Ако попитаме един обикновен, умерено запознат с тематиката човек дали домът му е заземен, той най-вероятно ще отговори положително. Но ако задълбаем по теми като същността на процеса и защо е необходимо да се прави, едва ли ще получим много подробна информация. Ние от екипа на ELX обаче се нагърбваме с отговорната задача да представим едно кратко резюме по темата.

Заземяването всъщност е доста обширно понятие, като съществуват различни стандарти за изграждане и типове инсталации, регламентирани в законови разпоредби. Но нека побързаме да ви успокоим - няма да се затъваме в необятните дълбини на наредбите за проектиране системи ниско напрежение или мълниезащита. 

Целта ни е единствено и само да дадем систематизирана информация за важността и ключовите му функции, които го правят неизменна част от всяка съвременна електрическа инсталация. Без неговото успешно прилагане безопасността на хората, стопанските животни и домашното оборудване би била изложена на сериозен ежедневен риск от токови явления с високи стойности, които могат да имат дори фатални последици.

Какво представлява заземяването?

Земята играе неоспоримо огромна за нас, човеците, роля по безброй причини, които дори не можем да имаме претенциите да изброим. Но едва ли първосигнално би ни хрумнало, че и тя е и основен компонент в защитата на едно домакинство или предприятие от късо съединение или друг остатъчен ток. Да, всички знаем, че дефектнотоковите защити, разположени в апартаментните табла, предпазват от физически увреждания, причинени от ток, но има ли и друг начин?

Земната повърхност с нейния нулев електрически потенциал осигурява проста, но в същото време безценна възможност за оттичане на излишния енергиен заряд, който при обикновени условия лесно би могъл да причини физически увреждания на човек или да повреди безвъзвратно домашното ни оборудване.

Само по себе си заземяването е процес на оттичане на електрически заряд към нулево заредената земна повърхност с помощта на проводник с ниско съпротивление и заземител. Осъществява се чрез свързване на частта от електрическата система, през която не протича ток, или нулата към земята. 

Процедурата гарантира, че металните части от електроинсталацията, които в естественото си работно състояние не са носители на напрежение, ще бъдат надеждно свързани към земната повърхност чрез специализирани съоръжения. Така конструираната инсталация осигурява лесен път с ниско съпротивление на тока, който заема мястото на човешкото тяло, което също има свойството да провежда електричество.

Кои са стандартните елементи на заземителната система?

Основните компоненти са следните: 

  • Заземителен проводник;
  • Заземително съоръжение;
  • Съединители и специализирани клеми;
  • Почвени добавки.

Проводникът може да е просто устроен като меден кабел или сложно, комплексно устройство. Колкото по-голямо е сечението му, толкова по-добре, защото по този начин ще успее да отведе по-енергийно наситен заряд към земята, без да се стопи. Основната му функция е да осъществява връзка между заземителите и домашната или офисна инсталация.

Вторият компонент на системите обикновено е метален кол, към които може да се монтира и плоча, която да стабилизира съоръжението и да увеличи контактната площ между тях и земята. Съществуват и така наречените естествени варианти на тези уреди, в ролята на които влизат например някои водопроводни тръби, релси или водостоци, но те далеч не са толкова сигурни и безопасни.

Ако не разполагате с много средства, за първоначален вариант може да изберете поцинкован стоманен прът, но имайте предвид, че експлоатационният му живот би бил много кратък. Медното покритие обаче е далеч по-надеждно, като осигурява и по-високо равнище на защита от корозия и устойчивост на външно механично въздействие.

Допълнителни съставни елементи на система са различните съединители и клеми, които свързват отделните компоненти, както и разнообразието от консистенции, които могат да се добавят за оптимизация почвения състав, като го направят по-проводим.

Кои фактори влияят върху заземяването? 

Основната функция на явлението се базира на осигуряването на лесен път с минимално съпротивление за електрическия ток, което го прави ключов за веригата параметър. Стойността на тази величина е равна на сумата от съпротивлението на системата за заземяване и почвената повърхност. 

