Зануление что это такое
Что такое зануление
Что такое зануление: для чего оно нужно, как сделать
Занулением называется искусственное соединение металлических частей электроприбора с глухозаземлённой нейтралью. Многие путают и не понимают, что такое зануление и заземление.
Если объяснять простыми словами, то при заземлённом электроприборе, ток, попавший на его корпус, моментально уходит в землю, не причинив человеку какой-либо опасности. Зануление работает несколько иначе, и при появлении на корпусе электроприбора опасного напряжения, возникает короткое замыкание, на которое реагирует дифференциальный автомат.
Что такое зануление
Итак, зануление — это умышленное соединение металлических частей электроприбора с нейтральным проводником, попросту говоря, нулём. В том случае, если на корпус электроприбора попадёт фазовое напряжение, то, произойдёт замыкание, из-за которого сработают автоматические выключатели.
Наглядная схема зануления видна на картинке. Здесь к корпусу электроприбора со значком заземления подведён нулевой проводник.
Что лучше — зануление или заземление
Если есть такая возможность, то, лучше смонтировать качественное заземление. Данная мера обезопасит работу электроприборов в доме и исключит риск поражения током при утечке фазы на корпус. Вся сложность создания зануления в том, что необходимо правильно рассчитать, куда лучше всего подключить защитный проводник.
Кроме того, нужно понимать, что если произойдёт обрыв нуля, то зануление работать не будет. Тогда существует опасность поражения электрическим током. С заземлением такого не произойдёт, хотя его контур со временем и может прийти в негодность: повысится сопротивление или ухудшится контакт из-за коррозии.
Как сделать зануление
Для того чтобы сделать зануление в квартире, необходим как минимум один автоматический выключатель, который будет быстро реагировать на возникший сверхток. Появление сверхтока будет связано с коротким замыканием, которое произойдёт, в том случае, если занулить корпус водонагревателя или стиральной машины (при пробое и утечки фазы).
При всем этом, мы бы настоятельно не рекомендовали делать зануление своими руками, и вот почему:
В общем, перед тем, как сделать зануление, не лишним будет посоветоваться с грамотным электриком. Не стоит рисковать своей жизнью и окружающих людей, ведь с электричеством шутки плохи.
Статья носит рекомендательный характер и ничему не призывает. В ней лишь рассказан принцип работы зануления и заземления. В любом случае, лучше всего будет отдать предпочтение качественному заземлению, поскольку сложностей с его монтажом никаких нет.
Что такое зануление
Зануление — что это такое, как и где применяется
Зануление — это система безопасности для электрооборудования, в случаях попадания опасного напряжения на корпус. Зануление актуально в тех домах, где нет возможности полноценно использовать систему заземления.
В отличие от заземления, где ток уходит в землю, зануление работает несколько по-другому. Это может быть проводник, который соединён с нейтралью подстанции, либо устройство защиты, которое призвано срабатывать в случае утечки электрического тока.
В целом же, цель зануления такая же, как и у заземления, то есть, уберечь человека от поражения током. При возникновении короткого замыкания, в результате которого сработает система защиты, у человека есть все шансы сберечь свое здоровье. Поэтому нормативные документы и регламентируют скорость срабатывания защитных устройств, не более чем 0,4 сек.
Что такое зануление
При занулении к корпусу электроприбора подсоединяется нейтраль, в результате чего, в случае пробоя изоляции и попадания фазы на корпус, образуется короткое замыкание. Автоматы или другая защита мгновенно реагируют на КЗ и отключают питание данного электроприбора. Это самое простое объяснение на вопрос, как работает зануление.
Ниже для наглядности вашему вниманию представлены две схемы, заземления и зануления. На схемах отчётливо видно, что система зануления соединяется с нулевым проводником.
В тоже время не рекомендуется без чёткого понимания, делать зануление своими руками. Дело в том, что существует большая опасность, что-либо рассчитать не так, выбрать не те устройства защиты или сечение кабеля. Тогда при коротком замыкании есть вероятность возгорания проводки со всеми отсюда вытекающими последствиями.
Если вам нужно сделать зануление, то лучше всего проконсультироваться в данном вопросе со специалистом или же пригласить опытного электрика.
