Какие элементы должна включать схема зануления

Зануление в двухпроводной сети когда нет заземления. Мысли вслух

Многим конечно же эта статья не понравится как с технической точки зрения, так и со стороны безопасности. Уже вижу как кто-то полез в ПУЭ или ТКП (у меня в Беларуси оно называется «Технический Кодекс установившейся Практики»), что бы сказать мне, что так делать нельзя. Оно скорее всего так и есть, но написать статью хочется. Да и заработанную карму потратить на этом сайте негде (в смысле применить эти набранные очки с пользой для себя или кого-то ещё).

Всё что будет написано ниже не стоит воспринимать как призыв к действию. Воспринимайте это как рассуждение, разминку для мозга.

Речь пойдёт о двух известных проблемах в жилых домах где нет отдельного заземляющего проводника даже в виде деления PEN на PE и N в ВРУ здания:

1. Как заземлиться где нет «земли»?
2. Защита при отгорании магистрального нулевого провода

Без защитного проводника

Единственным вариантом защиты человека от поражения электрическим током при попадании фазы на не заземлённый (и не занулённый) корпус эл.прибора возможен с электромеханическим УЗО. Есть ещё СУП (Система Уравнивания Потенциалов), но если она нормально не заземлена это может нести ещё больший риск.

Здесь всё просто, при протекании тока через условный пол — тело человека — корпус электроприбора УЗО сработает от разности токов втекающих и вытекающих по нулю и фазе. То есть не важно по какому пути пойдёт эта утечка тока: фаза-пол, ноль-пол или фаза и отгоревший ноль — пол — УЗО сработает в любом из этих вариантов. Важно одинаковое направление этих токов.

Но помимо безопасности существуют трудности которые порой носят непреодолимый характер:

1. Электроприбор «кусается» из-за его конструктивных особенностей (конденсаторы в блоке питания).
2. Электроприбор изначально не «кусался», но начал «кусаться», при этом он как и прежде работает. Переворачивание вилки в розетке не помогает. Денег, времени и пр. на ремонт нет, хочется только устранить «кусания» или даже «подёргивания» и пользоваться пока окончательно не сломается.
3. Электроприбор не «кусается», однако из-за наличия «гуляющего» напряжения на корпусе не хочет нормально работать (например длинный USB провод от компьютера к принтеру, гудение в динамиках звуковых усилителей, плохой приём радиосигнала и др).

Что бы избавиться от этих проблем, многие жертвуют безопасностью подсоединяя корпуса эл.приборов на прямую к «заземлению» в виде труб отопления, арматуры, или если позволяют условия: закопав металлический штырь в землю. Опасность этих способов «заземления» давно известна. На определённых участках трассы трубы могут быть соединены пластиком, а не металлом, иметь большое сопротивление с заземлением. Токи утечки от электроприборов способствуют быстрой коррозии труб. При попадании фазы на корпус автоматический выключатель или УЗО может не сработать если протекаемые токи будут малы. Появится риск поражения эл.током не только того кто сделал такое заземление, но и всех тех кто волею случая оказался в зоне поражения (сантехник меняющий трубу или соседи этажом ниже и выше).

Зануление от щита

Здесь необходимо сделать отступление.

Хоть в наших электросетях ноль и соединён с контуром заземления на ТП, из-за неравномерной токовой нагрузки по фазам, а так же большой протяжённости кабельных линий, у удалённых потребителей электроэнергии напряжение между нулём и заземлением может составлять больше десятка вольт. Падение напряжения есть и в нулевом проводе!

Стоя на мокром бетонном полу и касаясь руками к корпусу занулённого водонагревателя или металлического крана соединённого металлическими шлангами, вы определённо сможете почувствовать это напряжение. А если соединить нулевой провод с закопанными в землю металлическими трубами или прочими конструкциями, по ним может пойти не слабый такой ток в несколько ампер.

То есть даже теоретически не каждым нулевым проводом можно сделать «зануление» если оно намертво прикручено в ВРУ с разделением там же PEN на PE и N. Такие случаи бывают, например когда у здания нет своего контура заземления. Между настоящей землёй (точка соединения на ТП контура заземления и отходящего нулевого провода) и разделённой «землёй» в ВРУ здания возникнет потенциал.

Если ноль не «кусается», то можно пофантазировать на тему как можно им защитится на время пока он цел. А что бы знать что он цел, необходимо привязаться к некой точке у которой хотя бы в теории будет неизменный нулевой электрический потенциал (опорное напряжение) относительно земли. Этой точкой может стать место присоединения нулевого провода к шине заземления на ТП, а сама земля быть как бы идеальным проводником на котором условно нет падения напряжения на участке «земля ТП — земля подключенного здания». Вот к примеру цитата одного комментария на ютубе на эту же тему

… есть такое понятие ( статистический(искусственный 0), если его использовать относительно естественного 0 можно решить это проблему гораздо проще и дешевле). Разница между искусственным 0 и естественным достигает при перекосах и обрывах фаз от 0,5 до 10 в. Проверено опытным путём.

