В чем разница: зануление и заземление

Что лучше — заземление или зануление

Вопросом о том, что лучше — зануление или заземление, задаются чаще всего жильцы многоквартирных домов. Именно там нередко наблюдаются проблемы с подключением заземления, в виду его отсутствия. В таком случае, как выход из сложившейся ситуации, будет использование зануления.

При этом стоит понимать всю ответственность осуществления подобного рода работ. Дело в том, что для создания зануления необходимы определенные знания, для того чтобы произвести правильные расчеты по оптимальной точке подключения кабеля к нейтрали.

В случае с заземление, все гораздо проще. Конечно же, здесь также существуют свои расчеты по сопротивлению и различные другие нюансы. Однако сделать заземление в частном доме куда проще и безопаснее, чем в случае с занулением.

Основное отличие

Оба варианта являются заземляющими. Но в системе зануления используется нулевой проводник, который соединяет распределительный щит в доме с контуром заземления, расположенного на подстанции. По сути, получается так, что нейтраль трансформатора подключается напрямую с землей внутри подстанции. При этом от нее отходит один провод – он же нулевой и заземляющий, поэтому имеет обозначение «PEN». В распределительный щит входят два провода: фаза и ноль PEN. Заземляющий провод (PE), проведенный до розеток, соединяется с нулевым PEN в распределительном щитке. То есть, выходящие из дома ноль (N) и земля (PE) соединяются в один проводник PEN, который тянется до трансформатора.

В системе заземления к заземляющей конструкции в подстанции подводится два проводника: ноль (N) и земля (PE). То есть, до распределительного щита идет три провода: фаза, ноль и земля. Этим же количеством они входят в дом и доводятся до розеток. При такой схеме происходит выравнивание потенциалов напряжения между фазой и заземляющим проводником, когда появляется короткое замыкание.

Если сказать короче, то заземление и зануление отличаются между собой так:

• защита человека от напряжения на металлическом корпусе бытового прибора при зануляющей схеме спасает автомат, который разрывает питающую цепь;
• заземляющая схема – это защита с помощью снижения потенциала напряжения на корпусе прибора, за счет отвода тока в грунт.

И хотя задачи обе системы выполняют одну – защита человека, но обеспечивают они эту защиту по-разному.

https://youtube.com/watch?v=rnRwRO3Zc-A

Теперь, что касается области применения той или иной защиты. В электроустановках, которые работают от напряжения до 1000 вольт, используются пять заземляющих систем: TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT. Зануление используется в трех первых. Заземление в двух последних.

То есть, зануление соединяется с нейтралью трансформатора или отдельным проводником, или совмещенным с нулевым. Заземляющая разводка сооружается, как отдельно собранная конструкция рядом с домом, она носит аббревиатуру TT. При этом проводник PE никак не связан с проводником PEN.

Разводка IT – это схема с изолированной нейтралью. То есть, в трансформаторной подстанции нейтраль не соединена с заземляющим контуром. От нее отходит нулевой проводник N, который протягивается до распределительного щита в доме. А вот с заземлением напрямую соединяется заземляющий проводник PE, который соединяет этот контур с распределительным ящиком. В этом случае, как и при системе TT, можно установить заземляющую конструкцию около дома, собрав его своими руками. Что даст возможность не тянуть далеко проводник PE. На сегодняшний день это самый идеальный вариант.

Итак, подводя итог разбора: заземление или зануление, отметим, что первую схему лучше всего использовать в частных домах путем установки заземляющей конструкции, вторую в городских квартирах. Тем более, при строительстве многоквартирного дома раньше использовалась схема TN-C, сегодня TN-C-S.

Зануление

В электрической разводке, собранной по схеме зануления, также присутствуют три провода. Но контакты земля соединены напрямую с нулевыми контактами в распределительном щите. При этом получается, что заземляющий провод и есть нулевой. В системе TN-C, которая присутствует во всех старых домах, подводка к розеткам состоит из двух проводов: фаза и ноль.