Что лучше — заземление или зануление
Зануление — это сложная система со многими расчетами. Допущенная ошибка может стоить дорого, поэтому заземление в данном случае оказывается более безопасным.
Сделать заземление можно и своими руками, имея под рукой необходимый металлопрокат, например, уголок, а также сварочный аппарат для соединения токопроводящих частей. В случае же с занулением, необходим опыт и знания, чтобы произвести все необходимые расчеты.
Важно знать, что при обрыве нуля в распределительном щитке, вся система перестанет работать. Это еще один серьезный минус зануления в отличие от заземления. Кроме того, обрыв нуля в данном случае можно привести к удару током, поэтому такая система оказывается крайне небезопасной.
Исходя из всего вышеперечисленного, не составит особого труда сделать следующий вывод:
Что лучше сделать, заземление или зануление должен решать специалист. Если навыков в работе подобных систем защиты нет, то ошибки, допущенные на момент монтажа, будут дорого стоить. Кроме того, запрещено что-либо делать самостоятельно, если в этом нет никакого опыта.
В чем разница между заземлением и занулением
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
Что такое защитное зануление и как оно работает
Таким образом, зануление сочетает функции двух видов защитных устройств — заземления и защитного отключения и включает в себя следующие элементы:
ответвление магистрали к электрооборудованию — металлический проводник, связывающий элементы электрооборудования, подлежащие занулению, с магистралью зануления;
аппарат отключения — коммутационный аппарат, через который электрооборудование присоединяется к питающей сети, реагирующий на ток однофазного замыкания на корпус и отключающий аварийное электрооборудование от сети;
повторные заземления магистрали — связи магистрали с землей через заземлители с невысоким сопротивлением, выполняемые на определенных участках системы зануления.
Защитное зануление, назначение и принцип действия
В настоящее время существует несколько различных систем электроснабжения потребителей напряжением до 1000 В, однако в России основной в данном случае является система с глухозаземленной нейтралью. Именно такая система используется в каждом нашем доме.
При кажущейся сложности названия все предельно просто. В такой системе нейтральная точка трансформатора на подстанции имеет непосредственное соединение с землей. Основной мерой защиты от случайного попадания под напряжения в данном случае служит защитное зануление, то есть специальное соединение любой металлической части бытового электроприбора с нейтралью трансформатора.
Поскольку, как и было отмечено выше, в таких системах нейтраль глухо соединена с землей то по сути своей защитное зануление не что иное, как одна из разновидностей заземления.
В каждой нашей домашней розетке при правильно выполненной в доме электропроводке имеется заземляющий контакт. Именно через него при включении электроприбора мы соединяем его корпус с нейтральной точкой трансформатора.
Суть работы защитного заземления заключается в следующем. Нормативные документы регламентируют допустимое время отключение поврежденной линии при коротком замыкании не более 0,4 секунд. Именно за это время, как считается, человек имеет все шансы остаться в живых при попадании под напряжение.
При выполнении защитного зануления значительно снижается сопротивление петли «фаза-ноль» и обеспечивается достаточное значение тока короткого замыкания для срабатывания аппарата защиты (предохранитель или автоматический выключатель) за время не более 0,4 секунд.
При отсутствии защитного зануления, или как его еще в быту называют «заземления» ток короткого замыкания за счет высокого сопротивления может оказаться недостаточным для срабатывания защиты и поврежденный бытовой прибор может надолго оказаться под опасным для человека напряжении.
Выполняется защитное зануление в соответствии с требованиями действующих Правил Устройства Электроустановок (ПУЭ). Как правило для этого используется третья жила провода, либо отдельно проложенный медный проводник сечением не менее 4 мм.кв.
Кроме того, в сетях с глухозаземленной нейтралью категорически запрещается выполнять заземление бытовых приборов на отдельный контур заземления, не связанный с нейтральной точкой трансформатора. Например, просто соединив заземляющий контакт розетки с самостоятельно вбитым под окном металлическим стержнем.
То же самое и касается попыток «заземления» на систему отопления или водоснабжения квартиры. В этом случае ток короткого замыкания может оказаться достаточно низким за счет того, что земля и дополнительный контур заземления (как правило самодельного производства) имеют значительно большее сопротивление нежели специальный нулевой защитный проводник.
