Почему бьёт током стиральная машина или кухонная техника

Электросети большинства объектов жилой недвижимости редко могут похвастать тем, что устроены в полном соответствии с ПУЭ и нормативами электромонтажа. Из-за этого удар током от корпуса стиральной машины или другой кухонной техники — явление вполне закономерное, но в то же время достаточно легко устранимое.

Причины появления опасного потенциала на корпусе

Стиральная и посудомоечная машины, электрический водонагреватель, микроволновая печь и даже обычная вытяжка — все эти приборы могут быть потенциальным источником опасности, связанной с появлением электрического потенциала на корпусе. Как правило, последствия удара током от бытовой техники ограничиваются неприятными ощущениями, однако риск получения серьёзной электрической травмы всё же есть, и потому подобные явления нужно всячески исключать.

Существует четыре основных источника электрического потенциала для бытовой техники:

1. Пробой изоляции собственной схемы электропитания. Такое характерно для старой бытовой техники, большинство из которой не проектировалось с расчётом на электробезопасность.
2. Электрический контакт техники с токопроводящими коммуникациями: металлическими трубами, вентиляционными каналами, строительной арматурой (оставим за кадром причины возникновения потенциала в самих коммуникациях, просто примем их как должное и будем бороться с последствиями самостоятельно).
3. Напряжение в защитном нулевом проводнике, объединённом с рабочим без заземления средней точки.
4. Статическое электричество, появляющееся как следствие распределения зарядов — абсолютно безопасный, хотя и довольно неприятный случай образования напряжения на корпусе бытовых приборов.

Вне зависимости от источника накопленного заряда, устранение неисправностей, связанных с опасностью поражения электрическим током — одна из основных целей проектирования систем электрификации. Если же соответствующие защитные меры не были предусмотрены в процессе монтажа электросети, обязанность в обеспечении безопасности ложится целиком на плечи пользователей.

Основные защитные меры

Оградить себя от удара током можно двумя способами. Один из них заключается в обесточивании техники при прохождении электричества через тело человека, другой — в построении обходного пути, по которому электричество будет стекать в землю. Первый тип защитных мер подразумевает установку устройств дифференциальной защиты. Они сравнивают количественное значение тока, протекающего по обоим проводам петли фаза-нуль, и отключают питание, если эти значения не эквивалентны.

Устройство и принцип работы УЗО

Способ этот достаточно эффективный в плане безопасности, но не всегда удобный. Если напряжение на корпусе прибора обусловлено пробоем изоляции, защитное устройство попросту не позволит подать питание. Ну а поскольку контроль со стороны устройства ведётся только в рамках квартирной сети, от появления потенциала со стороны коммуникаций и статического электричества дифференциальная защита не спасает.

Схема подключения УЗО: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — УЗО типа S; 4 — автоматы; 5 — нулевая шина; 6 — УЗО к потребителю; 7 — шина заземления; 8 — трёхжильный провод

Второй способ обеспечения безопасного пользования заключается в построении системы заземления, с которой связаны все токопровдящие части приборов, на которых не должно быть электрического потенциала. Суть работы этой системы крайне проста: человек при касании замыкает собой корпус прибора и землю, то есть служит проводником. Если есть другой проводник, сопротивление которого относительно земли значительно ниже, электрический ток будет стекать уже по нему. При этом сам факт прохождения тока через организм человека не исключается, просто этот ток принимает крайне ничтожную величину и никак не ощущается физически. Разумеется, заземление устраняет влияние и статического электричества, и сторонних источников, хотя в последнем случае всё же рекомендуется обеспечивать диэлектрические соединения деталей.

Переход на трёхпроводную электросеть

Включение в электрическую сеть системы заземления требует наличия на большинстве участков третьего проводника, называемого защитным нулевым. В отличие от рабочего нуля, провод заземления не участвует непосредственно в работе электросети, он лишь служит для выравнивания опасного потенциала между корпусом оборудования и землёй. При этом токи утечки являются частью общей нагрузки, действующей на основную сеть.

Возможность работы с использованием системы заземления предусмотрена конструкцией большинства бытовых приборов, имеющих открытые металлические части, мощность свыше 1 кВт, а также тех, у которых в процессе работы подразумевается риск контакта электрооборудования с водой. Отличить эти приборы просто — их штепсельная вилка имеет третий контакт помимо двух основных штифтов. Этот контакт напрямую связан с корпусом прибора, соответственно, ответный контакт розетки должен подключаться напрямую к системе заземления.