Важным условием для такого «опорного заземления» — это возможность пропустить через себя ток величиной достаточной для срабатывания защиты, при этом возникшее напряжение между «опорным заземлением» и «естественной землёй» не должно превысить опасных значений, к примеру 30 вольт.

Где найти такое опорное заземление в квартире — большой вопрос. Трубы отопления, водопровода и газа откидываем по причинам описанным выше. Вариант подключения к СУП в санузле, но неизвестно как это СУП соединено между собой и другими квартирами, опасно. Получается, единственный вариант — это арматура в стенах и потолке, сваренная между собой и имеющая сопротивление с настоящей землёй менее 1 кОм. Хотя в кирпичном или деревянном здании и этого может не быть.

Но если есть, тогда можно провести испытание её «качества». Взять вольтметр и измерить напряжение между нулём в розетке и арматурой в стенке. Если оно не равно нулю, а к примеру 3 и более вольт, закоротив ноль и арматуру через предохранитель на 100мА, этот предохранитель должен сгореть (при условии, что сопротивление между арматурой и настоящей землёй маленькое). Либо если напряжение между нулём и арматурой близко к нулю, подцепить последовательно в цепь батарейку типа «крона», добавив 9 вольт.

Сгоревший предохранитель — как индикатор пройденного теста «опорного заземления».

Для теоретического эксперимента понадобится четырёхполюсное электромеханическое УЗО или Диф автомат типа AC на ток утечки 30мА, как самое распространённое.

Ориентируясь на то, что схема защиты работает относительно «опорного заземления» рисую первую схему.

Схема схожа со схемой подключения УЗО в двухпроводной сети, с той лишь разницей, что «защитный» нулевой проводник взятый с корпуса щитка у нас так же подключен через третий контакт УЗО, но снизу. Ситуации:

А. Ноль в щитке целый. При возникновении токов утечки с корпуса эл.прибора на фазу или ноль, УЗО заметит разницу токов втекающих и вытекающих, защита сработает.

Б. Ноль не приходит на корпус щитка (обрыв). На корпусе напряжение относительно «опорного заземления». Если ток пойдёт по цепочке «защитный ноль — корпус — тело — пол» УЗО отреагирует и на эту утечку.

А если нужно, что бы УЗО не срабатывало на токи утечки с нуля на корпус или с фазы на корпус? Садим защитный ноль на верхние контакты УЗО. Теперь токи суммируются и вычитаются по другому.

А. Ноль в щитке целый. При возникновении токов утечки с корпуса эл.прибора на фазу или ноль УЗО не заметит разницу токов втекающих и вытекающих, УЗО не сработает.

Б. Ноль не приходит на корпус щитка (обрыв). На корпусе напряжение относительно «опорного заземления». Если ток пойдёт по цепочке «защитный ноль — корпус — тело — пол» УЗО отреагирует на эту утечку.

Защита при обрыве нуля

Четвёртый контакт УЗО можно использовать как детектор обрыва нуля. Опять же используя наше «опорное заземление». Как только в щитке на защитном нулевом проводе появится напряжение более 30 вольт относительно «опорного заземления» появится ток утечки и защита сработает.

Комментарий из интернета

Кстати, в далеком 2000г. в бутике на Подоле в Киеве (дореволюционный дом, воздушный ввод) мне удалось заставить УЗО реагировать на обрыв ноля. Я поставил между нолем и чистой землей (сам сделал контур) резистор 1кОм, при нормальном напряжении на ноле 5В утечка с ноля 5мА, при обрыве ноля на нем хотя бы 50В, утечка 50мА, УЗО отключалось.

Минус резистора — ток в несколько миллиампер при малых напряжениях между землёй и нулём, то есть может всегда висеть 10-15мА, что не есть хорошо для всего остального что подключено к УЗО которое может сработать например при 17-20мА.

Варистор имеет не совсем хорошую ВАХ, сопротивление при пробитии падает не резко, в добавок если даже и ограничить ток резистором, всё равно у него ограниченное количество срабатываний.

Газовые разрядники от 75вольт, это слишком много. Сопротивление зависит от приложенного напряжения.

Гораздо проще собрать схему на диодах, стабилитроне и транзисторе. Можно и на двух мощных стабилитронах, но их сложнее найти в продаже.

Условие работы схемы:

1. Минимальное напряжение стабилизации стабилитрона Uст.мин должно быть больше чем амплитудное значение напряжения между «опорной землёй» и защитным нулём.
2. Коэффициент усиления транзистора h21э должен быть не более 20 — 40. Что бы единицы микроампер на базе не превратились в десятки миллиампер на коллекторе. Транзистор обычный биполярный.
3. Резистор ограничивающий ток схемы подбирается из условия, что при 30V между «опорной землёй» и защитным нулём должен протекать ток 30мА.

Когда напряжение между «опорной землёй» и защитным нулём меньше Uст.мин ток через схему составляет единицы микроампер. При увеличении напряжения до 30 и более вольт, ток через схему резко увеличится до нужных нам 30 и более миллиампер.

Всё вместе будет выглядеть так

Если без паяния схем, то можно поставить простую защиту от перенапряжения между рабочим нулём и фазой. При отгорании нуля в щитке и появлении более 250 вольт вместо 220, через четвёртый контакт УЗО потечёт ток, защита так же сработает.

Вариаций схем на эту тему наверно можно придумать много.

Учитывая что в продаже есть электронные реле напряжения или аналогичные механические расцепители для УЗО и автоматов от производителей электротехнической продукции, такое «кулибинство» возможно свести на нет или до минимума. Главное знать, что такие аппараты защиты существуют и иметь общее представление где и как их применяют.

P.S. Важное замечание с обсуждения на одном форуме

что будет, если ты применишь 4-х полюсное УЗО, которое соединяет через свои контакты батарею с нулём в щите, когда на батарее, но не твоей, а соседской, появится желающий использовать её в виде нуля? Это к тому, что тогда через контакты твоего УЗО потечёт куда больший ток, чем предполагалось изначально

Здесь важен такой момент, что «защитный ноль» на корпусе может быть электрически связан с водопроводными трубами, например при соединении стиральной машины или водонагревателя шлангами к трубам (не обязательно металлическими). По защитному нулю, через корпус эл.прибора по шлангам на батарею пойдёт уравнивающий ток, УЗО сработает, но и токи даже в единицы миллиампер — не есть хорошо. Плюс ситуации, описанные в начале статьи.

Для лучшего понимания как работают устройства защиты по дифференциальному току и их необычного применения, крайне рекомендую к просмотру цикл видео «Устройства дифференциального тока против обрыва, нагрева и дуги» автора ID — Vladimir Melnikov (на хабре Vladimir Melnikov).

Особенности заземления и зануления электроустановок

Вопрос, заземление и зануление в чём разница, связан с появлением в промышленности и бытовых электросетях новых, более безопасных и эффективных методов предотвращения поражения током. Правила электробезопасности, подразумевающие применение одного из этих способов, обязательны к применению — это требование касается и сложных производственных линий, и отдельно стоящего оборудования, и приборов, используемых в быту. Заземление, зануление, молниезащита помогают исключить травмирование или смерть работников, искрение, возгорание, порчу дорогого электрооборудования, сырья, готового товара.

Опасность появляется, когда электроток, проходящий в нормальных условиях по изолированным диэлектрическими материалами проводникам (стальным, алюминиевым, медным жилам), из-за повреждения изоляции «вырывается» на поверхность. ГОСТ электробезопасность защитное заземление зануление предусматривает способы предотвращения прямой угрозы, связанной с накоплением потенциала: прикоснувшись к незащищённому участку цепи, человек пустит ток через своё тело, что может привести к остановке сердца, поражению нервной системы, реже — травмам внутренних органов. Компания «ЛАБСИЗ» выполнит обследование контура, выявит опасные места, учитывая общие требования к заземлению и занулению электроустановок, подберёт методики нейтрализации опасности. В нашем распоряжении — мобильная лаборатория: мы доберёмся до любого участка производства и проведём замеры даже в полевых условиях!

Определение зануления

Первый способ предотвращения опасности предполагает соединение «нулевой», то есть не находящейся под напряжением, фазы с частями оборудования или электроустановки, по которым в нормальных условиях не проходит ток. Вот чем отличается заземление от зануления:

1. При пробое на корпус прибора или установки короткое замыкание, опасное для работника, грозящее искрением или возгоранием, мгновенно преобразуется в замыкание между фазой и «нулём».
2. Образующийся прямой ток характеризуется значительно большей силой — и вызывает быстрое срабатывание системы защитного отключения.
3. Сразу после размыкания электроцепи оборудование оказывается обесточенным: защитное заземление зануление и защитное отключение применяются прежде всего для исключения поражения человека.

После срабатывания устройств автоматического отключения установку можно обезопасить, заменив проводку, выгоревшие элементы — и снова ввести в эксплуатацию. Зануление вместо заземления обычно применяется в промышленных электрических контурах: производственных линиях, отдельно стоящих установках, сложных узлах. Оно ориентировано не только на защиту работников, но и на сохранение дорогого оборудования: мгновенное отключение предотвращает полное выгорание, влекущее за собой необходимость капитального ремонта.

Определение заземления

Главное отличие заземления от зануления — соединение частой электрооборудования, по которым в нормальных условиях не проходит ток, с заземлителем: одним прибором или сложным контуром, уходящим в землю. Порядок нейтрализации опасности искрения, возгорания, поражения электротоком:

1. Потенциал в результате пробоя скапливается на корпусе оборудования.
2. За счёт более низкого сопротивления, характеризующего заземляющий контур, ток уходит в землю.

Данное определение защитным заземлением занулением показывает принципиальное отличие первого от второго. Для подключения заземлителя необходим выделенный контур (в частности, розетка с соответствующим контактом), подразумевающий модификацию электросети, в которой эта мера безопасности не предусмотрена. Занулить электроустановку можно с использованием обычной розетки, без вывода заземляющего контура из распределяющего щитка. Специалисты «ЛАБСИЗ» определят части электроустановок подлежащие заземлению или занулению — и обустроят защиту в полном соответствии с действующими предписаниями. После завершения работ мы составим технический отчёт, пригодный для представления в любые надзорные инстанции, не нуждающийся в дополнительном заверении.

Важно: комбинировать системы зануление заземление в одном контуре не допускается — для каждого отдельного участка цепи нужно выбрать свой способ обеспечения защиты от поражения электрическим током.

Особенности рассматриваемых методов

Плюсы применения заземляющего контура на производственных объектах и в бытовых электроцепях:

• Контур легко подключить, в том числе с минимальным преобразованием распределяющей проводки — например, модификацией TN-C в TN-C-S. Схема зануления и заземления должна быть продумана и согласована заранее — действовать наугад или пытаться «замаскировать» уже имеющиеся проблемы нельзя: это приведёт лишь к возрастанию опасности.
• Проводники, соединяющие электроустановку или прибор с заземляющим контуром, не отгорают даже при долгой эксплуатации.
• Заземлители, пришедшие в негодность, можно заменить без нарушения цельности сложного оборудования.

Все виды заземления зануления предполагают вмешательство в исходную проводку. Недостатками второго метода, предполагающего вывод пробоя на «нуль», можно назвать:

• Большую сложность реализации. Занулить контур, не подвергая риску работников и дорогое оборудование, может только профессиональный электрик. «ЛАБСИЗ» знает, как обеспечить электробезопасность объекта — нами будет соблюдено каждое требование к заземлению и занулению!
• Зануляющий проводник, то есть PEN, может отгореть. Это приведёт к исчезновению защиты, причём визуально изменения никак не будут заметны. В результате под угрозой оказываются как работники, так и занулённое оборудование — при пробое оно выгорит, поскольку не сработает защитное отключение.

При планировании электробезопасность необходимо учитывать принцип защитного заземления и защитного зануления, подбирать способы нейтрализации потенциала для каждой установки или линии в отдельности — только так можно обеспечить безопасность рабочих, оборудования и товара. Компания «ЛАБСИЗ» выполнит проектирование и установку систем защиты с соблюдением предписаний ГОСТов, ПТЭЭП, ПУЭ, прочих регламентирующих документов — заземление зануление и нулевые провода будут смонтированы так, чтобы полностью исключить риски.

Разновидности заземлителей и занулителей

Заземляющие контуры, используемые для отведения электрического тока, бывают двух типов:

• Естественные. Это конструкции из металла (обычно сталей разных марок), являющиеся конструктивными частями зданий и по умолчанию расположенные в земле. Принцип действия защитного заземления и зануления позволяет подвести к ним электроток без вреда для основной выполняемой функции, не изменяя показатели механической и усталостной прочности.
• Искусственные. Представляют собой стальные элементы («лопатки», трубы, уголки), закопанные в землю и подсоединённые к заземляемому контуру. В качестве соединяющих проводников используют шины из меди или стали. Электробезопасность заземление зануление подразумевает регулярную проверку состояния металлических конструкций, помещённых в землю.

Сопротивление заземляющего контура должно быть по умолчанию меньше основного — иначе ток по нему не потечёт. Как правило, этот показатель не превышает 100 Ом.

