Что же представляет собой заземление? При повреждении изоляции электрического провода корпус электроприбора может оказаться под напряжением. Защитное заземление призвано защитить нас от поражения током в подобных случаях.
Допустим, нарушена изоляция одного из проводов электрической плиты. Электроплиты, стиральные машины, утюги и подобные электроприборы представляют повышенную опасность, т.к. контактируют с водой и имеют токопроводящий металлический корпус.
Итак, на корпусе плиты оказался электрический потенциал. При касании плиты вас совсем необязательно ударит током. Ведь «ударяет» именно ток — идущий через человека поток электронов. Само по себе наличие электрического потенциала не причинит вреда и даже, возможно, не будет ощущаться, если дело происходит в сухом помещении, а вы стоите на непроводящем полу. Для возникновения тока необходимы разность электрических потенциалов. Если же вы коснетесь оказавшейся под напряжением плиты, стоя на металлическом или мокром полу, через вас пойдет электрический ток. То же самое произойдет, если одновременно коснуться плиты под напряжением и какой-либо токопроводящей конструкции (например, водопроводной трубы). Ведь труба связана с землей, потенциал которой принимается равным нулю — а значит, между трубой и корпусом возникает та самая разность потенциалов.
Так вот, заземление — это соединение металлического корпуса прибора (той же электроплиты) с землей. Точнее, с проводом, имеющим соединение с землей. Если такое соединение есть, оказавшийся на корпусе заряд (в том числе и заряд статического электричества) «стекает» на землю. При сильном повреждении изоляции происходит короткое замыкание: через заземляющий проводник течет большой ток, что должно вести к отключению автоматов и обесточиванию линии.
Как делается заземление на практике? Соединение должно быть именно с землей или ее аналогом — например, водоемом. Заземляющий проводник должен обладать небольшим сопротивлением и быть достаточно мощным, чтобы выдержать любую возможную на данном конкретном электрооборудовании нагрузку.
На практике (например, в частном доме) в землю забивают электроды — проводники электрического тока: например, трубы или арматуру длиной 2−3 метра. Электроды соединяют металлической полосой, от этой конструкции к соответствующей шине электрощита идет заземляющий провод. В городских домах заземление реализуется по различным схемам, но в конечном итоге суть одна: металлический корпус электроприбора соединяется отдельным проводом с землей через систему кабелей и шин. Именно это важно знать потребителю.
Всякий, вскрывавший электроприборы (светильники, системные блоки, электроплиты), наверняка видел внутри них желто-зеленый провод, один конец которого винтом прикреплен к металлическому корпусу. Это и есть заземляющий провод. Иногда корпус присоединяется напрямую к контуру заземления (например, один конец медного провода привинчивается к корпусу прибора, второй — к металлической полосе, соединенной с забитой в грунт заземляющей арматурой).
Но в быту проводник от корпуса чаще соединяется с заземляющим контактом розетки. Видели розетки с пружинистыми «усиками» с двух сторон? Соответствующие им вилки имеют по бокам узкие металлические пластинки. Это и есть заземляющие контакты. Они специально расположены так, чтобы входить в контакт раньше, чем соединятся контакты фазы и нуля (штыри вилки и гнезда розетки). Этот контакт через одну из жил провода соединяется с заземляющей шиной электрощита. Разъем электроплиты имеет другую конструкцию, там заземление — просто один из штырей вилки. Но он длиннее остальных, а значит тоже входит в контакт первым.
При неисправности, если потенциал попадет на корпус, ток потечет через заземляющий провод. Установленное в щите устройство защитного отключения (УЗО) среагирует на утечку тока и отключит напряжение. Собственно, УЗО и предназначено для обнаружения утечек тока из цепи. Если прибор заземлен, утечка тока возникает сразу же, как только на корпусе оказался электрический потенциал: между корпусом и землей (всегда обладающей нулевым потенциалом) возникает ток, на который реагирует УЗО. Если корпус не заземлен, УЗО отключится, лишь когда вы коснетесь одновременно корпуса электроприбора и, например, водопроводной трубы и через вас пойдет ток. Но и в этом случае УЗО выполняет свою защитную функцию. Человек почувствует удар током, но скорее всего без серьезных последствий — ведь линия сразу обесточится.
Даже если УЗО нет, заземление защищает от поражения током. Ведь заземляющий проводник должен иметь очень малое сопротивление, и ток пойдет главным образом по нему, а не через тело человека, обладающее довольно высоким сопротивлением. Так что заземление — вещь необходимая, позволяющая избежать многих неприятностей. Кстати, даже наличие в квартире розеток с заземляющим контактом не означает, что они реально заземлены! Это бывает в старых домах, где заземления просто нет. Иногда делают защитное зануление: соединяют заземляющую клемму с рабочим нулем. По правилам это запрещено. Почему? Если в электрощите случайно спутают фазный и нулевой провода, вместо нуля заземляющая клемма окажется соединенной с фазой. Следовательно, фаза появится и на корпусе электроприбора.
Поэтому для стиральных и посудомоечных машин протягивают отдельный трехжильный (две питающих и одна заземляющая жилы) провод от электрощита. Иногда, хотя это и не вполне правильно, питание стиральной машины берут не от щита, а от розетки расположенной рядом электроплиты. Повторю: это неправильно, но к электроплите всегда подведено заземление и с этой точки зрения такое подключение безопаснее, чем просто включить стиральную машину в незаземленную розетку.
«Заземление» же на батарею или водопроводную трубу опасно не только для вас, но и для других жителей дома. Помните, заземляющим проводник называется потому, что он связан с землей и обладает очень малым собственным сопротивлением. Водопроводная труба далеко не всегда соответствует этим требованиям. Да и не должна, она для этого не предназначена. Если же связь с землей плохая, под напряжением окажутся уже водопроводные трубы. То есть возникнет дополнительная опасность поражения током, защиты же такая имитация заземления не обеспечит.
Поэтому лучше один раз потратиться и, сделав нормальную электропроводку, обеспечить собственную безопасность на долгие годы.