Системы электропитания с защитным нулевым проводником используют кабели, состоящие из трёх жил. Силовые (фаза и нуль) выбираются в соответствии с прогнозируемой нагрузкой. Третья жила может иметь меньшее сечение, его расчёт ведётся, исходя из длины проводника и допустимой величины сопротивления между системой заземления и, собственно, Землёй. Не обязательно, чтобы жила защитного проводника пролегала внутри кабеля. Достаточно часто её прокладывают отдельно, для чего вполне пригодны способы наружной прокладки: в канале плинтуса, открыто по основаниям, в полости отделочных конструкций, либо с замуровкой в слой штукатурки.



В качестве защитного нулевого проводника запрещено использовать инженерные коммуникации из металла, такие как трубы отопления или водопроводной системы. Провод заземления обязательно должен быть медным, причём во внутренней распределительной сети допускается сечение от 1,5 мм², а для связи систем электроснабжения и заземления — не менее 6 мм². В электросети предприятий допускается заменять медные проводники стальными, однако их сечение должно быть не ниже 80 мм², при этом ограничивается максимальная протяжённость в зависимости от действующего класса напряжения.

Устройство контура заземления

Конечной точкой любой рукотворной системы заземления служит контур основных заземлителей. Он связывает систему защитных проводников с ближайшим водоносным горизонтом, в котором влага насыщена ионами и, по сути, представляет собой отличный электролит.

Чтобы обеспечить малое электрическое сопротивление между верховодкой и защитным проводником, требуется достаточная площадь соприкосновения и малое сопротивление проводников. Основные заземлители чаще всего представлены прокатными изделиями из стали марки 3 или металлическими частями подземных коммуникаций. В последнем случае допустимость использования естественных заземлителей в качестве таковых определяется ПУЭ.



Система заземления может монтироваться забивным способом или устраиваться с сопутствующим проведением земляных работ. В первом случае используют металлопрокат с рёбрами жёсткости: угловую сталь, швеллер, тавр. Подобные изделия могут быть забиты вертикально вниз без деформации, к тому же у них хорошо развита наружная поверхность. При закапывании заземления может использоваться стальной лист, полоса и вообще любые металлические предметы, достаточно массивные для того, чтобы просуществовать в слое грунта несколько десятков лет.



Монтаж системы заземления может быть произведён самостоятельно, однако расчёт числа, степени погружения и сечения основных электродов должен производиться специалистами. Методика расчёта опирается как на тип и удельное сопротивление грунта, так и на расположение основного контура и условия его работы. Но можно пойти и более простым путём: начать с 3–4 электродов, прокалывающих водораздел на 50–70 см, а впоследствии добавлять их, если по результатам измерений переходное сопротивление контура недостаточно низкое.

Заземление в квартирных условиях

Остался нерешённым вопрос о том, каким образом можно устроить трёхпроводную сеть на объектах вторичного жилья, где обычно электроснабжение ведётся по двухпроводной схеме. Конечно, лучший вариант — это выполнить реновацию электросети во время очередного ремонта. В ходе этого мероприятия двухжильная проводка в нужных местах меняется на трёхжильную, параллельно ведётся работа над вводом защитного проводника в квартиру. В отношении последнего есть два варианта.



Первый — это когда наличие общедомовой системы заземления предусмотрено строительным проектом. При таком варианте металлические корпуса всех подъездных щитков связаны массивной шиной или стальными элементами строительных конструкций. В подвале дома эта система контактирует с одним или несколькими контурами заземления. Достаточно подключить дополнительную жилу к корпусу щитка в подъезде, а затем соединить обратный её конец с разветвлённой сетью защитных нулевых проводников в собственном жилье. Однако о наличии местного заземления должно быть достоверно известно, иначе происходит подключение защитного рабочего проводника к нулю, что как раз служит одной из предпосылок тяжёлого поражения электрическим током.



В некоторых домах общего контура заземления нет, единственным вариантом остаётся монтаж собственной системы защиты от поражения током. Один из лучших способов — устройство контура основных заземлителей забивным способом на придомовой территории напротив одного из окон своей квартиры. Предварительно нужно получить согласование на проведение земельных работ на выбранном участке, чтобы при забивке электродов не повредить подземные коммуникации. Прокладка провода до ввода в квартиру осуществляется по наружной стене здания с прямым креплением, при этом можно использовать как стальные, так и неизолированные медные проводники соответствующего сечения. Общий провод заземления не обязательно тянуть до квартирного щитка, его мощно соединить с системой защитных проводников в любой её точке, используя обычную электромонтажную коробку.