Чем отличается заземление от зануления?

Отличие заземления от зануления значительное. Попробуем разобраться в этом вопросе. Зануление согласно ПУЭ – это преднамеренная защита, которая используется исключительно в промышленных целях и не должна практиковаться на бытовом уровне.

Но все же, очень часто, в квартирах делается зануление. По всем прогнозам, такая система далека от совершенства и совсем не безопасна. Почему же тогда прибегают к такой крайней мере? Отчасти из-за недостатка знаний в этой области, или из-за безвыходной ситуации.

Во время ремонта квартиры  многие делают полный или частичный электромонтаж не только с целью удобства расположения розеток и выключателей, но и для замены изношенной электропроводки. Так же, современный человек желает  сделать свое жилье более безопасным, поэтому, пожелания заказчика сводятся к тому, чтобы в доме было заземление.

Что  используется в новостройках: заземление или зануление?

Новостройки по всем правилам обеспечиваются трехпроводным кабелем (фаза, ноль, земля) в однофазной системе и пятипроводным кабелем (три фазы, ноль, земля) в трехфазной системе, т.е. по системе заземления TN-C-S или TN-S. В таких системах занулением и не пахнет.

Система TN-C-SСистема TN-S

Можно ли в старом фонде сделать заземление?

Старый фонд очень редко подвергается реконструкции. Для того чтобы перевести с системы TN-C, т.е. двухпроводная система (фаза и ноль), на такие эффективные системы как TN-C-S и  TN-S, в которых предусмотрен защитный проводник РЕ (земля), своими силами практически не возможно. Модернизацией в основном занимается специализированная электротехническая компания.

Система TN-C

В системе TN-C нет защитного проводника (земли).  Никто не станет тянуть из своей квартиры отдельный заземляющий провод  для того, чтобы сделать заземление, к примеру, в подвале. Хотя, некоторые решаются обеспечить себя заземлением, если квартира расположена на первом этаже. Но большинству населения такой маневр осуществить не представляется возможным.

Прежде чем подключить защитный проводник РЕ (земля) из квартиры, нужно определить, какие есть возможности.Определите наличие  заземления в щитовой, к которой можно подключить третий проводник. В щитовой должна быть либо заземляющая шина РЕ, либо все этажные щитовые должны быть соединены между собой металлической шиной, и в итоге подсоединены к общему контуру заземления дома, т.е. речь идет о повторном заземлении. Это дает возможность подключить к щиту заземляющий проводник из квартиры. Если эти два варианта отсутствуют, значит, в доме нет  заземления и в этом случае делают запрещенное зануление. Как уже было сказано ранее, такой метод в жилом секторе совсем не безопасен.

Как делается зануление?

Зануление не выполняет роль заземления, такая схема расчитана на эффект короткого замыкания. На производстве нагрузки более или менее  распределены равномерно, и ноль выполняет в основном защитные функции. Здесь нулевой проводник цепляют к корпусу электродвигателя. При попадании на корпус электродвигателя напряжения одной из фаз, произойдет короткое замыкание. В свою очередь, сработает на выключение автоматический выключатель или автомат дифференциальной защиты. Следует принять во внимание еще один неоспоримый факт —  все электроустановки на производстве соединены между собой металлической заземляющей шиной и выведены на общий контур заземления всего здания.

Можно ли сделать зануление в квартире?

Можно,но не нужно. Чем это грозит? Предположим ваше оборудование (стиральная машина,бойлер и др.) занулены. Если нулевой провод по каким-либо причинам обгорит или электрик случайно перепутал подключение проводов (вместо нуля подключил фазу), то ваше оборудование просто перегорит из-за большого напряжения.

Если вы запланировали электромонтажные работы в своем жилье, а затем узнаете, что в доме нет  заземления ни в каком виде, все же лучше прокладывать трехжильный кабель. Две жилы (фаза и ноль) подключаем планово, а вот третий проводник защитного заземления оставляем незадействованным до ожидания реконструкции стояков, где будет предусмотрено заземление.

Если вы все же надумали сделать в квартире зануление, нужно помнить, что вы берете на себя огромную ответственность. В любом случае, при наличии заземления или зануления, нельзя пренебрегать установкой защитной аппаратуры, таких как УЗО (Устройство защитного отключения) и ограничитель напряжения.

Оцените качество статьи:

Про заземление и зануление для «чайников». Разница между заземлением и занулением

Очень много споров и обсуждений возникает на тему заземления и зануления, а также целесообразности применения этих систем в различных установках. Как раз разницу между этими двумя системами безопасности необходимо знать и понимать для избежания в последующем опасных ситуаций. Основная проблема, как правило, заключается в том, что не все до конца понимают, чем отличается зануление от заземления, но мы попытаемся разобраться в этом.

Зануление

С ПУЭ (правила эксплуатации электроустановок) известно, что по мерам электробезопасности электроустановки (до 1000 Вольт) разделяют на системы, в которых нейтраль (нулевой проводник) глухо заземлена, и где нейтраль изолирована.

При глухо заземленной нейтрали нулевую точку трансформатора или генератора соединяют с заземляющим устройством напрямую или через очень малое сопротивление:

С изолированной нейтралью – схема не подключается к заземляющим элементам или подключается через большое сопротивление и будет иметь такой вид:

Проводник, который выполняет роль рабочего нулевого и защитного проводника обозначается на схеме PEN. Схема показана ниже:

Итак, согласно ПУЭ, занулением в электрических установках называют соединение частей этой установки, которые в нормальном состоянии не находятся под напряжением (например корпус электроприбора) с глухозаземленной нейтралью генераторов или трансформаторов в сетях трехфазных, с выводами источников однофазных токов, которые глухо заземлены, а также с средними точками в цепях постоянного напряжения, которые также глухозаземленной. В данном типе соединений запрещено последовательное соединение элементов защиты – все устройства должны подключатся к защитной шине ПАРАЛЛЕЛЬНО:

Это правильное крепление защиты

Такой вариант недопустим, так как при отключении рабочего нуля 2, корпус прибора может оказаться под напряжением, относительно земли. Если произойдет обрыв «нуля», то в таком случае весь потенциал сети будет на корпусе устройства, что небезопасно.

Если соединению подлежат несколько устройств, то защитный провод каждого прибора выводится отдельно и крепится к общей нулевой шине. Также в защитной цепи не должно быть никаких коммутирующих устройств (автоматы, рубильники, разъединители и так далее).

Заземление

Согласно того же ПУЭ заземлением является соединение частей электроустановки с заземляющим устройством с целью предотвращения поражения электричеством людей и животных. Этот проводник имеет маркировку PE. Главным отличием от зануления здесь будет то, что при заземлении, как правило, используют отдельный контур заземления, а не заземленную нейтраль трансформатора (генератора):

Где 1 – фаза, 2 – нейтраль, 3 – заземление защитное. Эта система заземления полностью независима от нулевого проводника сети и часто применяется в системах с изолированной нейтралью. Такие схемы часто применяются в жилых домах для подключения защитного заземления к бытовым электроприборам

Подключение бытовых устройств к заземлению

Если ваше устройство имеет три клеммы подключения (фаза, нейтраль, заземление) как показано ниже:

Но в вашей квартире или доме отсутствует заземляющий проводник, то совмещение функций нулевого рабочего и защитного проводников ЗАПРЕЩЕНЫ ПУЭ пунктом 1.7.132., то есть запрещено ставить перемычку между нулем и заземлителем:

Это обусловлено тем, что при потере соединения точки 2 с защитным нулем PEN корпус устройства окажется под потенциалом сети, а также если в случае выполнения каких-то ремонтных работ фаза и ноль будут перепутаны местами – то вы получаете гарантированное напряжение на корпусе вашего прибора, что делает его опасным для окружающих.

Провод защитного заземления имеет желто-зеленую изоляцию:

Поэтому если возникает необходимость подключить защитное заземление для однофазной цепи, то необходимо иметь отдельный защитный проводник. Если у вас его нет, то не стоит экспериментировать, а лучше позвать профессионального электрика, который сможет правильно подключить ваше электрооборудование.

Вся наша жизнь неотделима от всевозможных электрических приборов. Выход из строя любого электрооборудования – это частое и вполне нормальное явление, ни одно устройство не может работать вечно и без единого сбоя. Наша задача — обезопасить этих электрических помощников от короткого замыкания или возникающих в цепи перегрузок, а себя – от повреждения организма высоким напряжением. В первом случае на помощь приходят всевозможные защитные аппараты, а вот для защиты человека применяется заземление и зануление электроустановок. Это одна из самых сложных частей электрики, но мы попробуем разобраться, в чем же различие этих работ, и в каких случаях нужно применять те или иные защитные меры.

Если автоматы, пробки и другие защитные устройства не срабатывают на возникшую неисправность, и в результате образуется пробой внутренней изоляции, на металлическом корпусе установки возникает повышенное напряжение. Касание человеком такого прибора может привести к параличу мышц (при силе тока 20-25 мА), препятствующему самостоятельному отрыву от контакта, аритмии, нарушениям тока крови (при 50-100 мА) и даже летальному исходу.

Если части электроустановки в силу технических особенностей должны находиться под напряжением, то их обязательно ограждают в соответствии с общепринятой техникой безопасности, например, специальными кожухами, барьерами или сетчатыми заграждениями. Для того чтобы предотвратить случайное поражение током при повреждении изоляционных слоев, применяется защитное заземление и зануление. Чтобы понять, чем отличается заземление от зануления, нужно знать, что они собой представляют.

Что такое заземление

Часто начинающие электрики не совсем понимают, в чем же заключается отличие зануления от заземления. Заземление – это соединение электроустановки с землей с целью снижения напряжения прикосновения до минимума. Оно применяется только в сетях с изолированной нейтралью. В результате установки заземляющего оборудования большая часть тока, поступающая на корпус, должна уйти по заземляющей части, сопротивление которой должно быть меньше остальных участков цепи.

Но это не единственная функция заземления. Защитное заземление электроустановок еще и способствует увеличению аварийного тока замыкания, как бы это ни противоречило его назначению. При использовании заземлителя с высоким значением сопротивления ток замыкания может быть слишком мал для срабатывания защитных устройств, и установка в аварийной ситуации останется под напряжением, представляя огромную опасность для человека и животных.

Заземлитель с проводниками образует заземляющее устройство, где он, по сути, и есть проводник (группа проводников), соединяющий токопроводящие части установок с землей. По назначению эти устройства разделяются на следующие группы:

• грозозащитные, для отвода импульсного тока молнии. Применяются для заземления молниеотводов и разрядников;
• рабочие, для поддержания необходимого режима работы электроустановок, как в нормальных, так и в аварийных ситуациях;
• защитные, для предотвращения повреждения живых организмов электрическим током, возникающим при пробое фазного провода на металлический корпус устройства.

Все заземлители делятся на естественные и искусственные.

1. Естественные – это трубопроводы, металлоконструкции железобетонных сооружений, обсадные трубы и другие.
2. Искусственные заземлители – это конструкции, сооружаемые специально для этой цели, то есть стальные стержни и полосы, уголковая сталь, некондиционные трубы и другое.

Важно: для использования в качестве естественного заземления не подходят трубопроводы горючих жидкостей и газов, трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией, алюминиевые проводники и оболочки кабелей. Категорически запрещается использовать в качестве заземляющих проводников в жилых помещениях водопроводные и отопительные трубы.

Классификация систем заземления

В зависимости от схемы соединения и количества нулевых защитных и рабочих проводником можно выделяются следующие системы заземления электроустановок:

Первая буква в названии системы говорит о типе заземления источника питания:

• I – токоведущие части полностью изолированы от земли;
• T – нейтраль источника питания соединяется с землей.

По второй букве можно определить, каким образом заземлены открытые проводящие части электроустановки:

• N – непосредственная связь с точкой заземления источника питания;
• T – непосредственная связь с землей.

Буквы, стоящие сразу за N, через дефис, говорят о способе устройства защитного PE и рабочего N нулевых проводников:

• C – функции проводников обеспечиваются одним проводником PEN;
• S – функции проводников обеспечиваются разными проводниками.

Устаревшая система TN-C

Такое заземление электроустановок используется в трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных сетях, которые преобладают в зданиях старого образца. К сожалению, эта система, несмотря на свою простоту и доступность, не позволяет достичь высокого уровня электробезопасности и на вновь строящихся зданиях не применяется.

Для модернизации старых домов TN-C-S

Защитное заземление электроустановок такого типа используется преимущественно в реконструируемых сетях, где рабочий и защитный проводники объединены во вводном устройстве схемы. Другими словами, эта система используется в том случае, если в старом здании, где эксплуатируется заземление типа TN-C, планируется расположить компьютерную технику или другие телекоммуникации, то есть для осуществления перехода к системе TN-S. Эта относительно недорогая схема отличается высоким уровнем безопасности.

Система TN-C-S позволяет перейти от устаревшей TN-C к TN-S

Специфика системы TN-S

Такая система отличается расположением нулевого и рабочего проводников. Здесь они прокладываются отдельно, причем нулевой защитный проводник PE соединяет сразу все токопроводящие части электроустановки. Чтобы избежать повторного заземления, достаточно устроить трансформаторную подстанцию, имеющую основное заземление. К тому же такая подстанция позволяет добиться минимальной длины проводника от входа кабеля в электроустановку до заземляющего устройства.

1. Заземлитель;
2. Токопроводящие части установки.

Система TT, особенности

Система, где все токоведущие открытые части непосредственно связаны с землей, причем заземлители электроустановки не имеют электрической зависимости от заземлителя нейтрали подстанции, получила название TT.

Система заземления TT отличается наличием заземлителей на каждую токопроводящую часть установки

Характерные отличия системы IT

Отличием этой системы является изоляция нейтрали источника питания от земли или ее заземление через устройства с большим сопротивлением. Такой способ позволяет максимально снизить ток утечки на корпус или в землю, поэтому его лучше использовать в зданиях, где установлены жесткие требования по электробезопасности.

Что такое зануление

Зануление – это соединение металлических частей, не находящихся под напряжением, либо с заземленной нейтралью понижающего источника трехфазного тока, либо с заземленным выводом генератора однофазного тока. Используется для того, чтобы при пробое изоляции и попадании тока на любую нетоковедущую часть устройства, происходило короткое замыкание, приводящее к быстрому срабатыванию автоматического выключателя, перегоранию плавких предохранителей или реакции прочих систем защиты. В основном применяется в электроустановках с глухозаземленной нейтралью.

