Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электричество в доме, Техника безопасности » Заземление и зануление - в чем разница?
Количество просмотров: 87150
Комментарии к статье: 15


Заземление и зануление - в чем разница?


Зачем нужно подключать электроприборы к РЕ-проводнику

Заземление и зануление - в чем разница?2001-й год. Знакомый мастер-предприниматель привез из Германии стиральную машину вертикальной загрузки, отработавшую в немецкой семье заводские гарантии, и предложил купить ее соседям со значительной скидкой и бонусами: бесплатной установкой и его гарантией на 3 года.

Оформили договор и заплатили деньги. Покупку разместили на кухне. Семь месяцев машина изумительно проработала, а затем, в самый неожиданный момент, потекла во время стирки белья.

Хорошо, что хозяйка была дома и из удаленной комнаты услышала шум льющейся воды, которая заполнила пол на кухне. К тому же машина «ударила током» хозяйку, когда та к ней приблизилась. Естественно, затопили соседей снизу.

Вызванный мастер устранил неисправность и оплатил ремонт двух квартир без лишних вопросов, а машина после этого случая работает до сих пор.

Причина протечки банально проста: во время профилактической замены напорного шланга мастер забыл установить крепежный хомут не него. Шланг от вибраций, возникающих во время работы, слетел с места крепления, и вода под мощным напором водопроводной сети стала заливать внутренности машины, проникла в электропроводку.

Причина появления потенциала напряжения на корпусе стиральной машины

Когда изоляция между фазным проводником и корпусом намокла, то через нее потенциал напряжения появился на металлических деталях машины. Поэтому хозяйку, стоящую на мокром полу и взявшуюся руками за металлический корпус, ударило током. А вот защитные устройства вводного щитка не сработали.

Ввод электроэнергии в квартиру был выполнен через автоматические выключатели на 16 ампер, схема заземления работала по системе TN-C. Тока утечки через тело человека не хватило для срабатывания защиты.

Схема образовавшихся электрических цепей в этой ситуации выглядит следующим образом.

Схема поражения человека при нарушении изоляции в стиральной машине

Этот типичный случай довольно давно предусмотрен правилами эксплуатации электроустановок, которые в разное время предложили использовать:

  • зануление;

  • заземление.

Принцип работы зануления

У трехфазных систем электроснабжения переменных током нулевой проводник служит многим целям. В вопросах электробезопасности его используют для создания короткого замыкания с потенциалом фазы, проникшим на корпус электрических потребителей. Возникший при этом ток КЗ, когда превышает номинальное значение защитного автоматического выключателя, отключается последним.

Само зануление электрического прибора выполняется отдельным проводом, подключенным к рабочему нулю N во вводном щитке. Для этого используют третью жилу подводящего кабеля и дополнительный контакт в электророзетке.

Схема работы системы зануления при пробое изоляции

Недостатком такого метода является необходимость возникновения величины тока утечки больше́й, чем выставленная уставка на срабатывание защиты. Когда выключатель обеспечивает номинальную работу электроприборов под нагрузкой до 16 ампер, то от малых токов утечки он не спасет.

В то же время сопротивление человеческого тела не может противостоять токам больших величин. При отягчающих обстоятельствах 50 миллиампер переменного тока достаточно для вызова фибрилляции сердца и его остановки. От таких токов зануление не защищает. Оно работает при создании критических нагрузок на автоматический выключатель.

Принцип работы заземления

Безопасная эксплуатация бытовых приборов с помощью подключения их корпуса к защитному нулю обеспечивается работой «Устройств защитного отключения» (УЗО) или дифференциальных автоматических выключателей. Они имеют рабочий орган, сравнивающий токи, входящие через фазный провод в квартиру и выходящие из нулевого рабочего проводника.

При нормальном режиме электропитания эти токи равны по величине и противоположно направлены. Поэтому в органе сравнения они уравновешивают взаимное действие, сбалансированы и обеспечивают работу приборов при номинальных параметрах.

