Заземление и зануление: разбираемся в чем разница

Буквенные обозначения

Первые литеры в пояснении к системе обозначают выбранный характер заземляющего устройства:

  • Т – соединение источника питания непосредственно с землей;
  • I – все токоведущие детали изолированы от земли.

Вторая буква служит для описания токопроводящих частей относительно подсоединения к земле:

  • Т говорит об обязательном заземлении всех открытых деталей под напряжением, независимо от вида связи с грунтом;
  • N – обозначает, что защита открытых частей под током осуществляется через глухозаземленную нейтраль от источника питания непосредственно.

Буквы, стоящие через тире от N, сообщают о характере этой связи, определяют метод обустройства нулевого защитного и рабочего проводников:

  • S – защита РЕ нулевого и N-рабочего проводников выполнена раздельными проводами;
  • С – для защитного и рабочего нуля применяется один провод.

Характер в интерьере

Отличия зануления от заземления

Способы заземления и зануления обладают разным защитным действием. Зануление обеспечивает мгновенное срабатывание автоматических выключателей при замыкании фазы на корпус. При этом происходит обесточивание подключенных потребителей электроэнергии, например, станков, трансформаторов.

Но это не спасает человека от воздействия тока утечки, а также при обрыве нулевого проводника на корпусах электрооборудования появится напряжение. В связи, с чем зануление в чистом виде не используется.

При этом в электрооборудовании с четырехпроводной сетью с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом напряжением до 1000В зануление является основным средством защиты.

Реализация схем зануления и заземления имеет ряд отличий. Одно из основных – для заземления необходимо использовать кабели с отдельной жилой. Сечение PE-проводников может быть меньше сечения фазовых, а их изоляция всегда имеет желто-зеленый цвет.

Одно из основных преимуществ при реализации зануления – применение более дешевого кабеля. Преимущества заземления — оно работает всегда, не требует частого контроля качества соединения, достаточно раза в год.

Соединение нуля с «землёй» (зануление) в частном доме или квартире не только не обязательно, но и может быть небезопасным. Если нулевой провод отгорит или оборвется в этажном щите, то на бытовые устройства, работающие от 220 В, поступит напряжение гораздо большой величины, что приведет к выходу их из строя, к тому же на их корпусах появится опасное напряжение.

Под «землёй» здесь имеется в виду проводник, подключенный к корпусам электроприборов и заземляющим контактам розеток.

Для обеспечения наибольшей безопасности, можно рекомендовать устройство зануления и заземления одновременно. Для этого реализуется система TN-C-S — заземление и разделение нуля на вводе в дом, во вводном общедомовом электрощите ВРУ.

В каком случае востребована защита?

При физическом (точнее – электрическом) контакте с корпусом фазного проводника, или элемента схемы, на который в данный момент подано напряжение – возникает две опасности:

  1. Поражение электрическим током. При случайном или намеренном (возникшем в процессе эксплуатации установки) прикосновении, электрический ток будет протекать через ваше тело. Между фазой и «землей» (в буквальном смысле этого слова) возникает разность потенциалов, и вы выступаете в качестве проводника. Сопротивление тела человека не так велико, особенно если кожа увлажнена потовыми выделениями. Поэтому сила тока, протекающего через вас, достаточна для нанесения урона здоровью, а в ряде случаев приводит к смерти;

Короткое замыкание через компоненты электроустановки. Если напряжение появляется на несанкционированном участке схемы, как минимум может пострадать электроприбор. Восстановление иногда обходится дороже покупки нового. При нарушении целостности проводки часто возникает пожар. Ток, протекающий по проводам с малым сопротивлением, достигает величины, способной воспламенить изоляцию и другие элементы схемы.

Система заземления и зануления электрооборудования обеспечивает защиту от рассмотренных опасностей, или хотя бы минимизирует последствия. Многие неопытные доморощенные электрики путают эти два понятия. Или же намеренно пользуются рабочим нулем при организации заземления.

Особенно это актуально в многоэтажках старой постройки, где отдельного контура заземления не предусмотрено. При полностью исправных линиях подвода электроэнергии, это не так опасно. Однако при повреждении нулевого провода на магистрали, или ухудшении контакта на клеммных соединениях, рабочий ноль теряет электрическую связь с реальной «землей».

Вы надеетесь на защиту от фазы, и без опаски работаете с электроприбором. В критический момент защита не срабатывает, и в лучшем случае происходит порча оборудования, а в худшем – пожар или поражение человека электрическим током.

Важно! Использовать рабочий ноль в качестве защиты пользователей – запрещено!

Защитное заземление и зануление принципиально отличаются по способу соединения с физической землей. Если использовать ноль, как заземление, могут произойти неприятности:

  • Например, вы заземлили бойлер на рабочий ноль. В случае пробоя фазы на корпус, устройство защитного отключения (УЗО) может не сработать. Через воду, из-под горячего крана, напряжение передается на вас. Если вы находитесь в ванной, через вас будет протекать электрический ток, опасный для жизни;
  • Вы пользуетесь электроплитой, расположенной рядом с батареей отопления. Система подачи горячей воды проложена в грунте, и имеет надежный контакт с землей. Если электроплита не имеет заземления, либо заземлена на ноль, в случае повреждения нулевого провода на корпусе может появиться фаза. При одновременном касании руками корпуса под напряжением, и заземленной батареи – поражение электротоком гарантировано.

Достоинства использования оптоволоконного подключения

Интернет по оптическому кабелю в частный дом по праву считается одним из самых оптимальных вариантов для получения доступа к ресурсам глобальной сети. Среди достоинств подобного типа подключения можно отметить:

  • Высокие показатели скорости, которые могут достигать 10 Gbit/sek;
  • Кабель очень надежен, так как успешно противостоит внешним воздействиям, перепадам температур, имеет минимальное показатели электромагнитного поля;
  • Высокая способность пропускания сигнала, позволяющая производить прием/передачу информации за минимальное время на громадные расстояния, поэтому можно без задержек просматривать фильмы и слушать музыку, играть в онлайн-игры и общаться в режиме реального времени;
  • При помощи такого кабельного соединения можно передавать данные безопасно, так несанкционированно врезаться в него практически невозможно;
  • Кабель имеет малый вес и компактные габаритные размеры;
  • Интернет-оптоволокну в частный дом не страшны воздействия агрессивных сред и высокие температуры;
  • Оптоволоконный кабель невозможно сдать в качестве лома цветных металлов, поэтому он не представляет интереса ворам (хотя нередки случаи, когда такой кабель вырезается в надежде, что внутри будет медь).

Как отличить рабочий ноль и защитное заземление

Разумеется, проверять сопротивление между «нулевым» и «земляным» проводами не следует, особенно если энергосистема под напряжением. В общую щитовую вас тоже никто не пустит. Поэтому, проверять правильность разведения нуля и земли, будем с помощью мультиметра (бытового тестера).

Поскольку точки ввода заземляющих устройств (ноль на подстанции и шина заземления в доме) находятся на удалении друг от друга, между ними есть определенное сопротивление. Грунт, даже влажный, не является идеальным проводником. Если организовать электрическую цепь без нагрузки, мы увидим разницу в потенциалах.

Подключаем измерительный прибор к фазному контакту и рабочему нолю. На схеме это будет цепь «А». Фиксируем значение.

Сразу же подключаем тестер к фазному проводу и контакту защитного ноля. На схеме это цепь «Б». Разницы в потенциале нет: прибор зафиксирует одинаковое значение напряжения. Почему так произошло? При объединении рабочего и защитного ноля, ток в обоих вариантах измерения, фактически протекает по одному и тому же проводу. Сопротивление не меняется, потерь нет, падения напряжения не происходит.

Если ваши результаты измерения показали одинаковое напряжение – проводка подключена с нарушениями Правил устройства электроустановок.

Что произойдет при разнесенном рабочем ноле и защитном заземлении?

При подключении прибора к фазе и нолю, падения напряжения практически нет (на схеме это цепь «А»). Вы увидите действительное значение рабочего напряжения в сети. Подключив тестер к фазному проводу и защитному заземлению, вы замеряете потенциал в длинной цепи. Чтобы замкнуть круг, электрический ток (на схеме цепь «Б») проходит по реальному грунту между точками физических контактов «земли». Учитывая сопротивление грунта, произойдет падение напряжения от 5% до 10%. Прибор покажет более низкое напряжение.

Это говорит о том, что ваша электропроводка организована правильно, у вас имеется настоящее разнесенное защитное заземление. При наличии правильно подобранных автоматов, электрооборудование и пользователи надежно защищены.

Мы разобрались, в чем разница между заземлением и занулением. Польза от правильной организации электроснабжения очевидна.

Причины возникновения обрыва нуля

Причин достаточно много — это обрыв нейтрали на подстанции, в домовых и подъездных щитах, неопытность электриков, отсутствие обслуживания электросетей и далее. Основной причиной обрыва нейтрали — это некачественное крепление провода.

При слабом креплении нейтрали провод нагревается, окисляется (что увеличивает сопротивление перехода нейтраль — корпус) и перегорает. Также возможно обгорание нейтрали при использовании больших номиналов предохранителей.

Нередко обрывается нейтраль при сильных порывах ветра, обледенений, ремонтных работах и т. д. Как видно имеется масса причин обрыва нейтрали. Чтобы избежать последствий от этой неисправности нужно выбрать правильный вариант защиты.

Для чего необходимо заземление

Если энергоснабжение в помещении организовано в соответствии с ПУЭ, на входе, в распределительном щитке установлены защитные автоматы.

Эти выключатели срабатывают при превышении установленной силы тока: нагревается биметаллическая пластина, происходит ее деформация, и контакты автомата механически размыкаются.

Происходит разрыв цепи, находящейся под напряжением, электроустановка (или вся цепь) обесточивается, обеспечивая безопасность. Как это работает на практике, и что такое заземление в данной цепочке?

Заземление, это электрический контакт между линией, специально выделенной в электросети, и реальной (физической) землей. То есть шина заземления имеет электрический контакт с грунтом. Одновременно, любая установка, вырабатывающая или распределяющая электрический ток, соединена нулевым проводом с той же землей.

Даже если к вам в дом заведено три фазы (такое встречается в частном секторе), для конечного потребления все равно используется два провода: ноль и фаза.

Допустим, у вашей электроустановки (холодильник, бойлер, стиральная машина), особенно с металлическим корпусом, произошла утечка фазы. То есть, провод под напряжением касается корпуса (отсоединился контакт, нарушена изоляция, протекла вода). Прикоснувшись к электроприбору, вы будете поражены электрическим током. Кроме того, сопротивление в точке касания мизерное, вследствие чего произойдет мгновенный нагрев провода, и возгорание электроприбора.

Если ваш бойлер заземлен, электрический ток потечет по пути наименьшего сопротивления, то есть по контуру: фаза — «земля» — нулевая шина. Сила тока спонтанно возрастет, и сработает аварийное отключение в автомате защиты. Никто не пострадает, материальный ущерб не будет нанесен.

Если вы имеете поверхностные знания устройства электроустановок, возникает вопрос: а зачем нужно заземление, если то же самое произойдет между фазным и нулевым проводом? И собственно, чем отличается заземление от зануления?

Что собой представляет

Как сделать заземление в квартире, если его нет

В старых домах установлена система TN–C, которая не имеет заземления, и проложен двухжильный провод (фаза и ноль). Чтобы заземлить квартиру, придется провести новую проводку, установить автомат УЗО или смонтировать контур.

Подключение УЗО

Устройство защитного отключения, или, по-другому, УЗО спасет человека от удара током в случае, если в доме отсутствует заземление. Через устройство проходят фазовый и нулевой провода. В момент утечки электричества оно определяет разницу между силой тока, прошедшей между ними, и разъединяет контакты, тем самым обесточивая участок сети.