Принципиальная схема зануления электроустановок

Дополнительная установка УЗО в линию приведет к его срабатыванию в результате разности сил тока в фазном и нулевом рабочем проводе. Если будут установлены и УЗО, и автоматический выключатель, то пробой приведет к срабатыванию либо обоих устройств, либо к включению более быстродействующего элемента.

Важно: При установке зануления необходимо учитывать, что ток короткого замыкания обязательно должен достигать значения плавления вставки предохранителя или отключения автоматического выключателя, иначе свободное протекание тока замыкания по цепи приведет к возникновению напряжения на всех зануленных корпусах, а не только на поврежденном участке. Причем значение этого напряжения будет равно произведению сопротивления нулевого проводника на ток замыкания, а значит чрезвычайно опасным для человеческой жизни.

За исправностью нулевого провода необходимо следить самым тщательным образом. Его обрыв приводит к появлению напряжения на всех зануленных корпусах, так как они автоматически оказываются подключенными к фазе. Именно поэтому категорически запрещается монтаж в нулевой провод любых средств защиты (выключателей или предохранителей), образующих его разрыв при срабатывании.

Для того чтобы уменьшить вероятность повреждения током при обрыве нулевого провода, через каждые 200 м линии выполняются повторные заземления. Такие же меры принимаются на концевых и вводных опорах. Сопротивление каждого повторного заземлителя не должно превышать 30 Ом, а общее сопротивление всех таких заземлений – 10 Ом.

Зануление и заземление: в чем разница?

Главная разница между занулением и заземлением заключается в том, что при заземлении безопасность обеспечивается быстрым снижением напряжения тока, а при занулении – отключением участка цепи, в котором случился пробой тока на корпус или любую другую часть электроустановки, при этом в промежуток времени между замыканием и прекращением подачи питания происходит снижение потенциала корпуса электроустановки, в противном случае через тело человека пройдет разряд электрического тока.

Электрическая схема заземления и зануления

Требования к заземлению (занулению)

Во всех электроустановках, где нейтраль изолирована, обязательно выполняется защитное заземление, а также должна предусматриваться возможность быстрого поиска замыканий на землю.

Если устройство имеет глухозаземленную нейтраль, а его напряжение менее 1000 В, то можно применять только зануление. При оснащении такой электроустановки разделяющим трансформатором, вторичное напряжение должно быть не более 380 В, понижающим – не более 42 В. При этом от разделяющего трансформатора разрешается питать только один электроприемник с номинальным током защитного устройства не более 15 А. В этом случае запрещается заземление или зануление вторичной обмотки.

Если нейтраль трехфазной сети до 1000 В изолирована, то такие электроустановки должны иметь защиту от пробоя в результате повреждения изоляции между обмотками трансформатора и пробивной предохранитель, который монтируется в нейтраль или фазу со стороны нижнего напряжения.

Что и когда необходимо заземлять

Защитное заземление и зануление электроустановок необходимо проводить в следующих случаях:

1. При переменном номинальном напряжении свыше 42 В и постоянном номинальном свыше 110 В особо опасных и наружных установках.
2. При переменном напряжении свыше 380 В и постоянном свыше 440 В в любых электроустановках.

Заземляются корпуса электроустановок, приводы аппаратов, каркасы и металлические конструкции распределительных шкафов и щитов, вторичные обмотки трансформаторов, металлические оболочки кабелей и проводов, кабельные конструкции, шинопроводы, короба, тросы, стальные трубы электропроводки и электрооборудование, расположенное на движущихся частях механизмов.

В жилых и общественных зданиях обязательно подлежат занулению (заземлению) электроприборы мощностью свыше 1300 Вт. Если подвесные потолки выполнены из металла, то необходимо заземлить все металлические корпуса осветительных приборов. Ванны и душевые поддоны, выполненные из металла, должны соединяться с водопроводными трубами металлическими проводниками. Делается это для выравнивания электрических потенциалов. Для заземления корпусов кондиционеров воздуха, электроплит и других электроприборов, мощность которых превышает 1300 Вт, применяется отдельный проводник, присоединяемый к нулевому проводнику сети питания. Его сечение и сечение фазного провода, проложенного от распределительного щита, должны быть равными.

Для выравнивания электрических потенциалов ванну следует обязательно замкнуть на водопроводные трубы

С полным перечнем оборудования, требующего заземления или зануления, а также устройств, где наоборот, допускается пренебречь этими защитными мероприятиями, можно ознакомиться в ПУЭ (Правилах устройства электроустановок). Здесь же можно найти все основные правила заземления электроустановок.

Устройство заземления и зануления — это весьма ответственная работа. Малейшая ошибка в расчетах или пренебрежение, казалось бы, одним незначительным требованием может привести к большой трагедии. Выполнять заземление обязаны только люди, имеющие необходимые знания и опыт работы.

Неприятные последствия контакта с электричеством ощутили еще его первооткрыватели. С течением времени люди осознали, что блага, которые дает им этот источник энергии, должны компенсироваться расходами на организацию систем безопасности. Именно такими мерами являются защитное заземление и зануление электрических сетей жилых и промышленных сооружений.

Заземление – это базовый способ обеспечения безопасности использования различного электрического оборудования и установок (радиовышек, бытовых приборов, станков с электрическим приводом и т.п.), находящихся под воздействием искусственных и естественных электромагнитных полей. Схема заземления предполагает соединение энергетического потребителя с большой электрической емкость, то есть землей, и моментальный отвод напряжения с корпуса оборудования в случае пробоев и других аварийных ситуаций.

Характеристики заземления зависят от конструкции заземленной нейтрали электросети. Технические требования и монтаж заземляющих кабелей в городском промышленном и жилищном строительстве определяются Правилами устройства электрических установок. Шины заземления и проводники зануления и заземления электрического оборудованию отмечаются стандартной маркировкой.

В большинстве домов жилищного фонда, особенно в современных, система заземления заложена еще при введении зданий в эксплуатацию. В загородных домах устройство защитной системы ложиться на плечи собственников – дело это затратное, но очень необходимое.

В роли заземлителя обычно выступают металлические профили или стержни, на которые, собственно, и выводится заземляющий проводник от корпусов электрооборудования. Чтобы снизить электрическое сопротивление цепи, часто используются контурные системы, которые своими отводами могут достигать водоносных слоев почвы. Конструкция и степень заглубление зависят от проводимости материала и условий эксплуатации электроустановок.

Зануление – это современный вариант заземления. При использовании схемы TN-S, заземление подводится к нейтрали трансформатора подстанции, а к корпусу электрооборудования подводится нулевой проводник. В случае попадания фазы на корпус установки происходит короткое замыкание, а защитное устройство отключает подачу питания.

Технические требования и время срабатывания регулируются ПУЭ. Основную задачу по защите жизни и здоровья человека зануление выполняет исправно.

В чем разница между занулением и заземлением?

Основное отличие между этими понятиями по принципу их действия можно понять из представленного ниже рисунка. Обе схемы обеспечивают безопасность дома или квартиры, имущества и способны продлить жизнь их жителей.

Для предупреждения несчастных случаев в результате поражения электрическим током нужно проводить профилактическую проверку состояния изоляции. Состояние изоляционных оболочек проверяется в новом оборудовании, после модернизации, реконструкции и длительного перерыва в эксплуатации. Периодичность профилактического контроля – минимум 1 раз в три года. Для измерения сопротивления используются мегаомметры или мультитестеры.

Движение электричества в домах должно быть безопасным и контролируемым. Для предупреждения негативного влияния, когда по причине нарушения изоляции проводников возможен критический контакт с человеком, должны применяться специальные меры: заземление и зануление. В чем разница между ними? Об этом подробнее в данном обзоре. А общее в данных мероприятиях то, что они защищают человека от удара током. Направленное движение электронов осуществляется по пути наименьшего сопротивления. Избежать прохождения тока через человеческое тело можно, направив его по пути с наименьшими потерями. Обеспечивает такое перенаправление использование в электической цепи заземления или зануления.

Для квартирного жилья проще сделать зануление, чем обустроить заземляющий контур.

Что такое заземление

Суть заземления заключается в преднамеренном соединении частей электроустановок и заземляющего устройства (как правило, это — конструкции из металлических полос и штырей, снижающие уровень напряжения до безопасного для человека значения).

Для понимания рассмотрим пример. Допустим, в каком-либо электроприборе (стиральная машина, духовой шкаф или иная бытовая техника) при пробое изоляции и возникает напряжение между корпусом прибора и фазой. При наличии устройства заземления, ток не приведет к критичным последствиям при контакте с человеком. Это обусловлено тем, что в качестве приоритетного проводника будет выступать защитное заземление, имеющее очень низкое сопротивление.

Сопротивление человека варьирует на различных участках тела. В среднем при расчете электробезопасности его принимают равным 1 кОм .
Сопротивление заземления согласно ПУЭ 1.7.62 не должно превышать 4 Ом с учетом сопротивления естественных заземлителей и повторных заземлений у потребителей.

Также контур заземления используется в качестве молниезащиты. В этом случае защитное заземление принимает высоковольтное напряжение и передающее его глубоко в грунт.

По назначению заземлители подразделяют на три класса:

• Грозозащитный специализируется на отводе молниеносного напряжения
• Рабочий поддерживает оптимальную работоспособность электрических установок при любых условиях.
• Защитный противостоит поражению живых организмов высоким пробойным напряжением.

Основные составные части контура — заземлитель и заземляющие проводники. Заземлители могут быть естественными и искусственными. В первом случае, это металлические конструкции, имеющие надежное соединение с землей. Заземлители искусственного происхождения изготавливаются из стальных стержней, труб или уголков, длина которых должна быть не менее 2,5 м. Соединенные сварными швами, они забиваются в землю. Увеличивая число труб (уголков), можно значительно снизить сопротивление контура и сделать его более эффективным.

Что такое зануление

Зануление — это соединением открытых проводящих элементов электрических установок, которые не находятся в нормальном состоянии под напряжением, с глухозаземленным выводом источника однофазного электрического тока (с глухозаземленной нейтральной точкой трансформатора или генератора, в электросетях трехфазного тока; с заземленной точкой источника в электросетях постоянного тока). Данный тип защиты часто используется в квартирах, где отсутствует традиционная система заземления или она имеет устаревший вид.

Зануление бытовой электропроводки выполняется следующим образом:

• На подстанции производится соединение с землей нейтральной точки трансформатора.
• Из трансформатора выходят три линии, подключаемые к домашнему электрощиту.
• Далее, идет распределение по квартирам.

Как действует зануление? Особенность в том, что оно рассчитано на эффект короткого замыкания, которое происходит при попадании напряжения одной из фаз на корпус. Ведь может возникнуть ситуация, когда человек прикасается к корпусу прибора, где уже есть опасное напряжение, а защита еще не сработала. Превращая обычное замыкание на корпус в короткое замыкание, где задействован фазный и нулевой провод, происходит срабатывание защитных устройств и автоматическое отключение поврежденной электроустановки от сети.

Используя данный способ, обязательно . Коммутировать нулевой проводник, который используется в качестве защитного, запрещено .

Чем отличается заземление от зануления?

Отличие заземления от зануления имеется, и оно принципиальное. Если смонтировано полноценное заземление, в результате пробоя фазы на корпус, получается быстрое снижение напряжения тока до безопасного минимума для человека.

В случае с занулением, из-за пробоя тока происходит обесточивание определенного участка цепи, и переход короткого замыкания в другую часть или на корпус электроприбора. Риск попадания человека под опасный разряд минимален, но опасность остается.

Видео по теме

Подводя итог, можно отметить, что более надежный способ защиты — заземление. Использование зануления не рекомендуется. Но, в любом случае, к данному вопросу нужно подходить основательно. Ни в коем случае не отождествляйте два различных метода, отличия и принцип работы которых были рассмотрены в данном обзоре. И помните, устанавливать УЗО, или автоматические выключатели нужно в комплексе с обеими системами.

Для безопасной работы на различных электоустановках и проводниках используется соединение открытых металлических отводов с землей и подключение сети к нулевому кабелю. Но немногие начинающие мастера точно знают, чем отличается заземление и зануление электроустановок и электрооборудования.

Определение заземления

Заземление – это умышленное подключение открытых частей электрического оборудования, которые находятся под напряжением, к специальному заземляющему отводу, шине или другому защитному оборудованию. Это может быть арматура в земле, часть электроустановки и другие приспособления. Такой подход, согласно ПУЭ, является обязательной мерой преднамеренной защиты как жилого, так и нежилого фонда. Это же гласят правила и требования ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ (электробезопасность и система стандартов безопасности труда).

Фото – схема

Практически в каждом современном доме установлена схема заземления TN-C-S или TN-S. Но в зданиях старой постройки заземление зачастую вообще отсутствует, поэтому владельцам квартиры в таких постройках приходится своими силами организовывать землю. Такая система называется TN-C. Выполняется при помощи подключения отвода к заземляющему контуру, который может располагаться непосредственно в земле у здания или возле трансформаторной будки.

Рисунок TN-C

Теоретически, такую модернизацию проводки может организовать специальная монтажная компания, но практикуется это редко. Чаще к щитку на этаже (в многоквартирном доме) подводится земля, и уже к ней подключаются остальные провода.

1. Если фаза попадает на открытый металлический отвод любого электрического устройства, то в нем появляется напряжение. Это же случается, если, к примеру, нарушена изоляция кабеля. Человеческое тело – отличный проводник тока, если Вы дотронетесь к такому отводу, то получите сильный удар током. Заземление поможет избежать это;
2. Блуждающие токи уходят в заземляющий проводник, этим гарантируется охрана жизни;
3. В особенности опасно напряжение, которое попадает на радиаторы отопления. В таком случае, все батареи в доме становятся проводниками тока. Но если установлена земля, то все напряжение уйдет по проводнику.

Фото – вариант земли

Если нет возможности провести полноценный заземляющий контур, тогда используются другие способы. К примеру, сейчас очень распространено подключение переносных заземляющих штырей (портативные шины). Их действие никак не отличается от стандартного стационарного отвода, но при этом они гораздо практичнее по своему функционалу.

Фото – переносная шина

Назначение зануления

Иногда зануление и заземление путают друг с другом, так в чем разница между ними? Зануление применяется по ПУЭ только для промышленных установок и не является гарантом безопасности. Если фаза попадает на открытую часть устройства, то ток не уходит. После этого происходит сопряжение двух фаз, и, как следствие, короткое замыкание. Нулевой проводник необходим для быстрого реагирования дифференциального защитного автомата на КЗ, но не для защиты человека от поражения током. Поэтому его принято использовать только на производстве, где требуется быстрое отключение питания в случае аварийной ситуации.

