Защитное заземление и зануление

Разместил: Александр Ковалёв | 15/07/2011 | Комментариев: 0 | Просмотров: 3686
 
 0/10  (голосов: 0)

В последнее время все чаще встречаются розетки и вилки с третьим контактом. Мало кому неизвестно, что любому электроприбору для питания достаточно всего двух проводов: фаза и ноль или плюс и минус. Так для чего же третий контакт?

Третий контакт был введен для защитного провода, который может быть либо заземляющим, либо зануляющим. Именно этот провод обеспечивает дополнительную защиту от появления высокого электрического потенциала на корпусе электроприбора – будь то холодильник, стиральная машина или компьютер.

Чем же отличается заземление от зануления? Если в двух словах, то заземление – это отдельный провод, соединяющий электроприбор с контуром заземления (который находится рядом с домом и погружен в землю), а зануление – провод, соединяющий электроприбор с нулевой шиной на распределительном щитке ("фаза и ноль", помните такую фразу, так вот "ноль", это и есть зануление). Говоря простым языком, если для зануления необходимо иметь специальные технические знания и навыки, помогающие определить точку зануления электрического прибора и определять способ зануления в зависимости от количества потребляемого напряжения, то для защитного заземления достаточно следовать инструкциям, указанным в техническом паспорте электрического прибора – способ защитного заземления не будет отличаться в зависимости от фазности прибора.

Основная цель заземления или зануления — защитить от возможного удара током. Иными словами, заземление является дублером защитных функций предохранителей. Заземлять все электроприборы, имеющиеся в доме, нет необходимости: у большинства из них имеется надежный пластмассовый корпус, который сам по себе защищает от поражения электрическим током.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ.

Теперь от общих знаний, можно перейти и к более конкретным, а именно к Вашему жилью. Итак, где Вы можете встретиться с заземлением и где с зануление.

1. Розетки. Они снабжены как нулем, так и заземляющим выводом. По центру розетки находятся два вывода "фаза и ноль", а вот по краю гнезда имеется заземляющий хоботок. Если возникнет ситуация, что он случайно загнулся, то его следует аккуратно восстановить. Удалять его категорически запрещено!

2. Выводы под люстру. Один из трех или четырех проводов (в зависимости от люстры), обязательно заземляющий провод. Его легко разлечить по желто-зеленому цвету проводника. Обратите внимание, что при монтаже светильника, провод заземления должен соединяться с самим корпусом люстры или любого другого светильника, где имеется металлический корпус.

3. Ванная комната. Очень часто задается такой вопрос, что это за распределительная коробка на стене (на расстоянии 30-50 см. от пола). Это как раз и есть коробка с заземляющими выводами, которые идут на сущилку и ванную. Удалять/демонтировать их ни в коем случае нельзя!

4. Электрический щиток. Прежде всего, все токоведущие части должны быть закрыты специальными защитными планками. Сама планка заземления и зануления находятся ниже автоматов защиты (просто примите к сведению, но не более того). Кроме того, дверца щитка тоже заземлена (как и корпус щитка в целом). Гибкую шину заземления можно увидеть внизу дверцы (желто-зеленый проводник).

5. Этажные щитки и любое металлическое оборудование или его части во всем доме тоже имеют защитное заземление. К ним относятся гидранты, перела лестничных клеток, лифты, светильники и пр.

 

Для более подробной информации см. тексты ниже:

 

Обозначения системы заземления

Первая буква в обозначении системы заземления определяет характер заземления источника питания:

T — непосредственное соединения нейтрали источника питания с землёй;

I — все токоведущие части изолированы от земли.

Вторая буква определяет состояние открытых проводящих частей относительно земли:

T — открытые проводящие части заземлены, независимо от характера связи источника питания с землёй;

N — непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки с глухозаземленной нетралью источника питания.

Буквы, следующие через чёрточку за N, определяют характер этой связи — функциональный способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:

S — функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками;

C — функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечивается одним общим проводником PEN.

 

Принцип защитного действия

Защитное действие заземления основано на двух принципах:

Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление.

Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения — УЗО).

Таким образом, заземление наиболее эффективно только в комплексе с использованием устройств защитного отключения. В этом случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превысит опасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключен в течение очень короткого времени (десятые ч сотые доли секунды — время срабатывания УЗО).

 

Разновидности систем заземления

Классификация типов систем заземления приводится в качестве основной из характеристик питающей электрической сети. ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

 

Система TN-C

Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combine) предложена немецким концерном AEG в 1913 году. Рабочий ноль и PE-проводник (англ. Protection Earth) в этой системе совмещены в один провод. Самым большим недостатком была возможность появления фазного напряжения на корпусах электроустановок при аварийном обрыве нуля. Несмотря на это, данная система все еще встречается в постройках стран бывшего СССР.

 

Система TN-S

На замену условно опасной системы TN-C в 1930-х годах была разработана система TN-S (фр.Terre-Neutre-Separe), рабочий и защитный ноль в которой разделялись прямо на подстанции, а заземлитель представлял собой довольно сложную конструкцию металлической арматуры. Таким образом, при обрыве рабочего нуля в середине линии, корпуса электроустановок не получали линейного напряжения. Позже такая система заземления позволила разработать дифференциальные автоматы и срабатывающие на утечку тока автоматы, способные почувствовать незначительный ток. Их работа и по сей день основывается на законах Кирхгофа, согласно которым текущий по фазному проводу ток должен быть численно равным текущему по рабочему нулю току.

Также можно наблюдать систему TN-C-S, где разделение нулей происходит в середине линии, однако, в случае обрыва нулевого провода до точки разделения, корпуса окажутся под линейным напряжением, что будет представлять угрозу для жизни при касании.

 

Система TN-C-S

В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с точкой заземления трансформаторной подстанции. Для обеспечения этой связи на участке трансформаторная подстанция — электроустановки здания применяется совмещенный нулевой защитный и рабочий проводник (PEN), в основной части электрической цепи — отдельный нулевой защитный проводник (PE).

 

Система TT

В системе TT трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землёй. Все открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с землёй через заземлитель, электрически независимый от заземлителя нейтрали трансформаторной подстанции.

 

Система IT

В системе IT нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части заземлены. Ток утечки на корпус или на землю в такой системе будет низким и не повлияет на условия работы присоединенного оборудования. Система IT применяется, как правило, в электроустановках зданий и сооружений специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования надежности и безопасности, например в больницах для аварийного электроснабжения и освещения.

Зануление — это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок, не находящихся в нормальном состоянии под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора, в сетях трехфазного тока; с глухозаземленным выводом источника однофазного тока; с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности. Защитное зануление является основной мерой защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.

Принцип действия зануления

Принцип работы зануления: если напряжение (фаза) попадает на соединенный с нулем металлический корпус прибора, происходит короткое замыкание. Автоматический выключатель, включенный в поврежденную цепь срабатывает от короткого замыкания и отключает линию от электричества. Кроме этого, отключение электричества от линии может выполнять плавкий предохранитель. В любом случае, ПУЭ регламентируют время автоматического отключения поврежденной линии. Для номинального фазного напряжения сети 380/220 В. оно не должно превышать 0,4 с.

Зануление осуществляется специально предназначенными для этого проводниками. При однофазной проводке — это, например, третья жила провода или кабеля. Для того, чтобы отключение аппарата защиты произошло в предусмотренное правилами время, сопротивление петли "фаза-ноль" должно быть небольшим, что, в свою очередь, накладывает на все соединения и монтаж сети жесткие требования качества, иначе зануление может оказаться неэффективным. Помимо быстрого отключения неисправной линии от электроснабжения, благодаря тому, что нейтраль заземлена, зануление обеспечивает низкое напряжение прикосновения на корпусе электроприбора. Это исключает вероятность поражения током человека.

Различают зануление систем TN-C, TN-C-S и TN-S:

 

Система зануления TN-C

Простая система зануления, в которой нулевой проводник N и нулевой защитный PE совмещены на всей своей длине. Совместный проводник обозначается аббревиатурой PEN. Имеет существенные недостатки, главный из которых - высокие требования к системам уравнивания потенциалов и сечению PEN-проводника. Применяется для электроснабжения трехфазных нагрузок, например асинхронных двигателей. Применение данной системы в однофазных групповых и распределительных сетях запрещено:

Не допускается совмещение функций нулевого защитного и нулевого рабочего проводников в цепях однофазного и постоянного тока. В качестве нулевого защитного проводника в таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий проводник.

— ПУЭ-7

 

Система зануления TN-C-S

Усовершенствованная система зануления, предназначенная для обеспечения электробезопасности однофазных сетей электроустановок. Она состоит из совмещенного PEN-проводника, который соединен с глухозаземленной нейтралью питающего электроустановку трансформатора. В точке, где трехфазная линия разветвляется на однофазные потребители (например в этажном щите многоквартирного дома или в подвале такого дома) PEN-проводник разделяется на PE- и N-проводники, непосредственно подходящие к однофазным потребителям.

 

Система зануления TN-S

Наиболее совершенная, дорогая и безопасная система зануления, получившая распространение, в частности, в Великобритании. В этой системе нулевой защитный и нулевой проводники разделены на всей своей длине, что исключает вероятность ее выхода из строя при аварии на линии или ошибке в монтаже электропроводки.

 

Материалы в помощь:

Про заземление и зануление для "чайников"

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ либо войти на сайт под своим именем.
Имя:*
E-Mail:*
Комментарий:
Введите два слова, показанных на изображении: *

Мы рады, что Вы посетили наш портал, который посвящен одному из самых важных аспектов жизни, а именно семье и всему, что с ней связано. Это такие вопросы,как семейные отношения, быт, развитие детей, отдых, увлечения, образование, а также карьерный рост. На нашем портале Вы можете не только пополнить свой багаж знаний, но и приобрести практические навыки по многим направлениям.