Чем отличается заземление от зануления: Особенности заземления и зануления | Полезные статьи

Чем отличается заземление от зануления простыми словами

При монтаже электросетей в помещениях разного назначения обязательно должна быть предусмотрена защита, предотвращающая возможное поражение человека током. И для этого используется заземление и зануление. Причем далеко не все знают, в чем их разница. Ведь обе они обеспечивают безопасность использования электрических приборов.

По сути, эти два понятия во многом схожи, из-за чего их часто путают, но выполняют они свои функции по-разному. Поэтому постараемся разобраться, что в них общего и чем отличаются.

Заземление

Начнем с разбора каждой системы по отдельности.

Так, заземление – это преднамеренное соединение электрической сети, прибора или оборудования со специальной конструкцией, закопанной в землю посредством нулевого проводника.

По сути, это единая система, соединяющая между собой токопроводящие элементы приборов и оборудования (к примеру, их корпусы), подсоединенные к ним провода, и штыри, закопанные в землю (контур).

Благодаря высокому сопротивлению контура при касании фазного провода на корпус в случае пробоя, большая часть напряжения уходит в землю, и хоть потенциал все же будет оставаться на корпусе, но его значение будет значительно сниженным и неопасным для человека.

Международный стандарт, разработанный МЭК, включает в себя несколько систем заземления, различия между которыми сводится к разным видам заземления источника питания (генератора или трансформаторной подстанции), и заземления открытых участков сети, приборов.

В стандарт входит три системы – TN, TT и IT.

Первая буква индекса указывает на тип заземления источника (T – «земля), получается, что в первых двух системах трансформаторная подстанция подключается к заземляющему контуру.

Что касается третьей (IT), то у нее источник питания заизолирован, либо же подключен к прибору, обеспечивающему высокое сопротивление (I – изоляция).

Вторая буква индекса указывает на тип заземления открытых участков сети. В системе TN (N — нейтраль) эти участки соединены с нейтральным проводником источника, подключенного к заземляющему контуру (глухое заземление нейтрали).

Для соединения оборудования и приборов используются рабочий (N) и защитный (PE) нулевые проводники.

Что касается двух других систем – TT и IT, то второй буквенный индекс указывает на то, что открытые участки сети, оборудование и приборы заземляются своим отдельным контуром.

Читайте также:

В свою очередь система TN делится на подсистемы, их три – TN-C, TN-S, TN-C-S.

Различия между ними сводятся к использованию разных защитных проводников, которыми потребители соединяются с нейтралью источника.

В подсистеме TN-C используется объединенный проводник (PEN), совмещающий в себе и рабочий, и защитный «нуль». Эта подсистема является уже устаревшей, поэтому при укладке новых электросетей она не используется.

Подсистема TN-S отличается тем, что у нее рабочий и защитный «нули» — это разные проводники. То есть, к нейтрали подключается N-проводник, а к заземляющему контуру – PE-проводник, хоть они совмещены на источнике питания.

Третья подсистема – TN-C-S является промежуточным звеном между первыми двумя подсистемами. У нее от нейтрали отходит PEN-проводник, то есть нулевые проводники объединены, но на определенном участке сети они разделяются и к потребителям подходит отдельно рабочий и защитный «нули». После разделения защитный «нуль» дополнительно заземляется.

Более подробно о системах заземления, их достоинствах и недостатках можно почитать здесь https://elektrikexpert.ru/sistemy-zazemlenij.html.

Требования, выдвигаемые заземлению достаточно серьезные. Ведь оно должно обеспечить отвод опасного напряжения с прибора или оборудования в случае пробоя.

Заземление в обязательном порядке делается для сетей, в которых напряжение выше 42 В переменного тока или 110 В – постоянного тока.

Поэтому при проектировании должны правильно подбираться части сети и оборудования, которые подлежат обязательному заземлению, осуществляться контроль за тем, чтобы заземляющая цепь нигде не прерывалась.

Серьезно подходят и к выбору проводников, их сечение должно обеспечивать соответствующую пропускную способность.

Все требования, которые выдвигаются системам заземления прописаны в ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Здесь можно подробнее узнать, как сделать заземление в частном доме.

Зануление

А теперь по занулению. В определении этого термина указывается, что зануление – преднамеренное соединение токопроводящих, но не находящихся под напряжением, элементов приборов и оборудования с глухозаземленной нейтралью (трехфазные трансформаторы), выводом источника тока (однофазный трансформатор), средней точкой источника, подающего постоянный ток.

То есть, корпус любого прибора, подключенного к сети, должен быть дополнительно соединен с нейтралью источника питания.

Для систем TT и IT зануление не применяется, поскольку для заземления потребителей используется отдельный контур.

Читайте также:

Для создания зануления используется нулевой защитный проводник (PE), который соединяется с нейтралью источника.

Но в ПУЭ сразу же дается пояснение, что в качестве защитного проводника может использоваться и рабочий (N), что подразумевает, что для создания зануления может использоваться и PEN-проводник.

В чем их отличие?

Получается, что зануление, по сути, это то же заземление, сделанное по системе ТN, но если рассматривать более подробно, то разница между ними есть.

Первое, это то, что при заземлении совмещенный нулевой PEN-проводник (системы TN-C и TN-C-S) и PE-проводник (система TN-S) выступают в качестве посредника между приборами и заземляющим контуром трансформатора.

То есть, имеется источник питания, возле которого закопан контур и вместе они соединены.

Проводка от источника идет на потребитель (помещение), где она разветвляется, чтобы обеспечить запитку всех электроприборов и оборудования.

Чтобы заземлить эти приборы (обеспечить защиту), используется та же проводка, а именно нулевые проводники, и контур трансформатора.

Читайте также:

А вот при занулении выполняется соединение не с контуром, а непосредственно с нейтральным проводником трансформатора.

А поскольку в обоих случаях используется один проводник — нулевой (в совмещенном – PEN-проводник, в разделенном – РЕ-проводник), то в конструктивном плане заземление и зануление – одно и то же.

Второе, каждый из них работает по-разному, хоть и конструкция – одинакова.

В случае с заземлением, при появлении опасного потенциала на незакрытых участках сети, он будет отводиться в землю посредством заземляющего контура, обладающего высоким сопротивлением.

Зануление же работает с точностью до наоборот. При соприкосновении фазы с корпусом, подключенным к нулевому проводнику, происходит резкое возрастание силы тока в следствие малого сопротивления, то есть происходит короткое замыкание, в результате которого срабатывают автоматические выключатели, устройства защитного отключения, либо же плавятся предохранители.

Вот и получается, что заземление и зануление в техническом плане – одно и то же, но обеспечивают они защиту по-разному.

В целом же, обе они направлены на обеспечение максимальной защиты человека от возможного поражения электрическим током при пробое фазы на нуль, и дополняют друг друга.

Особенности создания заземления и зануления

Теперь о том, как все выглядит на деле. При создании подсистемы TN-C-S совмещенный нулевой проводник (PEN) тянется от трансформатора к помещению.

В вводном распределительном устройстве (ВРУ) происходит разделение его на N и PE-проводники. На конечный потребитель при этом доходит три провода – фаза, рабочий и защитный нули.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Как заземлить стиральную машину.

При подключении прибора получается, что посредством PE-проводника он соединяется с PEN-проводником, который является и соединителем с заземляющим контуром, и глухозаземленной нейтралью.

Примерно то же происходит и в подсистеме TN-S с той лишь разницей, что заземление и зануление осуществляется разделенными нулевыми проводниками.

То есть в этих двух подсистемах создавая заземление, автоматически выполняется и зануление.

А вот в системе TN-C этого не происходит. Дело в том, что в ней используется PEN-проводник, который не расщепляется на вводе.

Получается, что к конечному потребителю доходит только два провода – фаза и рабочий ноль, а защитного РЕ-проводника – нет, по сути, конечный потребитель не заземлен.

Поэтому и создается зануление – соединение корпусов потребителей с нулевым рабочим проводником.

Если в вышеуказанных подсистемах создавая заземление сразу же появляется и зануление, то в этой его приходится создавать отдельно.

В данном случае зануление является альтернативой заземлению, чтобы обеспечить хоть какую-то защиту.

Поэтому TN-C считается устаревшей, поскольку она не обеспечивает должную безопасность.

Часто возникает вопрос – зачем вообще нужно зануление, ведь заземления считается более безопасной системой.

Моделируем ситуацию: произошел пробой фазы на корпус. Заземление обеспечило отвод большей части напряжения в землю, но часть его все же осталась на корпусе, при этом произойдет повышение значения тока, хоть и незначительно.

Это не опасно для человека, но может привести к неприятным последствиям.

Поскольку из-за отсутствия зануления не произойдет сильного скачка тока, то защитные средства просто не сработают, и поврежденный участок не отключиться.

Читайте также:

В результате возможно повреждение оборудования или участка электросети, возникновение пожара.

Получается, что зануление и заземление дополняют друг друга, первый делает отключение поврежденного участка цепи, а второй нейтрализует негативные последствия возникшего КЗ в сети, обеспечивая максимально возможную защиту от поражения электрически током.

Часто указывается, что в системах TN-S и TN-C-S зануление не делается. И это так, но только частично. Ведь согласно изложенному, создавая заземление, делаем сразу и зануление. И только у TN-C зануление – отдельный вид работ.

Отсюда можно сразу и судить, где используется зануление, а где нет. Присутствует оно везде, где используется система TN. Но если в старых постройках его приходилось создавать отдельно, то в новых зданиях оно делается в процессе монтажа заземления.

Читайте по теме — способы защиты электроприборов от поломки.

Tags: Электрический ток

Чем отличается заземление от зануления простыми словами: понятия, схемы, виды

Главная » Ремонт и стройка

Ремонт и стройка

На чтение 3 мин. Просмотров 856

Согласно современным требованиям ГОСТ и СНИП при прокладке бытовых или промышленных электрических сетей должна быть предусмотрена защита. Электробезопасность может обеспечиваться разными способами. Но далеко не все понимают, чем отличается заземление от зануления и, что лучше делать в квартире или частном доме. Задача данной статьи: объяснить простыми словами суть каждого понятия и показать основные отличия данных защитных контуров.

Содержание

1. Определения
2. Виды
3. Чем опасно зануление вместо заземления

Определения

Зануление — это намеренное соединение нетоковедущих частей установки с нулевым защитным кабелем, с целью устранения опасности поражения током.

В варианте объяснения для чайников: части корпуса, которые гипотетически могут ударить потребителя током, подсоединяются к нейтрали (обычно это синий провод, на схемах отмеченный буквой N). В случае скачка напряжения «излишки» уйдут в «ноль», из-за чего должно сработать УЗО, отключив контур от сети.

Заземление — это намеренное соединение электроустановки или какой-либо точки сети с заземляющим устройством.

Цель у защитного заземления та же: уберечь потребителя от возможного удара током. Но в этом случае «излишки» уходят в землю, а не в «ноль» (схемы ниже).

Подробнее суть этих понятий раскрыта в видео:

Виды

В зависимости от даты постройки дома в нем может использоваться один из стандартов:

1. TN-C — двухпроводная сеть, характерная для старых построек. При таком подключении, провод N, заземлен непосредственно на подстанции. «Ноль» и «фаза» определяются специальной отверткой-индикатором.
2. TN-S — трехпроводная сеть. N, PE и L выходят из подстанции отдельно. В этом случае отличить ноль от заземления и фазы можно двумя способами:
   1. по цветной маркировке проводов (из-за нерадивости электриков данный способ ненадежен): N — синий, PE — желтый или желто-зеленый и L — красный;
   2. определить индикатором фазу в распредкоробе. Отсоединить один из оставшихся проводов от щитка. Сработает метод исключения: при отключении «ноля» все приборы и лампы в квартире погаснут.
3. TN-C-S — «земля» и «ноль» расходятся при вводе проводников в помещение, а не на подстанции. Определение назначения проводников, аналогично стандарту TN-S.
4. TT — строение оборудовано собственным заземляющим устройством. Потребуется найти прокладочную трассу, и по ней вычислить провод заземления.