В качестве зануляющего проводника, соединяемого с корпусом электроустановки, может быть использован:

• Рабочий провод. Рабочее заземление и зануление (в рассматриваемом случае — последнее) предполагает использование проводника с такой же, как у прочих фаз, изоляцией; поперечное сечение его должно быть достаточным, чтобы полностью принять на себя силу тока пробоя.
• Защитный провод. Не входит в исходную комплектацию, служит лишь для быстрого замыкания с целью создания тока, достаточного для срабатывания устройств автоматического отключения. Такое заземление и зануление электроустановок (в нашем случае — второе) может быть смонтировано из достаточно толстого стального провода и даже из стальной трубы.

Защитное заземление и зануление могут быть реализованы в виде схем:

• TN-C. Встречается в старых одно- и трёхфазных проводках. Схема быстро монтируется, но не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности.

• TN-C-S. Такое заземление и зануление электрооборудования легко получается из предыдущей цепи. Схема характерна для модифицированных контуров, позволяет добиться приемлемого уровня безопасности.

• TN-S. Предполагает использование вводимого пятижильного кабеля. Характерна для стран Европы, при наличии электроподстанции не требует обустройства дополнительного защитного контура.

Существуют и другие методы защитного зануления и заземления. Компания «ЛАБСИЗ» подберёт способы обеспечения электробезопасности конкретно для вашего объекта — и смонтирует все необходимые схемы. Обращайтесь — пусть электричество станет по-настоящему безопасно!

Зануление: что собой представляет, особенности применения в электрике

Любая эксплуатируема система снабжения электричеством жилых домов, дач, коттеджей должна также гарантировать безопасность людей и пользователей в процессе работы с электрическим оборудованием, которое подключено к сети. Для этого в составе современных систем предусмотрена специализированная конструкция в виде заземляющего устройства. Благодаря его использованию, при становлении аварийных ситуаций, происходит снижение высокого потенциала до безопасных значений. Если условия, необходимые для получения заземляющего эффекта, отсутствуют, рекомендуется применять защитное зануление. В профессиональных кругах оно рассматривается в качестве заземления на ноль.

Занулением является система безопасности, предназначающаяся для защиты электрического оборудования при попадании на его корпус опасного напряжения. Такой способ защиты является довольно актуальным для квартир и домов, где невозможно обустроить полноценную систему заземления.

Отличием зануления от заземления является принцип работы системы, а именно: при заземлении ток КС уходит в землю. В то время как для зануления используется отдельный проводник, соединенный с фазой ноль обслуживающей подстанции. Также это может быть специальное устройство защиты, срабатывающее при малейших утечках электрического тока.

В то же время, цель зануления аналогична системе заземления – защита людей от возможных поражений током. В случае, когда возникает короткое замыкание, как правило, срабатывает система защиты. Следовательно, человек имеет все шансы остаться в живых и сберечь собственное здоровье. Согласно действующим нормативным документам и ПУЭ, скорость, с которой должны срабатывать защитные устройства регламентирована на значении не более 0.4 секунды.

Что представляет собой зануление

При обустройстве зануления электроприборов предполагается присоединение к их корпусу нейтрали. В результате такого действия, если случится пробой изоляции или попадание фазы на корпус, произойдет короткое замыкание. При исправной защите автоматика сработает мгновенно и питание электрического прибора сразу же прекратится. Так наиболее просто можно ответить на вопрос, как функционирует система зануления.

Несмотря на кажущуюся простоту зануления, специалисты не рекомендуют делать его самостоятельно, а обратиться за помощью к профессиональным электрикам, которые имеют четкое понимание того, какую работу им предстоит выполнить. В противном случае есть огромная опасность того, что какие-либо параметры будут просчитаны неправильно либо выбраны неподходящие устройства, кабель другого сечения. В таких ситуациях есть риск, что во время короткого замыкания произойдет возгорание электропроводки и другими плачевными последствиями.

Если необходимо проведение зануления, лучшим решением станет консультация в этом вопросе с квалифицированными специалистами или их выезд на объект для оценки ситуации.

Функции зануления

Фактически в системе зануления сочетаются функции сразу двух типов защитных систем: заземлительного контура и системы защитного отключения. Основными элементами зануления являются:

• Магистраль зануления – представляется в виде металлического проводника, который связывается с нейтральным проводом трансформаторной установки. К нему присоединяют элементы электрического оборудования, выполненные из металла. Все эти элементы должны быть обязательно изолированы от напряжений.
• Ответвления магистрали к электрическим устройствам – представляют собой металлические проводники, которые выполняют роль связующих элементов для электрического оборудования и устройств, которые нужно занулить с магистралью зануления.
• Аппарат для отключения – представляется коммутационным аппаратом, посредством которого выполняется присоединение электрического оборудования к питающей электросети. Аппарат реагирует на ток при однофазном замыкании на корпус электрических устройств и мгновенно отключает от сети аварийное (неисправное) оборудование.
• Повторные магистрали заземления – это связующие элементы, соединяющие магистраль с поверхностью земли посредством заземлителей. Такие элементы имеют сравнительно невысокое сопротивление и используется лишь на некоторых участках занулительных систем.

