Что такое функциональное заземление

Построение электрических сетей и эксплуатация электроустановок напряжением до 1000 В немыслимы без организации систем заземления и для большинства обывателей это слово связано, прежде всего с безопасностью. В принципе они правы – задачи, поставленные перед защитным заземлением заключаются в отведении опасных потенциалов, которые могут появиться на корпусах электрооборудования в заземляющий контур, с последующим растеканием электрического тока в грунте. Однако этот вид заземления не следует путать с функциональным заземлением, имеющим иное назначение.

К защитному заземлению подключено все электрооборудование и установки, многие из них (мощные электродвигатели, сварочное оборудование и т.д.) являются источниками импульсных помех, блуждающих в нулевых защитных шинах. Это не представляет серьезных угроз для электротехнического оборудования, однако для высокочувствительной электроники импульсные помехи достаточно опасны. Они могут:

• приводить к сбоям автоматики;
• нарушать работу и искажать информацию чувствительных датчиков;
• вызывать нарушения алгоритмов обработки данных и их потерю;
• порождать программные сбои;
• выводить из строя элементы схем.

Это явилось главной причиной создания раздельных систем заземления с независимыми заземлителями, а высокочувствительное оборудование стали подключать к функциональному заземлению при помощи защитных проводников FE.

Организация функционального заземления и его основные схемы

Развитию и росту популярности дополнительной системы заземления, обеспечивающей надежное функционирование вычислительной техники, способствовал стремительный рост компьютерного парка, начавшийся в начале 90-х годов прошлого столетия. Защитное заземление системы TN-C, доминировавшее в ту пору было не в состоянии защитить от помех должным образом, да и появление специфических требований по защите информации способствовало распространению заземления FE. Таким образом, функциональное или технологическое заземление отвоевало право на существование.

Защитная и функциональная заземляющие системы должны иметь различные контуры заземления, расстояние между которыми (и любыми другими заземлителями) не должно быть менее 15 метров.

Сопротивления заземлителя не могут превышать:

• для защитного заземлителя 4 Ом;
• независимый функциональный должен иметь не более 2 Ом.

Последнее требование в частности касается лечебно-профилактических учреждений, где присутствует высокочувствительное медицинское оборудование, не допускающее на своих корпусах даже малейшего электрического потенциала.

На сегодня существуют различные схемы реализации функционального заземления, их много, однако, наибольшую популярность получили следующие.

1. В качестве первого варианта можно привести независимое функциональное заземление, у которого шины FE и шины PE не имеют электрической связи друг с другом. Кроме того независимые шины FE в такой схеме не связаны с общей системой уравнивания потенциалов. Она может быть реализована в случаях, когда производитель вычислительной техники специально оговаривает такое подключение. Схема считается наиболее опасной, поскольку не исключена возможность появления разности потенциалов между заземляющими системами. Минимизировать вероятность поражения от электрического тока можно применением разделительного трансформатора или дополнительным разнесением заземлителей на расстояние более 20 м.
2. Второй вариант применим при организации рабочего заземления на уже действующих объектах, в этом случае шина функционального заземления FE соединяется с шиной PE проводником, тем самым включая ее в общую систему уравнивания потенциалов.
3. Третий вариант отличается тем, что главная заземляющая шина подключается на единственный низкоомный заземлитель (менее 2 Ом), а шина FE уже соединяется с ней. Такая схема признана наиболее безопасной и применяется при проектировании новых объектов.

Благодаря высокой безопасности последние два варианта находят широкое применение при создании электрических сетей.