Uzemnění – co to je jednoduchými slovy a k čemu to je, jak to funguje | EZETEK
Lidské tělo je dobrým vodičem elektrického proudu. Nejvyšší míry elektrické vodivosti mají svaly a podkožní tuková tkáň, tedy přesně ta místa, která jako první přicházejí do kontaktu s vnějším zdrojem proudu, ať už je to holý drát nebo vadný elektrický spotřebič.
Proud se do těla dostává přes póry a kanály potních žláz, takže je zřejmé, že suchá kůže má vyšší odpor než mokrá kůže. Při kontaktu s napětím 220 V je tedy hodnota proudu působícího na mokrou pokožku asi 220 mA. Při takovém úrazu elektrickým proudem nastane smrt okamžitě, protože indikátor 15 mA je považován za nebezpečný pro tělo a 100 mA je považováno za smrtelně nebezpečné.
To dokazuje potřebu vyvinout opatření, která zabrání náhodnému úrazu elektrickým proudem ve všech oblastech lidské činnosti, jak v práci, tak doma. Jedním z těchto opatření je instalace uzemňovacích zařízení (GD).
Co je uzemnění
Zjednodušeně řečeno jde o ochranný systém, který zabraňuje úrazu elektrickým proudem při dotyku kovových částí zařízení pod napětím. Celá konstrukce se skládá z následujících částí:
- Kovový obrys
- Uzemňovací autobus
- Vedení zemnícího vodiče
Obvod se skládá ze 4-6 kolíků (elektrod) zaražených do země a vzájemně spojených kovovými proužky. Požadovaná hloubka uzemňovacího zařízení je 2,5-3 metry, to znamená pod úrovní zamrznutí půdy. To je nutné, aby i v zimě měl obvod přístup k vlhkosti, která vede proud.
Na vrcholu jedné svislé elektrody je „kontaktní zóna“ (nejčastěji ve formě šroubu se závitem), ze které začíná měděná sběrnice, která vede ke speciálnímu pásku v rozvodném panelu.
Z hlavní zemnící sběrnice se zase měděné vodiče rozcházejí do spotřebitelských zásuvek. Tyto vodiče jsou ve skutečnosti zodpovědné za připojení uzemnění – například v moderních domech se kabeláž z panelu provádí třížilovým kabelem, kde je jedno z jader – žlutozelené barvy – odkloněno “ podzemí“.

Obrázek 1. Uzemňovací zařízení. a) – uzemnění vedení; b) – zemní smyčka
Požadavky na uzemnění
Zajištění bezpečnosti spotřebitele při práci s elektrickými zařízeními je prioritním úkolem výrobců a provozovatelů elektroinstalací, proto v této oblasti platí řada pravidel a předpisů. Všimněme si těch hlavních:
- Vše, co má kovové tělo, musí být uzemněno: kotle, stroje, čerpadla, nářadí, zařízení;
- Piny a spoje obvodu musí být antikorozní a odolné proti opotřebení, což je zajištěno správnou volbou materiálu a průměru – na ty se často používá například nerezová ocel o průřezu minimálně 90 metrů čtverečních účely. mm;
- Zemnící elektrody musí být vždy umístěny ve vlhké půdě – k tomu je třeba vzít v úvahu geografické, klimatické a geologické vlastnosti regionu a zvolit správnou hloubku pro umístění kovových elektrod.
Proč je člověk zasažen elektrickým proudem?
- V domácím elektrickém spotřebiči instalovaném bez uzemnění (například v pračce) byla narušena integrita elektroinstalace. Důvody mohou být jakékoli – přirozené opotřebení, mechanické poškození, škůdci hmyzu nebo hlodavci.
- V důsledku toho se na těle jednotky hromadí elektrický výboj.
- Osoba se dotkne zařízení a dostane elektrický šok.
Je důležité pochopit, že proud prochází uzavřeným okruhem, kde lidské tělo funguje jako jeden z článků. Kdybychom, řekněme, létali vzduchem, pak by nám úrazy elektrickým proudem prakticky nehrozily – podívejte se na ptáky za oknem: klidně sedí na drátech vysokého napětí a neuvědomují si smrtelné nebezpečí.
Na rozdíl od ptáků však chodíme po zemi, což je zase považováno za ideální bod s nulovým potenciálem. Ukazuje se, že lidské tělo funguje jako vodič, kterým se elektrický proud z vadného elektrického spotřebiče nebo holého drátu řítí k zemi, aby vyrovnal počet nabitých částic v těchto dvou bodech, jak to vyžadují přírodní zákony.
Jak funguje uzemnění?
Proud jde cestou nejmenšího odporu. Tento jednoduchý princip je základem toho, jak funguje uzemnění: naše kůže má vyšší odpor než kovový drát, takže když se dotkneme živého povrchu, proud okamžitě jde do země, aniž by člověku způsobil újmu. To je hlavní věc, kterou musíte pochopit o fungování paměti.
Existuje ještě jeden faktor, který zajišťuje fungování uzemnění – nekonečně velká „část“ půdy. Vraťme se k fyzice: proud, který jde do vlhké půdy, spustí řetězovou reakci iontů, které přenášejí energii dál a dál, téměř do nekonečna. Čím více elektricky nabitých částic (iontů) je do procesu zapojeno, tím rychleji se přenáší energie, rozptyluje proud a tím efektivněji funguje uzemnění. Dodejme, že důležitou roli zde hraje i dostatečný průměr kovových elektrod zařazených do obvodu zemnícího zařízení.
Uzemnění a uzemnění – jaký je rozdíl?
Kromě instalace nabíječky existuje ještě jedna metoda, která chrání člověka před úrazem elektrickým proudem z chybné elektroinstalace. Toto je uzemnění (jiný název: uzemnění na nulu). Jeho podstatou je, že při poruše dojde ke zkratu, který vede k vypnutí jističe. Technicky je to realizováno takto: skříň elektroinstalace je připojena k neutrálu zdroje energie, tedy k uzemněnému bodu transformátoru.
Jednoduše řečeno, rozdíl mezi uzemněním a uzemněním je v tom, že v prvním případě je napájecí obvod vypnut kvůli překročení aktuálního nastavení stroje a ve druhém je nebezpečný proud poslán do země a „šíří se “ ve vlhkém prostředí.
Ve vícebytových výškových budovách je technicky obtížné uzemnit elektrické spotřebiče, proto se zde nejčastěji používá uzemnění (spolu s RCD). V soukromých domech je naopak nejvhodnější vytvořit uzemňovací systém.
K čemu se používají RCD a difavtomaty?
Provoz uzemňovacích zařízení není možný bez dalších zařízení. Mezi hlavní patří proudové chrániče (RCD) a diferenciální jističe. Navzdory vnější podobnosti se používají pro různé úkoly:
- RCD se vypne, když se v síti objeví tzv. svodový proud, který může vést na jedné straně k požáru (při poškození elektrického vedení se izolace začne velmi zahřívat) a na straně druhé. , k úrazu elektrickým proudem, pokud se osoba dotkne vadného zařízení. RCD vždy pracuje „ve spojení“ s konvenčním strojem.
- Diferenciální jistič kombinuje funkce proudového chrániče a jističe, to znamená, že chrání systém elektrického vedení před přetížením a zkratem a člověka před úrazem elektrickým proudem.
Uzemnění je tedy kovový drát, který jde do půdy a je navržen tak, aby „proudil“ proud do země, když dojde k poruše v systému napájení.
Uzemnění v zásuvce je bezpečnostní systém, který zabraňuje úrazu uživatele elektrickým proudem. Jistě každý slyšel, že uzemnění je nutností. Mnozí ale také chápou, že ho doma nemají. Je možné tento problém vyřešit koupí zásuvky s uzemněním, nebo je třeba se uchýlit k závažnějším opatřením? V tomto článku se budeme zabývat tím, jak uzemnit zásuvku v domě nebo bytě, jak zjistit, že je to nutné, v jakých případech je to nutné a jaké hrozby může absence takové ochrany přinést.
Co je uzemnění zásuvky a jak funguje
Uzemnění je nezbytné pro vedení nebezpečné elektřiny ze zařízení do země, a to tak, aby se vyhnula osobě. Abyste pochopili, jak funguje uzemnění zásuvky, měli byste se obrátit na fyziku. Elektřina vzniká, když existuje potenciální rozdíl – nízký a vysoký. Proud teče od vysokého k nízkému potenciálu. V případě zásuvky – od fáze k nule.

Pokud z nějakého důvodu (například kvůli poruše) kovové tělo domácího spotřebiče dostane vysoký elektrický potenciál, tj. přijde do kontaktu s fázovým kontaktem, pak si může veškerý tento náboj vzít na sebe osoba s nízkým elektrickým potenciálem. Elektřina, která prochází tělem uživatele, poškodí jeho zdraví.
Aby se tomu zabránilo, používá se uzemňovací vodič a uzemněné zásuvky. Tento třetí vodič odvádí proud do země, která má také nízký nulový potenciál. Protože elektřina vždy protéká nejmenším odporem (odpor osoby je asi 1000 Ohmů a uzemňovací obvod nemá více než 10 Ohmů), nedotýká se osoby a prochází vodičem do země.

Typ: elektrický | Instalace: vestavný | Kolekce: Asfora | Vlastnosti modelu: s krytem, s uzemněním | Balení produktu: smontovaný výrobek | Třída ochrany proti prachu a vlhkosti: IP20 | Maximální zatěžovací výkon, W: 3680
Jak zjistit, zda je zásuvka uzemněná
Existují dva způsoby, jak zjistit, zda jsou zásuvky uzemněné, či nikoli. První je vizuální. Stačí se podívat na elektrickou zásuvku – zásuvky bez uzemnění mají pouze dva kontakty, ke kterým je připojena zástrčka elektrického spotřebiče. Pokud se použijí zásuvky s uzemněním, budou mít tři kontakty (nebo spíše čtyři, ale další dva jsou vzájemně propojeny, takže můžete předpokládat, že jich jsou tři). Kromě dvou, ke kterým je připojena zástrčka, jsou zde ještě dva kombinované kontakty, umístěné kolmo k prvnímu. Jsou otevřené, nikoli ve vybrání. Toto je uzemnění.

Zemnící vodič, jak je uvedeno výše, je nulový, tj. nemá žádný potenciál ani náboj. Proto jeho kontakty a vodič nejsou izolované. I v zásuvkách s kryty, kde fáze a nula mají dodatečnou izolaci, zůstává zem otevřená.
Přítomnost takové zásuvky však neposkytuje 100% záruku. Koneckonců, nic nebránilo elektrikáři v instalaci zásuvky s uzemněním na tomto místě a jednoduše nepřipojení zemnícího vodiče. Abyste tedy přesněji určili přítomnost uzemnění zásuvky, musíte ji rozebrat a zjistit, kolik vodičů je k ní připojeno.

Typ: elektrický | Instalace: vestavěný | Kolekce: Sedna | Vlastnosti modelu: se závěsy, s uzemněním | Balení produktu: smontovaný výrobek | Třída ochrany proti prachu a vlhkosti: IP20 | Maximální zatěžovací výkon, W: 3680
Před demontáží zásuvky je nutné ji odpojit od napětí pomocí panelu. A pokud s tím nemáte zkušenosti, pozvěte si na tento úkol odborníka. Po odpojení napájení je třeba sejmout přední kryt zásuvky odšroubováním jednoho nebo dvou šroubů pomocí šroubováku. Poté je třeba povolit šrouby, které drží zásuvku ve výklenku, a vyjmout ji. Pokud je zásuvka na omítku, stačí jednoduše sejmout horní kryt, protože je instalována na povrchu zdi. Tímto způsobem můžete odhadnout, kolik vodičů je k ní připojeno. Pokud jsou dva, není uzemnění, pokud tři, je. Třetí vodič bude s největší pravděpodobností bez izolace a to je normální.

Ale ani přítomnost tohoto vodiče neposkytuje 100% záruku. Koneckonců, uzemnění na cestě k zemi může být někde přerušeno a pak se kontakt přeruší, ochrana nebude fungovat. Abyste si byli jisti, zda ochranné uzemnění funguje, budete si muset zakoupit speciální zařízení – tester uzemnění (nebo zavolat technika s takovým testerem). Připojuje se přímo k zásuvce pomocí běžné domácí zástrčky nebo sond. Záře indikátoru indikuje, že je uzemnění přítomno. Pokud máte čtyřnásobnou, trojitou nebo dvojitou zásuvku, je třeba zkontrolovat každou připojovací zásuvku. Před použitím tohoto zařízení si musíte prostudovat jeho návod, abyste indikaci správně interpretovali. Výhodou této metody je, že nebudete muset zásuvku rozebírat, vypínat elektřinu a výsledek bude zaručen.

Typ: multimediální | Instalace: vestavná | Kolekce: Unica New | Třída ochrany proti nárazu: IK04 | Výstupní rozhraní: USB | Balení produktu: mechanismus s překrytím | Třída ochrany proti prachu a vlhkosti: IP20
Jak uzemnit dům nebo byt
Uzemnění je nezbytné v každém domě a bytě, protože všude jsou domácí spotřebiče, které se mohou potenciálně rozbít a uživatele zasáhnout elektrickým proudem přes kovové pouzdro. Zvažme, jak můžete uspořádat uzemnění zásuvek ve vaší domácnosti, pokud jste si po otestování uvědomili, že neexistuje žádná ochrana.

Jak udělat uzemnění pro dům
Nejjednodušší je provést uzemnění v domě, protože je v těsné blízkosti země, na rozdíl od bytu ve vícepatrové budově. Nejlepší je navrhnout uzemňovací obvod ve fázi plánování zapojení, před jeho položením.
Pro provedení uzemnění v domě je třeba do země na dvoře zapustit tři kovové tyče o délce 2 m. Měly by být od sebe vzdáleny 1–3 m. Každá z tyčí by měla být vzájemně spojena pro dobrý elektrický kontakt. K tomu lze použít elektrické svařování nebo šrouby. Z této konstrukce je pak do domu veden uzemňovací vodič, který pak prochází drážkami všemi místnostmi a je připojen k odpovídajícímu kontaktu zásuvky.

Pokud je elektrické zařízení v domě již instalováno, pak pro uzemnění budete muset rozvody otevřít a přidat třetí vodič a poté je znovu uzavřít. Vzhledem ke složitosti této metody se doporučuje tuto ochranu zorganizovat před položením kabeláže.
Pokud v domě není uzemnění, není možné rozvody otevřít, pak můžete třetí vodič přivést samostatně pouze k těm zásuvkám, které napájejí potenciálně nebezpečná zařízení. U vestavěných zásuvek to nebude možné – nelze k nim přivést vodič zvenčí, ale pouze z výklenku ve zdi. Proto před uzemněním jedné zásuvky budete muset vestavěné zásuvky vyměnit za povrchové.
A budete se také muset postarat o maskování zemnícího vodiče v místnosti, například v kabelovém kanálu, aby nenarušil interiér. Ale v každém případě to bude jednodušší než měnit kabeláž, zvláště pokud již byly opravy provedeny.
Jak provést uzemnění v bytovém domě
Pokud zjistíte, že v bytovém rozvodu je třetí uzemňovací vodič, pak lze zásuvky, které nejsou uzemněny, jednoduše demontovat. Mohou být použity, ale nebudou plnit ochrannou funkci. V tomto případě správná volba zásuvky zahrnuje použití modelu s uzemněním, se standardním připojením – pak je třetí vodič připojen k odpovídajícímu kontaktu. Pokud třetí vodič není, pak je vše trochu složitější. Můžete jít dvěma způsoby:
- Uzemnění můžete uspořádat jako v domě (zapíchnout tři kolíky do země a připojit je k zásuvce pomocí drátu). Problém je však v tom, že pokud je patro vysoké, budete potřebovat dlouhý drát, který si také musíte ujasnit, jak vést. Zemnící drát v bytovém domě lze položit podél kabelového kanálu ve vchodu (to zvládne pouze profesionální elektrikář). Zásuvky můžete instalovat na DIN lištu v bytovém rozvaděči, pokud je tato možnost vhodná pro daný způsob provozu. Pokud je patro 1-3, můžete drát vést z pouliční zdi ven a připojit ho k zemi. Před uzemněním zásuvky v bytě se možná budete muset dohodnout s orgánem, který řídí bydlení. A opět – rozvody v bytě jsou obvykle již položeny, takže bude možné vést třetí drát pouze k některým zásuvkám přímo podél povrchu zdi nebo rozvody předělat.

- Druhá metoda se častěji používá v bytech – jedná se o proudový chránič (RCD). Jedná se o spínací zařízení, které v případě úniku proudu skrz pouzdro odpojí napájení zátěže a zabrání tak úrazu uživatele elektrickým proudem. V tomto případě se použijí pouze dva vodiče, takže postačí zásuvka bez uzemnění. Můžete také použít dvojité nebo trojité zásuvky. Proudový chránič není nijak spojen se zemí a není alternativou k uzemnění. Jedná se pouze o další způsob ochrany.

Typ: elektrický | Instalace: povrchová montáž | Kolekce: Hermetika | Vlastnosti modelu: vodotěsná zásuvka, s krytem, zásuvka do koupelny, s uzemněním | Konfigurace produktu: smontovaný produkt | Třída ochrany proti prachu a vlhkosti: IP54
Typy uzemňovacích systémů
V soukromých domech a bytech se používají tři typy uzemňovacích systémů. A při navrhování uzemnění je také vhodné jim porozumět. Typy jsou označeny dvěma písmeny: první je typ uzemnění elektrárny, druhé je uzemnění spotřebitele. Lze použít následující písmena: T – zem (terre), N – nula (neuter), I – izolovaný (isole), C – kombinovaný (combined) a S – samostatný (separated).

První systém TN – všichni spotřebiče jsou připojeni ke společné nule v elektrárně. Ochrana a nula jsou připojeny přes pevně uzemněný nulový vodič stanice. Tento systém má tři typy:
- TN-C – elektřina se přenáší třemi fázemi a jednou nulou, která zároveň slouží jako ochrana; pokud se spálí, hrozí riziko vzniku bludných proudů na tělech zařízení;
- TN-S – nula a ochrana jsou oddělené, takže existuje pět vodičů, což eliminuje úraz elektrickým proudem přes tělo zařízení, ale kvůli použití dalšího vodiče se systém prodražuje;
- TN-CS – tři fáze a jeden vodič (PEN), což je nula a ochrana. U vstupu do domu je rozdělen na samostatné nulové (N) a ochranné (PE) vodiče – bezpečný a levný systém.
Druhý systém TT vyžaduje dvojité uzemnění. Jedno se provádí u elektrárny, druhé u spotřebitele. Častěji se používá v soukromých domech. A třetí systém IT – u elektrárny není uzemnění a musí být u spotřebitele.

Typ: elektrický | Instalace: vestavný | Kolekce: Valena Life | Vlastnosti modelu: zásuvka odolná proti vlhkosti, s krytem, se závěsy, koupelnová zásuvka, s uzemněním | Balení produktu: mechanismus s krycí deskou | Třída ochrany proti prachu a vlhkosti: IP44
Při použití kteréhokoli z těchto uzemňovacích systémů lze použít jakékoli zásuvky – běžné, s uzávěry, zásuvky odolné proti vlhkosti atd.
Která zařízení je třeba připojit přes uzemněné zásuvky
Všechna elektrická zařízení napájená stejnosměrným napětím 40 V nebo střídavým napětím 110 V musí být uzemněna. V podmínkách, kdy v domácí elektroinstalaci není zemnící vodič a k zemi jsou připojeny pouze některé zásuvky, je však nutné zvolit priority.
V první řadě by zařízení s kovovým pouzdrem, jako jsou pračky, ledničky, ohřívače vody, elektrické kotle, měla být připojena k uzemněným zásuvkám. Zvláštní pozornost je třeba věnovat zařízením pro vytápění a úpravu vody (kotle a bojlery). Poruchy, které se v nich vyskytnou a vedou k výskytu elektrických potenciálů na pouzdře, mohou vést k poškození nejen těch uživatelů, kteří se samotného zařízení dotknou, ale i všech ostatních, kteří používají přívod vody a topení v celém domě. V bytovém domě se to týká i sousedů na stoupačce. Děje se to proto, že se bludné proudy šíří kovovými trubkami a vodou.

Při použití koupelnové zásuvky by měla být tato zásuvka také uzemněna bez ohledu na to, jaké zařízení do ní bude zapojeno. Vlhké prostředí podporuje šíření elektřiny i bez kovových částí a zvyšuje pravděpodobnost poruch. Pro ochranu se také používají koupelnové zásuvky s krytem, aby se zabránilo postříkání.
Pro popsané zařízení je povinná uzemňovací sběrnice. Měli byste se však snažit zajistit, aby všechny zásuvky v domě byly uzemněny.