Основные отличия

Если рассматривать разницу между системой заземления и занулением, отличиями служат следующие особенности:

• Если необходимо заземление корпуса электрооборудования от нуля, для этого необходимо сооружение специального контура. В то же время, при обустройстве цепи зануления такая необходимость отпадает.
• Конструкция системы заземления предполагает наличие отдельного провода, который будет соединять устройство, находящееся под защитой, с ЗУ. В свою очередь, при занулении проводник прокладывается также из этой точки, но лишь до шины входа.
• Если происходит замыкание через ноль, для обеспечения безопасности данная фаза отключается от питающей электросети. В то время как при условии заземления происходит снижение опасного напряжения до минимальных значений.

Как правило, в многоквартирных жилых зданиях условий, необходимых для обустройства заземления нет. Поэтому в большинстве случаев зануление для городских квартир является единственно возможным вариантом электрозащиты, наряду с УЗO.

Что выбрать: зануление или заземление?

Зануление является более сложной системой, организация которой требует проведение множества сопутствующих расчетов. Даже малейшая ошибка может привести к серьезным проблемам. В этом контексте заземление отличается большей безопасностью. К тому же, организовать заземление можно и самостоятельно. Для этого нужно лишь подготовить металлопрокатные изделия – к примеру, уголок, и сварочную аппаратуру, чтобы выполнить соединение частей, проводящих ток.

Чтобы сделать зануление, при проведении расчетов, важно также обладать необходимым опытом и специализированными знаниями. В частности, если в распределительном электрощите обрывается нулевой проводник, прекращает работать вся система. В сравнении с заземлением, это также является одним из минусов зануления. Помимо этого, если такой обрыв все же произойдет, это чревато ударами током. При таких условиях система зануления считается довольно небезопасной.

Резюмируя все выше сказанной, можно сделать следующие выводы:

• Если в доме существует возможность обустройства заземляющего контура, то лучше организовать заземление, а не занулять все электрические устройства.
• Система заземления в сравнении с занулением отличается более высокой степенью безопасности.
• Чтобы сделать зануление, необходимо вызвать квалифицированного специалиста. Помимо всего, проводится осмотр и анализ общего состояния нулевых проводников. В случае выявления каких-либо неисправностей либо несоответствия параметров должна быть проведена замена поврежденного или не работающего проводника.

По факту, находясь непосредственно на объекте и оценивая на месте ситуацию, специалист решает, что лучше всего сделать – зануление или заземление. Если навыки работы с такими системами у мастера отсутствуют или их недостаточно, допущенные при монтаже ошибки могут привести к нежелательным последствиям.

Что такое зануление простыми словами

Для защиты от поражения электрическим током используются два вида проводников — заземление и зануление. В сетях с глухозаземлённой нейтралью это похожие понятия, так как оба провода на подстанции соединяются с нулевой точкой вторичной обмотки и контуром заземления. Однако между землёй и нейтралью есть отличия в способе монтажа и области применения. Поэтому при прокладке и подключении электросетей важно чётко понимать, что такое зануление.

Для чего нужно зануление

Согласно ПУЭ п.1.7.31 занулением является искусственно выполненное соединение электроприбора с нейтралью питающего трансформатора. В электросетях 380/220 В имеются два типа зануления — рабочее и защитное. Как правило, если речь идёт о занулении, имеется в виду именно защитная функция этих проводников

Если назначение зануления, которое используется в качестве нейтрали в трёхфазной сети, заключается именно в разделении линии 380 В на три однофазных линии 220 В и для других целей в квартирной электропроводке использовать её запрещено ПУЭ п.1.7.132 , то защитное зануление, как видно из его названия, предназначено для защиты людей от поражения электрическим током.

Этот провод присоединяется к металлическим элементам корпуса электроприбора и при повреждении изоляции между этими деталями и другими частями электросхемы возникает короткое замыкание. Принцип работы защитного зануления заключается в отключении аппарата от сети автоматическим выключателем или предохранителями при появлении тока утечки большой величины через повреждённую изоляцию.

Принцип действия защитного зануления

Защитное зануление используется для предотвращения электротравм при прикосновении к корпусу оборудования с повреждённой изоляцией. Принцип действия защитного зануления заключается в возникновении сверхтока при коротком замыкании внутри электроприбора.

Ток, протекающий при этом по нулевому проводу, должен обеспечить время срабатывания автоматического выключателя не более 0,4 с.

Вторым фактором, повышающим электробезопасность, является снижение потенциала на корпусе электроприбора до величины напряжения нейтрали, однако это увеличивает защищённость людей не во всех ситуациях.

В городе с небольшими расстояниями до подстанции зануление понижает напряжение до 2-3 В, но в сельской местности при большой протяжённости линии электропередач, малом сечении проводов и неравномерном распределении нагрузки потенциал на занулённом корпусе может достигать 50-70 Вольт.

В этом случае прикосновение к исправному аппарату будет болезненным и даже опасным, поэтому использование зануления в однофазных сетях запрещено.

Информация! В сети 220 В вместо защитного зануления устанавливается УЗО или дифавтомат и подключается защитное заземление.

Требования в нормативных документах

Одним из основных документов, регламентирующих требования к защитному занулению, является ГОСТ 12.1.030-8. Согласно этому ГОСТу, данное средство защиты должно соответствовать следующим параметрам:

• при нарушении изоляции должна соблюдаться селективность защиты и происходить отключение ближайшего к месту повреждения защитного устройства;
• в цепи защитного зануления должны отсутствовать автоматические выключатели и разъединители, кроме устройств, обеспечивающих одновременное отключение всех проводов сети;
• сопротивление контура заземления, к которому подключен нейтральный провод, в сети 380/220 В должно быть не более 4 Ом;
• время отключения в аварийной ситуации не более 0,4 с.

Эти требования аналогичны тем, которые предъявляются к защитному заземлению и обеспечивают достаточно надёжную защиту от поражения электрическим током.

Область применения зануления

Большинство трёхфазных электроустановок подключены к сети при помощи четырёхжильного провода, в котором имеются три фазных проводника и нейтраль. В сетях 0,4 кВ нулевой проводник одним концом присоединяется к заземлённой средней точке вторичной обмотки питающего трансформатора и при подключении второго конца провода к корпусу электроустановки получается защитное зануление.

Отключение сети с защитной нейтралью происходит только в случае короткого замыкания между занулённым корпусом и фазными проводниками, дифференциальная защита в таких сетях работать не будет, так как дифреле подключается ДО места аварии и появляющийся ток утечки проходит через УЗО и не влияет на его работу. Это может привести к нагреву и возгоранию повреждённой изоляции.

В связи с тем, что нейтральный проводник обеспечивает менее надёжную защиту, чем специально проложенное заземление, область применения зануления ограничена трёхфазными электроприборами в сетях 380/220 В и 660/380 В. В основном это промышленные предприятия и электроустановки.

Если защитное зануление выполнено отдельным проводом или является отводом от совмещённого проводника PEN, выполненным с подключением к контуру заземления, то этот провод в ПУЭ и других нормативных документах может называться заземляющим проводником РЕ.

Информация! В некоторых ситуациях вместо подключения к нейтрали трансформатора используется соединение корпуса с контуром заземления. Такая защита не может называться занулением.

Схема зануления электрооборудования

Существует несколько схем зануления, выбор которых зависит от системы электроснабжения данного жилого дома или микрорайона. Такие объекты питаются от понижающих трансформаторов с глухозаземлённой нейтралью и системы заземления в этих сетях являются одновременно системами зануления.

Система TN-C

Самая старая система, в которой электроснабжение осуществляется по четырёхпроводной схеме с заземлением нейтрали только на трансформаторной подстанции.

В этой системе защитное зануление подключается к подходящему нулевому проводу напрямую или через четырёхполюсный автомат. При этом нейтральный проводник выполняет сразу две функции — рабочего зануления N и защитную РЕ, поэтому на электросхемах он обозначается PEN.

Важно! Согласно ПУЭ использовать такую защиту в однофазных сетях запрещено.

Система TN-S

Современная система заземления, выполнена по пятипроводной схеме, в которой нейтральный провод N и заземляющий РЕ разделены на всём протяжении от подстанции до потребителя.

В этой схеме нейтраль используется для преобразования трёхфазного напряжения в три однофазных, а так же для выравнивания напряжения между разными фазами. Защита осуществляется только защитным заземлением РЕ.

Согласно ПУЭ п.1.7.145 этот провод не должен проходить через автоматы, разъединители или другую коммутационную или защитную аппаратуру, в том числе предохранители.

Система TN-C-S

Современная система заземления TN-S, обеспечивающая максимальную защиту, является одновременно самой дорогостоящей и требует полной замены всех линий электропередач и кабельных сетей напряжением 0,4кВ.

Поэтому для повышения электробезопасности без замены подходящих проводов была разработана компромиссная схема электроснабжения TN-C-S. В этой системе к вводному щитку в здание подходит совмещённый проводник PEN, где он повторно заземляется и разделяется на два провода — нейтраль N и заземление РЕ.

Важно! Разделение проводов производится до автомата или рубильника, после чего их соединение запрещено ПУЭ п. 1.7.131.

Заземление и зануление в чем разница

В электросетях используются два типа защитных проводников — заземление и зануление. В чем разница между ними не всегда могут разобраться даже опытные электромонтёры. Фактически, оба этих провода соединены с нейтралью питающего трансформатора, поэтому они могут считаться занулением.

В этом случае заземлением будет подключение корпуса оборудования к специально изготовленному контуру или естественным заземлителям без присоединения к обмоткам трансформатора.

Однако такое заземление используется только при невозможности обеспечить надёжную защиту по схеме TN-C-S и поэтому при описании электропроводки и систем электроснабжения часть проводников называют заземляющими или защитным занулением, а часть нейтралью или рабочим занулением.

В отличие от рабочей нейтрали заземляющим проводом называют только такой нулевой проводник, который не только соединён с нулевой точкой трансформатора и подключён к контуру заземления, но при этом не используется для подвода электроэнергии. На электросхемах этот провод обозначается РЕ (от английских слов Protective Earth — защитное заземление).

В системах заземления TN-C и TN-C-S провод, соединённый с заземлением на подстанции и является совмещённым нулевым и заземляющим. На электросхемах он обозначается PEN (от английской фразы Protective Earth and Neutra — защитное заземление и нейтраль).

На практике именно этот проводник называют нейтралью. Он может так же обозначаться N — нейтраль, но такое название должно относиться только к рабочей нейтрали в схемах TN-S и к участку после разделения провода PEN в системе заземления TN-C-S.

Можно ли делать зануление в квартире

Зная, что такое зануление, можно дать однозначный ответ на вопрос, можно ли его использовать для защиты в квартире.

Одним из видов «опасного зануления» является неправильное подключение розетки. Согласно которому в самой розетке ставится перемычка от нулевой клеммы на клемму заземления. Это является ГРУБЕЙШЕЙ ОШИБКОЙ. Сделав такое подключение, « специалисты » думают, что обезопасили людей от поражения током заземлив таким образом электротехнику.

На самом деле такая безопасность во много раз увеличивает шансы получить удар током, возможно даже со смертельным исходом.

Еще одна ошибка зануления — неправильное разделение PEN проводника. В чем заключается ошибка? Выполняется такое разделение PEN на PE и N как правило в квартирном или этажном щите.

В этом случае в щите устанавливается дополнительная заземляющая шина PE от нее отходят желто-зеленые жилы для заземления электроприборов. Заземляющая шина подключена перемычкой с нулевой шиной N, на которую подключается PEN проводник с питающей линии.

Если на корпусе электроприбора появится опасное напряжение благодаря перемычке между шинами N и PE возникнет короткое замыкание и автомат отключится. Но если возникнет обрыв нуля все последствия как в примере выше, возникнет опасный потенциал на всех заземленных/зануленных таким образом приборах. При этом ни одна защита не отработает.

Ошибки здесь две:

1. 1) разделение PEN проводника выполняется после вводного автомата ( должно производиться до ).
2. 2) отсутствие повторного заземления.

Почему нельзя делать зануление в квартире и доме

Согласно нормам ПУЭ это делать запрещено по нескольким причинам:

1. Нулевой проводник, подходящий к домашней электропроводке, является совмещённым нулевым защитным и нулевым рабочим проводом PEN, или рабочей нейтралью. Применение этого проводника в качестве защитного запрещено ПУЭ п.1.7.132.
2. В однофазной электропроводке устанавливается вводной двухполюсный автомат, отключающий одновременно фазный и нулевой провода. Согласно ПУЭ п.1.7.145 защитный проводник в однофазных сетях нельзя подключать через коммутационную аппаратуру.

Эти правила включены в ПУЭ в связи с тем, что при обрыве рабочей нейтрали присоединённые к ней корпуса электроприборов окажутся под напряжением через включённые в розетку электроприборы и светильники.

Как правильно заземлить квартирную проводку

Единственный способ заземлить домашние электроприборы — это проложить дополнительный провод к вводу в здание и подключить его ДО коммутационной аппаратуры с одновременным заземлением (повторным) места соединения, превратив систему электроснабжения TN-C в TN-C-S.

Однако чаще всего нейтраль вводного кабеля уже присоединена к естественным заземлителям, таким, как арматура фундамента и другие металлоконструкции, находящиеся в земле.

Вывод

Для защиты от поражения электрическим током все металлические части электроприборов необходимо заземлять. Зная, что такое зануление, становится понятно, что использовать для этой цели допускается только защитное зануление.

Подключение оборудования к рабочей нейтрали может привести к трагическим последствиям и запрещено ПУЭ и другими нормативными документами.