Если возникает пробой изоляции в любом месте контролируемой цепи, то сразу через поврежденный участок начинает протекать ток, который направится на землю, минуя рабочий проводник нуля. В органе сравнения возникает дисбаланс токов, приводящий к отключению контактов защитного устройства и снятию напряжения питания со всей схемы. Уставка на срабатывание УЗО выбирается исходя из необходимых условий эксплуатации оборудования, и обычно может варьироваться от 300 до 10 миллиампер. Время отключения возникшей неисправности составляет доли секунды.

Для подключения к корпусу электрического прибора защитного заземления, используется отдельный РЕ-проводник, выведенный из распределительного щитка по индивидуальной магистрали к розетке, оборудованной третьим, специальным выводом.

Причем его конструкция обеспечивает электрический контакт земли с корпусом в начальный момент, когда вилка еще вставляется, а фаза и рабочий ноль не скоммутированы в схеме. В то же время этот контакт убирается в последнюю очередь при доставании вилки из розетки. Этим способом создается надежное заземление корпуса.

Способы подключения PE-проводника через электрическую розетку

Электрическая схема выполнения заземления с помощью РЕ-проводника имеет следующий вид.

Схема работы системы заземления при пробое изоляции

В этой цепи УЗО монтируется внутри квартирного щитка после вводного автомата. Следует учитывать, что оно совершенно не защищает электрооборудование от возникающих токов коротких замыканий, даже само может быть повреждено ими, требует согласования своих рабочих параметров с вводным автоматом.

По этой причине часто перед УЗО дополнительно приходиться доставлять автоматический выключатель соответствующего номинала. Функции УЗО с автоматическим выключателем в своей конструкции объединяет дифференциальный автомат. Его стоимость несколько выше, но он занимает меньше места при установке.

Особенности использования зануления и заземления в трехфазных электрических цепях

Принципы защиты персонала, работающего с промышленным и бытовым оборудованием трехфазного исполнения, соответствуют всему тому, что изложено выше. Только для подключения в схему используют трехфазные УЗО и дифавтоматы. Они постоянно сравнивают сумму токов во всех фазах и при ее изменении срабатывают на отключение.

В схемах трехфазного электропитания по системе TN-C встречается случай подключения двигателя по схеме треугольника. При этом нулевой проводник освобождается. Если его подключить на корпус, то получится дополнительная защита по принципу зануления, которая будет спасать оборудование и персонал от возникновения опасного потенциала на корпусе, устранит короткие замыкания фаз на него.

Схеиа подключения рабочего нуля при соединении обмоток двигателя треугольником

Выполняя электрические соединения для зануления, следует тщательно анализировать состояние коммутируемых проводов и их внутреннее сопротивление, обеспечивать надежные контакты. В отдельных случаях падение напряжения на них может быть таким, что тока замыкания будет не достаточно для срабатывания автоматических выключателей или предохранителей. В этом случае корпус электроприбора останется под опасным потенциалом.

При использовании зануления или заземления необходимо учитывать время срабатывания автоматики. Поскольку от него зависит безопасность, то необходимо подбирать и налаживать защиты с учетом минимально возможного времени отключения аварийных режимов.

Таким образом, функции защиты заземлением и занулением отличаются принципами работы и применением, настройкой автоматических устройств.

Используя их необходимо учитывать, что способы применения зануления и заземления в системах ТТ и TN имеют отличия, которые оговорены ПУЭ. Их необходимо обязательно соблюдать.

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электричество в доме, Техника безопасности

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Что такое защитное зануление и как оно работает
  • Чем опасно самостоятельное выполнение заземления в квартире (переделка TN-C ...
  • Как правильно заземлить стиральную машину
  • Как установить блок электрических выключателей с розеткой
  • Как подключить посудомоечную машину к электрической сети
  • Подключение электроплиты и стиральной машины в системе TN-C
  • Защита домашней электропроводки от обрыва нуля
  • Система заземления TT - устройство и особенности использования
  • Выбор автомата по количеству полюсов
  • Основные причины срабатывания дифавтомата в электрическом щите
  • Категория: Электричество в доме, Техника безопасности

    Системы заземления, Электрические схемы, Система TN-С

      Комментарии:

    #1 написал: Сергей |

    Зануление при появлении фазы на корпусе заставляет сработать аппарат защиты (автомат или предохранитель), а заземление, при условии если оно правильно выполнено и имеет сопротивление до 4 Ом, защищает человека от поражения электрическим током при прикосновении к корпусу. В этом случае человек включается параллельно цепочке с малым сопротивлением и весь ток идет через заземление. Зануление по ПУЭ обязательно, а заземление желательно. На практике классическое заземление выполняется обычно на промышленных предприятиях - вдоль цеха проводится металлическая полоса к которой через гибкий провод подключаются корпуса станков, а с другой стороны полоса связана с зазмляющим устройством на улице. Только очень тяжело сделать нормальное заземление (нужно очень много металла в землю зарыть) и еще сложнее поддерживать правильные параметры заземления в процессе эксплуатации. Часто бывает так - контур заземления есть, а фактически его сопротивление больше 4 Ом и не от чего он не защищает. Поэтому основной защитой в электроустановках является зануление. Но здесь тоже нужно периодически проверять сопротивление петли фаза-ноль, что позволит точно быть уверенным, что при пробое изоляции ток будет достаточным для срабатывания аппарата защиты. 

      Комментарии:

    #2 написал: Михаил |

    Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Область применения этих способов защиты определяемся режимом нейтрали и классом напряжения электроустановки. Зануление применяется только в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью. В остальных группах электроустановок применяется защитное заземление.

    В момент замыкания фазы на корпус образуется петля «фаза-нуль»: начало фазной обмотки трансформатора - фазный провод - место пробоя изоляции - провод РЕ-провод PEN-нейтраль трансформатора. Таким образом, зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание (к.з.). Под действием тока к.з. срабатывает защита (предохранитель, автоматический выключатель), и поврежденная часть установки отключается от питающей сети. Чем быстрее произойдёт отключение, тем эффективнее защитное действие зануления: пока повреждённая часть установки остаётся под напряжением, прикосновение ко всем занулённым корпусам электрооборудования (в том числе исправного) опасно. Для уменьшения этой опасности выполняют повторное заземление нулевого провода: ту же роль играет присоединение зануленных корпусов к заземлителю, однако полностью устранить опасность электропоражения такими мерами не удаётся. В соответствии с требованиями ПУЭ в сети напряжением 380 В сопротивление повторного заземления нулевого провода не должно превышать 30 Ом. Для быстрого и надёжного отключения поврежденной части электроустановки нужно, чтобы ток к.з. имел достаточную величину, а для этого сопротивление петли «фаза-нуль» должно быть малым. Другими словами, проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус возникал ток к.з., превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток ближайшей плавкой вставки.

    Принцип действия защитного заземления заключается в том, что человек, прикоснувшийся к корпусу оборудования, находящемуся под напряжением, оказывается включённым параллельно заземлителю, имеющему значительно меньшее сопротивление, чем тело человека. В результате большая часть тока замыкания на землю пройдёт через заземлитель и лишь незначительная - через тело человека. При отсутствии заземлителя весь ток замыкания на землю пройдёт через тело человека, что может привести к поражению. Из сказанного следует, что чем меньше сопротивление заземлителя, тем надёжнее защита человека. В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства в сети до 1 кВ с изолированной нейтралью не должно превышать 4 Ом, а при мощности питающего трансформатора 100 кВА и менее - 10 Ом. Для заземления в первую очередь используют естественные заземлители, то есть находящиеся в соприкосновении с землёй электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного и другого назначения.

      Комментарии:

    #3 написал: Виктор Филюк |

    Всем доброго времени суток!!! У меня возникло к автору несколько вопросов. И так: Трехфазный счетчик с автоматами и узо находится  в гараже (автоматы использую для подключения тенов обогрева самого гаража и для зернодробилки). После постройки дома мне нужно от гаража провести в дом электричество. Где нужно сделать разделение N и PE, возле счетчика? (но тогда надо заводить к дому 5- ти жильный кабель - 3 фазы, N и PE), или же в  щитке с автоматами в самом доме?. И еще - может провести в дом 3 фазы и N, а для PE возле самого дома сварить рамку-заземление, ну и конечно закопать? Помогите разобраться. Спасибо.

      Комментарии:

    #4 написал: Руслан |

    Сделай зануление корпуса и все, только ноль в щитке пускай не через автомат, а на прямую от шин.

      Комментарии:

    #5 написал: Дмитрий |

    Почему бы не использовать УЗО для защиты? Принцип его действия описан в статье правильно. Так почему нельзя его использовать в системе TN-C? Подключение производится стандартным образом, только зануляющий стиральную машину проводник (от корпуса машины) должен быть подключен к N-проводнику до УЗО. В этом случае при ухудшении изоляции появится ток утечки на корпус и, соответственно, мимо УЗО, что вызовет отключение установки срабатыванием УЗО.

      Комментарии:

    #6 написал: Владимир |

    Ух, ты! Так вот же изящное решение вопроса с заземлением в многоквартирном доме! Браво! Наливаем на пол воду и... всё! Не нужно никакие провода тянуть...
    Красивые картинки, кстати!

      Комментарии:

    #7 написал: Павел |

    Зануление выполняет те же функции, что и заземление, только в электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Широкое распространение в промышленности электроустановок с глухозаземленной нейтралью обеспечило наиболее широкое применение зануления по сравнению с другими средствами защиты человека при переходе напряжения на элементы, нормально изолированные от него.

      Комментарии:

    #8 написал: Михаил |

    Заземление и зануление - это два разных понятия, которые относятся к электроэнергетической системе.

    Заземление - это соединение электрической цепи с землей для обеспечения безопасности людей и оборудования. Заземление выполняется с помощью заземляющего провода, который соединяет корпус электрооборудования или здания с заземляющей шиной или заземлителем, который погружен в землю. Заземление обычно используется для защиты от поражения электрическим током, предотвращения искрения и пожара.

    Зануление - это подключение нейтрального провода электрической цепи к заземлению для обеспечения нулевого потенциала электрической сети. Нейтральный провод обычно имеет низкое напряжение по сравнению с фазными проводами, и его подключение к заземлению предотвращает появление разности потенциалов на корпусе электрооборудования и защищает от поражения электрическим током.

    Таким образом, основное различие между заземлением и занулением заключается в их функциональном назначении. Заземление используется для обеспечения безопасности, а зануление - для обеспечения нулевого потенциала электрической сети.

      Комментарии:

    #9 написал: Олег |

    Нужно ли ставить для целей заземления специальную перемычку из гибкого провода между салазками электродвигателя и его станиной (корпусом), если салазки заземлены? 

      Комментарии:

    #10 написал: Яков Кузнецов |

    Олег, При установке электродвигателя на заземленных салазках и жестком его креплении к ним специального заземляющего проводника к двигателю подводить не требуется. При установке электрооборудования на заземленных конструкциях отдельного заземления этого оборудования не требуется.

      Комментарии:

    #11 написал: С. А. Дацен |

    Достаточно ли принимать сечение зануляющей стальной шины 40х4 мм для присоединения нуля трансформатора к системе с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В?

      Комментарии:

    #12 написал: Яков Кузнецов |

    С. А. Дацен, В качестве заземляющих проводников применяются металлические конструкции, канализационные и водопроводные трубы, рельсовые пути и т. д. Для связи их с нейтралью трансформаторов достаточно использовать стальные проводники сечением 160 мм2. Сопротивление заземляющего устройства трансформаторов мощностью 180—1 000 кВа не должно быть более 4 Ом, для трансформаторов мощностью 100 кВа и менее сопротивления могут быть не более 10 Ом. В установках до 1000 В минимальные размеры стальных заземлителей прямоугольного сечения 24 мм2, толщиной 3 мм применяются в зданиях, для наружной установки и в земле — сечением 48 мм2, толщиной 4 мм. Заземляющие проводники должны быть такого сечения, чтобы при протекании по ним расчетных однофазных замыканий на землю температура заземляющих проводников не превышала 400° С. В установках напряжением выше 1000 В с минимальными токами замыкания на землю сечение заземляющих проводников выбирается таким образом, чтобы при однофазных замыканиях на землю температура не превышала 150° С для надземной прокладки и 100° С для подземной прокладки.

      Комментарии:

    #13 написал: Сергей |

    С моей точки зрения вопрос поставлен не совсем четко, а ответ не соответствует ПУЭ. Сечение стальной шины 40х4 мм, проложенной для заземления в системе 380/220 В, достаточно лишь в том случае, если в качестве заземляющих проводников используются металлические конструкции, водопроводные трубы, рельсовые пути и т. п., надежно соединенные с заземляющим устройством и нейтралью трансформатора. При отсутствии последних сечение выбирается таким, чтобы обеспечивалась проводимость не менее 50% проводимости фазного провода. Эта проводимость может быть принята меньшей, если расчетом или опытом доказано, что при замыкании между токоведущими и заземленными частями или токоведущими частями и нулевым проводом обеспечиваются необходимая величина тока короткого замыкания и отключение аварийного участка. Канализационные трубы вообще в качестве проводников заземления непригодны. Если же указывается на вывод нейтрали трансформатора, например на щит, то сечение нулевой шины должно быть выбрано в зависимости от мощности трансформатора (нагрузки нулевой шины). Как известно, стальная шина 40х4 мм допускает нагрузку не выше 130 А. Таким образом, для вывода нулевой шины трансформаторов 500 кВа и выше она уже непригодна.

      Комментарии:

    #14 написал: Марина |

    Что я поняла.
    Заземление — это процесс соединения электрического оборудования с заземляющим устройством. Заземляющее устройство может быть естественным, таким как земля или вода, или искусственным, таким как металлические стержни, вбитые в землю.

    Цель заземления — защитить людей от поражения электрическим током в случае, если оборудование становится неисправным или происходит короткое замыкание. Заземленное оборудование имеет безопасный путь для электрического тока, который уходит в землю, вместо того чтобы оставаться в оборудовании и представлять опасность для людей.

    Зануление — это другой метод обеспечения безопасности в электрических системах. При занулении неиспользуемые проводники, такие как нейтральные проводники или защитные проводники, соединяются с землей через низкоомное сопротивление. Это позволяет токам короткого замыкания проходить через землю, что может помочь предотвратить повреждение оборудования и обеспечить безопасность людей.

     

    Основное различие между заземлением и занулением заключается в том, что заземление обеспечивает безопасный путь для электрических токов в случае неисправности, в то время как зануление обеспечивает путь для токов короткого замыкания. Кроме того, заземление обычно считается более безопасным и эффективным методом обеспечения защиты от поражения электрическим током, чем зануление.
    Правильно?

      Комментарии:

    #15 написал: Алексей |

    Заземление обеспечивает отвод электрического тока от электрического оборудования и рассеивание его в земле, в то время как зануление соединяет металлические части оборудования с нейтралью электрической сети. Зануление обеспечивает более быструю защиту от электрического тока, так как при возникновении короткого замыкания происходит автоматическое отключение оборудования. Однако зануление может быть опасным, если нейтраль электрической сети имеет замыкание на землю. В этом случае электрический ток может вернуться к источнику через землю, что может привести к поражению электрическим током. Заземление является более безопасным методом защиты, так как электрический ток отводится в землю и рассеивается там, не представляя опасности для людей.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.