Выяснив, какой из стандартов использовался в доме, можно предположить, какой из способов защиты применялся на объекте.

Чем опасно зануление вместо заземления

Изначально стоит отметить, что при прокладке электропроводки применяются оба варианта защиты. Что из электрооборудования подлежит защитному заземлению, а что — занулению подробно расписано в А10-93. Руководствуясь данным альбомом, можно выбрать оптимальный способ защиты.

Если же объяснять опасность самовольной замены одного варианта защиты на другой простыми словами, то нужно обратиться к простой схеме (ниже). В идеале, в случае скачка напряжения или короткого замыкания, должно произойти защитное отключение предохранителей. Так оно обычно и есть. Но при обрыве провода N «излишки» вернутся в контур. То есть «перегрузка» пойдет обратно на электроприбор, что может привести к его выходу из строя.

В большинстве случаев зануление используется для промышленных электроустановок (трансформаторов, осветительных установок и т.п.). В быту этот вариант защиты используют только в постройках, в которых отсутствует отдельный кабель PE (земля).

Значение понятий «нейтральный», «заземленный» и «заземленный»

Термины «нейтральный», «заземленный», «заземленный» и «заземленный» часто путают — иногда с трагическими последствиями. Так в чем же разница?

Начнем с нулевого провода. Это не просто еще один «заземляющий проводник». На самом деле он может быть даже не заземлен. Он нейтрален из-за того, откуда он взят, а именно из нейтральной точки системы. Нейтраль несет несбалансированную нагрузку обратно к источнику.

Заземляющий проводник – это проводник, заземленный намеренно. В наиболее распространенных системах электропроводки для промышленных предприятий, коммерческих и жилых зданий нейтралью является преднамеренно заземленный проводник. Но он по-прежнему проводит ток в нормальных условиях и отличается от заземляющего проводника или любого другого проводника, который является частью системы заземления или системы соединения.

Термин «заземляющий проводник» особенно сбивает с толку, поскольку NEC не дает определения этому термину в ст. 100. Это также сбивает с толку, потому что часто используется в отношении проводников.

Во избежание путаницы вам необходимо мысленно отделить сторону нагрузки источника электричества (например, трансформатор, подключение к сети и т. д.) от стороны питания источника электричества.

Со стороны питания у вас есть система заземляющих электродов. У вас нет заземляющих электродов на стороне нагрузки, за исключением случаев, когда люди не понимают разницы между заземлением и соединением и все равно их устанавливают.

Со стороны нагрузки вам нужно соединение. Это металлический путь, который соединяет металлические объекты, устраняя разницу потенциалов. Сеть этих путей в конечном итоге соединяется с системой заземления, и, таким образом, мы имеем «проводник заземления оборудования» (ЗЗО).

Этот зеленый проводник, проложенный в кабелепроводе, часто называют «заземляющим проводом», но на самом деле он является частью EGC. Металлический кабельный канал, такой как электрическая металлическая трубка (EMT), промежуточный металлический кабелепровод (IMC) или жесткий металлический кабелепровод (RMC), как правило, также является частью EGC.

На одном заводе установщики решили сэкономить деньги, используя ЕМТ для освещения 277 В в качестве нейтрали. В конце концов, нейтраль заземлена, так зачем прокладывать кучу отдельных проводников, если у вас уже есть эта металлическая трубка? Подумайте о том, что мы уже рассмотрели. Как вы думаете, это было безопасно?

Это устройство использовало открытую неизолированную металлическую поверхность трубы в качестве обратного пути для несбалансированной нагрузки освещения. На 277В. Поскольку эта трубка была частью EGC, весь EGC был электрифицирован. Каждый корпус трансформатора, панель выключателя, распределительная коробка и распределительная коробка были запитаны напряжением 277 В.

Вместо того, чтобы возвращаться к питающему трансформатору через нейтраль, ток протекал повсюду. Отказы оборудования были безудержными, но, что удивительно, к тому времени, когда эта ошибка была обнаружена, никто не погиб.

Этот случай помогает проиллюстрировать, почему вы не выполняете соединения нейтрали с землей (за исключением случаев, когда это разрешено NEC, например, в источнике питания) и почему вы не смешиваете нейтральные проводники и «заземляющие проводники» при подключении розеток или других устройства. Нейтраль имеет совершенно иное назначение, чем любой другой проводник, заземленный или нет.

Заземленный проводник — новое информационное примечание, статья 100 — NEC

2020 г.

Заземленный проводник — новое информационное примечание, статья 100 — NEC

2020 г.

Национальный электротехнический кодекс 2020 г.

Автор: Jerry Durham | 30 июня 2020 г.

В этом цикле Кодекса 2020 года новое информационное примечание теперь сопровождает термин Заземленный проводник , где он определен в статье 100. Примечание было добавлено, чтобы помочь электрикам определить функциональные различия между заземлением 9.0037 ed и заземление ing Проводники.

В защиту всех, кто боролся с этими терминами в прошлом, и заземленные проводники, и заземляющие проводники на самом деле заземлены. Просто у них разные задачи.

Давайте теперь посмотрим на эти два проводника — их сходства и различия. Давайте посмотрим на новую информационную заметку , представленную в NEC 2020 года, и посмотрим, поможет ли она электрику различить эти два проводника.

Заземленный проводник – часть I

Статья 100 определяет заземленный проводник как – Системный проводник или провод цепи, который преднамеренно заземлен.

Это определение, несомненно, правильное, но, как указывалось ранее, Заземляющий Проводник (также известный как Заземляющий Проводник) ТАКЖЕ заземлен. Таким образом, определение заземленного проводника мало чем отличается от заземляющего проводника оборудования (EGC).

Как насчет новой информационной записки в NEC 2020?

В новом информационном примечании указано: Несмотря на то, что заземляющий проводник оборудования заземлен, он не считается заземляющим проводником.

Новая информационная записка доводит до сведения электриков, что заземляющие проводники и заземляющие проводники должны быть заземлены. И что, несмотря на это, проводники заземления , а не , считаются заземленными проводниками NEC. Но Информационная записка мало что делает для того, чтобы пролить свет на эту тему.

К чести NEC, новая информационная записка ДЕЙСТВИТЕЛЬНО предупреждает электриков о том, что всякий раз, когда они сталкиваются с термином «заземленный проводник» в кодовой книге, они НЕ должны интерпретировать его как означающий неизолированный или зеленый проводник заземления оборудования (EGC). . И это важный факт.

Но это все равно не дает ответа на вопрос – если оба проводника соединены с землей, почему проводник заземления оборудования (EGC) не считается заземляющим проводником? Что именно является ли заземляющим проводником, не подпадающим под определение, данное в статье 100?

Заземленный проводник – часть II

В статье 100 сказано, что заземленный проводник – это проводник, который намеренно заземлен. Это правда. Заземленный (белый) проводник в ответвленной цепи обеспечивает непрерывность заземления благодаря соединению с служебным нейтральным проводником на главной панели. Служебный нейтральный проводник выходит из трансформатора коммунальной компании с остальной частью сервисного ввода, а затем входит в главную панель. Затем служебный нейтральный проводник подключается с помощью главной соединительной перемычки (MBJ) к металлическому корпусу главной панели, которая затем соединяется проводом (проводник заземляющего электрода) с землей.

Заземляющий электрод, используемый для создания надежного соединения с землей, может представлять собой медную водопроводную трубу, заземляющее кольцо, электрод в бетонном корпусе или заземляющий электрод, такой как 8-футовый заземляющий стержень с медным покрытием; или их комбинация.

Заземляющий проводник – Часть III

Заземленный проводник обычно обозначается белым цветом, хотя он может быть и серым. Если проводник имеет размер 6 AWG или меньше, он должен быть сплошного цвета или обозначаться тремя непрерывными цветными полосами по всей длине проводника. Если заземленный проводник имеет размер 4 AWG или больше, Раздел 200.6 разрешает обозначать проводник белым или серым цветом 9.0035 только на окончаниях.