Все дело в том, что нейтраль трансформатора, проведенная по нулевому проводу до распределительного щита, является заземляющим проводником. Именно от названия нулевого провода и названа зануляющая система. Оптимально, если провод PE будет проведен от розетки прямо к распределительному щиту. Если делать перемычку внутри розетки, то при обрыве нулевого проводника N оборвется и заземляющая сеть. Поэтому использовать эту схему категорически запрещается.

В чем минус этого способа. В распределительном щите на фазный контур устанавливается автомат, который отключается при появлении короткого замыкания. Но все дело в том, что это устройство реагирует на силу тока, которая определяется характеристиками вставки внутри автомата. К примеру, на панели может быть указан показатель – 16 А. То есть, он будет реагировать именно на эту силу тока или большую. Все, что меньше данного значения, легко проскакивает, и автомат на это не реагирует. Он не будет разрывать цепь, к примеру, если сила тока короткого замыкания равна 10 амперам. А это величина, которая может нанести увечья человеку. При включенном автомате на металлическом корпусе бытового прибора образуется большой потенциал напряжения.

Методы определения

Рассмотрим способы определения нулевого и заземляющего проводников, от очень простого к более сложным.

Цепь имеет защиту по дифф-току. Если весь объект или исследуемая ветка снабжены защитой по дифференциальному току – дифф-автоматом или УЗО, задача значительно упрощается. Нужно контрольный прибор, например лампа с проводниками, подключить к фазе и к одному из исследуемых проводников. Если дифф-защита не сработала, значит лампа подключена к рабочему нолю.

Перед выполнением такого теста нужно убедиться в работоспособности дифф-защиты, нажав кнопку “тест” на защитном аппарате. Следует отметить, что способ будет работать при условии, что ток через лампу будет превышать номинальный дифференциальный ток аппарата. То есть, при использовании лампы накаливания (энергосберегайка не подходит) сработает УЗО с током утечки 10-30 мА. Вводное УЗО на утечку 300 мА может не сработать, для надежной проверки нужно брать прибор помощнее.

Сравнение с заземляющими контактами розеток. Данный метод будет работать если на вводе стоит двухполюсный автомат, размыкающий рабочий ноль и в помещении имеются розетки с заземлением. Вводной автомат следует отключить, тем самым мы разомкнем любую связь ноля с землей. По возможности следует отключить все приборы из розеток.

Далее следует “прозвонить” мультиметром в режиме измерения сопротивления заземляющий контакт одной из розеток с исследуемыми контактами. При соединении с нулевым проводом, мультиметр должен показывать большое сопротивление, с заземляющим контактом на неизвестной точке с землей розетки сопротивление практически нулевое.

Предлагаем ознакомиться Зимнее содержание кур несушек в домашних условиях

Таким способом можно заодно проверить правильность подключенных розеток: при отключенном вводном двухполюсном автомате, нулевые и заземляющие контакты прозваниваться не должны. Ну это при условии, что проводка изначально исправна и верно смонтирована.

Лезть в щит. Если предыдущие способы реализовать нет возможности, придется лезть в “начинку” электрощита. Думаю напоминать здесь о технике безопасности не стоит: ее никто не отменял. На самом деле способ достаточно прост: нужно найти нулевой проводник, уходящий в помещение и отсоединить его от клемм щита. Затем прозвонить с исследуемыми контактами: с которым будет звониться – тот и есть нулевой проводник.

В случае с щитом вполне может возникнуть сложность, когда даже в щите сложно отличить ноль от заземления. В этом случае понадобятся токовые клещи. Нужно включить напряжение и нагрузку в помещении, и исследовать клещами неизвестные проводники в щите – где будет ток, так и рабочий ноль

Обратите внимание: метод работает только в том случае, когда вы точно знаете, что один из проводников – ноль, а другой – земля

Все вышеописанные методы работают как с заземлением, так и с “занулением”

Определить контакты при подключении электроплиты. Иногда возникает необходимость заменить розетку электроплиты, а проводка советских времен или начала 90-х, одноцветная. Для верного определения зануления электроплиты необходимо условие – двухполюсный автомат во вводном щите, отключающий и фазу, и ноль от всей квартиры.

