ясно из противопоставления третьего и четвертого случая.Причина для (б) также ясно, если учесть, что цель, которую должно быть достигнуто действием, есть внешнее по отношению к самому волевому акту, и Кант ищет принцип самоопределение доброй воли независимо от чего-либо постороннего для него: отсюда единственное, что остается учесть при самоопределении воля — принцип любого самого акта самоопределения, то есть Максим, определяющий действие. Но из этого следует (c), потому что долг из которых должно быть совершено действие, чтобы иметь моральную ценность в соответствии с (а) должен быть именно тот объективный закон, согласно которому максима действия должен соответствовать своей моральной ценности согласно пункту (b).

15. В общем, главный результат первая часть состоит в том, что высший принцип морали Канта был ищущий — это формальный, универсальный, необходимый, априорный принцип самоопределение абсолютно доброй воли, и этот принцип должен быть категорический императив, сформулированный выше.

16. Вторая секция будет иметь задача установления общих условий возможности категорических императив, на основе которого Кант сможет обеспечить несколько различных, но эквивалентных формулировок принципа.

17. Для этого Кант сначала решает вопрос о том, есть ли абсолютная добрая воля, которую он искал в первом разделе когда-либо приводятся примеры. Хотя наши открытые действия могут быть благотворные и в целом хорошие по своему результату, мы, возможно, никогда не узнаем, мотивация была абсолютно чистой: «если мы более внимательно посмотрим на наше планирование и стремясь, мы везде натыкаемся на дорогое «я» ». Итак, несмотря на то, что наш открытый действия, по всей видимости, могут быть хорошими, если их решимость не препятствует из чистый желание хотеть делать то, что правильно делать (что должно быть сделано, т.д., что мы обязаны делать в данной ситуации), тогда, несмотря на все видимости (включая самообман), наши действия не действительно хорошо.

18. Тем не менее, Кант утверждает, что несмотря на непостижимость наших истинных мотивов и, следовательно, истинной ценности наших действия, у нас нет возможности понять моральную ценность как таковую в любом возможна эмпирическая ситуация, если мы не проясним ее принцип a priori , как идеал, который по самой своей природе наполняет нас трепетом, будь он когда-либо эмпирически реализовано или нет: «За чистую концепцию долга, не смешанную ни с какими иностранное дополнение эмпирических достопримечательностей и, одним словом, концепция моральный закон воздействует на человеческое сердце только посредством разума (который сначала осознает, что это само по себе может быть практичным), влияние намного более мощные, чем все другие пружины *, которые могут быть получены из области опыта, которая, осознавая свою ценность, презирает последние и могут постепенно стать их хозяином; тогда как смешанная этика, составлен частично из мотивов, проистекающих из чувств и наклонностей, а частично также концепций разума, должны заставлять разум колебаться между мотивами, которые нельзя подчинять никаким принципам, которые приводят к добру только по чистой случайности а очень часто и ко злу.» [п. 22, №411]

19. Итак [на стр. 23 в последнем абзаце] Кант намеревается предоставить нам чисто метафизическое исследование высший принцип, из самых общих условий такой принцип должен соответствовать.

20. Во-первых, поскольку такой принцип должен быть принципом самоопределения воли, а воля — ничто но разум в его практическом применении высшим принципом должен быть формальная предпосылка всякой практической необходимости, определяемой разумом как что-то хорошее.

21. Теперь, если причина в полном порядке над волей, то Кант говорит, что мы имеем дело со святой волей , т.е. который никогда не отклоняется от самоопределения разума под влиянием некоторая внешняя склонность. Для такой воли мораль не является проблемой: она всегда делает то, что должно быть, откуда в этом случае то, что должно быть сделано, и то, что агент сделает , просто совпадает. Следовательно, в случае святой воли нет места императиву, предписывающему объективный закон принуждение к субъективному определению воли, к субъективному определение уже существует, поскольку закон действия определяется чистым только доброта.

22. С другой стороны, в случае несовершенная воля (как человеческая воля), которая не определяется разумом признание того, что хорошо само по себе, но также и различными наклонностями и соображения благоразумия (в смысле простой рациональности цели), есть всегда есть расхождение между объективным законом и субъективным определением воли. Следовательно, в этом случае необходим императив, командуя соответствием двух.

23.Теперь все императивы либо гипотетический или категоричный. Всякий раз, когда какой-либо императив обусловлен конец действия, предписанного императивом, императив является гипотетическим («Если ты хочешь этого добиться, ты должен это сделать».) Категорический императив, с другой стороны, безусловный.

24. Но тогда, поскольку высший принцип морали должен быть императивом безусловного самоопределение абсолютно доброй воли, оно может иметь только форму категорический императив.

25. Кант старается различать первый вид императивов со стороны второго. Для этого он выделяет три типа императивов, первые два из которых являются гипотетическими и только третий категоричен. Первый , он различает правил мастерства («если хочешь хорошую работу, ты должен получить диплом »), поскольку практические правила необходимо следовать для достижения определенных целей. Второй , он отличает советов благоразумия , которые являются общими предписаниями для достижения счастье («если хочешь быть счастливым, надо устроиться на хорошую работу»).В-третьих, он различает законов морали , которые являются абсолютными, безусловными заповеди нравственного поведения (например, такими законами являются Десять заповедей).

26. Именно здесь Кант вводит идею о том, что возможность категорического императива проблематичен, поэтому его возможность требует особого объяснения, что Кант называет трансцендентальной дедукцией.

27. Проблемный характер категорический императив становится ясным, если противопоставлять его беспроблемному характер гипотетических императивов.Возможность гипотетического императив не вызывает проблем, потому что он основан на аналитическом предположении: «Кто хочет цели, тот должен хотеть средств».

28. С другой стороны, возможность категорического императива не может основываться на этом аналитическом предложении, поскольку он совершенно безоговорочно. Кроме того, поскольку это синтетическое утверждение a priori , его возможность должна быть угадана только по его содержанию, но без допущения что его предикат может быть проанализирован по его предмету.

29. Следовательно, с каких либо категоричных повелительные приказы — это просто безусловное соответствие максиме своего действие с универсальным практическим законом, только один высший категорический императив возможно, а именно тот, который управляет этим соответствием вообще, при любых возможных обстоятельствах, в отношении любого практического закона. Следовательно возникает формула универсального закона : «Действуйте только в соответствии с этой максимой. посредством чего вы можете в то же время пожелать, чтобы он стал универсальным законом ».

30. Но там только один категорический императив по-прежнему допускает несколько логически эквивалентных формулировок того же самого, что облегчает его применение при оценке моральной ценности одной из максим.

31. В частности, сразу очевидно, что поскольку любой универсальный закон, поскольку он определяет законы причинности это закон природы, а категорический императив — это закон, определяющий причинность свободы воли, она также может быть выражена формулой закона природы : «Действуйте так, как если бы максима вашего действия должна была стать будет универсальный закон природы ».

32. Используя эти две формулировки, Кант может показать, как категорический императив может работать при оценке обоснованности несколько максим в отношении различных видов обязанностей. Чтобы обеспечить систематическое разделение обязанностей, Кант различает обязанности перед собой и обязанности другим, которые могут быть как совершенными, так и несовершенными обязанностями, что дает четырехкратную разделение всех обязанностей.

33. Четыре случая, которые рассматривает Кант. на стр. 30-32 (## 422-424) приведены примеры 1) безупречного долга перед собой, 2) совершенный долг перед другими, 3) несовершенный долг перед самим собой и 4) несовершенный долг перед другие соответственно.

34. Важное различие между совершенные и несовершенные обязанности — это то, что максимы противоречат безупречному долгу всегда были бы самопротиворечивыми, если бы они были универсализированы (вы не можете хотят лгать и в то же время хотят, чтобы все всегда лгали, ибо когда вы хотите солгать, вы также хотите, чтобы вашей лжи доверяли другие, которые не могло бы быть, если бы всеобщая ложь была законом), тогда как максимы идти против несовершенного долга, возможно, всегда желательно, но они могли не поддерживаться как универсальный закон природы (вы можете постоянно желать, чтобы никто и никогда никому не поможет, но если бы это был закон природы, вы бы скоро окажетесь в ситуации, в которой вам понадобится помощь других и тогда вы наверняка захотите противоположного этому закону).

35. С этого момента Канта соображения становятся еще более абстрактными и все более метафизическими, но суть его идей относительно проста: мы можем найти другие эквиваленты формулировки категорического императива, если рассматривать его как безусловный формальный закон нравственного поведения любого разумного существа. Это так, вполне естественно можно прийти к формуле самой цели : «Действуй таким образом, что вы относитесь к человечеству, будь то лично или в личность другого, всегда в одно и то же время как цель и никогда просто как средства».Причину такой формулировки можно найти в идее Канта о том, что только безоговорочно добрым концом должен быть человек, ибо все остальное имеет только условная стоимость, будучи просто ценностью как средство. Безусловный категорический императив, поэтому предписывает соответствие максимы с универсальным законом о целях рациональных действий в целом должны принимать эту форму, обозначая лиц в целом как тех, кто кончает как таковой это никогда не бывает просто средством.Практическая интерпретация этого формального принцип ясен из обсуждения Кантом четырех случаев выполнения обязанности эта формулировка.

36. Как утверждает Кант, «этот принцип человечность является высшим ограничивающим условием свободы действий каждого человека », то есть это абсолютный закон, который никакое человеческое действие никогда не может нарушать. Но такой закон не навязывается извне и не может быть навязанным воле, которая по сути свободна.Следовательно, если это абсолютный закон свободного действия воли, то он должен быть наложен на воля сама по себе, то есть воля не только предмет, но и законодатель этого закона. Отсюда возникает формула автономии воля : воля каждого разумного существа — это воля, которая узаконивает [ее собственный] универсальный закон.

37. Но тогда, поскольку законодатель владыка королевства, свободная воля разумного существа должна быть рассматривается в своей законодательной роли как монарх в царстве целей, что находится в царстве других разумных существ, поскольку каждое из них подчиняется те же универсальные законы, также изданные сами по себе.Следовательно, «рациональный бытие принадлежит к царству целей как член, когда он издает в нем законы универсальные законы, но при этом сам подчиняется этим законам. Он принадлежит к этому как суверен, будучи законодателем, он сам не подчиняется чужой воле ». И это последняя формула, формула царства концов .

38. В остальном второй раздел Кант устанавливает, что самый фундаментальный принцип морали — это автономия воли, потому что только в этой автономии [обратите внимание, что буквальное значение оригинальной греческой фразы будет примерно таким: «Самозаконность»], что свобода воли может быть реализована.Напротив, любое действие, реализующее любую форму гетерономии [«иноправности»] ему извне навязывается воля, и тем самым он ограничивает его свободу.

39. Но тогда из этого следует первый фундаментальный тезис третьего раздела: поскольку автономия воля есть не что иное, как ее свобода, и автономия воли в то же время раз воля подчиняется моральному закону, никакая воля не может быть свободной, аморально, свобода возможна только с моралью, и наоборот , нравственность возможна только со свободой.

40. Хорошо. Но действительно ли мы свободны? А также даже если да, есть ли в нас необходимость быть нравственными? Не могли бы мы просто свободно выбросить мораль? А если не можем, то как такое ?

41. Хотя Кант не совсем четко сформулируйте эти вопросы, это те вопросы, к которым третий раздел дает систематический ответ. На первый вопрос ответ Канта в том, что мы не знаем и не можем знать в метафизическом смысле действительно ли мы свободные агенты.Этот отрицательный результат, однако, мы положительно знать из критической философии Канта (см. другое резюме имея дело с теоретической философией Канта).

42. На второй и третий вопросы. ответ уже подразумевается в необходимости принципа автономии любое разумное существо. Поскольку свобода разумного существа состоит в его самозаконодательство, а самозаконодательство воли есть не что иное, как реализация высшего закона нравственности, нельзя отбросить мораль без свободы.

43. Но это также ключ к разгадке ответ на последний вопрос: как может быть закон автономия, как может быть практически необходим категорический императив?

44. Ответ — нет рационального существо может мыслить себя иначе, как свободное. Конечно, неидеально рациональное существо, такое как человек, может не знать с уверенностью, что он свободен. Но он знает, что не мог вообразить себя самим собой, если бы он не считал себя свободным.Следовательно, чтобы человек проиграл мораль заключалась бы в том, чтобы потерять себя, что невозможно, пока он остается человеком.

45. Остается только один вопрос: это: как возможен категорический императив ?

46. Ответ Канта взят из его критическая философия. Человек должен думать о себе как о гражданине двух миров: в своем теоретическом отношении, как познающий эмпирический мир, он является частью этого мира и подчиняется его гетерономной причинности; но в его практическое отношение, как агент, действующий автономно, не подвергаясь гетерономные законы природы, он считает себя частью понятного мира в котором законы причинности являются законами автономного действия, законами свобода, а значит, и нравственность.