Зануление как сделать

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:

1. — в сетях постоянного электрического тока с заземленной средней точкой источника;
2. — в однофазных электросетях переменного тока с заземленным выводом;
3. — 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.

Отсутствие заземляющей линии в электропроводке домов старой постройки – не редкость по сегодняшний день. Потребителя, сведущего в электричестве, это обстоятельство пугает, так как основная функция заземления бытового электрооборудования – защитная, снижение последствий от удара электротоком до неугрожающих жизни при пробое изоляции фазного провода на корпус электроприбора.

Как работает защитное заземление

В ПУЭ дано краткое техническое определение защитному заземлению:

Как это работает, можно пояснить на простейшем примере.

Если изоляция фазного провода внутри любого электроприбора повреждена или изношена, то корпус устройства при контакте с оголённым участком жилы оказывается под напряжением, равным фазному – 220 В. Прикосновение человека к такому прибору повлечёт поражение электрическим током с исходом вплоть до летального. Если же корпус устройства заземлить, то напряжение на нём при пробое изоляции будет близко к нулю, и контакт с агрегатом не будет представлять опасности.

Читайте также: Как правильно сделать проходной выключатель света своими руками

Почему нельзя путать заземление с занулением

Зануление является разновидностью заземления, но ни в коем случае его не заменяет. Электрики-самоучки, не наученные горьким опытом, часто советуют в домах без заземляющего контура использовать для заземления нулевой провод. Совет заключается в подключении заземляющих контактов розетки к нулевой жиле кабеля. Рассмотрим, почему делать этого нельзя.

Предположим, на нулевом проводе до вводного щитка произошёл обрыв, или пропал контакт на одном из его соединении. При включении любого потребителя цепь замыкается, и нулевой проводник сети оказывается под тем же напряжением, что и фазный. Автомат на квартирном щитке среагирует на эффект короткого замыкания (отключится) лишь при токе величиной ближе к его номиналу (чаще всего 16 А). А до этого все корпуса электроприборов, «заземлённые» подключением к нулевому проводу, будут находиться под напряжением и представлять опасность для жизни человека при прикосновении к ним.

При таком способе «заземления» та же опасная для жизни ситуация возникнет и при случайной перефазировке жил в распределительной коробке, когда после сборки-разборки соединений в ней на нулевом проводе окажется фаза.

Обрыв же заземляющего провода, проложенного в соответствии с требованиями ПУЭ, не является первопричиной опасности, а лишь прекращает действие защиты.

Способы устройства заземления розетки

В зависимости от имеющихся условий, заземление розетки можно выполнить следующими способами:

• подключением защитного контакта к действующей РЕ-жиле линии проводки;
• дополнительной прокладкой РЕ-провода.

Подключение розетки к РЕ-жиле

Самый простой способ заземления, подразумевающий наличие в проводке квартиры заземляющей линии.

Выполняется при установке розетки на штатное место в процессе подключения её к сети – присоединением жёлто-зелёного провода к защитному контакту.

Заземление розетки в однофазной сети

Если проводка квартиры не имеет заземляющей линии, нужно осмотреть щит на лестничной площадке. Если в нём есть заземляющая шина, то к ней нужно подключиться и завести кабель PE в квартиру. Если заземления нет и на щите, можно подключиться к молниеотводу на крыше, так как эти устройства всегда заземлены.

Наружный участок заземляющей жилы не должен иметь соединений зажимного типа. Сечением РЕ-провод должен быть не меньше, чем фазный или нулевой проводники.

Если нет и молниеотвода, то решением проблемы будет монтаж заземляющего контура одной из конфигураций, самая распространённая из которых – треугольник. Для частных домов эта операция легко осуществима, для первых этажей многоквартирных домов – по ситуации.

С северной стороны здания (почва всегда более влажная) на расстоянии 1 м от стены на земле размечают равносторонний треугольник со сторонами не менее 1,5 м. По периметру треугольника роют траншею глубиной 0,5 м, а в его вершины вколачивают куски стального уголка 50х50 мм длиной не менее 2 м до заглубления ниже уровня земли. Затем концы штырей с помощью сварки соединяют между собой стальной полосой, которую продлевают до стены дома, а затем крепят к ней РЕ-кабель и заводят вовнутрь согласно следующим требованиям:

После ввода в квартиру РЕ-кабель подключается к заземляющей шине квартирного щитка.

Соединить розетку с шиной заземления на щитке лучше всего проводом, уложенным открытым способом – не потребуется штробить стены. Сделать это можно укладкой проводника в кабельные каналы или электротехнические плинтусы, имеющие продольные пазы для размещения проводки.

При наличии в квартире однофазной проводки без заземления целесообразно подвести отдельные РЕ-провода лишь к тем розеткам, в которые подключаются мощные бытовые приборы. Если в силу каких-то причин заземлить эти розетки всё же нет возможности, в каждую из линий на щитке необходимо установить УЗО, которое разомкнёт цепь при контакте с ней человека.

Устраивать заземление электрооборудования путём подключения к системе центрального отопления или водоснабжения запрещается.

Проверка эффективности заземления

Заземлив розетку, нужно убедиться в достижении желаемого результата. Наличие заземления можно проверить с помощью тестера или контрольки – лампы накаливания в патроне с проводами.

Проверка тестером:

• включить прибор в режим замера напряжения;
• измерить напряжение между фазным и нулевым штепсельными разъёмами;
• выполнить то же измерение между «фазой» и заземлением.

Если разница между замерами составляет несколько вольт, значит, заземление эффективно. Отсутствие показаний при измерении напряжения между «землёй» и «фазой» говорит об отсутствии заземления.

Подключая к тем же контактам лампочку вместо тестера, сравнивают интенсивность свечения. Если разницы в накале нити нет, то розетка заземлена.

Читайте также: Как правильно собрать электрический щиток в квартире

Необходимость заземлить отдельную розетку возникает часто, операция эта несложная и вполне возможная к самостоятельному исполнению. Если розетку планируется использовать для подключения мощных устройств, пренебрегать заземлением или альтернативной установкой УЗО не следует – безопасность эксплуатации электрооборудования излишне высокой не бывает.

В данной статье мы разберем подробно вопрос как правильно подключить УЗО(Устройство защитного отключения) в двухпроводной системе электроснабжения.

В своей работе нам часто приходится сталкиваться с такой ситуацией, когда на объекте полностью не заземлено электрооборудование, либо заземлено не правильно. Чаще всего такое встречается в квартирах, жилах домах, офисах и магазинах, которые находятся в старых строениях, где проводка не менялась десятилетиями. На одних объектах вся проводка сделана двухжильными проводами (или четырехжильными для трехфазных потребителей), то есть отсутствует третий (или пятый для трехфазных сетей) защитный заземляющий проводник. В этом случае сразу все понятно. Вердикт — оборудование не заземлено.

В других случаях, внутренняя проводка сделана как положено трехжильными кабелями (пятижильными для трехфазного оборудования) и все электроустановки и электроустановочные изделия (розетки) подключены к защитному заземляющему проводнику. Казалось бы, все заземлено и безопасно. Но так можно подумать, проведя только беглый осмотр электроустановок. Заглянув в распределительный щиток, мы замечаем, что там отсутствует заземляющая шина РЕ, а нулевые рабочие и нулевые защитные проводники подключены к общей шине.

Такая система заземления носит название TN-C (более подробно о системах заземления можно ознакомиться ), а шина, которая совмещает в себе нулевые рабочие и нулевые защитные проводники называется PEN шиной. (См. рисунок 1). Более точно эту схему можно назвать защитным занулением, а не заземлением. Минусом такой схемы подключения заземления является то, что в такой схеме не будет работать УЗО. Для того, чтобы заземление было выполнено правильно и у нас появилась возможность установить защиту от токов утечки (УЗО) необходимо из системы заземления TN-C сделать систему заземления TN-C-S. В этой системе, только часть линии питания будет совмещать в одном проводнике нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. В нашем случае целесообразно будет сделать два щитка.(См. рисунок 2). Первый щиток будет вводным. В нем мы и произведем разделение совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника (PEN-проводник) на отдельные проводники (N-проводник и РЕ-проводник). Для этого в вводном устройстве устанавливаем две шины. Одна шина будет предназначена для подключения нулевого защитного проводника (шина РЕ), другая для подключения нулевого рабочего проводника (Шина N). Если корпус щита металлический, то шина, предназначенная для подключения нулевого рабочего проводника, должна быть электрически изолирована от него. На практике это реализуется тем, что шина крепится к корпусу щитка через изоляторы. Так же в вводном щитке мы устанавливаем вводной автомат, к которому будем подключать фазные проводники. Особо отмечаем, что PEN-проводник в месте разделения подключается к шине РЕ, а между шиной РЕ и шиной N необходимо установить перемычку. Второй щиток будет распределительным. В нем мы устанавливаем аппараты защиты для отходящих линий (автоматические выключатели, предохранители, УЗО и т. д.) и такие же две шины, как и в вводном щитке. Только здесь между ними уже не должно быть ни какой перемычки. Шина N, как и в вводном щитке должна быть изолирована от корпуса щитка (если щиток металлический).

Теперь, реализовав систему заземления TN-C-S, мы можем выполнить заземления электрооборудования, подключив нулевые рабочие проводники к шине N, а нулевые защитные проводники соответствующих отходящих линий — к шине РЕ. Именно в такой схеме подключения будет правильно работать УЗО, что обеспечит защиту от токов утечки, например, при повреждении изоляции электроустановки.

Во всем мире используется защита, основанная на соединении нетоковедущих проводящих частей оборудования с землей и заземленной нейтралью источника. В России эта система называется защитное зануление. Защитное действие этой системы основано на принципе достижения нулевого напряжения на корпусе прибора, за счет многократного заземления и соединения нетоковедущих частей с нейтралью источника.

Несмотря на ряд недостатков, зануление продолжает служить основным электрозащитным средством во всем мире. Открытые части установки соединяют отдельным нулевым защитным проводником.

Зануление – соединение металлических частей электрооборудования с нулевым защитным проводом. Зануление служит мерой защиты от случайного попадания под напряжение.

Защитное зануление рассчитано на случай короткого замыкания. Распределение нагрузки на предприятии осуществляется равномерно, нулевой провод исполняет функции защиты. Ноль соединяется с корпусом электродвигателя. Когда происходит короткое замыкание, то возникает напряжение на корпусе электродвигателя.

При этом происходит срабатывание автоматического выключателя. При применении заземляющей шины промышленные электроустановки соединяются.

Принцип действия

Замыкание случается при касании подключенного к напряжению фазного провода на корпус прибора, который соединен с нулем. Возникает большая сила тока, срабатывают аппараты защиты, отключающие питание неисправного прибора.

Время срабатывания защиты и отключения неисправной линии по правилам не должно быть более 0,4 секунды. Для зануления можно применить третью неиспользуемую жилу в кабеле для 1-фазной сети питания.

Фаза и ноль должны быть с небольшой величиной сопротивления. Только тогда аппарат защиты отключит напряжение в установленное время. Чтобы было хорошее зануление необходимо обеспечить качественные контакты соединений.

Защитное зануление дает возможность создать быстрое выключение от сети неисправного питания. Вероятность удара током человека практически исчезает. Зануление считается одним из видов заземления.

Порядок зануления

Зануление для защиты в доме начинается с нейтрали, соединенной с заземленной нейтралью трансформатора.

Нейтраль с 3-фазной линией приходит в здание дома в шкаф ввода. Далее, она разветвляется по щиткам на разных этажах. От нее используется рабочий ноль, образующий 1-фазное напряжение. Ноль имеет название рабочего, так как он применяется для работы.

Зануление для защиты создается отдельным нулем в щитке. Ноль соединен с заземленной нейтралью. Нужно знать, что в схеме соединения ноля с нейтралью не должно быть аппаратов коммутации (рубильников, автоматов).