Итак, при включенной электроэнергии определяем фазу на ичсследуемых выводах для будущей розетки – этот контакт помечаем и откидываем в сторону, далее он нам не нужен. Потом нужно определить ноль в любой розетке в квартире – так как проводка советская, земли там нет, поэтому нолем окажется тот вывод, на котором не светится отвертка-индикатор.

Предлагаем ознакомиться Содержание кур в клетках в домашних условиях

Теперь обесточиваем всю квартиру и мультиметром прозваниваем ноль обычной розетки с двумя оставшимися контактами на электроплиту. Тот контакт, который звонится с нолем розетки – рабочий, а тот что не звонится – зануление (земля). Если же звонятся оба контакта – нужно искать ошибки в электропроводке.

Для чего необходимо заземление

Заземление

Из нормативной документации ГОСТа № 12.01.009-76 следует, что защитное заземление – это создание единого контура с землей и металлическими токоведущими частями, которые в процессе эксплуатации электротехнических приборов могут оказаться под напряжением, например, корпус микроволновой печи или стиральной машины.

Заземление требуется, чтобы при образовании напряжения в тех местах, где его быть не должно, электричество уходило в землю. Это позволяет предотвратить поражение током жителей квартиры или дома. Как правило, подобные явления наблюдаются при нарушении целостности изоляционного слоя и касания токоведущей жилы корпуса.

Типы заземления в бытовых условиях

В бытовых условиях правильно реализованная система заземления гарантирует бесперебойную работу всех электрических приборов. Во времена существования Советского Союза в домах не было большого скопления электроустановок, следовательно, такая мера безопасности практически не использовалась.

В то время широкое распространение получила эксплуатация системы TN-C, в которой заземляющий провод РЕ коммутировался с рабочим нулем в единую токопроводящую жилу РЕN, а к квартире подключался двухжильный провод. Эта система устарела, на замену пришла новая — TN-C-S. Ее особенность заключается в разъединении в распределительном щитке провода PEN на РЕ и N.

Все современные здания или строения, подлежащие модернизации, обслуживаются по трех- или пятипроводной схеме. В помещение подается три линии:

• земля;
• рабочий ноль;
• фаза.

Если здание устаревшее и не оснащено системой заземления, а проводка двухпроводная, все современные трехпроводные электротехнические приборы утрачивают свои качества. Например, сетевой фильтр становится обычной переноской. В этом случае установка зануления в квартире согласно нормативному документу ПУЭ 1.7.132 запрещена.

Схемы заземления частных домов своими руками: 380 В и 220 В

При монтаже контуров заземления значительной разницы между схемой частного дома на 3 фазы (380 вольт) и однофазной (220 вольт) нет. А вот в разводке кабелей она присутствует. Разберемся, в чем она заключается.

Правильно выполненный ввод в дом. Именно так он должен выглядеть в идеале

При однофазной сети для питания электроприборов используется трехжильный кабель (фаза, ноль и земля). Трехфазная сеть требует пятижильного электропровода (та же земля и ноль, но фазы три)

Особое внимание нужно обратить на расключение – заземление не должно соприкасаться с нулем

Рассмотрим ситуацию. С подстанции приходит 4 жилы (ноль и 3 фазы), заведенные в распределительный щит. Обустроив правильное заземление на участке, заводим его в щиток и «сажаем» на отдельную шину. Фазные и нулевая жила проходят через всю автоматику (УЗО), после чего идут к электроприборам. От заземляющей шины жила идет непосредственно на розетки и оборудование. Если нулевой контакт заземлить, устройства защитного отключения будут срабатывать без причины, а такой монтаж электропроводки в доме совершенно ни к чему.