В целом можно сказать, защитное зануление играет огромную роль в обеспечении электробезопасности вашего дома, а качеству и правильности его выполнения следует уделять максимум внимания.
Масса противоречивых мнений на деле мало способствует установлению истины. Тем более, вопрос этот на самом деле серьезный, и требует более пристального рассмотрения.
Если опустить вступление «библии электрика» (ПУЭ), то для понимания технологии заземления нужно обратиться (для начала) к Главе 1.7, которая так и называется «Заземление и защитные меры электробезопастности».
В п. 1.7.2. ПУЭ сказано:
Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:
Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Итак, прямо из терминов ПУЭ следует простой вывод. Различия между «землей» и «нулем» очень небольшие. На первый взгляд (сколько копий сломано на этом месте). По крайней мере, они обязательно должны быть соединены (или даже могут быть выполнены «в одном флаконе»). Вопрос только, где и как это сделано.
Попутно отметим п. 1.7.33.
Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:
Получается нормативный парадокс. Одним из видимых на бытовом уровне результатов стало комплектование стиральных машин «Вятка-автомат» моточком одножильного алюминиевого провода с требованием выполнить заземление (руками сертифицированного специалиста).
И еще один интересный момент:. 1.7.39. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.
1.7.62. Сопротивление заземляющего устройства, к к оторому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более: 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.
Дополнительно нужно учитывать, что заземление служит и для нормальной работы предохранителей. Для этого необходимо, что бы линия при пробое «на корпус» существенно изменяла свойства (прежде всего сопротивление), иначе срабатывания не произойдет. Чем больше мощность электроустановки (и потребляемое напряжение), тем ниже ее рабочее сопротивление, и соответственно должно быть ниже сопротивление заземления (иначе при аварии предохранители не сработают от незначительного изменения суммарного сопротивления цепи).
Приводить всю таблицу не целесообразно, достаточно выдержки:
Заземление в жилом доме
Из этого в ПУЭ сформулировано первое правило заземления:
Т.е. от этажного, квартирного или группового щитка нужно прокладывать 3 (три) провода, один из которых защитный нуль (совсем не земля). Что, впрочем, вовсе не мешает использовать ее для заземления компьютера, экрана кабеля, или «хвостика» грозозащиты. Вроде бы все просто, и не совсем понятно, зачем углубляться в такие сложности.
Можно посмотреть на свою домашнюю розетку. И с вероятностью около 80% не увидеть там третьего контакта. Чем отличается нулевой рабочий и нулевой защитный проводники? В щитке они соединяются на одной шине (пусть не в одной точке). Что будет, если использовать в данной ситуации рабочий ноль в качестве защитного?
Предполагать, что нерадивый электрик перепу тает в щитке фазу и ноль, сложно. Хоть этим постоянно пугают пользователей, но ошибиться невозможно в любом состоянии (хотя бывают уникальные случаи). Однако «рабочий ноль» идет по многочисленным штробам, вероятно проходит через несколько распределительных коробочек (обычно небольшие, круглые, смонтированы в стене недалеко от потолка).
Надо отметить, что грозозащитные возможности рабочего и защитного нуля примерно равны. Сопротивление (до соединительной шины) от личается незначительно, а это, пожалуй, главный фактор, влияющий на стекание атмосферных наводок.
Из дальнейшего текста ПУЭ можно заметить, что к нулевому защитному проводнику нужно присоединять буквально все, что есть в доме:
7.1.68. Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников общего освещения и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционеров, электрополотенец и т.п.) к нулевому защитному проводнику.
Вообще, это проще представить следующей иллюстрацией:
Но зависимость безопасности и стоимости величина статистическая, и экономию никто не отменял. Поэтому слепо класть по периметру квартиры медную полосу приличного сечения (вместо плинтуса), заводя на нее все, вплоть до металлических ножек стула, не стоит. Как не стоит ходить в шубе летом, и постоянно носить мотоциклетный шлем. Это уже вопрос адекватности.
Подводя итоги вышесказанному, можно сделать следующие практические выводы:
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети: