Разница заземления и зануления
Заземление и зануление служат для предотвращения ударов электрического тока. Но между занулением и заземлением есть существенная разница, которая заключается не только в способе установки.
Разница зануления и заземления. Суть защитных установок
Заземление и зануление отличаются друг от друга по принципу работы:
- заземление применяется для сетей с изолированной нейтралью. Необходимо, для того чтобы снизить напряжение
- зануление применяется там, где установлена глухозаземленная нейтраль. Это нужно для того, чтобы срабатывали автоматические выключатели при попадании тока в нетоковедущую часть устройства. Представляет собой соединенные части из металла, которые не находятся под напряжением
Другие исполнители на Юду
Рейтинг: 4,9
Чтобы лучше разобраться в работе этих защитных систем и понять разницу между ними, нужно поговорить о каждом из них отдельно.
Принцип работы заземления, виды систем заземления
Заземляющее устройство образуется заземлителем с проводником или системой проводников. Они соединяют между собой токопроводящие участки приборов и землю. Выделяют три вида систем заземления:
- рабочие – поддерживают установленный режим работы установок в нормальных и аварийных ситуациях
- защитные – защищают людей и животных от удара током после повреждения фазных проводов
- грозозащитные – с их помощью заземляют молниеотводы
Заземлители бывают естественные (трубопроводы, обсадные трубы, но ни в коем случае не отопительные и водопроводные трубы) и искусственные (специально сооруженные конструкции, к которым относится уголковая сталь, стальные стержни).
Заземления классифицируются по количеству рабочих и защитных проводников:
- TN-C – в наше время применяется все реже и встречается только в старых постройках; предназначались для трехфазных четырехпроводных сетей. Данная система не обеспечивает нужной безопасности
- TN-C-S – к такой системе переходят от TN-C тогда, когда в старой постройке планируется установка новой техники, в частности компьютерной. Уровень необходимой безопасности довольно высок
- TN-S – нулевой и рабочий проводники прокладывают отдельно, соединив токопроводящие части электрической установки
- TT – в этой системе с землей связаны открытые токоведущие участки
- IT – в отличие от TT изолирована от земли, благодаря чему утечка тока снижается максимально
Принцип работы зануления
Если дополнительно установить к занулению УЗО, это приведет к выключению одного из элементов, действующих наиболее быстро, или одновременному срабатыванию двух устройств. Нулевой провод всегда должен находиться в исправности. В случае если этот провод оборвется, в зануленных корпусах возрастет напряжение. Поэтому монтаж выключателей в нулевой провод запрещен.
В чем разница между занулением и заземлением
Основная разница заземления и зануления – то, что в заземлении уровень безопасности обеспечивается снижением напряжения тока, которое происходит очень быстро, а в занулении – от отключения поврежденного участка электрической сети. Поэтому заземление безопаснее и надежнее зануления. Также разница между заземлением и занулением состоит в том, что монтаж зануления – более тонкая и сложная работа, в то время как для установки заземления не требуется иметь особые навыки.
Как произвести монтаж заземления или зануления, можно увидеть на видео. Также в видео более подробно рассказано о разнице между занулением и заземлением.
Особенности заземления и зануления
Чем отличаются заземление и зануление? Защитное заземление и зануление имеют одинаковое назначение — защитить от поражения электрическим током человека, прикасающегося к корпусу элекроустановки, который из-за нарушения изоляции оказался под напряжением. Заземление и зануление сегодня распространены практически в одинаковой степени.
Особенности заземления
Рисунок 1. Схема заземления розетки Защитное заземление — это соединение электроустановки с заземляющим контуром для обеспечения электробезопасности. Чем ниже будет сопротивление заземляющего контура, тем надежнее защита. Распространены схемы заземления TN-C-S и TN-S, которые широко используются в жилых домах. Для того чтобы выполнить заземление, нужно купить розетки, оборудованные заземляющим контактом. В этом кроется отличие заземления от зануления, поскольку при занулении можно обойтись обычными розетками с двумя контактами.
Еще одно отличие заземления от зануления кроется в самой схеме, поскольку чтобы выполнить заземление, необходимо от заземляющего контура протянуть провод к электрощиту, от которого уже расходятся заземляющие провода к розеткам.