Как известно в цепях трехфазного переменного напряжения обмотка трансформатора может соединяться в треугольник и в звезду. Рассмотрим звезду. Звезда имеет нулевую точку, или нейтраль. Это та точка, в которой сумма всех трех напряжений сети будет равна нулю.

При такой схеме трансформатора могут быть две возможные схемы. Схема с изолированной нейтралью показана на нашем рисунке. Такая схема обычно используется при работе трехфазных систем, а также однофазных систем, но используется именно изолированная нейтраль.

Также есть еще глухозаземленная нейтраль.

Нейтраль трансформатора соединяется с землей. Эта схема может быть использована не только для работы в трехфазной или однофазной системе, но также для защитного зануления.

Схема состоит из переменного источника напряжения 220 В, его датчика напряжения, нагрузки, сопротивления, которое в нормальном состоянии отключено. Но когда возникает пробой изоляции при выполнении неправильного монтажа, на корпусе появляется напряжение. Измерим напряжение на нагрузке относительно земли. Рассмотрим схему на базе однофазного источника напряжения.

Мы заземляем нулевую точку. Делаем имитацию пробоя изоляции на корпус. На корпусе установилось напряжение, которое будет равно напряжению источника. При таком состоянии если прикоснуться к корпусу, то человека ударит током. Как избежать этой ситуации? Все очень просто. Используют схему защитного зануления, а именно, корпус соединяют с глухозаземленной нейтралью трансформатора. Напряжение на корпусе становится равным нулю.

Почему опасно защитное зануление в квартире

Его используют для защиты людей и животных от поражения электрическим током, а также для срабатывания защитной аппаратуры в случае возникновения утечки тока на землю. Возникает вопрос: если мы используем глухозаземленную нейтраль, то можно соединить точку защитного заземления с нейтралью?

Этого делать нельзя. По правилам это запрещено. Если при выполнении монтажных работ будут перепутаны местами фаза и ноль, а мы поставим перемычку для соединения заземления с нейтралью, получим следующую неприятную ситуацию. При подключении устройства к сети, корпус оказывается под напряжением относительно земли. Как гласит ПУЭ использование нулевого рабочего проводника в качестве защитного зануления категорически запрещено.

Для защитного зануления отводится специальная шина, которая будет соединена с заземляющим устройством или с глухозаземленной нейтралью. Все заземляющие провода подключаются к этой шине параллельно. Поэтому, не нужно ставить перемычки. А перед тем, как реализовывать защитное заземление или зануление нужно ознакомиться с правилами.

Некоторые специалисты делают заземление приборов перемычкой клеммы ноля в розетке на контакт защиты. Такой способ запрещен.

На входе в квартиру устанавливают аппарат, служащий для подключения питания сети. Это может быть пакетный выключатель или автомат. Опасность самодельного заземления с помощью перемычки в том, что корпус устройства, подключенного к этой розетке, в случае повреждения изоляции нуля станет доступным напряжению фазы. А если оборвется провод нуля, то работа прибора прекратится. Возникнет ложная видимость провода, как обесточенного. Это опасно для жизни.

Такая розетка сделает много неприятностей, если в нее запитать стиральную машину. Если отгорит ноль, то стиральная машина может убить человека в случае прикосновения к ней.

Если человек принимает душ из электрического водонагревателя, а в это время нулевой провод в розетке отсоединится, то человека ударит током. Такое зануление очень опасно выполнять в квартире.

Применение зануления

Применяется в электроустановках до 1 кВ в:

• Сетях постоянного тока со средней точкой заземления.
• 1-фазных сетях с заземленным выводом.
• 3-фазных сетях с заземленным нулем.

Защитное зануление служит для защиты от удара током. Если внутри электроприбора повредилась изоляция и корпус прибора оказался под током, то отреагирует защита и отключит сеть питания.

Образование тока КЗ возникает, если произошло замыкание нулевого и фазного провода на зануленный корпус. Для скорейшего отключения устройства применяют автоматы, предохранители, магнитные пускатели с защитой от перегрева, контакторы с реле.