Фото – схема зануления

Нужно ли делать зануление в частном доме или квартиры? Нет, это необязательно, и даже чревато различными негативными последствиями. Скажем, если нулевой провод сгорит, то большее количество электрических устройств, к которым он был подключен, сломается из-за чрезвычайно высокого скачка напряжения. Стоит помнить, что Ваша безопасность не пострадает, если вместе с занулением обустроить также заземление, установить УЗО и защитный выключатель.

Фото – принцип работы зануления

Как установить зануление, чтобы устройство, подключенное к нему, не сгорело:

1. Нужно использовать трехжильный провод с изоляцией. Одна жила отведена для фазы, вторая для нуля, третья для заземления;
2. Земля подключается в самом конце электромонтажных работ на корпус безопасного проводника к заземляющему контуру и т. д. Наиболее практичен специальный заземляющий отвод у щита;
3. В целях безопасности обязательно устанавливаются различные выключатели питания и прочие защитные установки.

Видео: в чем разница зануления и заземления

Главное отличие

Самое главное, что нужно запомнить: схемы зануления и заземления имеют различное защитное действие. Ноль гарантирует быструю реакцию на изменение потенциалов или утечку тока для обеспечивающих защиту установок. Соответственно, при высоком напряжении обеспечивается отключение всех потребителей энергии: осветительных приборов, компьютера и других машин (в том числе, станков, трансформаторов).

Фото – отличие зануления и заземления

Заземлением же обеспечивается выравнивание потенциалов и защита от поражения током. Земля чаще применяется в домашних условиях, её монтаж можно легко сделать своими руками. Но здесь нет гарантии, что предохранители быстро отреагируют на утечку. Оптимальным вариантом для повышения гарантии безопасности является совместное применение зануления и заземления сетей и открытых частей машин.

Перед установкой любого из этих вариантов защиты, нужно обязательно получить разрешение на проведение работ. Также дополнительно проводится расчет защитного проводника, подведение к каждому потребителю в жилище земли и установка защитного оборудования.

Чем отличается заземление от зануления для чайников

Главное требование к любому электробытовому прибору — безопасность эксплуатации. Особенно это касается техники, контактирующей с водой. При отсутствии дополнительной защиты даже небольшая проблема с электропроводкой (прожог изоляционного слоя, пробивка между витками двигателя) опасны. На корпусе неисправного прибора появляется электрический потенциал. В этом случае человека или животное, прикоснувшихся к корпусу, может ударить током. Чтобы избежать этого, разработаны такие способы защиты, как зануление и заземление.

Задачи заземления

Искусственно созданный контакт между электроустановкой и землей называется заземлением. Его задача — понизить напряжение на корпусе устройства до безопасного для живых существ уровня. При этом большая часть тока отводится в грунт. Чтобы заземлительная система работала эффективно, ее сопротивление должно быть значительно ниже, чем на остальных участках цепи. Такое требование основывается на свойстве электрического тока всегда выбирать наименьшее сопротивление на своем пути.

Обратите внимание! Заземление используется исключительно в электросетях с изолированной нейтралью.

Тока замыкания иногда недостаточно при использовании заземлителя с относительно высоким для реакции защитных устройств сопротивлением. Поэтому еще одна задача заземлительной системы — рост аварийного тока замыкания.

Типы заземляющих устройств:

1. Молниезащитные. Отводят импульсные токи, поступающие в систему в результате ударов молнии. Используются в молниеотводах и разрядниках.
2. Рабочие. Предназначены для поддержания нормальной работоспособности электрических установок. Используются как в обычных, так и в аварийных ситуациях.
3. Защитные. Защищают людей и животных от поражения током, проходящим по металлическим предметам в случае пробоя фазовых проводников.

Устройства заземления бывают естественными и искусственными:

1. К естественным относят металлические изделия, основная функция которых не заключается в отводе тока в землю. К таким заземлителям относятся трубопроводы, железобетонные элементы зданий, обсадные магистрали и т.п.
2. Искусственные заземлители — системы, созданные специально для отвода тока. Это стальные полосы, трубы, уголки и другие металлические элементы.

Для заземлительной системы нельзя использовать трубы, предназначенные для транспортировки горючих веществ (как газов, так и жидкостей), алюминиевые детали, кабельные оболочки. Также не подходят для этой цели предметы, покрытые антикоррозийным изоляционным слоем. Запрещено использовать как заземляющие проводники трубы водопровода и отопления.

Техническое исполнение систем заземления

Существует несколько схем соединения с разным составом защитных и рабочих проводников:

На разновидность заземления указывает первая буква в обозначении:

• I — токоведущие элементы не касаются грунта;
• T — нейтраль источника электропитания заземлена.

Способ заземления открытых проводников определяется по второй букве:

• N — прямой контакт между местом заземления и источником питания;
• T — прямая связь с грунтом.

После дефиса стоят буквы, указывающие на метод функционирования защитного PE и рабочего N нулевых проводников:

S — работа проводников обеспечивается единственным PEN-проводником;

C — имеется несколько проводников.

Система TN

Заземление разновидности TN включает подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S. Самая старая из этих подсистем — TN-C — применяется в 3-фазных четырехпроводных и 1-фазных двухпроводных электросетях. Такие сети обычно есть в старых строениях. При всей своей простоте и относительно невысокой стоимости система не обеспечивает достаточного уровня безопасности, а потому в новостройках не используется.

Подсистема TN-C-S применяется при реновациях старых зданий. Она актуальна там, где рабочий и защитный проводники объединены на вводе. Использование TN-C-S необходимо для реконструкции системы, когда в старом строении устанавливается компьютерное или телекоммуникационное оборудование. Данное заземление представляет собой переходный тип между TN-C и самой современной подсистемой — TN-S. TN-C-S — относительно безопасная и доступная финансово заземлительная схема.

Отличием подсистемы TN-S от других типов такого оборудования является местонахождение рабочего и нулевого проводников. Они установлены по отдельности, при этом нулевой защитный PE-проводник объединяет все имеющиеся токопроводящие элементы электрической установки. Во избежание дублирования создают трансформаторную подстанцию, оснащенную основным заземлением. Дополнительное преимущество подстанции состоит в возможности уменьшить протяженность проводника, идущего от входа кабеля в оборудование до заземлителя.

Система TT

В данной системе заземления токоведущие открытые элементы непосредственно контактируют с грунтом. При этом электроды не зависят от заземлительного устройства нейтрали подстанции. TT применяется, когда по техническим причинам нельзя построить систему TN.

Система IT

В этой системе нейтраль источника питания не касается земли или заземляется с помощью электроустановки с повышенным сопротивлением. Схема популярна в ситуациях, когда необходимо подключение чувствительной аппаратуры (больницы, лаборатории и т.п.).

Зануление

Процесс зануления состоит в объединении металлических элементов, не находящихся под напряжением с заземленной нейтралью понижающего источника 3-фазного тока. Также используют заземленный вывод генератора 1-фазного тока. Зануление используется с целью провоцирования короткого замыкания в случае пробоя изоляционного слоя или проникновения тока на нетоковедущий элемент оборудования. Смысл возникновения короткого замыкания в том, что после этого срабатывает автомат-выключатель, перегорают плавкие предохранители или включаются другие защитные средства. Зануление используется в электрических установках с глухозаземленной нейтралью.

Если установить на линию устройство защитного отключения, оно будет срабатывать из-за разницы сил тока на фазе и нуле. Установленный в дополнение к УЗО автомат-выключатель позволит срабатывать обоим устройствам в случае пробоя или же подключать наиболее быстро подключающийся элемент защиты.

При монтаже зануления следует иметь в виду, что короткое замыкание должно приводить к оплавлению предохранителя или отключению выключателя-автомата. Если этого не произойдет, свободное течение тока замыкания по электроцепи станет причиной появления напряжения на всех зануленных предметах, а не только на месте пробоя. Показатель напряжения — произведение сопротивления нуля на ток замыкания, что очень опасно при ударе током живого существа.

Необходимо внимательно следить за исправным состоянием нулевого проводника. При его обрыве возникает напряжение на всех зануленных элементах, поскольку они автоматически входят в контакт с фазой. По этой причине запрещена установка на нулевой проводник любых защитных устройств (помимо выключателей и предохранителей), из-за которых происходит разрыв при срабатывании.

Чтобы снизить опасность удара током при обрыве нулевого проводника, каждые 200 метров линии создаются дополнительные заземления, как и на концевых и вводных опорах. Уровень сопротивления на каждом новом заземлителе не должен быть выше 30 Ом.

Отличие заземления от нуля

Главной разницей между заземлением и занулением является назначение систем. Заземление нужно, чтобы быстро понизить напряжение до приемлемого уровня. Задача зануления — полностью отключить ток на участке, где возник пробой на корпус или другой нетоковедущий элемент. Зануление связано с уменьшением потенциала корпуса в период между замыканием и отключением подачи электричества.

В новостройках зануление не используют. В новых зданиях прокладывают 3-проводный кабель с фазой, нулем и землей (1-фазная система) или 5-проводный кабель (три фазы, ноль и земля) в 3-фазной системе. Чаще всего используется схема TN-S, но встречается и TN-C-S.

Нужно ли делать зануление в квартире

Применять зануление в целях защиты жильцов и электроустановок в квартире не стоит — бывают ситуации, когда холодильник (или другой прибор) занулен, и при этом случается пробой тока. Также нередко встречается некорректно выполненный электромонтаж (электрик ведь мог и перепутать провода и вместо нуля подключил фазу). В таких случаях бытовая техника выходит из строя еще до того, как сработает автомат-выключатель.

Установка устройства защитного отключения, дифференциального автомата или автомата-выключателя необходима только вместе с занулением.

Требования к заземлению и занулению

Все электроустановки и цепи, оснащенные изоляцией нулевого провода, нуждаются в монтаже защитной системы (занулении или заземлении).

Существует несколько правил, которых следует придерживаться при создании защитной системы:

1. Зануление необходимо делать для установок с глухозаземленным проводником мощностью до 1000 вольт. Заземление в подобных системах не делают.
2. Зануление следует снабжать трансформатором на 380 вольт. В зануленной системе вторичное напряжение не должно превышать 380 вольт, а понижающее — 42 вольт.
3. При занулении допускается подключение от разделяющего трансформатора лишь к одному потребителю электроэнергии. Номинал тока защитного устройства — до 15 ампер. Зануление или заземление вторичной обмотки не допускается.
4. При заземлении нуля в 3-фазной электроцепи нужно ставить защиту от пробоя тока. Монтировать ее в нулевом проводнике или фазе от нижнего напряжения.
5. Защитное заземление или зануление необходимо создавать на расположенных на улице установках, а также в особо опасных условиях работы. Номинал напряжения составляет 42 вольта (переменный ток) или 110 вольт (постоянный ток).
6. Для напряжения выше 380 вольт (постоянный ток) и 440 вольт (переменный ток) защита необходима вне зависимости от других условий.

• корпуса электрических установок;
• приводы оборудования;
• каркасные части и металлоконструкции распредшкафов и щитов;
• вторичные трансформаторные обмотки;
• стальные кабельные оболочки;
• шинопроводы;
• тросы;
• металлические трубы для проводки;
• электрооборудование, установленное на движущихся элементах.

Что касается жилья, зануление и заземление необходимо для электрической бытовой техники мощностью более 1300 ватт. Заземлению для выравнивания потенциалов подлежат такие металлические изделия, как ванны и душевые поддоны, подвесные потолки.

Чтобы заземлить кондиционеры, электрические плиты или подобные им потребители электричества мощностью свыше 1300 ватт, используют выделенный проводник. Его следует соединить с нулем электросети.

Обратите внимание! Сечения фазного и нулевого проводника должны быть одинаковыми.

Подробный список электроустановок, на которых необходима защита путем заземления или зануления, указаны в Правилах устройства электроустановок. ПУЭ — официальный документ, в нем прописаны все нормативы. Документ также устанавливает перечень оборудования, для которого защита необязательна.

Создание системы заземления и зануления крайне важно, от этого зависит безопасность людей и сохранение имущества. Поэтому цена ошибки велика. Рекомендуется поручать эту работу только квалифицированным работникам.

На чтение: 4 минуты Нет времени?

Без электричества быт современного человека значительно усложняется. При этом кроме удобства следует особое внимание уделять безопасности использования бытовой техники . Для этого предусматривается защита от случайного поражения электрическим током: зануление и заземление. В чем разница между данными способами защиты предлагаем разобрать вместе.

Читайте в статье

Введение — основные требования к электробезопасности

Чтобы в процессе эксплуатации бытовой техники не возникало трудностей, следует придерживаться определенных правил:

1. Не вытягивать вилку из розетки за шнур. Ее вынимают, крепко удерживая пальцами, чтобы исключить поражение электрическим током.
2. Не дотрагиваться до выключателей электроприборов влажными руками.
3. Стоит отказаться от преднамеренного использования ламп большей мощности, чем это заявлено производителем.
4. При появлении признаков короткого замыкания (искр или характерного треска) приступать к ремонтным работам можно только после отключения электроприбора от розетки.
5. Знать месторасположение автомата, с помощью которого можно обесточить квартиру или дом.
6. Четко придерживаться рекомендаций производителя по эксплуатации и обслуживанию бытовой техники. Если указано, что прибор нельзя оставлять без присмотра, после включения его в розетку, кто-то должен постоянно находиться около него.

Эксплуатация бытовой техники должна быть безопасной

Что такое заземление: принцип работы и устройства

Если говорить о том, что такое заземление, то это специальная металлическая конструкция, с помощью которой электроприборы соединяются с землей. Благодаря его наличию удается свести к минимуму заряд, который может получить человек при случайном прикосновении к оборудованию, находящемуся под напряжением. При случайном повреждении изоляции ток из-за меньшего сопротивления заземляющей части «уходит» в землю.

Внимание! Актуально для приборов с изолированной нейтралью.

При наличии заземления искусственно повышается величина аварийного тока замыкания. Благодаря этому срабатывание защитного устройства происходит в тот момент, когда под напряжение попадает нетоковедущие части.

Заземление в частном доме

После того, как разобрались с тем, что такое защитное заземление, предлагаем познакомиться с занулением.

Что такое зануление: принцип работы и устройства

Данный тип защиты актуален для квартир, в которых не предусмотрено традиционное заземление, либо его характеристики не отвечают современным требованиям. Что такое зануление? Это система, элементы которой подсоединены к металлическому корпусу либо деталям, не проводящим ток при нормальном режиме работы.

Зануление подключают к нейтрали. Такое исполнение позволяет гарантировать, что при повреждении изоляции и выходе тока на корпус прибора произойдет короткое замыкание, из-за которого сработают УЗО и автоматические выключатели.

Внимание! Используя защитное зануление, следует обязательно монтировать автоматы и УЗО.

В процессе эксплуатации проверка положения провода нейтрали является обязательным условием. При большом значении силы тока под напряжением окажется вся бытовая техника.

Зануление и заземление: в чем разница между этими способами защиты

Из определения заземления и зануления понятно, чтобы обе системы предназначены для защиты от поражения электрическим током. Однако для обеспечения достаточно уровня безопасности следует более детально разобраться с тем, чем отличается заземление от зануления. Это позволит определиться с возможной областью использования каждой системы и ее особенностями.

Безопасное подключение предполагает надежную защиту

Чем отличается заземление от зануления?

Сразу стоит отметить, что обе системы призваны обеспечить безопасность эксплуатации электроустановок. Принципиальное отличие заключается в принципе работы и установке. При появлении напряжения на рабочей поверхности заземление быстро уводит электрический ток в землю, тем самым защищая человека.

Зануление напряжение не снижает. Оно разрывает участок цепи. Способ защиты выбирается в зависимости от вида подключаемого электрооборудования, а также его месторасположения.

Когда применяется заземление?

Область применения данного способа защиты тесно связано с тем, для чего нужно заземление. Его используют для предотвращения поражения электротоком. Заземлителями могут быть естественные конструкции или специальный заземляющий контур. Последний вариант предпочтительней.

В частных домах заземляющие системы объединяют с молниезащитой. Однако специалисты рекомендуют монтировать системы отдельно, так как при попадании молнии проводка может стать источником опасности, вызвав выход электроприборов из строя.

Заземления способно защитить бытовую технику от выхода из строя

Когда применяется зануление?

Где используется защитное зануление? Это подходящий вариант для жилого сектора. В промышленном комплексе такой вариант защиты используется только совместно с заземлением. Превышение напряжения выше допустимого опасно для человека и способно вызвать отключение оборудование. Защитная автоматика в этом случае сможет мгновенно обесточить участок цепи. Если планируется использовать оборудование, работающее от сети 380 В, использование зануления является обязательным.

Система своевременно обесточит систему электроснабжения

Основные технические требования к занулению и заземлению

Месторасположения защитных устройств определяют на этапе монтажа электропроводки. При этом обязательно учитываются требования к заземлению и к занулению:

• Если мощность установки не превышает 1000 Вт, и она имеет глухозаземленный нулевый проводник, зануление предусматривается обязательно;
• При использовании трансформатора с напряжением 380 В, к системе подключается только один потребитель энергии;
• В установках мощностью более 1000 Вт производится заземление нулевого провода, чтобы обеспечить эффективную защиту в случае пробоя тока.

Внимание! Если используется техника с напряжением более 1300 В, заземление и зануление выполняется в обязательном порядке.

Заземляющее устройство – что это: будет интересно каждому

Заземляющее устройство – это система, включающая непосредственно заземлитель и заземляющие проводники, которые используются для соединения бытовой техники с заземлителем. Заземляющие устройства принято разделять на следующие типы:

1. Рабочий, позволяющие обеспечить бесперебойную работу оборудования;
2. Защитный. Обеспечивает безопасную работу приборов;
3. Грозозащитный, позволяющий отвести разряд молнии в молниеотвод или разрядник.

Также заземление принято делить на:

• Искусственное, изготавливаемое специально для защиты от напряжения. Состоит из металлических стержней и провода, труб некондиционного типа, стальных уголков. Специалисты рекомендуют выбирать стальные полосы или уголки толщиной минимум 4 мм, пруты диаметром от 10 мм и длиной более 10 м;
• Естественное. Такие металлические конструкции изначально изготавливались для других целей, но могут использоваться для защиты от напряжения. Тем, кто впервые столкнулся с понятием естественный заземлитель, что является определением данного термина – будет интересно. Сюда относятся изделия из железобетона, трубопроводы, осадные трубы. Исключение составляют системы, предназначенные для транспортировки газа и горючей жидкости.

Заземляющее устройство может быть в виде полосы

В условном обозначении к заземляющему устройству можно определить его тип. Первая буква показывает:

• Т – источник питания соединяется с землей напрямую;
• I – токоведущие элементы изолируются от земли.

Второй символ в условном обозначении показывает:

• Т – открытые детали, находящиеся под напряжением, должны быть заземлены, независимо от их связи с грунтом;
• N – открытые части, находящиеся под напряжением, защищаются от источника питания через глухозаземленную нейтраль.

Буквы, следующие в условном обозначении через тире после N, отражают характер связи и метод обустройства проводников:

• S – защиту РЕ нулевого и N-рабочего проводников выполняют раздельными проводами;
• С – защита выполнена одним проводом.

Основные способы устройства заземления

Конструктивное исполнение устройств может существенно отличаться. При выборе подходящего варианта следует обязательно учитывать, как работает заземление. Система не должна бояться негативного воздействия внешней среды. Выбор может быть сделан в пользу одной из следующих конструкций:

• Кольцевой, когда элементы системы располагаются вокруг дома, образуя своеобразное кольцо;
• Фундаментальной. Такой тип может быть выбран на начальном этапе строительства, поэтому его планировка прорабатывается наиболее тщательно с учетом всех нюансов. Элементы, к которым будут крепиться токоотводящие металлические проводники должны выступать за контуры возводимого строения;
• Глубинной. Метод, не предъявляющий особых требований. Однако при его устройстве следует обязательно учитывать особенности почвы на участке, чтобы определиться с оптимальной глубиной залегания электропровода. При выполнении работ своими силами такой тип наиболее предпочтителен, так как отличается доступностью и простотой монтажа.

Глубинный тип самый простой и доступный

Статья по теме:

В этом материале пойдет речь о том, как сделать заземление в частном доме своими руками. 220В – стандартное напряжение в сети, и мы подробно обсудим, как сделать так, чтобы оно не причинило вреда ни людям, ни бытовой технике.

Преимущества и недостатки зануления в квартире

Такого защитного устройства бывает недостаточно, чтобы защитить человека от поражения электрическим током. Оно не так эффективно, как заземления, однако, несмотря на это зануление в квартирах используется повсеместно. Его монтаж позволяет позаботиться о своевременном отключении конкретного участка цепи, на котором произошло короткое замыкание. Для правильной установки защиты следует обладать определенными знаниями. Этот стоит учитывать при самостоятельном выполнении работ.

К недостаткам зануления следует отнести:

• низкий уровень безопасности при прямом соприкосновении к токоведущим частям;
• возможность ошибки при подключении электрооборудования, которая приведет к тому, что корпус бытовых приборов окажется подключенным к фазе;
• в случае перегорания одного предохранителя при коротком замыкании не произойдет полного отключения сети;
• велик риск возгорания из-за токов короткого замыкания, токов утечки или искр, образующихся при замыкании на корпус.

Разобравшись с тем, что такое заземление и зануление, будет проще защитить себя и свою семью от случайного поражения электрическим током. Делитесь в комментариях, какой способ защиты используется в вашем доме и почему.

Основное требование эксплуатации бытовых приборов – безопасность. Особенно это относится к приборам, контактирующими с водой. Даже самый малый дефект в электрической проводке внутри аппаратов становится опасным. Прожог изоляции проводов, пробивка между витками электродвигателей или пробивка изоляции нагревательных элементов, все это становится причинами перехода электрического потенциала на корпусы аппаратов. Соприкасаясь с ними, человек получает удар электрическим током. Поэтому стоит позаботиться о том, чтобы в таких ситуациях бытовой прибор не представлял опасности. Для этого существует два способа: заземление и зануление – в чем разница между ними?

Заземление

Что такое заземление – это контур, который соединят бытовые приборы через розетки с землей. Это самый действенный вариант обезопасить себя от удара тока. Можно спокойно прикасаться к металлическим деталям корпуса, не получив при этом неприятных ощущений.

Самое важное, чтобы заземляющий контур имел минимальный показатель сопротивления. Вот почему его собирают из стальных или медных элементов. Меньшее сопротивление дает возможность через проводник пропустить ток большего значения. А сила тока короткого замыкания зависит от мощности прибора (зависимость прямая) и сопротивления проводника (зависимость обратная). То есть, чем больше мощность и меньше сопротивления, тем большей силы ток может пройти по заземляющему элементу.

Часть контура закапывается в грунт рядом с домом, вторая часть – это проводники, соединяющиеся между собой через распределительный щит. Обе части соединяются на улице методом сварки.

Есть еще одно отличие, которая разделяет между собой защитное заземление и зануление. Это толщина проводников, минимальный размер которых составляет 10 мм² для медного провода или 6-8 мм² для стального. При таких величинах можно не бояться появления в сети тока большой силы, который возникает при замыкании внутри агрегатов большой мощности. К примеру, в бойлере (до 6 кВт) или в стиральной машинке (до 2 кВт).

Схема подключения заземления отличается от схемы зануления. В ней присутствует три провода, которые подводятся к розетке: фаза, ноль и земля. При этом конструкция новых розеток и вилок сделана таким образом, чтобы еще до коммутации фазы и нуля в них первыми подключились контакты заземления. Они же при вынимании вилки из розетки отключаются последними. Это уже обеспечивает безопасность. Теперь перейдем конкретно к рассмотрению вопроса: разница между заземлением и занулением.

Зануление

В электрической разводке, собранной по схеме зануления, также присутствуют три провода. Но контакты земля соединены напрямую с нулевыми контактами в распределительном щите. При этом получается, что заземляющий провод и есть нулевой. В системе TN-C, которая присутствует во всех старых домах, подводка к розеткам состоит из двух проводов: фаза и ноль.

Внимание! При установке современной розетки с контактом земля, многие электрики ставят перемычку между нулевым контактом и заземляющим. Это тоже является занулением и конечно, отличается от заземления. Главное, так делать нельзя!

Все дело в том, что нейтраль трансформатора, проведенная по нулевому проводу до распределительного щита, является заземляющим проводником. Именно от названия нулевого провода и названа зануляющая система. Оптимально, если провод PE будет проведен от розетки прямо к распределительному щиту. Если делать перемычку внутри розетки, то при обрыве нулевого проводника N оборвется и заземляющая сеть. Поэтому использовать эту схему категорически запрещается.

В чем минус этого способа. В распределительном щите на фазный контур устанавливается автомат, который отключается при появлении короткого замыкания. Но все дело в том, что это устройство реагирует на силу тока, которая определяется характеристиками вставки внутри автомата. К примеру, на панели может быть указан показатель – 16 А. То есть, он будет реагировать именно на эту силу тока или большую. Все, что меньше данного значения, легко проскакивает, и автомат на это не реагирует. Он не будет разрывать цепь, к примеру, если сила тока короткого замыкания равна 10 амперам. А это величина, которая может нанести увечья человеку. При включенном автомате на металлическом корпусе бытового прибора образуется большой потенциал напряжения.

Основное отличие

Оба варианта являются заземляющими. Но в системе зануления используется нулевой проводник, который соединяет распределительный щит в доме с контуром заземления, расположенного на подстанции. По сути, получается так, что нейтраль трансформатора подключается напрямую с землей внутри подстанции. При этом от нее отходит один провод – он же нулевой и заземляющий, поэтому имеет обозначение «PEN». В распределительный щит входят два провода: фаза и ноль PEN. Заземляющий провод (PE), проведенный до розеток, соединяется с нулевым PEN в распределительном щитке. То есть, выходящие из дома ноль (N) и земля (PE) соединяются в один проводник PEN, который тянется до трансформатора.

В системе заземления к заземляющей конструкции в подстанции подводится два проводника: ноль (N) и земля (PE). То есть, до распределительного щита идет три провода: фаза, ноль и земля. Этим же количеством они входят в дом и доводятся до розеток. При такой схеме происходит выравнивание потенциалов напряжения между фазой и заземляющим проводником, когда появляется короткое замыкание.

Если сказать короче, то заземление и зануление отличаются между собой так:

• защита человека от напряжения на металлическом корпусе бытового прибора при зануляющей схеме спасает автомат, который разрывает питающую цепь;
• заземляющая схема – это защита с помощью снижения потенциала напряжения на корпусе прибора, за счет отвода тока в грунт.

И хотя задачи обе системы выполняют одну – защита человека, но обеспечивают они эту защиту по-разному.

Теперь, что касается области применения той или иной защиты. В электроустановках, которые работают от напряжения до 1000 вольт, используются пять заземляющих систем: TN-C, TN-C-S, TN-S, TT, IT. Зануление используется в трех первых. Заземление в двух последних.

То есть, зануление соединяется с нейтралью трансформатора или отдельным проводником, или совмещенным с нулевым. Заземляющая разводка сооружается, как отдельно собранная конструкция рядом с домом, она носит аббревиатуру TT. При этом проводник PE никак не связан с проводником PEN.

Разводка IT – это схема с изолированной нейтралью. То есть, в трансформаторной подстанции нейтраль не соединена с заземляющим контуром. От нее отходит нулевой проводник N, который протягивается до распределительного щита в доме. А вот с заземлением напрямую соединяется заземляющий проводник PE, который соединяет этот контур с распределительным ящиком. В этом случае, как и при системе TT, можно установить заземляющую конструкцию около дома, собрав его своими руками. Что даст возможность не тянуть далеко проводник PE. На сегодняшний день это самый идеальный вариант.

Итак, подводя итог разбора: заземление или зануление, отметим, что первую схему лучше всего использовать в частных домах путем установки заземляющей конструкции, вторую в городских квартирах. Тем более, при строительстве многоквартирного дома раньше использовалась схема TN-C, сегодня TN-C-S.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Заземление и зануление- в чём разница?

20 Ноя 2014 База знаний электрика

Даже опытные электрики иной раз затрудняются ответить на казалось бы простой вопрос: а в чём разница между заземлением и занулением?

Замечательно объяснил суть заземления и зануления Михаил Ванюшин в своём видеокурсе, очень рекомендую всем электрикам к изучению.

Предлагаю все таки определиться что такое заземление, что такое зануление и выяснить что у них общего и что именно отличает эти понятия.

Как говорил товарищ Сталин- “Есть мнение”   что:

Разница в физике защитного действия: заземление призвано снизить напряжение прикосновения до безопасных значений, а зануление должно вызвать срабатывание защиты и, таким образом отключить аварийную установку.
В большинстве случаев мы имеем дело с занулением, которое ошибочно называют заземлением.

Однако есть один нюанс: всё вышенаписанное относится к системам TN-..; если системы TT или IT, то там РЕ-проводник “живёт своей жизнью”.

А так как самая распространённая система заземления у нас является именно TN, то и рассуждать я буду исходя из применения именно систем типа TN.

Если строго говоря то понятие “заземление” согласно правил это только действие, то есть соединение с помощью заземляющего проводника- электродов заземляющего устройства с шиной ГЗШ (РЕ). Тут правильнее говорить наверное “провод заземления” или “защитный нулевой проводник”.

Если мы речь ведем о РЕ-проводнике то понимаем, что у нас где то выполнено разделение PEN на РЕ и N и у нас обязательно есть ну по крайней мере должен быть контур повторного заземления в ВРУ. Там организована ГЗШ (ну или шина РЕ) куда и подключен ноль с вводного кабеля (PEN- проводник).

В этом случае у нас все токопроводящие части заземлены. А может занулены? Или это одно и тоже?

Давайте разберемся что такое понятие “зануление”. Я сейчас по памяти попытаюсь сформулировать это понятие как я его понимаю, если не прав то вы друзья- коллеги электрики меня поправите.

Зануление— это преднамеренное соединение (то есть не аварийное, а мы специально соединяем) всех токопроводящих частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью источника питания, то есть трансформатора, причем именно трехфазного трансформатора, так как у однофазного естественно никакой нейтрали нет.

А приходит к нам в ВРУ или щит учета эта нейтраль именно по PEN-проводнику, к которому есть определенные требования.

То есть для зануления нам надо все токопроводящие части нашего дома или квартиры, а это корпуса электроприборов там например стиралки или компа или холодильника- соединить с этим PEN-проводником. Ну если у нас электропроводка трехпроводная, то естественно что мы соединяем желто-зеленым проводом РЕ с PEN-проводом в ЩУ который у нас как мы помним прикручен на ГЗШ или шину РЕ.

Так получается что это одно и то же что заземление что зануление?? В обоих приведенных мною примерах схема получается абсолютно одинаковая!

Значит это как говаривали раньше- “Говорим партия подразумеваем Лениин, говорим Ленин подразумеваем партия” так и у нас тут получается говорим заземление, подразумеваем зануление, говорим зануление— подразумеваем заземление?

Разницы то получается совсем никакой и нет?

Достал тут из своих закромов ПУЭ-6 от 1985 года и что там нарыл по данному вопросу.

п.1.1.32: Безопасность обслуживающего персонала и посторонних лиц должна обеспечиваться путем:
-применения двойной изоляции

-соблюдения соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей

-применения блокировки аппаратов и ограждающих устройств для предотвращения ошибочных операций и доступа к токоведущим частям

—надежного и быстродействующего автоматического отключения частей электрооборудования, случайно оказавшегося под напряжением, и поврежденных участков сети, в том числе защитного отключения

-заземления или занулениякорпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствии повреждения изоляции

-применения разделительных трансформаторов

-применения напряжения 42 В и ниже переменного тока частотой 50Гц и 110 В и ниже постоянного тока

-применение предупреждающей сигнализации, надписей и плакатов;

-применения устройств, снижающих напряженность электрических полей;

-использование средств защиты и приспособлений, в том числе для защиты от воздействия электрического поля в электроустановках, в которых его напряженность превышает допустимые нормы.

Важные для нас моменты выделил жирным.

То есть в старых правилах небыло такого понятия как прямое или косвенное прикосновение, а речь велась просто о безопасности людей, в случае ухудшения или повреждения изоляции поврежденный участок должен был обязательно автоматически отключен, а электроустановка должна быть заземлена или занулена.

Переходим к главе 1.7 “Заземление и защитные меры электробезопасности”

Вот определение заземления по ПУЭ-6:

п.1.7.6: Заземлением какой либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
п.1.7.7: Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Отличие от ПУЭ-7 в том, что в новых правилах добавлено что заземление- это преднамеренное соединение какой либо точки сети, а в остальном осталось по старому.

А сейчас самое важное- определение зануления по ПУЭ-6:

п.1.7.9: Занулением в электроустановках до 1кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Отличие этого определения от определения зануления по новым ПУЭ-7 заключается во первых в том, что в новых правилах зануление названо защитным занулением, а не просто занулением как в ПУЭ-6, а во вторых в новых ПУЭ нет слов “нормально не находящихся под напряжением”.

Больше отличий между старыми и новыми ПУЭ нет! То есть это в принципе осталось как и раньше- все токопроводящие корпуса электроприемникой соединяются с глухозаземленной нейтралью источника тока, например в этажном щите раньше присоединяли к нулевой жиле вводного кабеля.

По ПУЭ-6 не было таких определений как PEN, PE, и N- проводники, а было просто нулевой защитный и нулевой рабочий проводник, а в п.1.7.18 было уточнение что:
“В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника”

Отличие в определении нулевого защитного проводника между ПУЭ-6 и ПУЭ-7 заключается в том, что по ПУЭ-6 этот проводник соединяет с глухозаземленной нейтралью “зануляемые части” в электроустановках, а в ПУЭ-7 защитный нулевой проводник соединяет с глухозаземленной нейтралью трансформатора “открытые проводящие части электроустановки”.

Вот эти определения:

ПУЭ-6 п.1.7.17: Нулевым защитным проводником в электроустановках до 1кВ называется проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухоаземленной средней точкой в источнике постоянного тока.

ПУЭ-7 п.1.7.34: Защитный (РЕ) проводник- проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
Защитный заземляющий проводник- защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
Защитный проводник уравнивания потенциалов- защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.
Нулевой защитный проводник- защитный проводник в электроустановках до 1кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Заслуживает внимание в ПУЭ-6 тот момент, что запрещалось использовать электроустановки без зануления:

п.1.7.39: В электроустановках до 1кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а так же с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполненно зануление.
Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

Так же по старым правилам разрешалось использовать нулевой рабочий провод для зануления, об этом говорит п.1.7.73:

“В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники…”

Однако это не означало что это можно было для переносных электроприемников, об этом четко говорил п. 1.7.82:
“Не допускается использовать в качестве нулевых защитных проводников нулевые рабочие проводники, идущие к переносным электроприемникам однофазного и постоянного тока. Для зануления таких электроприемников должен быть применен отдельный третий проводник, присоединяемый во втычном соединителе ответвительной коробки, в щите, щитке, сборке и т.п. к нулевому рабочему или нулевому защитному проводнику.”

Еще в старых ПУЭ-6 был интересный пункт 1.7.84, согласно которому можно было использовать рабочий нулевой провод осветительной линии для зануления электрооборудования, питающегося от других линий.

То есть можно было тупо найти нулевой провод от светильника и использовать его для зануления корпусов электрооборудования, правда при этом должны были выполняться следующие условия указанные в этом пункте:

“п.1.7.84: Нулевые защитные проводники линий не допускается использовать для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям.
Допускается использовать нулевые рабочие проводники осветительных линий для зануления электрооборудования, питающегося по другим линиям, если все указанные линии питаются от одного трансформатора, проводимость их удовлетворяет требованиям настоящей главы и исключена возможность отсоединения нулевых рабочих проводников во время работы других линий.
В таких случаях не должны применяться выключатели, отключающие нулевые рабочие проводники вместе с фазными”

Если говорить о жилых помещениях, то п.7.1.59 пояснял что должно было зануляться по старым правилам:

“п.7.1.59: В жилых и общественных зданиях должны зануляться металлические корпуса стационарных электрических плит, кипятильников и т.п., а так же переносных бытовых электрических приборов и машин мощностью более 1,3кВт и металлические трубы электропроводок.
Для зануления корпусов стационарных однофазных электрических плит, бытовых кондиционеров воздуха, электрополотенец и т.п., а так же переносных бытовых приборов и машин мощностью более 1,3кВт должен прокладываться от стояка, этажного или квартирного щитка отдельный проводник сечением, равный сечению фазного проводника.
Этот проводник присоединяется к нулевому защитному проводнику питающей сети перед счетчиком (со стороны ввода) и до отключающегося аппарата (при его наличии).”

Однако перемычку с рабочего нуля на заземление для электроплиты и по старым правилам запрещено было делать!- вот этот пункт:

п.7.1.60: Зануление трехфазной электроплиты следует осуществлять самостоятельным проводником, начиная от группового щитка (распределительного пункта). Использование нулевого рабочего проводника для зануления трехфазной электроплиты запрещается.

Итак, сейчас можно сделать некоторые выводы.

1. И заземление и зануление выполняется в целях электробезопасности.
2. Такие понятия как заземление и зануление были как в старых правилах ПУЭ-6 так и в новых ПУЭ-7.
3. Зануление от заземления отличается тем, что при занулении мы соединяем заземляемые части не только с заземляющим устройством, но и с глухозаземленной нейтралью источника тока.

То есть если у нас электропроводка в доме сделана по новым правилам, есть разделение на РЕ и N, то подключая корпус электрообогревателя к шинке РЕ мы таким образом и заземляем и зануляем! Так как в итоге шинка РЕ все равно соединена у нас или в ВРУ или в щите учета с PEN- проводом на вводе в дом. А PEN- проводник в свою очередь соединяется с глухозаземленной нейтралью трансформатора на подстанции.

Вот и получается что это одно и тоже понятие- защитное заземление и защитное зануление.

Говорим- заземление, подразумеваем зануление, говорим зануление, подразумеваем заземление

У некоторых может возникнуть вопрос- ну если это одно и тоже, тогда для чего мы вообще делаем зануление, то есть соединяем заземляемые части с глухозаземленной нейтралью трансформатора?

Отвечаю: это делается для того, что бы при замыкании фазного провода на корпус электроприбора возник ток короткого замыкания и его значение было очень высоким, таким что бы его значения хватило для срабатывания защиты- автоматического выключателя.

Сами представьте- при замыкании фазы источника питания на свою же глухозаземленную нейтраль этот источник замыкается накоротко, то есть сам на себя или что бы было еще понятнее- на минимальное сопротивление нагрузки, а раз нагрузки нет то и ток короткого замыкания стремится практически к бесконечности и ограничивается только активным внутренним сопротивлением самого трансформатора и соединительных проводов.

Поэтому например при нагрузке в 25 ампер ток короткого замыкания в электропроводке может достигнуть и 500 и 1000 ампер, что вполне достаточно для срабатывания автоматического выключателя.

Автомат с характеристикой “С” (самый распространенный) отключается при КЗ с кратностью в 5-10 от номинального тока, то есть например автомат на 25 ампер отключится при от 125 до 250 и выше ампер, а если ток КЗ будет 500 ампер то этот автомат надежно сработает и отключит поврежденный участок, так как этого значения более чем достаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя автомата.

А что будет если зануление не делать, а просто соединить с заземляющим устройством, спросите вы. А вот тогда тока короткого замыкания мы можем и не получить и наш защитный автомат просто напросто не отработает и не отключит поврежденный участок что может привести не только к выходу из строй электрооборудования, электропроводки, но и к пожару…

Дело в том, что сопротивление заземляющего устройства очень велико, по крайней мере значительно выше внутренного сопротивления источника тока- трансформатора со всеми присоединенными проводами.

В этом случае при замыкании фазного провода на корпус электроприбора ток будет стекать через заземляющее устройство в землю и при этом значение электрического тока увеличится незначительно (ну если конечно у вас заземлитель не глубоководная скважина с сопротивлением меньше 1 Ома )

Допустим у вас контур повторного заземления сопротивлением в 10 Ом, тогда ток будет протекать:

I=U/R=230:10=23 ампера

Даже автомат на 16 ампер при таком токе отключится далеко не сразу, а может и вовсе не отключиться и это при том что автомат будет совершенно исправный, просто он устроен так, что этого значения тока ему недостаточно для отключения. Согласно ГОСТу автомат должен выдерживать ток 1,42 от номинального в течении часа и не отключаться, а для этого автомата это и получается:

16*1,42=22,72 ампер

Вот и получается что без зануления вроде и повреждение будет (замыкание фазы на корпус) и защитная аппаратура будет исправная, а поврежденный участок автоматически не отключится, что прямо противоречит требованиям ПУЭ-7.

Автор: Технарь (с форума http://ceshka.ru/forum/)

Буду рад вашим комментариям, если есть какие то технические вопросы- то прошу задавать их на форуме, именно там я отвечаю на вопросы- ФОРУМ.

Подписывайтесь на мой канал на Ютубе! 

Свежее видео с канала “Советы электрика”:

Смотрите еще много видео по электрике для дома!

Узнайте первыми о новостях сайта!

Просто заполни форму:

Теги: заземление, зануление, системы заземления

в чем разница и что лучше выбрать

Этот вопрос ставит в тупик начинающих домашних мастеров. И неудивительно, даже не каждый дипломированный электрик ответит, чем отличаются эти виды защиты. Сегодня разберем эти определения. Ведь неправильное применение видов приведет к непоправимым последствиям. Электричество ошибок не прощает. Сегодня разберемся, что означают термины заземление и зануление, в чем разница между ними и в каких случаях применяется та или иная защита. Важно знать, как устроить заземляющее устройство, а когда обойтись без него. Просим читателя внимательно изучить сегодняшнюю статью. Информация крайне важна для каждого.

Заземление всегда проходит по желто зеленому или желтому проводу. Соблюдение цветовой маркировки – залог безопасности

Читайте в статье:

Основные требования ПУЭ: выдержки из статей

Начнем с того, что определения заземления и зануления четко прописаны в правилах устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТе. Попробуем некоторые обозначить.

• ПУЭ 7. Пункт 1.7.28 – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;
• ПУЭ 7. Пункт 1.7.31 – защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ – преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленнойнейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности;
• ГОСТ 12.1.009-76. Зануление (защитное зануление) – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

ПУЭ – это действительно библия электрика. Соблюдение правил спасло не одну жизнь

Электромонтеру понять это несложно, а вот начинающему мастеру покажется все написанное набором слов. Сегодня мы «переведем» все на простой язык и все сразу встанет на свои места.

Что такое заземление и как оно работает

Говоря обычным языком, заземление монтируется для того, чтобы при возникновении напряжения там, где его быть не должно (корпус стиральной машины, микроволновой печи или холодильника), электричество уходило в землю. Такое может произойти, если в приборе нарушена изоляция и токоведущий провод соприкасается с корпусом. Разберемся, как работает заземление.

Так обозначается заземление. Это тоже своего рода мера безопасности

Представьте, что дома протекает труба. Вода устремляется вниз, но не сквозь плиту, через которую пройти не может, а там, где есть щели. То же самое и здесь. Сопротивление правильно выполненного заземления ничтожно мало (во много раз меньше, чем у человеческого тела). И если человек прикасается к заземленному корпусу, электричество продолжает «течь» по пути наименьшего сопротивления, подобно воде, не причиняя вреда. Но стоит оборвать заземление, как ток пойдет в другом направлении, устремляясь к земле через человеческое тело.

Мнение эксперта

Игорь Мармазов

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО «АСП Северо-Запад»

Спросить у специалиста

“Заземление монтируется для защиты человека от поражения электрическим током, сохраняя при этом работоспособность оборудования.”

Ответив на вопрос, для чего нужно заземление, переходим к защитному занулению.

Первая причина выполнить правильное заземление

Что такое зануление: принцип работы и устройство

Зануление монтируется по другому принципу. Но чтобы с этим разобраться разберем, что такое глухозаземленная нейтраль. На ТП (трансформаторную подстанцию) по ЛЭП приходит 3 фазы. Собственное заземление, смонтированное вокруг, и является глухозаземленной нейтралью, которая идет на жилые дома от подстанции, вместе с фазными проводами.

Зануление производится так. В распределительном щите делается разводка, приходящая с ТП глухозаземленная нейтрель (PEN) разбивается перед вводным автоматом на ноль (N), идущий в квартиру, и то, что можно считать землей (PE). На самом деле по сути это и останется глухозаземленная нейтраль, которая будет использоваться для зануления. От рабочего N занулять оборудование запрещается – это опасно для жизни. Если все сделано правильно, то при соприкосновении корпуса включенного устройства с токоведущим оголенным проводом происходит короткое замыкание, после чего срабатывает автомат.

Простейшая схема зануления квартирной электросети

Мнение эксперта

Игорь Мармазов

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО «АСП Северо-Запад»

Спросить у специалиста

“Защитное зануление – это система, которая монтируется для мгновенного срабатывания автоматики при появлении напряжения на корпусе устройства и полного отключения электроэнергии.”

Только полное понимание того, что такое заземление и зануление, в чем их особенности, позволит выполнить в квартире или доме тот вид защиты, который будет эффективным и безопасным.

Чем отличается заземление от зануления?

Этот вопрос может возникнуть у читателя на фоне предыдущей информации. Ведь по сути от ТП идет то же заземление. Объясним. Пришедший в дом четвертый провод заземляющим уже быть не может, ведь он использован другими жильцами в качестве нулевого. Для примера возьмем ситуацию, при которой мы решили, что ноль и заземление – одно и то же. Делаем разводку непосредственно в розетке, бросив перемычку между нулем и заземляющим контактом и успокаиваемся – мы под защитой.

Как бы ни так! Оголенный провод находится вплотную к корпусу устройства, но еще не прикоснулся к нему, но магнитное поле уже возникло и токонесущий проводник начинает греться. Но при этом еще сильнее греется нулевой провод в месте слабого соединения. Изоляция токонесущего проводника прогорает, он прикасается к корпусу, отжигая нулевой. Все, света в квартире нет, но автомат не сработал. Теперь корпус прибора находится под фазным напряжением. А что будет, если к нему прикоснуться? Напряжение пройдет сквозь человека в землю по пути наименьшего сопротивления, нанеся максимальный урон проводнику (понятно о ком речь).

Такое заземление однажды может кого-то убить

Зануление и заземление: в чем разница по области применения

Главное правило – оба вида защиты одновременно применять нельзя. Если есть возможность заземления, то зануление не рассматривается, как возможный вариант. В каких же случаях монтируется тот или иной вид? Сейчас узнаем.

Когда выполняется заземление оборудования

В многоквартирных домах контур заземления устраивается вокруг, либо по двум сторонам здания. Исключение составляют только дома старой постройки – в них контур может отсутствовать. В частных домах устройство контура ложится на плечи домовладельца. Как выглядит, каким образом монтируется заземляющее устройство, мы рассмотрим ниже.

Контур заземления имеет вид треугольника – это наиболее оптимальноСтатья по теме:

УЗО, что это такое и для чего он нужен? Что выбрать УЗО или дифференциальный автомат? Как подключаем устройство к однофазной сети с заземлением и без него? Как правильно выбрать аппарат для защиты дома? Ответы на эти вопросы Вы узнаете из нашего обзоре.

Полезно знать! Заземление считается более надежным способом защиты, но при расключении вводного электрощита и разводке проводки внутри помещений нужно быть крайне внимательным. Нигде заземление не должно соприкасаться с нейтралью. Если такое произойдет, установленные устройства защитного отключения (УЗО) будут срабатывать без причины.

Что такое защитное заземление, где оно применяется, разобрались. А что со вторым видом?

Когда применяется защитное зануление в квартире

Такой вид защиты применим, при условии отсутствия заземления. Обычно это многоквартирные дома старой постройки. Используя такой вид защиты, необходима установка автоматов и УЗО. Выполняется оно следующим образом.

Такие дома не имеют контура заземления. Здесь придется обойтись занулением

Нулевой провод до подключения к УЗО выводится на отдельную шину, от которой и будет идти желто-зеленый провод глухозаземленной нейтрали. Основной ноль разводится по УЗО и следует в квартиру. Самый простой вариант – на разводку квартиры идет трехжильный кабель, два провода которого (фаза и ноль) проходят через защитную автоматику, а один (глухозаземленная нейтраль) напрямую. Он соединяется на заземляющие контакты розеток и осветительных приборов.

Так выглядит глухозаземленная нейтраль на трансформаторной подстанции

Требования, предъявляемые к заземлению и занулению

Поняв, что такое заземление и зануление, легко разобраться с требованиями, предъявляемыми к ним. Основное – это обеспечение безопасности и защита человека от поражения электрическим током. Об остальном уже говорилось, но стоит обобщенно повторить.

Требования к занулению – отключение защитной автоматики при соприкосновении токонесущих частей (смотри «оголенных проводов») к поверхностям корпусов бытовой техники, частям, где напряжения быть не должно.

Требование к заземлению – отвод напряжения в землю, исключающий поражение человека электрическим током.

Так должно быть не только на производстве. Распределительные щиты подъездов – не исключение для ПУЭ

Что такое заземляющее устройство: это должен знать каждый

Заземляющим устройством называют конструкцию в форме треугольника или квадрата из металлических шин или уголков, сваренных между собой, а также штырей, вбитых в землю на 1.5-2 м (бывает и более), которая имеет минимальное сопротивление. ЗУ соединяется с заземляющей шиной в распределительном щите.

Способы устройства заземления

Заземление выполняется в виде контура, который имеет минимальное сопротивление. В идеале напряжение между фазой и землей должно быть равно линейному напряжению (фаза-нейтраль). Подробно с устройством контура защитного заземления своими руками Вы можете ознакомиться на нашем сайте.

Шина заземления проходит на глубине полуметра

Вместо контура можно воспользоваться естественными заземлителями. Однако этим редко кто пользуется по причине непонимания термина. Что же является определением понятия «естественный заземлитель»? Скажем так. Трубы либо другие металлические конструкции, проходящие под землей, не имеющие антикоррозийного покрытия подпадают под этот термин. Исключение составляют трубы канализации, а так же те, по которым проходят ГСМ или газ.

Штыри забиваются на глубину 1.5-2 м или глубже – все зависит от грунтаПреимущества и недостатки квартирного зануления

Скажем так, если зануление выполнено по правилам (при отсутствии заземления), недостатков нет. Однако качественному заземлению оно проигрывает. Одной из причин является полное нарушение электроснабжения при пробое фазы на корпус. Хотя с другой стороны это можно назвать преимуществом. Ведь при заземлении (если отсутствует УЗО) можно и не узнать о неисправности, что приведет к повышенным счетам за электроэнергию.

Смонтированный контур заземления – это должно быть на каждом участке частного сектораСтатья по теме:

В обзоре мы рассмотрим, как сделатьзаземление 220В в частном доме своими руками, попробуем понять, чем оно отличается от 380 В. Главный вопрос, на который Вы получите ответ – действительно ли заземление настолько важно и необходимо.

Но основным недостатком зануления является то, что при возникновении аварийной ситуации приходится рассчитывать на автоматику, которая может и подвести. Нередки случаи «залипания» автоматов. Последствия при этом могут быть весьма плачевными.

Важно! Электросети домов, имеющих контур заземления, защищены значительно лучше. При этом использовать при расключении квартир таких домов зануление запрещено.

Заключение

Подводя итог всему изложенному, можно сказать, что если имеется контур заземления – это очень хорошо. Обезопасить себя и своих близких можно будет надежнее. Если же он отсутствует, то придется обойтись занулением. Как говорится, «на безрыбье и рак – рыба».

Смонтированное заземление проверяется при помощи специального оборудование на сопротивление

Надеемся, что сегодняшняя информация была полезна и понятна. Но если остались вопросы, наша команда постарается на них ответить как можно более полно и быстро. Задать их можно в обсуждении ниже. А напоследок, уже по традиции, короткий видеоролик на тему сегодняшнего разговора. Но с небольшой оговоркой… Никогда так не делайте!

Видео: как сделать заземление в квартире своими руками

Заземление и зануление – в чем разница?

Даже начинающему электрику известно, что для защиты от удара электрическим током при монтаже электропроводки применяется заземление и зануление. Использование не защищенных таким образом линий электропередач может повлечь за собой серьезные последствия, вплоть до летального исхода.

Разницу между этими понятиями как зануление и заземление рассмотрим в нашей статье. Для начала следует четко уяснить, что хотя эти методы служат одной цели, а именно обеспечению безопасности, между ними существует ряд принципиальных различий.

Чтобы внести окончательную ясность в этот вопрос, рассмотрим оба метода более подробно, чем же отличаются заземление от зануления?

Что такое заземление и для чего она нужна?

Под заземлением подразумевают металлическую конструкцию, предназначенную для снижения степени напряжения до неопасных для человека параметров. Важнейшей особенностью монтажа является установка системы в местах, обеспечивающих надежную изоляцию нейтрального провода.

Помимо этого, наличие заземления позволяет существенно увеличивать аварийный ток. Необходимость повышения этого параметра связана с тем, что при повышенном сопротивлении заземляющего контура, несмотря на критическое состояние электроприборов тока замыкания в некоторых случаях недостаточно для срабатывания защитных механизмов при этом опасность получения электротравмы сохраняется.

Принципиально, заземляющий контур является системой из нескольких проводников, обеспечивающих соединение токопроводящих элементов оборудования с грунтом. По назначению эти системы можно разделить на три основных типа:

1. Рабочий тип разработан для обеспечения работоспособности оборудования, как в обычных условиях, так и в условиях непредвиденных ситуаций;
2. Защитный тип обеспечивает защиту обслуживающего персонала в случае пробоя токоведущих элементов на корпус;
3. Грозозащитный тип обеспечивает отвод в землю атмосферных электрических разрядов.

Помимо этого, различают искусственное и естественное заземление и зануление. Разница в том что искусственное представляет собой специально изготовленную металлическую рамку. К естественным, можно отнести металлические конструкции, изготовленные для других целей и используемые в качестве заземления.

Что значит зануление?

Зануление как по назначению, так и по основным принципам существенно отличается от заземления. Принцип представляет собой подключение защитного провода к металлическим составляющим конструкции, которые не проводят электрический ток. Возможно также присоединение к нулю, используемому источником напряжения либо к другому заземленному проводу.

Главной задачей заземления и зануления является обеспечение своевременного срабатывания специального защитного оборудования. Принципом работы является провоцирование короткого замыкания в случае пробоя изоляции и других неисправностей в работе электрооборудования. Вследствие использования этих систем, возможно срабатывание таких защитных механизмов:

• Автоматический выключатель;
• Система плавких вставок;
• Инновационные системы защиты.

 

В чем разница между занулением и заземлением?

Основное различие состоит в различных методах монтажа. Использование для присоединения нулевого провода обеспечивает эффективное использование этого вида защиты для гарантии безопасности как людей, так и техники. При монтаже зануления следует удостовериться, что возникающего в экстренной ситуации тока хватит для 100% срабатывания защитного оборудования.

В случае же недостаточного тока короткого замыкания возможно появление напряжения на составных частях электроприборов, что приводит не только к выходу из строя оборудования, но и существенно повышает риск поражения персонала электрическим током. Из всего вышеизложенного можно сделать следующий вывод:

При появлении напряжения на рабочей поверхности оборудования заземление обеспечивает оперативный отвод тока в землю по специальному заземляющему контуру, в то время как использование зануления не способствует отводу напряжения от поверхности, однако при правильном монтаже обеспечивает разрыв электрической цепи при помощи различных защитных устройств.

Учитывая принципиальное отличие в методах обеспечения электробезопасности, на электрических схемах они обозначаются по-разному.

В чем разница зануления и заземления теперь понятно, остается прояснить некоторые нюансы.

Как обозначаются заземление и зануление на схемах?

Все электротехническое оборудование с присутствующими элементами заземления и зануления нуждается в специальной маркировке. Маркировку наносят на шину в виде букв РЕ с продольными или поперечными полосами желтого или зеленого цветов. Нейтрали маркируются голубой буквой N, подразумевающей заземление или зануление.

Буквами показывают особенности заземляющего контура:

• Т – обозначает непосредственный контакт земли и источника питания;
• I – обозначает полную изоляцию токопроводящих элементов от земли.
• Вторая буква характеризует расположение токопроводящих элементов относительно земли:
• Т свидетельствует о необходимом заземлении всех элементов находящихся под напряжением;
• N характеризует защиту открытых частей посредством глухозаземленной нейтрале с непосредственным подключением источника питания.

Между заземлением и занулением, в чем разница, что целесообразнее использовать в зависимости от конкретного оборудования мы рассмотрели. Независимо от выбранного метода защиты, особое значение имеет точность расчетов и внимательность и аккуратность монтажа.

определение, в чем разница, видео

Любая действующая система энергоснабжения должна гарантировать высокий уровень безопасности при работе с подключённым к ней оборудованием. Для чего в её составе предусматривается специальная конструкция (она называется заземляющим устройством или ЗУ). Благодаря этому, высокий потенциал в аварийной ситуации снижается до безопасного уровня. В отсутствии условий получения эффекта от заземлителя допускается применение защитного зануления, которое может рассматриваться как заземление на ноль.

Понятие зануления

Схема подсоединения потребителя к типовой трёхфазной сети

Согласно ПУЭ оно рассматривается как преднамеренное соединение металлического корпуса электроприбора с нейтралью питающей сети для предупреждения поражения человека опасным напряжением. Чтобы лучше понять, что это такое зануление – сначала нужно разобраться со схемой подсоединения потребителя к типовой трёхфазной сети или подключения 380 вольт (фото справа). Из неё следует, что каждая фаза подключается к нагрузке через защитное устройство (автомат А1 или предохранитель).

Принцип действия такой схемы состоит в следующем:

• При замыкании фазы «В» на корпус К1 электроустановки (из-за износа изоляции, например) за счёт соединения с рабочим нулём PEN ток Iкз короткого замыкания в цепи возрастает.
• В результате срабатывает автомат А1, отключающий эту фазу от нагрузки.

Таким образом, идея зануления с помощью провода ЗП1 состоит в том, чтобы превратить попадание одной фазы на корпус электроприбора в простейшее короткое замыкание на шину PEN или N.

Чем отличается заземление от зануления

Для того чтобы понять, чем же отличается заземление от зануления – потребуется вспомнить, что представляет собой первое из сравниваемых понятий. Известно, что

защита заземлением – это преднамеренное соединение корпуса оборудования, которое вследствие пробоя изоляции может оказаться под высоким напряжением, с простой металлической конструкцией, погруженной в землю (фото слева).

Такое сооружение называется заземляющим контуром (ЗК), наличие которого на любом объекте обеспечивает высокий уровень необходимой защиты.

При рассмотрении, в чем разница заземления и зануления необходимо учитывать следующие их особенности:

• Для того чтобы заземлить от нуля корпус оборудования потребуется специальный контур, в то время как для обустройства зануляющей цепи в нём нет необходимости.
• В системе заземления предусматривается отдельный провод, соединяющий защищаемую конструкцию с ЗУ (при этом проводник зануления пробрасывается из той же точки, но только до входной шины).
• При замыкании через ноль безопасность обеспечивается отключением данной фазы от питающей сети, тогда как при заземлении опасное напряжение снижается до минимального уровня.

В многоквартирных домах условия для обустройства надёжной «земли», как правило, отсутствуют. Именно поэтому в городских квартирах зануление – единственно возможный вариант защиты от опасного потенциала (наряду с нередко используемым УЗО).

Обратите внимание: Все эти способы защиты обеспечивают гарантированное отключение питающей цепи от нагрузки или снижения потенциала на ней.

Разница между заземлением и занулением проявляется в том, что в первом случае отключение питающей цепи происходит за счет стекания опасного тока в землю, а во втором – в результате превышения токовой уставки в автомате. В УЗО, по определению, защита срабатывает из-за появления утечек через тело человека, прикоснувшегося к корпусу неисправного оборудования.

Схема заземления и зануления

Что надёжнее

Сравнивая заземление и зануление по надежности и ответить на вопрос что лучше, необходимо исходить из их назначения, а также из следующих соображений:

1. Эффективность каждого из этих видов защиты зависит от конкретных условий их применения.
2. В соответствии с требованиями ПУЭ зануление применяется лишь в тех случаях, когда нет возможности сделать качественное заземление (этим они и отличаются, по сути).
3. Поскольку скорость срабатывания включенного в фазную цепь автомата или предохранителя не очень высока – зануление считается менее надежным, чем мгновенно срабатывающее УЗО или работающее постоянно заземление.

Еще одним существенным отличием заземления от зануления, заметно снижающим надежность последнего, является зависимость аварийного тока от точки пробоя изоляции на корпус устройства. Если это случается, например в самом начале обмотки электродвигателя, то ток в цепи будет максимальным и защита сработает чётко.

Схема работы системы зануления при пробое изоляции (рисунок слева). Схема поражения человека электрическим током без системы зануления и заземления (рисунок справа)

В случае, когда пробой изоляции окажется ближе к нулевому рабочему проводнику – разность напряжений между точкой замыкания и проводом PEN окажется равной нулю. Вследствие этого оно может не сработать совсем. Именно поэтому защитное зануление используется чаще всего как вынужденная мера, к которой прибегают в отсутствии возможности обустроить надежное заземление (в многоквартирных домах старой застройки, например).

При рассмотрении вопроса о том, как сделать защиту в частном доме, последний решается намного проще. В данном случае все условия для обустройства полноценного заземления электроустановок и электроприборов налицо, защитный контур можно сделать под окном в огороде, например. Последующие действия сводятся к простому соединению ЗК посредством толстого медного проводника с главной заземляющей шиной вводного щитка.

В заключение отметим, что заземление и зануление – это различные подходы к одному и тому же техническому решению, обеспечивающему надежную защиту человека от поражения электрическим током. Выбор того, что лучше, зависит от целого ряда причин, определяемых условиями эксплуатации защищаемого оборудования, а также от преследуемых целей.

Предлагаем Вам ознакомиться с видео о том, чем отличается заземление от зануления.

В чем разница между заземлением и склеиванием?

Можно ли заземлить незаземленные розетки, добавив заземляющий стержень?

Если я проделал достаточно хорошую работу выше, объясняя разницу между соединением и заземлением, вы будете знать, что ответ на этот вопрос — НЕТ. Эти двое почти полностью не связаны. Вы можете иметь правильно установленный заземляющий стержень и не иметь заземленных розеток в вашем доме. С другой стороны, все розетки в вашем доме могут быть заземлены без заземляющего стержня.Опять же, заземление (заземляющие стержни) защищает оборудование, а заземленные розетки (соединение) защищает людей.

Сколько тока будет проходить через заземляющий стержень при 120 В?

Одна из причин того, что заземляющие стержни не могут обеспечить защиту в случае замыкания на землю (например, незакрепленный провод, касающийся рамы холодильника), заключается в том, что земля / почва / земля имеют слишком большое сопротивление, чтобы пропускать достаточный ток, чтобы вызвать срабатывание выключателя. поездка. Большинство автоматических выключателей имеют диапазон от 15 до 30 ампер, а это означает, что ток, проходящий через выключатель, должен превышать номинальное значение 15–30 ампер, прежде чем выключатель сработает.

Провод заземляющего электрода (GEC) — это провод, соединяющий электрическую систему дома с заземляющим стержнем. Я измерил сопротивление между GEC в моем доме и землей с помощью зажима сопротивления заземления — в основном, очень чувствительного и точного омметра. Как видно на фото, сопротивление составило 13,22 Ом.

Используя закон Ома (напряжение = ток x сопротивление ИЛИ ток = напряжение ÷ сопротивление), я вычислил, что если бы я подключил 120-вольтный провод непосредственно к заземляющему стержню, девять ампер прошли бы через заземляющий стержень в землю ( 120 ÷ 13.22 = 9,08). Эти девять ампер пройдут по этому проводу к заземляющему стержню и рассеются в земле, и так будет продолжаться практически вечно. Девять ампер не приведут к срабатыванию выключателя, но девять ампер намного больше, чем сила тока, необходимая для поражения электрическим током. Исходя из этого, должно быть очевидно, что заземляющий стержень не защитит вас от поражения электрическим током.

Таким образом, заземление и соединение могут сбивать с толку, особенно с учетом того, что терминология, которая использовалась годами и продолжает использоваться, сбивает с толку.Просто помните, что цель заземления — свести к минимуму эффект скачков напряжения, вызванных внешними воздействиями, такими как удар молнии. Заземление предназначено для защиты оборудования. Соединение, с другой стороны, используется для устранения замыканий на землю путем отключения выключателей. Его цель — защитить людей.

Узнайте о розетках с заземлением и незаземленных.

Различия в соединении и заземлении

В тех случаях, когда Национальный электротехнический кодекс (NEC) был введен в действие в рамках законодательства юрисдикции, он предписывает все аспекты электроустановок с точки зрения безопасности.Большое внимание уделяется заземлению и склеиванию. Эти связанные концепции подробно описаны в статье 250 NEC.

Металлическая водопроводная труба должна быть подключена к системе электрического заземления.

Заземление и заземление как протоколы электрического монтажа частично перекрываются, но не идентичны. При соединении упор делается на создание электрических соединений с низким сопротивлением между двумя или более проводящими (металлическими) телами, которые обычно не проводят ток. Эти связанные объекты обычно, но не всегда, заземлены.Часто металлические тела присоединяются к корпусу центра нагрузки и, в конечном итоге, к нулевой шине в электрическом обслуживании, которая, в свою очередь, заземляется.

Цель скрепления:

• Гарантирует, что соединенные между собой обычно нетоковедущие проводящие объекты имеют одинаковый электрический потенциал. Если металлические тела, которые не соединены, имеют существенно разные потенциалы напряжения, и если они одновременно контактируют, существует опасность поражения электрическим током.Возникновение дуги вблизи горючего материала может привести к возгоранию.

Соединительные контргайки используются внутри корпусов счетчиков и для других критических приложений, где требуется резервное соединение.

• При подключении к нейтральной шине в коробке выключателя, он облегчает работу устройства защиты от перегрузки по току в ответвленной цепи. Если проводящее тело, которое не связано таким образом, становится под напряжением из-за истирания провода или другого электрического повреждения, устройство защиты от перегрузки по току не откроет цепь, потому что через него не протекает ток короткого замыкания.Если к металлическому корпусу прикоснется заземленное лицо (как это обычно бывает), возникнет серьезная опасность поражения электрическим током.

• Присоединяя обычно нетоковедущие объекты, которые являются частью электроустановки (например, металлические кабелепроводы и корпуса), к системе заземления, это гарантирует, что они не будут находиться под напряжением.

Заземление осуществляется путем подключения нейтральных проводников к системе электрического заземления, которая соединена с землей с помощью одного или нескольких заземляющих электродов, обычно заземляющих стержней, пластин или колец, подземных металлических водопроводных труб, обсадных труб колодцев или конструкционной строительной стали в контакте. с землей.

Цель заземления:

• Сбросьте переходные напряжения (например, вызванные молнией или падением линий электропередачи) из системы.

• Убедитесь, что в сочетании с заземлением, обычно не проводящие ток предметы остаются под потенциалом земли.

• Контролируйте накопление статических зарядов, которые могут повредить чувствительное электронное оборудование.

Можно сказать, что соединение более критично, чем заземление, хотя это может ввести в заблуждение, потому что оба они важны для безопасной электрической системы.Некоторые производители предлагают подключать определенные типы электрооборудования, например, осветительные приборы на стоянках на металлических опорах, к заземляющим стержням. Это излишне и ошибочно, если эти заземляющие электроды не будут иметь низкоомных соединений с заземляющими средствами в электросети.

Можно установить правильно подключенные заземляющие стержни в любом месте электрической системы при условии, что они должным образом соединены, но в противном случае они известны как «плавающие заземления», и их не следует использовать.

Разница между заземлением, заземлением и соединением

В чем разница между заземлением, заземлением и соединением?

Существует необычная путаница в понимании основной концепции и основных различий между заземлением, заземлением и соединением, даже некоторые профессионалы поменяли местами термины заземление, заземление и соединение, такое как соединение заземления, соединение земли и т. Д. Кроме того, электрическое соединение — это полностью другое дело, кроме заземления и заземления.

Фактически, заземление — это одно и то же понятие, выраженное разными терминами, используемыми для них. Между заземлением и заземлением есть небольшая разница, которую мы подробно обсудим ниже.

• Термин «Заземление » аналогичен тому, который используется для заземления в США и Канаде на основе NEC , CEC , IEEE , UL и ANSI стандартов .
• Термин «Заземление » используется в ЕС, Великобритании, и других странах, которые следуют стандартам IEC и IS .
• Термин «соединение» или «электрическое соединение» используется в США, Великобритании и ЕС (NEC и IEC) для соединения и соединения двух проводников (провода, насосы, машины, трубы и т. Д.) И металлических тел (нетоковедущие во время нормальной работы). ) для постоянного выравнивания разности потенциалов на машинах или системах, соединенных соединительным проводом.

Короче говоря, заземление — это термины местной версии, используемые в США и Великобритании. Например, защитное заземление « PG » используется в США, а защитное заземление « PE » используется в Великобритании и ЕС.Аналогичным образом, повышение потенциала земли « GPR » или повышение потенциала земли « EPR » используются в США и Великобритании соответственно. Другими простыми словами, термины «двухпозиционный переключатель» и «трехпозиционный переключатель» используются для обозначения того же самого, что используется для тех же целей в США и Великобритании соответственно.

А теперь давайте подробно обсудим их по порядку.

Что такое заземление?

Заземление — это соединение между токоведущими частями машины (которые пропускают ток при нормальной работе) и землей, например нейтралью генератора или нейтралью силового трансформатора, соединенного звездой. Это заземление обеспечивает эффективный путь к токам короткого замыкания от оборудования к источнику питания, что обеспечивает защиту установок и устройств энергосистемы.

Заземление также используется для балансировки системы дисбаланса. Например, все три фазы (линии) становятся несбалансированными, когда в системе происходит короткое замыкание, следовательно, заземление разряжает ток неисправности на землю и снова балансирует систему с общим током нейтрали, равным «0» (это невозможно. чтобы получить это значение в конкретных случаях, но оно сводится к почти идеальному случаю i.е. ближайшее значение).

Кроме того, заземление обеспечивает защиту от перенапряжения (молнии, сбои в линии и скачки) и отводит перенапряжение на землю, что делает систему стабильной и надежной с максимальным КПД трансформатора.

• Для цепей переменного и постоянного тока в электротехнике и электронике необходим опорный потенциал «0 В», известный как земля, который делает возможным протекание тока от генерируемого источника к стороне нагрузки.
• Не обязательно всегда подключать заземление к земле, например, в транспортных средствах и автомобилях, где заземление подключено к металлическому корпусу и шасси, которое дополнительно изолировано от земли резиновыми шинами.Земля заземляется на стороне потребителя или в точке распределения энергии в системе распределения энергии.
• Нет необходимости заземлять нейтральный провод, поскольку может существовать напряжение между нейтралью и землей из-за падения напряжения в электропроводке или этих двух проводов, используемых в других системах.

