Защитное заземление: защищает или убивает?

Заземление металлических корпусов различных электроприборов является распространенной мерой электробезопасности, более того, этого прямо требуют различные электротехнические стандарты.

Однако бездумное заземление «всего и вся» способно привести к казалось бы парадоксальной ситуации – возможности поражения током там, где без подобной „меры безопасности“ этого никогда бы не случилось. Как же такое возможно? А вот как…

Прежде всего, определимся с терминологией. Заземление – это преднамеренное соединение корпуса устройства с заземляющим проводником. А согласно определению заземляющего проводника из словаря определений ГОСТ, это «проводник, создающий проводящую цепь или часть проводящей цепи между данной точкой системы или установки, или оборудования и заземляющим электродом или заземлителем». Сопротивление цепи заземления при этом предполагается небольшим, по крайней мере, в системах с заземленной нейтралью (к каковым относятся практически все системы переменного тока до 1000 В).

Смысл заземления заключается в том, что при замыкании фазы на корпус, фактически происходит замыкание на землю, и по цепи заземления начинает протекать достаточно большой ток, который приводит к срабатыванию либо автоматов защиты от сверхтока, либо устройств защитного отключения (УЗО). Соответственно питание неисправного электроприбора отключается, чем достигается безопасность его использования. Например, при пробое на заземленный корпус стиральной машины, находящейся в ванной, она будет отключена в целях безопасности.

Однако здесь есть одно «но»: опасность поражения током при пробое на корпус возникает не всегда, а только в случаях возможности протекания тока через тело человека от предмета, находящегося под напряжением, к какому-либо проводящему предмету с потенциалом земли. Вот здесь-то и начинается самое интересное. Если „опасный предмет под напряжением“ стоит на изолирующем полу (например, на линолиуме) и не касается заземленных предметов, его можно касаться сколько угодно — ведь сидят же птицы на проводах ЛЭП, и ничего с ними не случается. Поэтому случайное прикосновение к оголенному проводу или другому предмету под напряжением обычно не приводит к электротравме до тех пор… пока поблизости не появится прибор, корпус которого заботливо подключен к зажиму заземления в целях „безопасности“. Теоретически, в подобных случаях могло бы помочь чувствительное УЗО, но только не на промышленных объектах с мощными электросетями. На подобных объектах устанавливаются защиты на основе тех или иных устройств фиксации замыканий на землю (earth indication relay), чувствительность которых слишком мала, чтобы обнаружить ток порядка 10 мА, протекающий через тело человека. Зато человек, к примеру, производящий электрические измерения, оказывается в окружении сплошь заземленных предметов, представляющих смертельную опасность.

Таким образом, заземленные корпуса различных приборов, невольно играют роль «второго полюса», который представляет практически такую же опасность, как и первый. Сомневаетесь? Тогда рекомендую пообщаться с инженерами, реально выполняющими всевозможные измерения. Знаете, что обычно делают с импортными осциллографами после их покупки? Первым делом… из штепсельных вилок выламывается заземляющий контакт, чтобы корпус осциллографа не был этим самым „вторым полюсом“. Кстати в старых советских осциллографах был гальванически развязанный источник питания, а заземление корпуса выполнялось лишь при необходисти через отдельный заземляющий зажим – о проблеме прекрасно было известно еще в 50-е годы. Увы, в новых приборах изготовители вынуждены соблюдать действующие директивы электробезопасности, которые могут давать эффект, прямо противоположный ожидаемому.

12.02.2013