Справка! Электрики советуют подключать УЗО независимо от того, есть в доме заземление или нет.

Существует два варианта подключения УЗО:

  • На весь дом. В таком случае обезопасить от утечки можно все электроприборы в квартире, начиная от крупной бытовой техники, заканчивая светильниками. Для этого потребуется более мощный и дорогостоящий прибор. При срабатывании защиты электричество будет отключено везде, а на наличие утечки придется проверять каждое подключенное устройство отдельно.
  • На комнату или конкретное устройство. Менее мощный УЗО устанавливается только на «опасные» линии, например, на ванную комнату, кухню, подвал или на конкретное устройство, вроде стиральной машины или электроплиты. Если в квартире есть устройства, потребляющие больше 1,2 кВт, то на каждое из них рекомендуется ставить отдельный автомат и УЗО.

Прибор имеет две входных и две выходных клеммы (фаза и ноль). Установка производится согласно схеме:

Правила установки:

  • УЗО устанавливается между входным выключателем и автоматом;
  • мощность УЗО должна немного превышать мощность установленного на нее автомата;
  • правильность работы УЗО проверяется путем подключения бытового прибора под нагрузкой к сети, в которую оно было установлено.

Монтаж собственного контура

Собственный контур для заземления своими руками можно сделать как в частном доме, так и в многоквартирном. Во втором случае работу надо согласовать с управляющей компанией и соблюдать требования ПУЭ.

Порядок работ:

  1. По стояку к подвалу протягивается одножильный провод PE. Рекомендуется использовать медный провод сечением не менее 4 кв. мм.
  2. Рядом с домом устанавливается заземлитель. Обычно используют обрезки из нержавеющей стали, которые свариваются в виде треугольника.
  3. Один конец провода присоединяется к готовой конструкции, другой закрепляется в щитке.
  4. Заземление квартиры соединяется со щитком.

Важно! В качестве заземлителя запрещено использовать арматуру. Причиной служит наружный каленый слой, наущающий распределение тока, и быстрый процесс ржавления

Опасный вариант защиты

Недопустимо решать проблему заземления путем присоединения PE-провода к системе водопровода или газового снабжения. В случае утечки, ток пойдет не по проводам, а по трубам и батарее, что может привести к поражению электричеством не только проживающих в заземленной таким способом квартире, но и соседей.

Что такое «плюс» и «минус» в электричестве

Электроэнергия приходит в дом по проводам, протянутым от подстанции, которая получает энергию от источника, вырабатывающей ее (гидро-, тепло-, атомной электростанции). В зависимости от необходимого потребления мощности, различают вольтаж. Для крупных промышленных предприятий используют ток в 1000В, любая многоэтажка потребляет много энергии, для работы лифта необходимо 380В, а в квартирах – 220В.


Схема подводки электричества к дому

Иногда, в частных домах может быть использовано напряжение в 380В, если потребление довольно высокое и требует большой мощности. Для таких домов используют кабель в 5 жил (5 проводников). Эту сеть называют трехфазной, где 3 жилы-фазы разветвляются на потребителей, 1 жила – нулевая и 1 жила — заземляющая.


Трехфазный кабель

Важно! Электрический ток всегда движется в одном направлении и для правильной работы ему нужен замкнутый круг. В стандартных квартирах рабочим напряжением является 220В, называется такая сеть однофазной, и в ней используется 2 или 3 проводника

Если в квартиру заведен 3‐х жильный кабель, то, для подключения розеток, рекомендуется использовать все 3 жилы, где 3-я используется для безопасности – заземление. В любом случае, в таком проводе только 1 сердечник под напряжением (фаза – это «плюс» или «минус»)

В стандартных квартирах рабочим напряжением является 220В, называется такая сеть однофазной, и в ней используется 2 или 3 проводника. Если в квартиру заведен 3‐х жильный кабель, то, для подключения розеток, рекомендуется использовать все 3 жилы, где 3-я используется для безопасности – заземление. В любом случае, в таком проводе только 1 сердечник под напряжением (фаза – это «плюс» или «минус»).

Итак, обычный электрический кабель для однофазной сети имеет 2 или 3 жилы:

  • Фаза («плюс») — провод, по которому напряжение приходит к электроприбору. Это энергия, на которой работают все электроприборы, освещение.
  • Ноль («минус») — провод, по которому ток возвращается. Также, ноль выравнивает фазное напряжение.
  • Заземление – нужно для защиты человека от удара электротоком, при повреждении изоляции или неисправности электроприбора.

Вам это будет интересно Формулы электрического тока


Однофазный провод

Соединять «плюс» с «минусом» нельзя, произойдет короткое замыкание, что приведет к отсечению электричества автоматическим выключателем или выбиванию пробок.

Важно! Автоматический выключатель не сработает при неисправном электроприборе и потребителя ударит током. Чтобы этого не произошло, используют заземление

Если заземление в доме не предусмотрено, устанавливают УЗО для зашиты человека от поражения электрическим током.

Разберем ситуацию со схемами

С точки зрения протекания электрического тока, отличия между заземлением от занулением нет. Нулевой провод в любом случае имеет электрический контакт с физической землей.

Соответственно, при замыкании фазы на корпус, произойдет то самое короткое замыкание, и сработает отключение защитного автомата. Разумеется, (при условии правильного подключения: розетка должна иметь третий земляной контакт, как и электроприбор. По этой причине, электрики, нарушая требования Правил устройства электроустановок, часто разводят земляную шину от нулевого контакта вводного щитка.

Представим ситуацию, когда нулевой провод по какой-то причине разорван:

  • потеря контакта по причине коррозии (в старых многоэтажках это рабочая ситуация);
  • механический разрыв кабеля вследствие ремонтных работ с нарушениями технологии (к сожалению, тоже не редкость);
  • несанкционированное вмешательство доморощенного «электрика»;
  • авария на подстанции (возможно отключение только нулевой шины).

На схеме это выглядит следующим образом:

При организации защитного зануления, электрическая цепь между физической «землей» и контактом заземления электроприбора разрывается. Установка становится беззащитной. Кроме того, свободная фаза без нагрузки может создать потенциал, равный входному напряжению на ближайшей подстанции. Как правило, это 600 вольт. Можно представить, какой ущерб будет нанесен включенному в этот момент электрооборудованию. При этом утечки тока на физическую землю нет, и защитный автомат не сработает.

Представьте, что в этот момент, вы одновременно коснетесь фазы (пробой на корпус электроустановки), и металлического предмета, имеющего физическую связь с грунтом (водопроводный кран или батарея отопления). Можно получить поражение электротоком при напряжении 600 вольт.

А теперь посмотрим, в чем разница между заземлением и занулением (на нашей схеме). При разрыве нулевой шины, просто пропадет питание на всех электроустановках в этой цепи. Поражения электротоком не будет, ни при каких обстоятельствах: электрическая цепь между физической землей и контактом заземления электроприборов не нарушена. Здоровье мы уже сохранили. Теперь посмотрим, что произойдет с электроустановками. Максимум ущерба — это перегоревшая лампа накаливания, ближайшая к вводному щитку. Причем неприятность произойдет лишь в случае повышения напряжения на фазном проводе. Сила тока возрастет (согласно закону Ома), сработает автомат защиты, и возможно, остальные электроприборы не пострадают.

Именно по этой причине, ПУЭ жестко предписывают: защитное заземление и зануление электроустановок должно быть организовано независимо друг от друга, с помощью разных линий.

Для справки: Обычно используется цветовая маркировка проводов:

  1. Фаза — коричневого или белого цвета.
  2. Рабочий ноль — синего цвета.
  3. Защитное заземление — желто-зеленая оболочка.

Если у вас жилье современной постройки, значит зануление и заземление выполнено согласно Правилам устройства электроустановок. Это легко проверить, взглянув на вводной кабель в щитке. Кроме того, вы сами можете проверить правильность подключения.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий