Все блага цивилизации доступны современному человеку исключительно благодаря электричеству – наиболее востребованному источнику энергии, однако неправильная эксплуатация бытовых электроприборов всегда может обернуться бедой. Одной из угроз, представляемых электроэнергией человеку, является поражение электрическим током, которое может произойти в случае появления электрического потенциала на металлических корпусах электроприборов. В такой ситуации при случайном электрическом контакте электрическому току открывается путь через тело человека, со всеми вытекающими последствиями.

Предотвратить травматизм позволяют защитное заземление и зануление электроустановок, которые применяются в сетях с глухозаземленной нейтралью. Основной целью обеих защит является исключение электрического травматизма, правда действие каждой из систем принципиально отличается:

• зануление электрооборудования инициирует срабатывание автоматики и защитное отключение нагрузки от цепей ввода;
• благодаря правильному заземлению опасный электрический ток стекает с помощью защитных проводников и заземляющего контура на землю, не причиняя человеку вреда.

Чтобы более подробно разобраться в различиях, следует обратиться к популярным схемам электропитания, применяемым сегодня в России.

В чем отличия заземления и зануления

Среди схем электропитания (заземления) в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью в наши дни наибольшей популярностью пользуется TN-S. Современная и наиболее безопасная схема электропитания имеет два раздельных проводника, приходящих от глухозаземленной нейтрали:

• проводник нейтрали (N) или нуля применяется для раздачи потребителям однофазного напряжения 220 В;
• защитный проводник (PE) обеспечивает надежное заземление потребителей через заземляющие контакты розеток.

Такая схема позволяет получить простое и наиболее качественное заземление, обеспечивая надежным контактом с защитным проводником, усиливает результат повторное заземление, организованное на стороне потребителя. В случае появления потенциала на электрическом приборе, человек при опасном контакте полностью защищен.

Но в морально устаревшей и, к сожалению пока еще широко используемой ныне системе TN-C (наследие прошлого) ситуация складывается несколько иначе. Вместо отдельных защитных заземляющих и рабочих нулевых проводников здесь используются объединенные PEN провода, выполняющие и защитную функцию, и функцию рабочего нуля. Соединение нулевых проводов PEN с корпусами питаемых электроприборов и образует повторные зануления.

При монтаже зануления в случае замыкания фазного проводника с корпусом прибора в результате замыкания фазы с нулем возникает короткое замыкание, которое влечет за собой срабатывание автоматических выключателей, цепь оказывается обесточенной, риск поражения электрическим током исключается.

Обе системы, хотя и по-разному, но защищают человека, однако если говорить о недостатках, то в отличие от заземления, зануление имеет один, но достаточно серьезный. Электрикам знакомо такое распространенное явление как отгорание нуля, очевидно, что в случае обрыва (отгорания) нулевого провода перед вводным устройством, зануление как защита оказывается несостоятельным.

Компромиссным вариантом считается гибрид двух систем TN-C-S. Система TN-C-S применяется в случаях, когда к объекту подводится устаревшая TN-C, а внутреннюю сеть следует организовывать по схеме TN-S. Объединенный проводник разделяется при вводе на два проводника N и PE, дальше разводка ведется как при TN-S. Непосредственно вблизи потребителя устраивается контур защитного заземления.

Освещение – одна из основных функций электричества. Появившиеся в начале прошлого века лампы накаливания, оказались пионерами среди осветительных приборов, питаемых электроэнергией, их массовый выпуск продолжается и по настоящее время. Во второй половине столетия конкуренцию им начали составлять более экономичные и долговечные лампы, работа которых основана на свечении газовых разрядов в электрическом поле.

На сегодняшний день это обширный пласт электрических световых приборов, представленных внутренним и уличным освещением, рекламными огнями и мощными прожекторами. Газоразрядными источниками света являются:

• привычные на производстве и в быту лампы дневного освещения и люминесцентные энергосберегающие лампы;
• сверх яркий автомобильный ксенон и светящаяся разноцветными огнями в ночи городских улиц неоновая реклама;
• используемые для наружного освещения, уходящие в прошлое дуговые ртутные лампы ДРЛ и пришедшие им на смену дуговые натриевые лампы ДНаТ.
• Разумеется, с лампочкой накаливания их роднит только общий источник энергии – использование электричества.

Классификация и принцип работы

Во всем многообразии газоразрядные источники света принято делить по следующим признакам. По принципу излучения они подразделяются на:

• газосветные, где светится сам газ, типичным примером являются трубки неоновой рекламы;
• люминесцентные, здесь светится слой люминофора, возбуждаемый невидимым человеческому глазу ультрафиолетовым излучением, сопутствующим электрическому разряду в газоразрядных лампах;
• электродосветные, для них характерно свечение катода при газовом разряде, пример – индикаторные лампы.

По величине давления в баллоне лампы они бывают:

• высокого давления, с такими источниками света мы сталкиваемся на примере дуговых ртутных люминесцентных ламп;
• низкого давления, характерного для ртутных трубчатых люминесцентных ламп.

Принцип действия газоразрядных осветительных приборов проще рассмотреть на примере лампы дневного света, являющейся разновидностью ртутных газоразрядных ламп.

Герметичная стеклянная колба в форме трубки с электродами на концах заполнена парами ртути, внутренние стенки покрыты слоем люминофора. Под воздействием электрического поля, прикладываемого к электродам, происходит ионизация паров ртути, возникает разряд, в результате которого генерируется ультрафиолетовое излучение, способствующее свечению люминофора.

Как правило, прикладываемого к электродам напряжения бывает недостаточно для зажигания разряда, поэтому схема питания содержит дополнительные элементы (дроссели, стартеры), современные лампы имеют электронные схемы. В энергосберегающих газоразрядных лампочках все происходит аналогичным образом, отличие состоит лишь в форме баллона, схема управления расположена в цоколе прибора. Разновидностью люминесцентных ламп являются и дуговые ртутные лампы, только в качестве источника ультрафиолета в ДРЛ используются специальные горелки – лампы дуговых разрядов, помещенные в покрытую люминофором стеклянную колбу самой ДРЛ. Горелки ДРЛ изготавливаются из кварцевого стекла, не препятствующего прохождению УФ излучения.

Среди основных достоинств газоразрядных ламп можно назвать:

• высокую энергоэффективность;
• экономичность по сравнению с лампами накаливания;
• продолжительный срок службы (до 20 тыс. часов).

Это в значительной степени определяет перспективы использования газоразрядных источников света в обозримом будущем.

Светлые нефтепродукты на сегодняшний день считаются наиболее востребованным и популярным видом топлива, без них не обходятся различные виды транспорта, ряд технологических установок, сельскохозяйственное оборудование и бытовая техника. Правда, высокие огне- и взрывоопасные свойства накладывают особые требования на условия транспортировки и хранения нефтепродуктов.
Склады нефтепродуктов, как и склады нефти, представлены парком сооружений из стальных резервуаров, технологических трубопроводов и прочего оборудования. Как правило, к ним подведена железнодорожная ветка, поскольку наиболее распространенным способом транспортировки светлых нефтепродуктов является перевозка их в железнодорожных цистернах.

Помимо особенного отношения к огню, другой специфической особенностью нефтепродуктов считаются высокие диэлектрические свойства и, как следствие способность быстро накапливать статическое электричество. В большом количестве статические заряды образуются при выполнении технологических операций: слив, налив, транспортировка, причем возникновение искры в случае разряда неизбежно приводит к взрыву газовой смеси воздуха и паров нефтепродуктов.

Исключить опасность возникновения статических зарядов, и вероятности искрообразования при выполнении технологических операций с нефтепродуктами помогает ряд защитных мер. В первую очередь этого добиваются электростатическим заземлением:

• самих резервуаров;
• технологического трубопровода;
• измерительных средств и отборников проб;
• цистерн (железнодорожных и автомобильных) перед наливом и сливом нефтепродуктов.

Другими мерами борьбы со статикой считаются:

• использование специальных присадок, повышающих электропроводность нефтепродуктов;
• снижение скорости, с которой следует производить налив, сив и перекачку нефтепродуктов;
• нейтрализацию зарядов посредством радиоактивного излучения;
• использование инертных газов.

Вместе с заземлением они обеспечивают безопасность персоналу в ходе эксплуатации нефтебаз.

Устройство заземления резервуаров для нефтепродуктов

Согласно требованиям нормативных документов сопротивление заземления, предназначенного для защиты от статических зарядов не должно превышать 100 Ом. Кроме того оно должно быть объединено с защитным заземлением электрооборудования и присоединено к устройству молниезащиты здания.

Все связанное между собой металлическое оборудование должно представлять собой неразрывную электрическую цепь по всей протяженности и присоединяться в двух точках к контуру заземления не реже чем через 40 – 50 м. В двух точках присоединяется и заземление самих резервуаров.

Обязательное заземление необходимо всему технологическому оборудованию, в частности заземлены должны быть плавающие на поверхности нефтепродуктов предметы из электропроводных материалов (плавающие крыши, понтоны, поплавки уровнемеров). Все плавающие предметы присоединяются к корпусу резервуара двумя гибкими защитными проводниками, сечением ≥ 6 мм².

Все операции, связанные со сливом или наливом светлых нефтепродуктов, вплоть до открывания люков в транспортных емкостях, допускаются только после заземления автоцистерны (железнодорожной цистерны).

Заземлители подвергаются регулярному осмотру с периодичностью два раза в год, как правило, эта процедура приурочена к техническому обслуживанию технологического оборудования, измерение сопротивления заземлителя производится ежегодно.