Особенности зануления
Рисунок 2. Схема зануления розетки Зануление — это электрическое соединение частей электроустановки, не находящихся под напряжением с заземленным нулем. Благодаря применению данной схемы замыкание фазы на корпус трансформируется в короткое замыкание фазы и нулевого провода. В этом случае возникает гораздо больший ток, чем при применении защитного заземления. Основное назначение зануления — это быстрое отключение поврежденного оборудования. Именно с этой целью применяется зануление вместо заземления.
Заземление и зануление электроустановок применяются в различных случаях. При этом заземление широко распространено в бытовом электрическом хозяйстве, а зануление — в промышленном.
В целом заземление и зануление электроустановок является необходимой процедурой, помогающей повысить безопасность их эксплуатации. Хоть заземление и зануление на первый взгляд преследуют одни и те же цели, на самом деле их назначение немного различается. Заземление ориентировано на защиту пользователя электроприбора от удара тока через корпус, тогда как зануление — мера, больше направленная на защиту самих электроприборов посредством их отключения при повреждении.
Стоит отметить, что комбинировать заземление и зануление нельзя — применяется или одна, или другая схема.
Заземление и зануление электроустановок
Заземление электроустановки — это обеспечение электробезопасности путём целенаправленной электрической связи корпуса устройства с «землёй». Защита делится на два варианта: заземление и зануление. Их общей целью является нейтрализация вредного для человека при касании воздействия электрического тока, если оборудование на корпусе или же в любой другой доступной точке пробило на опасное напряжение.
Заземление
Суть защитного заземления в обеспечении безопасной эксплуатации электрооборудования путём соединения его защищаемой части с соответствующим устройством — «землёй». Если на внешнем кожухе установки или любой другой её детали внезапно окажется электрический потенциал, вред для человека будет сведён к минимуму. Главная характеристика заземляющего устройства — его сопротивление, качество защиты улучшается с его понижением. Заземление можно разделить на две основные детали — заземлитель и проводящие соединители, обеспечивающие контакт с заземляемой деталью. Областью использования защитного заземления являются трёхфазные сети, нейтраль в которых изолирована.
Защитное заземление действует на основе серьёзного уменьшения разности потенциалов между деталью, на которую пробило напряжение (корпус и т.д.), и землёй, вплоть до безопасного для человека уровня. Если заземление отсутствует, контакт с опасным местом электроустановки является непосредственным контактом с фазой. У возникающего электрического тока нет иных путей, кроме тела человека. При низком электрическом сопротивлении надетой обуви, самого пола и наличии изолированности проводов от «земли» величина тока окажется недопустимой для пострадавшего. Если организация работы по охране труда была выполнена грамотно и проблемная деталь имеет защитное заземление, то даже в случае больших значений воздействующего напряжения, оно не вызовет серьёзных последствий для организма. Согласно закону Ома, сила тока будет обратно пропорциональна сопротивлению. При наличии двух параллельных цепей — человеческого тела и заземляющего контура, при равном значении исходного напряжения (фаза), сила проходящего тока будет тем выше, чем меньше сопротивление цепи. Сконструированное с учётом обеспечения минимального сопротивления защитное заземление примет на себя основной электрический ток, обезопасив имеющего значительно более высокое сопротивление человека.
Два типа заземления
Заземлители делятся на два типа — естественные и искусственные. Если для заземления используются уже существовавшие при постройке здания металлические конструкции (трубы, арматура и т.п.), заземлитель называют естественным. Когда стальные стержни, уголки или трубы специально забивают или закапывают в землю, конструкция является искусственной. В целях повышения безопасности длина искусственного заземлителя не может быть меньше 2.5 м., а улучшая защиту, металлические фрагменты комбинируют путём сварки стальными накладками или проволокой. Чтобы обеспечить электрический контакт между заземляемым прибором и заземлителем, принято использовать шины, выполненные из меди или стали. Заземляющие проводники крепят к корпусу оборудования при помощи сварки или с использованием надёжного резьбового соединения. Обязательная защита с использованием технологии заземления требуется для трансформаторов, электрических шкафов и щитов, а также большинства промышленных и некоторых бытовых приборов и механизмов.
Хотя защитное заземление в большой степени уменьшает риск для человека, оно не ликвидирует его полностью. Потенциальная проблема в наличии своего собственного сопротивления у заземлителя, соединительных проводов и даже земли. Если изоляция нарушена, замыкающий ток проделает путь от заземляемой детали до земли, и на каждом этапе имеющееся сопротивление создаст дополнительную разность потенциалов. Итоговое суммарное напряжение будет значительно ниже общепринятых в России 220 В, однако всё ещё может составлять небезопасные для человека значения. Чтобы снизить суммарное напряжение надо уменьшить сопротивление заземлителя относительно финальной точки — земли. Общепринятой практикой является увеличение количества искусственных заземлителей.
Зануление
Вторым видом защиты от удара током при пробое на корпус является защитное зануление. Оно заключается в целенаправленном соединении частей электрического прибора, потенциально могущих оказаться под фазой, с заземленным выводом источника переменного или с аналогичной средней точкой в сетях постоянного тока. Тем самым пробой любой фазы на корпус оборудования переводится в короткое замыкание с заземлённым нулём. Протекающий при защитном занулении ток в разы больше, чем в случае заземления. Поэтому основной целью создания защитного зануления является быстрое прекращение работы и полное обесточивание сломанного устройства в принципе.
Нулевой проводник бывает рабочим и защитным. Рабочий проводник предназначен для полноценного питания электроустановки, поэтому не отличается от других носителей по толщине и качеству изоляции, материалу и сечению провода. Защитный проводник имеет целью всего лишь создание в краткий период времени короткого замыкания очень высокого тока, который позволит сработать защите и оперативно обесточить неисправное устройство. В качестве нулевого защитного провода часто выступают используемые при прокладывании проводки стальные трубы или нулевые провода без дополнительных деталей (выключателей и предохранителей). Равно как и заземление, зануление не может полностью защитить человека от воздействия электричества при непосредственном контакте с находящимся под фазой элементом конструкции. Если обеспечение электробезопасности в помещении требует повышенного внимания, строго необходимо комбинировать зануление с другими мерами защиты — выравниванием потенциала и защитным отключением.
Чем отличается заземление от зануления
Современная трёхфазная электропроводка выполнена по пятипроводной схеме, а однофазная по трёхпроводной. В этих схемах зануление и заземление выполнены отдельными проводами, следовательно, они выполняют разные функции. Для того чтобы правильно использовать эти проводники необходимо знать, чем отличается заземление от зануления.
Определение из нормативных документов
В «библии» электромонтёров Правилах Устройства Электроустановок п.п.1.7.28-1.7.31 даётся чёткое определение, что считается заземлением, а что занулением электрооборудования.
Однако формулировки, используемые в этом и других документах, являются сложными для людей, не связанных с электричеством. Для лучшего понимания материала статьи можно объяснить, что такое заземление и зануление простыми словами.
Что такое зануление
Все жилые районы и большинство промышленных предприятий подключены к понижающим трансформаторам, вторичные обмотки которых соединены в » звезду » и подключены к контуру заземления без разрывов и переключателей. Такая схема электропитания называется » с глухозаземлённой нейтралью «.
От таких подстанций отходит четыре провода — три фазных от концов обмоток и нейтраль, или нулевой проводник, от средней точки звезды. Занулением является соединение металлических корпусов электроприборов с нейтралью трансформатора или с нулевым проводником в однофазной сети 220В.
Согласно ПУЭ п.1.7.31 защитным занулением это подключение будет в том случае, если оно выполнено для повышения электробезопасности, а не по требованиям технологии или иным причинам.
| Информация! Если нулевой проводник, присоединённый к контуру заземления или глухозаземлённой нейтрали, используется только для защиты, то его можно назвать «защитнное заземление». |
Что такое заземление
Заземление — это подключение корпуса оборудования к контуру заземления. Такой контур может находиться возле здания или на трансформаторной подстанции. В последнем случае электропитание осуществляется по пятипроводной схеме, с дополнительным заземляющим проводом РЕ.
Соединение оборудования с заземлителями может осуществляться с двумя целями:
- Защитное заземление. Производится для предотвращения электротравм. Определение даётся в ПУЭ п.1.7.29.
- Рабочее (функциональное) заземление. Используется для работы электрооборудования, описывается в ПУЭ п.1.7.30.
| Информация! Соединение заземления с нейтралью в трансформаторной подстанции или во вводном щитке даёт возможность также называть его «защитным занулением». |
Для чего применяют заземление и зануление
С точки зрения электротехники эти проводники являются равнозначными и основное отличие заземления от зануления заключается в назначении таких проводов.
Зачем необходимо заземление
Прикосновение к элементам, находящимся под напряжением сети, может быть опасным для здоровья. В исправном оборудовании корпус отделён от токоведущих частей при помощи изоляционных материалов.
При разрушении изоляции на металлических частях корпуса появляется высокое напряжение и если оборудование не подключено к контуру заземления контакт человека с оборудованием приведёт к поражению электрическим током.
Наличие заземления обеспечивает отсутствие разности потенциалов между оборудованием с повреждённой изоляцией и заземлёнными элементами здания. При этом происходит срабатывание дифференциальной защиты и, при коротком замыкании на корпус, отключению автоматического выключателя.
Рабочее и защитное зануление
Соединение оборудования с нейтралью есть двух видов:
- Защитное. Предназначено для отключения питания при нарушении изоляции. При этом возникает короткое замыкание между элементами, подключёнными к фазным проводам, и занулённым корпусом. Это вызывает повышение тока в сети выше уставки соответствующего автоматического выключателя.
- Рабочее. Используется для получения однофазного напряжения в трёхфазной сети. В данной схеме нейтраль подключается не к корпусу, а к нулевой шине электросхемы или щита.
Схема подключения
Схемы подключения заземления и зануления отличаются в зависимости от назначения.
Защитное заземление должно подключаться к электроприборам без выключателей и разъединителей. Для этого используется отдельный пятый проводник РЕ в подходящем кабеле. Второй конец этого кабеля присоединяется к глухозаземлённой нейтрали понижающего трансформатора в схемах электроснабжения TN-S.
Защитное зануление предполагает присоединение корпусов оборудования к нейтральному проводнику ДО вводного автомата и в таком виде практически не используется.
Для использования защитного зануления точку соединения с нейтралью необходимо дополнительно заземлять. При этом морально устаревшая схема электроснабжения TN-C преобразовывается в более современную схему TN-C-S.
Рабочее зануление выполняется путём установки в электрощите нулевой шины N. К ней присоединяются нулевые провода отдельных линий при монтаже однофазных автоматов и нейтраль однофазных потребителей в трёхфазной сети.
Принцип работы заземления и зануления
Основная задача защитного заземления и защитного зануления одинаковая — предотвратить электротравму человека при повреждении изоляции между элементами, находящимися под напряжением и металлическим корпусом оборудования.
Однако эти приспособления выполняют свои функции по-разному и главное, чем отличается зануление от заземления это способом защиты и используемой защитной аппаратуры.
Принцип работы заземления
Для поражения электрическим током необходима разность потенциалов между корпусом оборудования и поверхностью, на которой стоит человек. Обычно это заземлённый пол или сантехника. При повреждении изоляции заземляющий провод отводит высокое напряжение в землю и шунтирует тело человека.
Согласно нормам ПУЭ п.1.8.39 сопротивление контура заземления должно быть не более 4 Ом, что намного меньше сопротивления тела человека, даже если контакт был произведён мокрыми руками.
В результате ток, протекающий через организм, становится намного меньше величины, при которой он начинает ощущаться как лёгкое покалывание.
Ток, протекающий через заземляющий провод, называется ток утечки и его появление приводит к срабатыванию дифференциальной защиты, а при его увеличении выше уставки автоматического выключателя происходит аварийное отключение автомата линии.
Принцип работы зануления
Зануление является менее надёжной защитой и предназначено для отключения линии в аварийных ситуациях защитным автоматом. Это защитное устройство сработает только при коротком замыкании между внутренней частью электрооборудования и корпусом.
Фактически, нулевой проводник в сетях с глухозаземлённой нейтралью выполняет две функции — заземления и зануления и является совмещённым проводом PEN, однако его сопротивление не нормируется и разность потенциалов между занулённым корпусом и заземлёнными элементами здания может достигать значительной величины, особенно если линия проложена тонким проводом и имеет значительную протяжённость и сопротивление.
Подходящий к квартире или частному дому однофазный двухжильный кабель кроме двухполюсного автомата проходит через дифреле, которое не отключает питание при нарушении изоляции. Такая защита сработает только при прикосновении к корпусу оборудования с повреждённой изоляцией.
В чем практическая разница между заземлением и занулением
Если заземляющий и нейтральный проводники оба проходят от потребителя к глухозаземлённой нейтрали трансформаторной подстанции, где подключаются к контуру заземления, то возможно не имеет значения, как их использовать?
Несмотря на то, что с точки зрения электротехники эти проводники равнозначные, отличия в монтаже делают недопустимым произвольное подключение земли и ноля в щитке и к электроприборам. Согласно ПУЭ, у каждого из этих проводов свои требования и область применения:
- Заземление. Используется для того, чтобы обеспечить отсутствие напряжения на корпусе электроприбора. При нарушении изоляции напряжение по заземляющему проводнику отводится в землю, при этом появляется ток утечки. Если его величина превышает 30мА, то срабатывает УЗО или дифавтомат, установленные в электрощитке. Заземляющий провод должен проходить от контура заземления до розетки или корпуса оборудования без автоматов или выключателей без контакта с нейтралью.
- Зануление. Согласно ПУЭ п.1.7.132 использовать подключение к рабочему нулевому проводнику для защиты от поражения электричеством запрещено, поэтому зануление применяется для разделения трёхфазного электропитания на три однофазных линии. Для подключения к нейтрали корпуса оборудования необходимо выполнить отвод от нулевого провода с дополнительным заземлением места разделения. В этом случае дополнительный провод считается заземляющим.
| Заземление и зануление служат для защиты человека от поражения электрическим током. Основное отличие зануления от заземления в том что они по разному осуществляют эту защиту. Заземление обеспечивает безопасность путем снижения напряжения прикосновения до безопасной величины (электрический ток уходит в землю). Зануление — путем отключения поврежденного оборудования от сети. |
Что лучше
Главное, чем отличается заземление от зануления, это надёжностью защиты от поражения электрическим током. По нейтральному проводу протекает электрический ток, что может привести к разрушению мест соединений и подгоранию контактов автоматов и рубильников.
Согласно ПУЭ, нулевой проводник должен отключаться одновременно с фазным, но это не гарантирует одновременного включения контактов выключателя. В этом случае на корпусе занулённого электроприбора через электросхему появится фазное напряжение.
В отличие от защитного заземления, установленное в схеме зануления УЗО будет отключать питание только в случае попадания человека под напряжение.
Ток утечки, протекающий через повреждённую изоляцию и зануление, вызовет только срабатывание автоматического выключателя при коротком замыкании. Незначительный ток может привести к полному разрушению электроприбора и его возгоранию.
Опасность зануления в быту
Для защиты от поражения электрическим током применяются два вида защит — заземление и зануление. В чем разница между ними понимают не все электромонтёры, а тем более домашние мастера.
Поэтому при монтаже электропроводки иногда вместо заземляющего провода используется подключение к нейтрали. Выполнить эту работу по всем нормам ПУЭ, описанным в главе 1.7, затруднительно и вместо этого просто производится соединение нейтральной и заземляющей шин в электрощитке после вводного автомата или даже в розетке.
Такое зануление выполняет свои защитные функции до тех пор, пока нейтральный проводник сохраняет свою целостность на всем протяжении. При аварийных ситуациях на заземляющих клеммах и корпусах электроприборов гарантировано появляется напряжение, что может быть опасным для жизни.
Поэтому использование рабочего нулевого проводника в качестве защитного запрещено нормами ПУЭ.
Вывод
Главное, чем отличается заземление от зануления — это надёжность защиты. В случае подключении корпуса к заземлению высокое напряжение отводится в землю и появляющийся при этом ток утечки вызывает срабатывание дифференциальной защиты. При монтаже зануления отключение производится автоматическим выключателем только в случае короткого замыкания. Поэтому при выборе способа защиты зануление следует устанавливать только при невозможности произвести монтаж заземления.