Схема заземления на даче своими руками несложна, но требует внимательного и аккуратного подхода при выполнении. Несложно выполнить ее только для одного котла или иного электроприбора. Ниже мы обязательно на этом остановимся.

Корпус газового котла, как и металлические трубы, требуют качественного заземления во избежание возникновения искры

Что такое контур заземления в частном доме: определение и устройство

Контуром заземления называют конструкцию из штырей и шин, находящуюся в грунте, обеспечивающую отвод тока при необходимости. Однако не любой грунт подойдет для устройства заземлителя. Удачным для этого считают торф, суглинок или глинистую почву, а вот камень или скала не подходят.

Контур готов. Остается проложить шину до стены дома

Контур заземления располагают на расстоянии 1÷10 м от здания. Для этого прокапывается траншея, заканчивающаяся треугольником. Оптимальными размерами являются длины сторон 3 м. По углам равностороннего треугольника вбиваются штыри-электроды, соединяемые стальной шиной или уголком при помощи сварки. От вершины треугольника шина идет к дому. Подробно мы рассмотрим алгоритм действий в пошаговой инструкции ниже.

Разобравшись, что является заземляющим контуром можно переходить к расчетам материала и размеров.

Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТ устанавливают точные рамки, сколько Ом должно быть заземление. Для 220 В – это 8 Ом, для 380 – 4 Ом. Но не стоит забывать, что для общего результата учитывается и сопротивление грунта, в котором устраивается заземляющий контур. Эти сведения можно узнать из таблицы.

Зная данные можно использовать формулу:

Формула расчета сопротивления стержня

где:

• R_o – сопротивление стержня, Ом;
• L – длина электрода, м;
• d – диаметр электрода, м;
• T – расстояние от середины электрода до поверхности, м;
• Р_экв – сопротивление грунта, Ом;
• Т – расстояние от верха стержня до поверхности, м;
• l_n – расстояние между штырями, м.

Но пользоваться такой формулой сложно. Для простоты предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором, в который нужно только внести данные в соответствующие поля и нажать кнопку рассчитать. Это исключит возможность ошибки в вычислениях.

Для расчета количества штырей воспользуемся формулой

Формула расчета количества стержней в контуре

где R_n – нормируемое сопротивление для заземляющего устройства, а ψ – климатический коэффициент сопротивления грунта. В России за него принимают 1.7.

Рассмотрим пример заземления для частного дома, стоящего на черноземе. Если контур выполняется из стальной трубы, длиной 160 см и диаметром – 32 см. Подставив данные в формулу получим n_o = 25.63 х 1.7/4 = 10.89. Округлив результат в большую сторону, получается нужное количество заземлителей – 11.

Разновидности систем заземления, применяемых в 3-х фазных электроустановках

TN-C – устаревшая система заземления, где функция рабочего нулевого проводника N-проводника и защитного PE-совмещены в единый провод PEN. Несмотря на простоту и дешевизну, данная система имеет существенные недостатки в плане электробезопасности – при обрыве PEN существует высокая вероятность появления высокого электрического потенциала на корпусе электроустановки в случае нарушения изоляции проводов, обмоток и прочего.

TN-C-S – усовершенствованная система, где все-таки происходит разделение PEN-проводника на PE и N на середине линии. Если происходит обрыв после разделения, то на корпусе электроустановок не возникают высокие электрические потенциалы. А если обрыв произошел на PEN, то возникает вероятность поражения электротоком от корпуса, естественно, при внештатной ситуации. Основной недостаток данной системы заключается в ничтожной устойчивости системы при обрыве нулевого проводника (отгорание нуля).

TN-S является системой, где PE и N разделены на 2 обособленных провода непосредственно на электроподстанции. Главным достоинством данной системы является то, что при повреждении нулевого провода на корпус устройства не поступит опасный электрический потенциал.