Специфичното съпротивление на конкретната почва варира, зависейки от фактори като химичния ѝ състав, както и слоя, в който ще се констуира съоръжението. В идеалния случай съпротивлението би било равно на нула, но в реалността постигане на тази стойност е невъзможно. По тази причина домакинските уреди биват проектирани за работа към конкретна, предварително зададена съпротивителна стойност, която трябва да се взема под внимание при изграждане на инсталация. 

Друг фактор, който допринася за подобрената ефективност на инсталацията, е площта на заземителя, определяща размера на електрическия контакт на устройството със земята. Колкото по-голяма е повърхността, при която елементите се запазват в досег един с друг, толкова повече ток ще бъде успешно насочен към почвата.

Не на последно място, компонентите трябва да бъдат правилно позиционирани. Ако човек попадне под въздействието на силно електрическо поле от неизправна изолация, би бил изложен на най-голяма опасност, ако се намира непосредствено до повредения уред и в същото време далеч от заземителния проводник, който отнема заряда. Следователно, разположението на инсталацията трябва да е максимално близо до защитаваното съоръжение или до стените на помещението, в което се намира.

Защо е необходимо заземяването?

Заземяването е абсолютно незаменимо, защото ни предпазва от необратимите щети, които могат да предизвикат остатъчните токове във всяка една електрическа система. Те не са рядко явление - дори напротив, затова е важно да бъдем добре защитени и да вземем всички необходими предпазни мерки, за живеем спокойно и сигурно.

Ако още се чудите как една пералня може да ни причини такива главоболия, отговорът е прост. Както знаем, основна токова величина е напрежението, което се поражда от разликата в електрическите потенциални в различните части на веригата. Големината му в една средностатистическа електрическа система по нашите географски ширини би следвало да е около 220-230 волта. Земята, както вече споменахме, е нулево заредена, така че можем да приемем стойността 0 волта за ориентировъчна. 

Човешкото тяло пък е добър проводник на заредени частици, което го излага на риск, превръщайки го в естествена част от цялата верига.

Представете си следната ситуация. Ако поради захабена изолация или лошо окабеляване на пералнята човек се окаже в директен контакт с елемент, през който тече фазов ток 220 волта, и същевременно е стъпил на земята с потенциал нула, би се създала огромна разлика в началото и края на веригата. Базирайки се на изчислението, че променлив ток над 42 волта се счита за опасен, то последиците за организма, който играе ролята на пътека за електрическия заряд, неоспоримо биха били фатални. 

Чрез свързване на инсталацията към допълнителен нулев изход се дава алтернатива на заряда да протече не през човешкото тяло, както би станало в общия случай, а през конструкция със сходен потенциал, но с по-ниско съпротивление от това на организма. Именно тази характеристика я прави “предпочитана пътека” за преминаването на тока, която би извела по-големия дял от него към почвата, а не към човека.

Каква е връзката между заземяването и мълниезащитата?

Но как се справяме, ако става дума за още по-сериозен електрически заряд? Друга много важна функция на заземяването е да ни защити от огромното енергийно поле, който се съдържа в явления от случаен характер като мълниите. 

Типичното напрежение, което едно такова природно образувание носи, се равнява на впечатляващите 300 милиона волта, а големината на тока в него - на около 30 хиляди ампера. Разликата с референтните стойности, посочени като рискови за човешкия организъм, е плашеща, което обикновено налага и наличието на специална мълниезащитна система.

Инсталацията за защита от мълнии трябва да е особено добре заземена, за да транспортира ефективно целия мощен енергиен заряд към земята в случай на гръмотевичен удар. Този вариант е подходящ както за жилищни сгради като къщи, така и за селскостопанските постройки, които евентуално ги съпровождат.

Съществува известно противоречие по отношение на равнището на радиацията, което някои мълниезащитни метални елементи излъчват, но до ден-днешен това си остава един от най-сигурните начини за предпазване. 

Какво да запомним?

Заземяването е фундаментална част от устройството на съвременните битови инсталации, като осигурява на индивидите защита в случай на акумулиран остатъчен ток или поява на късо съединение. Принципите му са залегнали и в проектирането на мълниезащитни съоръжения, които пък ни предпазват от гръмотевици с огромен електрически интензитет. Нека да не го пренебрегваме, а напротив - да му обръщаме подобаващо внимание, защото това може да спаси живот.