Заземленный проводник служит обратным путем для электрического тока в ответвленной цепи, когда этот ток проходит через все нагрузки в цепи и возвращается к своему источнику. Заземленный проводник согласно NEC — это проводник с током . Это важно, поскольку неизолированный или окрашенный в зеленый цвет проводник заземления оборудования (EGC) НЕ считается проводником с током. И в этом разница между этими двумя проводниками.

Заземляющий проводник (белый или серый) и Заземляющий проводник оборудования (неизолированный или зеленый) имеют следующие характеристики:

• Они оба подключены к нейтральному проводнику системы на главной панели.
• Они оба подключены к металлическому корпусу на главной панели (первое средство отключения. )
• Они оба подключены к земле.
• Они оба могут проводить электрический ток.

Разница между этими двумя типами проводников заключается в том, что заземленный проводник (белый или серый) предназначен для безопасного и непрерывного прохождения электрического тока. NEC даже называет заземленный проводник 9.0035 Проводник с током.

С другой стороны, заземляющий проводник оборудования (неизолированный или зеленый) пропускает ток только в условиях короткого замыкания на землю, когда электрический ток кратковременно подается на обычно обесточенные металлические части.

Заземляющий провод оборудования (EGC)

Заземляющий провод оборудования (EGC), требуемый NEC и разрешенный в виде металлического кабелепровода, металлической оболочки на кабеле с металлической оболочкой, неизолированного провода или провода зеленого цвета. проводников, определяется в статье 100 следующим образом:

Заземляющий проводник оборудования (EGC) – Токопроводящая дорожка, которая является частью эффективной цепи тока замыкания на землю и соединяет обычно обесточенные металлические части оборудования вместе и с заземляющим проводником системы (рабочим нейтральным проводником) или с проводник заземляющего электрода или оба.

Таким образом, мы видим, что заземляющий проводник оборудования (EGC) НЕ является токонесущим проводником в соответствии с NEC, а вместо этого является эффективным путем замыкания на землю, который соединяет нетоконесущие металлические детали, такие как металлическая панельная коробка. , четырехугольная металлическая коробка или металлический отрезок кабелепровода к проводнику служебной нейтрали, проводнику заземляющего электрода (GEC) или к тому и другому.

Заземляющий проводник оборудования (EGC) предназначен для того, чтобы позволить нежелательному току короткого замыкания вернуться к своему источнику по электрическому пути с низким импедансом (беспрепятственному).

Этот путь с низким импедансом позволяет току быстро сравняться с номиналом устройства перегрузки по току, защищающего цепь, и превысить его, так что автоматический выключатель или предохранитель немедленно сработает и обесточит открытые металлические части.

Проводники заземления оборудования (EGC), подключенные к служебной нейтрали

В заключение наблюдательный электрик задастся вопросом: почему служебный нейтральный проводник присоединен к металлическому корпусу первого средства разъединения с помощью основной соединительной перемычки (MBJ)?

NEC 250. 24 Требуется основная соединительная перемычка (MBJ)

Краткий ответ: проводники заземления оборудования (EGC) для ответвленных цепей подключаются к клеммной колодке, находящейся в непосредственном контакте с металлической коробкой панели. Когда происходит короткое замыкание на землю в устройстве (или другом оборудовании) где-то в доме или офисе, ток короткого замыкания устремляется обратно в эту металлическую панельную коробку через проводник заземления оборудования (EGC). Когда ток достигает этой клеммной колодки и металлической коробки панели, если служебный нейтральный проводник НЕ подключен к этой металлической коробке, ток короткого замыкания попытается вернуться к своему источнику (трансформатору коммунальной компании) через заземляющий электрод. (например, заземляющий стержень), вбитый в землю. Земля является плохим проводником, и ток не может двигаться через землю достаточно быстро, чтобы отключить устройство перегрузки по току (в большинстве случаев). 15-амперный, 20-амперный (или аналогичный) автоматический выключатель, защищающий цепь.