Защита от поражения электрическим током

• Термины, определения
• Способы подачи электроэнергии
• Используемые способы организации защиты

Эффективная защита возможна при четком понимании физического смысла и сути «земли» и «ноля», правильном использовании их на практике.

В каких случаях используется зануление а в каких заземление
 

Термины, определения

Чтобы исключить разную трактовку понятий «ноль» и «земля», нужно обратиться к установленным нормам и принятым стандартам. Проектирование, монтаж и эксплуатация отражены в основном руководящем документе энергетика – Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ). Глава 1.7 первого раздела содержит полные сведения о заземлителях, заземляющих защитных проводниках, системах и схемах. Раздел 3 описывает схемы защиты и автоматики. Седьмой раздел указывает как оборудуются сети, в том числе в общественных и жилых помещениях.

Защита заключается в создании физического соединения токопроводящих частей корпуса оборудования, которые при повреждении изоляции могут оказаться под опасным напряжением, с различными точками сети:

• Зануление – соединение провода с нейтралью. При аварии фаза замыкается на ноль, вызывая срабатывание защитного автомата или предохранителя. В нулевом проводнике под нагрузкой протекает ток, равный фазному. Изоляция такого провода синяя.
• Защитное заземление – подключение на контур заземлителя, уводящее опасное напряжение с корпуса на землю. В заземляющем проводе ток протекает только при аварии. Он окрашен в желто-зеленую полоску.

Оба подключения обеспечивают защиту. Но реализуют ее разными способами, в зависимости от места подключения.

Способы подачи электроэнергии

Электроустановки до 1000 вольт разделены на системы, в которых нейтраль источника энергии бывает:

• глухозаземленная, когда нулевой провод сознательно подсоединен к заземлителю;
• изолированная от земли.

Непромышленный потребитель обычно запитан по двухпроводной схеме используя два проводника – фазный и нулевой. По такой схеме питались все потребители электроэнергии раньше, а сейчас она допустима только для новых строений, которым электричество подается по воздушной линии. 

Современные требования ПУЭ диктуют условия подачи электричества, используя:

• 3 провода – фаза (L), ноль (N), защитный (PE) от заземлителя для однофазной сети;
• 5 проводов – три фазы (L1-L3), N, PE для трехфазного питания.

Примером может послужить подключение жилого многоквартирного дома к трансформаторной подстанции. Оно выполнено кабелем с пятью жилами. Внутри здания три фазы через групповые распределительные устройства раздаются тремя проводами однофазным потребителям, равномерно распределяя нагрузку.

Это легко выполнить на новом строительстве, но в существующих домах проводка уже есть. Всю ее переделать немедленно под новые требования, с постройкой заземлителей, невозможно.

Используемые способы организации защиты

Продается и эксплуатируется много бытовых приборов с трехпроводными шнурами и розетками, заземление корпусов которых обязательно. Особенности построения используемых стандартных систем питания помогут решить эту проблему, если невозможно построить отдельный контур заземления у потребителя.

В многоэтажные здания старой постройки электроэнергия подается по схеме TN-C-S, когда на трансформаторе нейтраль глухо заземлена, двумя проводами. Подается на щиток или шкаф проводником PEN, распределяясь дальше по группам и потребителям вместе с фазой L.

Если нужно включить, например, водяной электрический бойлер, нужно обязательно обеспечить защиту. При пробое изоляции нагревателя возникнет утечка на корпус, внутри которого вода. Водопроводная сеть окажется под напряжением. Чтобы предотвратить это, требуется заменить розетку на трехконтактную, соответствующую вилке.

От нее вывести в подъезд дома на распределительный щиток дополнительный защитный провод желто-зеленой раскраски. Он под болт соединяется с корпусом щитка, а в квартире подключается на земляной контакт розетки. 

Категорически запрещается объединять нулевой и корпусной контакты непосредственно в розетке. опубликовано econet.ru  

https://youtube.com/watch?v=rnRwRO3Zc-A

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Назначение заземления

Покупая любое электрооборудование, будь то стиральная машина или холодильник он не рассчитан на пожизненный срок службы и в процессе работы как любое другое оборудование может сломаться. Чтобы защитить электрооборудование от ненормальных режимах работы (перегрузка или короткое замыкание) применяются различные защитные аппараты (автоматы, пробки и т.д.)

Но бывают ситуации, когда защитные устройства не реагируют на возникшие повреждения. Одним из таких случаев является повреждение внутренней изоляции и возникновении на металлическом корпусе оборудования высокого напряжения.

В этом случае защита необходима самому человеку, который попадет под напряжение прикоснувшись к поврежденному оборудованию. Для защиты от таких повреждений и было придумано заземление, основное назначение которого — снизить величину этого напряжения.

То есть, основное назначение заземления — снизить напряжение прикосновения до безопасной величины.

Предположим, что у вас дома имеется потолочный светильник, корпус которого не подключен к заземлению. В следствии повреждения изоляции металлическая часть светильника оказалась под напряжением. В тот момент когда вы попытаетесь поменять лампочку вас ударит током, так как прикоснувшись к корпусу вы становитесь проводником и электрический ток будет протекать через ваше тело в землю.

Если же светильник будет заземлен, большая часть тока будет стекать в землю по заземляющему проводу и в момент касания, напряжение на корпусе, будет намного меньше, а соответственно и величина тока проходящий через вас будет также меньше.

Заземлением — называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с землей (контуром заземления) которые в нормально состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

Также, заземление необходимо для функциональности таких аппаратов как УЗО. Если корпуса электроустановок не будут соединены с землей, то ток утечки протекать не будет, а значит УЗО, не среагирует на неисправность.

Чем отличается заземление от зануления

Заземлением называется преднамеренное присоединение токопроводящих частей к земле. То, что вкапывается в землю, называется заземлителем, а то, что присоединяет проводящие части к заземлителю, называется заземлителем.

Занулением называется присоединение токопроводящих частей к нейтрали. Эти два понятия постоянно путают.

Цель заземления — сделать потенциал на корпусе прибора в случае пробоя изоляции равным или очень близким к потенциалу земли. Цель зануления — создать при пробое фазы на корпус ток короткого замыкания настолько большой, чтобы успел быстро сработать автомат защиты сети и замкнутая цепь была обесточена.

Путаница в терминах вызвана тем, что в наших сетях нейтральный провод всегда заземляется в источнике тока. Для нас источник — это ближайшая трансформаторная подстанция. В этом случае потенциал нейтрального провода относительно земли близок к нулю, как при заземлении. При прикосновении к нейтрали пробник не светится. Поэтому нейтральный провод стали называть нулевым. На самом деле нейтраль заземляется не всегда, есть схемы подключения и с изолированной нейтралью. И цели у заземления и зануления разные.

Согласно правилам устройства электроустановок потребителей (ПУЭ), в сетях с глухозаземленной нейтралью, а это все наши распределительные сети, основной мерой по защите от поражения электрическим током является именно зануление, а заземление является дополнительной мерой. Это значит, что зануление надо делать обязательно, а заземление нет.

Заземление без зануления не обеспечивает нужной защиты.

Это связано с тем, что если корпус прибора соединен только с землей и не соединен с нейтралью, то при пробое на корпус аварийный ток потечет к источнику через сопротивление земли межу заземлителем и нейтралью подстанции. Это сопротивление намного больше сопротивления нейтрали. В результате ток короткого замыкания на землю будет настолько мал, что автомат защиты сети либо вообще не заметит замыкания и цепь останется под напряжением, либо сработает с большой задержкой и не обеспечит защиты от удара током.

До появления устройств защитного отключения (УЗО) отключение замкнутой сети автоматом было единственной эффективной мерой защиты.