С появлением в быту электричества встал и вопрос его безопасного пользования. Давайте посмотрим, как решить эту важную задачу, разберемся: что такое зануление, как действует заземление, как сделать зануление в частном доме своими руками. А кроме того, можно ли использовать зануление вместо заземления.
Содержание
1. Что, как и откуда берётся.
2. Заземление в квартире.
3. Устройство защитного отключения.
4. Зануление.
5. Рассмотрим пару ситуаций.
6. В заключение о занулении.
Что, как и откуда берётся
Известно, что электричество производят электростанции. От них электрический ток напряжением десятки и сотни тысяч вольт идет по трём проводам-фазам к потребителю.
Напряжение столь велико потому, что по законам физики, чем выше напряжение, тем меньше потери при передаче на большие расстояния.
Затем понижающие трансформаторные подстанции преобразуют высокое напряжение в гораздо более низкое (но все равно опасное), и по проводам или подземным кабелям оно придет в наш дом.
Ток должен к электроприбору прийти, сделать полезную работу и уйти. В случае переменного напряжения, используемого в быту, для этого служат фазный (подача) и нулевой провода. Откуда электрический ток приходит, понятно; но куда же уходит электричество? В землю! Немного упрощенно, но по большому счету так и есть. Именно в землю.
Трансформатор подстанции имеет заземление, подключенное к отдельному проводу линии. Это и есть тот самый «ноль» в наших → розетках. Особо любознательные могут убедиться в этом, осмотрев обычную трансформаторную подстанцию с воздушными линиями. Вошло 3 провода, вышло 4. На входе – три фазы высокого напряжения, на выходе – три фазы низкого напряжения и нулевой провод.
А теперь перейдем к главному — защите человека.
Заземление в квартире
Самый надёжный способ защиты от поражения электрическим током в быту — заземление электроприборов. Ведь многие наши домашние помощники имеют металлические (читай – токопроводящие) корпуса, и в результате обрыва или повреждения изоляции может произойти касание фазного провода к корпусу прибора. И тогда касаться его становится смертельно опасно…
Чтобы избежать беды, корпус прибора соединяют с землёй. Теперь при попадании фазы на корпус происходит короткое замыкание и срабатывает защита, отключающая подачу тока.
В современных квартирах → электрическая проводка (по ссылке рассказано как сделать проводку в доме) выполняется по трёхпроводной схеме:
Заземление электроприборов происходит через третий контакт вилки и розетки. Сложнее ситуация в домах, где проводка смонтирована по двухпроводной схеме, и в розетках провод заземления отсутствует. В этом случае заземляющий провод придется проводить непосредственно от корпуса прибора.
Где взять «землю» в квартире многоэтажного дома? Ответ прост: в электрощите, установленном на каждом этаже.
Перед тем как выполнять → устройство заземления (лучше, конечно, это делать при участии или под наблюдением профессионального электрика, по ссылке рассказано как делается контур заземления), внимательно изучите электрощит. Ведь если надёжное заземление у щита отсутствует, подключение к нему провода заземления квартиры не только напрасно, но и опасно!
Поясним на примере. У соседа короткое замыкание. Ток пройдёт следующий путь: фаза соседа – «ноль» соседа – этажный электрощит – Ваш провод заземления – корпус Вашего прибора!
Устройство защитного отключения
Для повышения безопасности при эксплуатации эл. приборов используют и так называемое устройство защитного отключения, сокращенно — УЗО. Совместно с заземлением УЗО дают 100% гарантии защиты человека от поражения электрическим током.
Давайте разберём принцип действия УЗО, для чего представим электропроводку как водопроводную систему. Вода течёт по трубам, как и ток – по проводам. И если вдруг в трубе образовалось отверстие, вода начинает уходить, а её количество на выходе участка будет меньше, чем на входе. УЗО и контролирует подобную утечку, но не воды, а электричества.
Если корпус прибора под напряжением, но утечки нет – УЗО не реагирует. Но как только корпуса касается человек – появляется путь для утечки тока, «дыра» – УЗО за доли секунды размыкает цепь.
Зануление
Согласно Правил эл. безопасности, занулением называется: «…. соединение корпуса оборудования с нулевым защитным проводником». Теперь давайте рассуждать. Мы имеем электроприбор (скажем, стиральную машину), который надо заземлить. Штепсельная вилка машинки и розетка трёхконтактные, но проводка двухпроводная, а значит, заземления у нас нет. Но мы знаем, что «ноль» на подстанции заземлён, так почему бы ни соединить в розетке контакты «ноля» и «земли»? Ни в коем случае!
Прочтем формулировку ещё раз: «…нулевым защитным проводником». В этом-то и дело! Ведь «ноль» в розетке проводник рабочий, а не защитный, и ставить перемычку между землёй и нолем в розетке нельзя:
а) это может грозить коротким замыканием;
б) если ноль имеет плохой контакт, фаза через прибор попадёт на ноль розетки, а через перемычку и провод заземления – на корпус прибора.
Читаем правила дальше: «Зануление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус … в трёхфазных четырёхпроводных сетях….». Но в квартире-то сеть однофазная! Вот в многоэтажном доме сеть трёхфазная четырёхпроводная, поэтому выполнять зануление можно не ближе, чем в распределительном шкафу дома.
Рассмотрим пару ситуаций
1. При → подключении стиральной машины (по ссылке о том, как подключить стиральную машину) вы соединили корпус с нулевым проводом (рабочим нулём). Через какое-то время, при ремонте щита, случайно поменяли фазу и ноль. Результат: на корпусе машины у вас фаза! Вы получите не опасный, но неприятный удар, даже при наличии УЗО, а то и можете серьезно пострадать.
2. То же подключение. Перегрелась обмотка двигателя, и произошел пробой на корпус. Корпус под напряжением, но УЗО не срабатывает: утечки-то нет! Обмотка греется, пока не сплавятся провода, и от возросшей силы тока не сработает автомат защиты. И двигателю «кирдык», и до пожара недалеко!
Можно придумать и другие ситуации, но все они разрешаются, если разводка сделана по трёхпроводной схеме с надёжным заземлением. То есть машина подключена без зануления в розетке, а надёжно заземлена (рис. 1).
При любом замыкании фазы на корпус срабатывает УЗО либо автомат, отключая питание.
Если разводка двухпроводная, нужно провести заземляющий провод от потенциально опасных приборов с металлическими корпусами к электрощиту, убедившись, что он заземлен.
В заключении о занулении
Помните прописную истину – любые работы с электрическими сетями выполняются только при отключенном напряжении! Если же работа выполнятся под напряжением, используют надежные и испытанные средства защиты: диэлектрические перчатки и т. д. Жизнь у Вас одна, и не стоит рисковать ей по пустякам: электричество не прощает легкомыслия!
Как обычно, ждем ваших вопросов, в комментариях! Успехов в работе!
Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!
Зануление является преднамеренным электрическим соединением открытых проводящих элементов электрических установок, которые не находятся в нормальном состоянии под напряжением, с глухозаземлённой нейтральной точкой трансформатора или генератора, в электросетях трехфазного тока; с заземлённой точкой источника в электросетях постоянного тока; с глухозаземлённым выводом источника однофазного электрического тока. Целью выполнения зануления является обеспечение электрообезопасности.
Зануление отличается от заземления тем, что оно рассчитано на эффект короткого замыкания. Если распределение нагрузок на производстве является более или менее равномерным, и нулевой проводник в основном выполняет защитные функции, то в таком случае «ноль» цепляется к корпусу электрического мотора. Короткое замыкание происходит при попадании напряжения одной из фаз на корпус электрического двигателя.
При этом срабатывает на отключение дифавтомат или обычный автоматический выключатель. Необходимо также отметить, что посредством использования металлической заземляющей шины между собой соединяются все производственные электроустановки, которые выведены на общий контур заземления всего здания.
Как выполняется зануление электрооборудования
Далее расскажем о том, откуда защитное зануление попадает в наш дом, и рассмотрим его путь от трансформаторной подстанции и безопасно ли выполнять зануление в квартире. Начинается такое зануление с глухозаземлённой нейтрали — соединенной с заземляющим устройством нейтрали силового трансформатора.
Нейтраль вместе с трехфазной линией сначала попадает во вводной шкаф. Оттуда же она распределяется по находящимся на этажах электрическим щиткам.
От нее берется рабочий ноль, образующий вместе с фазой привычное для нас фазное напряжение. Название «рабочий ноль» связано с тем, что он используется для работы электроустановок или электроприборов.
Взятым с электрощитка защитным отдельным нулем, имеющим электрическое соединение с глухозаземлённой нейтралью, и образуется защитное зануление. Необходимо обязательно знать, что в цепи защитных зануляющих проводников никаких коммутационных аппаратов (автоматов, рубильников и т.п.), а также предохранителей быть не должно.
Область применения защитного зануления
Защитное заземление используется в электрических установках напряжением до 1 кВ:
- — в сетях постоянного электрического тока с заземленной средней точкой источника;
- — в однофазных электросетях переменного тока с заземленным выводом;
- — в трехфазных электросетях переменного тока с заземленным нулем (система TN – S; как правило, это сети 660/380, 380/220, 220/127 В);
| Предназначено защитное зануление для защиты от возможного поражения электрическим током. Например возникла ситуация когда внутри электроустановки произошло повреждение изоляции и корпус установки (например стиральной машины или холодильника) оказался под напряжением. В этом случае возникает ток короткого замыкания на который реагирует защита (автомат или пробки) и мгновенно отключает электроустановку от сети. |
Образование цепи тока однофазного короткого замыкания (т.е. замыкания между нулевым и фазным защитными проводниками) происходит в случае замыкания фазного провода на зануленный корпус электропотребителя. Поврежденная электроустановка отключается от питающей сети вследствие срабатывания защиты, вызывающейся током однофазного короткого замыкания.
Для быстрого отключения находящейся электроустановки могут использоваться автоматические выключатели и плавкие предохранители, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания. Также для этой цели применяются магнитные пускатели с тепловой защитой встроенного типа, контакторы с тепловыми реле, с помощью которых обеспечивается защита от перегрузки и др.
Принцип действия защитного зануления
Короткое замыкание происходит при попадании фазового провода (напряжения) на металлический корпус прибора, соединенный с нулевым проводником. При этом фиксируется увеличение силы тока в цепи до огромных величин, вследствие чего срабатывают защитные аппараты, которые отключают питающую неисправный прибор линию.
Время отключения в автоматическом режиме поврежденной электролинии для фазного напряжения сети 380/220 В, в соответствии с ПУЭ, не должно превышать 0,4 секунд.
Для осуществления зануления используются специально предназначенные проводники, к примеру, третья жила кабеля или провода в случае с однофазной проводкой.
Петля «фаза-ноль» должна иметь небольшое сопротивление, ведь только в таком случае отключение защитного аппарата происходит в предусмотренное правилами время. Поэтому добиться эффективного зануления можно исключительным образом при высоком качестве всех соединений и монтажа сети.
Зануление позволяет обеспечивать не только быстрое отключение от электричества неисправной линии, но и, благодаря заземлению нейтрали, низкое напряжение прикосновения на корпусе электрического прибора. Благодаря этому вероятность поражения человеческого организма электрическим током исключается. Заземленная нейтраль дает повод называть зануление определенной разновидностью заземления.
Следовательно, в качестве основания принципа действия защитного зануления выступает превращение замыкания на корпус в однофазное к.з. для вызова обеспечивающего срабатывание защиты большого тока, конечной целью чего является отключение от сети поврежденной электрической установки.
Чем опасно зануление в квартире
Зануление значительно отличается от заземления. Попробуем рассмотреть это отличие более подробно. В соответствии с ПУЭ, использование на бытовом уровне такой преднамеренной защиты, как зануление, запрещено из-за ее небезопасности.
Но, несмотря на то, что практиковаться такая система должна только в промышленном производстве, многие ставят ее и в своих квартирах. Прибегают к этой далекой от совершенства защите, в частности, в связи с отсутствием иного варианта или вследствие недостатка знаний в данной сфере.
Действительно, зануление в квартире сделать можно, но последствия от этого будут далеко не наилучшими. Далее на примерах рассмотрим некоторые ситуации, которые могут возникать в случае выполнения в квартире зануления.
1) Зануление в розетках
Иногда предлагается выполнить «заземление» электрических приборов посредством перемычки клеммы рабочего нуля в розетке на защитный контакт. Такой метод «заземления» не соответствует требованиям пункта 1.7.132 ПУЭ, ведь он подразумевает использование нулевого проводника двухпроводной сети в качестве защитного и рабочего нуля одновременно.
Помимо того, на вводе в квартиру обычно имеется аппарат, предназначенный для коммутации как фазы, так и нуля, к примеру, пакетник или двухполюсный аппарат. Но коммутировать нулевой проводник, который используется в качестве защитного, запрещено. То есть, нельзя использовать в качестве защитного проводник, цепь которого имеет коммутационный аппарат.
Опасность «заземления» перемычкой в розетке заключается в том, что корпуса электроприборов при нарушении целостности нуля в любом месте окажутся под фазным напряжением. При обрыве же нулевого провода работа электроприемника прерывается, и тогда такой провод имеет вид обесточенного, то есть безопасного, что, конечно же, усугубляет ситуацию.
Можно только представить, сколько беды наделает такая розетка, если в нее включить стиральную машину. В данном случае можно увидеть перемычку, которая соединяет «нулевой» контакт с защитным. И, если бы отгорел «ноль», то такая стиральная машина превратилась бы в «убийцу».
Если же во время принятия человеком душа вывалится нулевая «сопля» в розетке, к которой подключен бойлер, такого человека просто «прошьет» током. Поэтому такое зануление в квартире крайне опасно и его запрещено выполнять.
2) Перепутаны местами фаза и ноль
Рассмотрев следующий пример, можно наглядно увидеть наиболее вероятную опасность в двухпроводном стояке. Нередко при осуществлении каких-либо ремонтных работ в домовом электрохозяйстве ноль "N" ошибочно меняют местами с фазой "L".
Отличительной окраски жилы проводов в электрощитке в домах с двухпроводкой не имеют, и при выполнении каких-либо работ в щитке любой электрик может переключить ноль и фазу местами – корпуса электроприборов в таком случае тоже окажутся под фазным напряжением.
Необходимо обязательно помнить о высокой опасности выполнения защитного зануления в двухпроводной системе. Поэтому, в соответствии с правилами, это делать запрещено!
3) Отгорания нуля
Что такое «отгорание нуля», или обрыв нуля, знает каждый электрик, но далеко не каждый потребитель электроэнергии. Попробуем разобраться в значении данной фразы, и выяснить, какова опасность отгорания нуля?
Очень часто обрыв «нуля» фиксируется в домах со старыми проводками, основанием для проектирования которых являлся расчет примерно 2 кВт на квартиру. Конечно, нынешняя оснащенность квартир всевозможными электрическими приборами на порядок увеличивает данные цифры.
В случае обрыва «нуля» перекос фаз может происходить на трансформаторной подстанции, от которой запитан многоэтажный дом, в общем электрощите или в щитке на лестничной площадке этого дома, в расположенной после этого обрыва электролинии. Результатом может стать поступление в одну часть квартир пониженного напряжения, а в другую – повышенного.
Пониженное напряжение опасно для холодильников, кондиционеров, сплит — систем, вытяжек, вентиляторов и другой техники с электродвигателями. Что касается повышенного напряжения, то при нем может выйти из строя любой прибор бытовой техники.
В этой статье поговорим о том, что такое зануление, где оно применяется, а также об основных ошибках при его устройстве. Тема непростая, на форумах ведутся постоянные дебаты.
Интересно то, что часто даже электрики не могут правильно сказать, чем отличается зануление от заземления. Давайте разбираться. Для начала посмотрим, что о занулении говорится в ПУЭ.
Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока
Попросту говоря, зануление — это соединение корпуса электрического прибора с нулевым проводом.
Теперь посмотрим, что говорит нам ПУЭ про заземление
Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
Простыми словами, заземление — это соединение корпуса электрического прибора с заземлителем. Заземлитель — это конструкция из металлических штырей, вбитая в землю.
Теперь давайте посмотрим, как устроены самые распространенные системы электроснабжения многоквартирных домов.
Старая, советская система TN-C
Более современная система TN-C-S
В обеих схемах используется совмещенный нулевой проводник PEN, который заземляется на трансформаторной подстанции.
Основное различие между ними в том, что в TN-C-S происходит разделение совмещенного проводника на рабочий ноль и защитный проводник. Это делается в во вводном общедомовом щите (ВРУ). При этом обязательно производится повторное заземление.
Если внимательно посмотреть на схемы, становится понятно, что рабочий ноль всегда соединен с землей, то есть заземлен. И возникает вопрос: а в чем, собственно, разница между заземлением и занулением? Ведь соединив корпус прибора с рабочим нулем, мы фактически соединяем его и с землей.
На самом деле, разница есть. Она заключается в принципе действия.
Заземление предназначено для того, чтобы отводить ток на землю. Таким образом уменьшается опасное напряжение на корпусе прибора или устройства.
Зануление предназначено для создания эффекта короткого замыкания при пробое фазы на корпус. При этом срабатывает автомат и отключает аварийную линию.
Таким образом, зануление и заземление в системах TN работает одновременно, так сказать, в одном флаконе. Поэтому, 3-й защитный контакт в евророзетках в системах TN является и заземляющим и зануляющим.
Исходя из этого, правильно говорить о совмещенном проводнике PEN, рабочем нулевом проводнике N и защитном проводнике PE. При этом, даже электрики не всегда понимают разницу между PE и N, а она весьма существенная.
Обычно, когда какой-нибудь «электрик дядя Вася» говорит о занулении, то подразумевает разного рода колхоз типа перемычек в розетках и тому подобном соединении защитного провода с нулевым. И это опасно.
Неправильное зануление может вместо защиты может стать причиной трагедии.. А встречается такая псевдозащита очень, очень часто.
Давайте разберемся, как правильно делается защитное зануление и чего делать категорически нельзя.
Запомните, разделение совмещенного проводника на рабочий ноль и защитный ноль должно производиться в общедомовом вводном устройстве (ВРУ). И уже оттуда защитный проводник должен идти к этажным щитам, а от них в каждую квартиру.
Таким образом, мы получаем пятипроводный стояк: 3 фазы, рабочий ноль и защитный ноль. В этом случае речь о так называемом занулении не идет, поскольку в каждую квартиру приходит отдельный защитный провод (системы TN-C-S и TN-S) . Его и нужно подключать к третьему контакту розеток.
В старых домах с немодернизированной проводкой обычно идет четырехпроводный стояк: 3 фазы и совмещенный ноль PEN (система TN-C). Вот тут-то и начинается полнейший бардак и жуткие косяки.
Начинается все в этажном щите. Часто в нем делают самостоятельное разделение PEN на PE и N.
Этот вариант имеет право на жизнь, но только при соблюдении важных правил. Вот главные из них:
Правило 1. В однофазных цепях разделять нулевой провод запрещено (ПУЭ — 1.7.132).
Как определить, какая сеть в вашем доме? В относительно нестарых домах подъездные стояки четырехпроводные: три фазы и один совмещенный ноль (PEN). То есть используется трехфазные стояки, соответственно трехфазная цепь.
В очень старых домах, сталинках и хрущевках, часто используется двухпроводный стояк, в котором только фаза и рабочий ноль. Отличительная особенность таких домов — отсутствие подъездных щитов. Стояки идут в шахтах между квартирами, а в самих квартирах специфические «горбатые» щитки. Вот в таких домах, как правило, используется однофазная сеть.
Правило 2. Совмещенный проводник PEN должен быть сечением не менее 16 мм по алюминию или 10 мм по меди.
То есть нулевой стояк должен быть сечением не меньше указанного. Во многих домах сечение меньше, в этом случае разделять совмещенный ноль на защитный и рабочий нельзя. Если у вас дом советской постройки с газовыми плитами, то в 80% случаев стояк в нем хилый.
Правило 3. После разделения PEN на PE и N нельзя вновь их соединять.
Здесь, думаю, пояснений не надо.
Правило 4. Защитный проводник PE должен быть неотключаемым.
То есть на него нельзя ставить автоматы и прочие разъединяющие устройства.
Правило 5. Разделять PEN нужно ДО всех автоматов, рубильников, выключателей.
Лучше сделать так: взять латунную шину и прикрутить ее винтами к щиту, чтобы между ними был контакт. От нулевого стояка через отдельный орех сделать отвод на эту шину. К шине подсоединить защитные провода PE из квартир.
Если не выполнено хотя бы одно их этих правил, то это будет не защита, а опасный для жизни колхоз.
Еще немного о том, чего делать нельзя
1) Соединять перемычкой защитный и нулевой контакты в розетке. Это одна из самых опасных ошибок!
При отгорании, повреждении или случайном отсоединении нуля, на корпусе всех приборов, подключенных к таким розеткам, сразу появится опасное фазное напряжение. В этом случае ни УЗО, ни автомат не сработают. Привет, смерть.
Тот же эффект будет при случайной смене фазы и нуля.
2) Сажать нулевой и защитный проводники на один винт в щитке
PE и N обязательно должны быть на разных зажимах (шинах). Причем, каждый провод из отдельной квартиры должен быть зажат отдельным винтом.
3) Занулять на незаземленный (незануленный) щит.
Обычно все щиты имеют прямой контакт с нулевым или защитным стояком (занулены). Но иногда контакта нет, по разным причинам. Например, отвалился соединяющий провод. Зануление на такой щит может привести к появлению на его корпусе опасного напряжения.
На практике, подобного рода косяки встречаются сплошь и рядом, в различных вариантах и сочетаниях. Могу посоветовать не полениться, изучить ПУЭ, а также не доверять свою проводку сомнительным личностям.