Полезно знать:

• Заземление можно использовать как нейтраль, но нельзя использовать как заземление. По этой причине никогда не заземляйте нейтральный провод дважды (т.е.е. Нейтраль должна быть заземлена на конце блока потребителя или распределительного трансформатора в здании электростанции или на опорах электросети.
• Более одного заземления создадут проблемы для правильной работы OCPD (устройств защиты от перегрузки по току), поскольку величина тока будет недостаточной для работы этих устройств защиты. В некоторых случаях незаземленные цепи WYE (защитное заземление оборудования все еще подключено) используются для предотвращения срабатывания OCPD (однофазное замыкание на землю).
• GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) — это защитное устройство, используемое для обнаружения дисбаланса токов между горячим (незаземленным) и нейтральным (заземленным) проводниками и отключения цепи в случае неисправности для защиты жизни (эти защитные устройства являются не рекомендуется в больничных отделениях интенсивной терапии и других чувствительных областях, где требуется постоянный и бесперебойный источник питания. Узнайте больше об установках проводки GFCI и AFCI.

Связанное сообщение: Как определить размер заземляющего проводника, заземляющего вывода и заземляющих электродов?

Что такое заземление?

Заземление — это соединение между металлическими (проводящими) частями (такими как рама корпуса, металлический корпус, который в нормальном режиме работы не проходит) электрического прибора или установки и земля (земля) .Электрическое заземление также известно как заземление в США.

Если провод под напряжением (фазный, горячий или линейный) касается металлической рамы корпуса машины или корпуса распределительной коробки, и кто-то касается (прикосновением) рамы машины или металлического корпуса, он получит сильный удар электрическим током ( из-за высокого положения между землей и корпусом корпуса) может произойти даже поражение электрическим током из-за тока короткого замыкания, протекающего через тело пострадавшего на землю.

По этой причине оголенный или зеленый или зеленый с желтой полосой провод подключается между металлическим корпусом и заземляющими электродами (или заземляющей пластиной, закопанной в землю) через провод заземления.Таким образом, ток короткого замыкания разряжается на землю, следовательно, система заземления защищает человека от опасного поражения электрическим током.

Рекомендуется как заземление (заземление в США), так и соединение между внешними поверхностями и металлическими частями машин и заземлением для дополнительной и идеальной защиты. Более того, высоковольтные машины, такие как двигатели, трансформаторы и генераторы, должны быть заземлены дважды, то есть из двух разных и разных мест (с использованием отдельных заземляющих проводов и пластин заземляющих электродов).

Заземление также обеспечивает безопасный путь разряда для разряда молнии через разрядники, ограничители перенапряжения и молнии, что делает систему надежной и плавной.

Что такое склеивание?

Соединение или электрическое соединение — это процесс соединения и постоянного соединения двух электрических проводников, машин, труб, устройств и всех металлических частей в силовых установках. В этом процессе все мертвые металлические части (нетоковедущие при нормальных условиях) установки соединяются посредством проводящего провода, который уравновешивает преднамеренную разницу между ними.

Таким образом, человек по-прежнему защищен (от поражения электрическим током), даже если он прикасается к двум (связанным) машинам одновременно, подключенным к разным источникам. Другими словами, соединительный стержень уравновешивает и обеспечивает одинаковые уровни электрического потенциала на обеих поверхностях. Таким образом, отсутствует возможность протекания тока из-за отсутствия разности потенциалов, следовательно, система и персонал хорошо защищены.

По указанной выше причине система заземления скважин используется для защиты людей, устройств, оборудования и других установок, так как система заземления гарантирует, что все подключенные устройства имеют одинаковый уровень напряжения, поэтому нет никаких шансов. для разряда и тока.

Заземление широко используется для обеспечения того, чтобы все проводники (человек, поверхность и продукт) имели одинаковый электрический потенциал. Когда все проводники имеют одинаковый потенциал, разряда не может произойти.

Связывание гарантирует, что эти две соединенные детали будут иметь одинаковый электрический потенциал. Это означает, что мы не сможем накапливать электроэнергию в одном оборудовании или между двумя разными устройствами. Между двумя соединенными телами не может быть тока, потому что они имеют одинаковый потенциал.

Если отдельная машина или распределительная коробка правильно заземлена (заземлена) и подключена к другой коробке, не будет никаких шансов на протекание тока из-за нулевого (заземленного) потенциала между соединенными коробками или машинами.

Соединение само по себе не защищает, но обеспечивает обратный путь с низким сопротивлением к источнику питания. Таким образом, начнет протекать большой ток, который приведет к срабатыванию защитного выключателя и устранению неисправности.

Склеивание необходимо по двум причинам, связанным с безопасностью..

• Если соединения нет, человек, одновременно касающийся двух разных устройств (оба оборудования с разными уровнями напряжения), будет действовать как эквалайзер и получит электрический шок из-за накопления энергии между разностями потенциалов на обоих концах.
• Если токоведущий провод касается металлического корпуса машины и контактирует с человеком (который работает с ним), это может привести к поражению электрическим током со смертельным исходом.

Правильно подключенная и заземленная (заземленная) система обеспечивает защиту от обоих вышеупомянутых сценариев.

Основное различие между заземлением и заземлением

Заземление и заземление — это почти одно и то же, то есть подключение электрического устройства к земле (заземляющая пластина или заземляющий электрод с помощью регулятора целостности или защитного стержня). Эта система обеспечивает необходимое опорное напряжение в цепи для защиты установок от ударов молнии и разрядки тока короткого замыкания на землю, следовательно, система защищает жизнь.

Для нерезидентов США существует небольшая (почти незначительная) разница между землей и землей, как показано ниже.

• Два термина используются для одного и того же, например, заземление используется в США (NEC), а заземление используется в Великобритании (IEC) так же, как трехпозиционный переключатель (в США), а двухсторонний переключатель (в Великобритании) в то время как оба используются для тех же целей.
• Заземление — это одиночный путь с низким сопротивлением для разряда неисправного тока на землю, в то время как заземление — это двойной путь (иногда обратный путь для основного тока и источник нежелательных токов).
• Когда нейтраль трехфазного несимметричного соединения подключается к земле (для балансировки системы), это называется «заземлением».С другой стороны, «Заземление» — это соединение между устройствами / установками и землей для защиты от повреждений устройств и оборудования и снижения риска поражения электрическим током.
• Заземление — это общая точка в цепи для поддержания уровней напряжения и балансировки несимметричных фаз, в то время как заземление защищает систему от высоких скачков напряжения.
• Заземление в качестве нейтрального заземления используется для защиты систем и оборудования, а заземление обеспечивает защиту от поражения электрическим током и используется (для спасения жизней людей / животных) в качестве меры безопасности.

Связанное сообщение: Назначение заземления или заземляющего провода в воздушных линиях передачи.

Сравнение заземления, заземления и соединения

В следующей таблице показано сравнение и различия между соединением, заземлением и заземлением.

Характеристики	Заземление	Заземление	Соединение
Терминология	Заземление обычно используется для заземления в Северной Америке ( США ) и канадских стандартах, таких как NEC , IEEE , ANSI и UL.	Заземление используется в стандартах Европы, Содружества и Великобритании ( UK ), таких как IS и IEC и т. Д., В то время как заземление немного отличается.	Термин «электрическое соединение» используется как в NEC, так и в IEC (США и Великобритания) , но полностью отличается от заземления.
Символ
Определение	Для соединения токоведущей части электрической системы с заземляющим электродом, закопанным в землю через провод заземления.	Подключение металлических (токопроводящих) частей (таких как корпус, рама, которая не находится под током во время нормальной работы) электрического прибора или установки с землей (землей) называется заземлением (и / или заземлением в США).	Для соединения двух электрических систем (например, проводов, оборудования и труб и т. Д.) Вместе, чтобы привести их к одинаковому уровню потенциала, пока они не проводят ток во время нормальной работы.
Место установки	Соединение между токоведущими частями системы (например, нейтраль как обратный путь для тока) с землей.	Соединение между металлической рамой корпуса и заземляющей пластиной в земле через провод заземления и заземляющий провод.	Соединение между двумя устройствами, проводами, трубами и т. Д. (Которые нетоковедущими при нормальной работе через проводник.
Типы	Твердое заземление, резистивное заземление и реактивное заземление.	Заземление труб, пластинчатое заземление, вода Основное заземление, стержневое заземление и заземление из ленточных проводов	Основное соединение и дополнительное соединение.
Код цвета провода	Зеленый с желтой полосой или неизолированный провод.	Зеленый или зеленый с желтой полосой или неизолированный провод.	Зеленый с желтой полосой.
Путь	Обеспечивает обратный путь к току в случае ненормальных и неисправных состояний.	Обеспечивает путь к большой поверхности с нулевым потенциалом.	Обеспечивает путь для выравнивания разности потенциалов на двух разностных поверхностях.
Потенциал «0»	Нейтраль, подключенная к земле, может иметь некоторый потенциал (нулевой потенциал, когда алгебраический ток равен нулю, известный как «виртуальное заземление».)	Нулевой потенциал из-за физического соединения оборудования с землей.	Одинаковый нулевой электрический потенциал на обоих подключенных устройствах.
Защита	Он защищает электрические системы и силовое оборудование во время неисправности, поскольку обеспечивает обратный путь для фазных токов.	Он защищает человека от опасного поражения электрическим током, поскольку является профилактической мерой для разряда нежелательной электрической энергии на землю.	Защищает оборудование и персонал, уменьшая ток между двумя машинами, имеющими разный потенциал. Само по себе соединение ничего не защищает без заземления.	Металлический корпус и кожух электрических машин (трансформатор, двигатели, генераторы и т. Д.), Соединенные с заземляющим электродом (пластиной заземления).	Любой провод, соединенный между двумя металлическими корпусами электрических машин и устройств для выравнивания разности потенциалов на них.
Использование	Он используется для балансировки несбалансированной нагрузки и защиты системы.	Он используется для защиты от поражения электрическим током и неисправностей в системе.	Используется для отключения автоматического выключателя, когда протекает большой ток из-за наличия / изменения разницы положений.
Приложения	Заземление обеспечивает эффективный обратный путь тока между электрооборудованием и энергосистемой.	Заземление направляет нежелательную энергию на землю для защиты человека, который касается металлического корпуса машины во время неисправности.	Соединение гарантирует, что оба подключенных устройства имеют одинаковый уровень напряжения и обеспечивает обратный путь с низким сопротивлением к источнику для отключения выключателя в случае токов короткого замыкания.

Похожие сообщения:

Электрическое заземление — электрическое 101

Защита от замыканий на землю

Существует две основные причины защиты электрических цепей от замыканий на землю.

1. Провод заземления оборудования (EGC) на электрических инструментах, приборах и электронике обеспечивает защиту от замыканий на землю на металлических частях. Это должно исключить возможность поражения электрическим током в случае замыкания на землю.
2. EGC обеспечит хороший обратный путь при замыкании на землю к электрической панели, поэтому автоматический выключатель немедленно сработает в случае замыкания на землю.

Электрическое заземление очень важно для безопасности электрических систем.Новые жилые дома необходимо заземлить из-за изменений в Электротехническом кодексе 1962 года.

Определения заземления и нейтрали

(* означает NEC (Национальный электротехнический кодекс) 2014, определения статьи 100)

Земля — ​​ Контрольная электрическая точка, которая соединяется с землей. Земля подключается к нейтрали в одной единственной нейтральной точке в электрической системе, измеряющей ноль (0) вольт.

Замыкание на землю — это происходит, когда незаземленный провод (линейный провод) входит в контакт с чем-либо, что заземлено, (т.е. обмотка двигателя, касающаяся корпуса, или линейный провод прибора, касающийся металлического каркаса.)

Заземленный проводник * — Проводник системы или цепи, который намеренно заземлен. (т.е. нейтральный провод).

Заземляющий проводник — Оборудование (EGC) * — Токопроводящая дорожка (и), установленная для соединения обычно не током — , несущим металлические части оборудования вместе и с заземленным проводом системы, или с проводом заземляющего электрода, или с обоими.

Нейтральный проводник — Проводник, по которому в нормальных условиях проходит ток. Он заземлен в нейтральной точке системы. Напряжение на нейтральном проводе составляет 0 вольт (или очень близко к 0 вольт в условиях нагрузки). Предупреждение. Нейтральный проводник может находиться под напряжением в цепи под напряжением при размыкании и представлять опасность поражения электрическим током.

Заземление на электрических шнурах

Разница между заземлением и нейтралью

Заземляющий провод не предназначен для протекания тока, за исключением случаев замыкания на землю.Нейтральный провод предназначен для передачи тока в качестве возврата от линейного тока. Провод заземления (EGC) передает ток замыкания на землю на землю на электрической панели.

Контакт заземления на этой вилке подключается к EGC внутри шнура.

Электрический шнур инструментов, приборов и электроники может иметь трехпроводную вилку со встроенным EGC в шнур. При наличии двухпроводной вилки и шнура инструмент, прибор или электронное устройство должным образом изолированы и не нуждаются в EGC.

Удлинители и переходники для вилок

Двухпроводный удлинитель не имеет EGC или заземления на вилке и розетке. Никогда не используйте удлинительный шнур 2- или переходник для вилки на оборудовании с проводом 3- и вилкой. Это устранило бы любую защиту от замыкания на землю.

Заземление на жестком проводном устройстве

При замене устройства с жестким проводом (например, посудомоечной машины) в доме с заземлением очень важно подключить провод заземления (EGC) к раме нового устройства.Это соединение обычно находится рядом с клеммами линии и нейтрали на приборе.

Если линейный провод отсоединился и коснулся корпуса посудомоечной машины, EGC обеспечит путь от линейного напряжения до земли на электрической панели и немедленно отключит автоматический выключатель в этой цепи. Если EGC не был подключен к посудомоечной машине должным образом, и линейный провод касался корпуса, металлические части посудомоечной машины могли бы оказаться под напряжением, что привело бы к поражению электрическим током.

Сломанный контакт заземления на электрических шнурах

Никогда не используйте удлинитель с поврежденным контактом заземления или электрическое устройство с поврежденным контактом заземления на электрическом шнуре.Это устранит защиту от замыкания на землю.

Дома без земли

Старые жилища могли быть построены до того, как земля требовалась кодексом. Электрическая система в некоторых из этих домов была обновлена ​​и теперь включает новую проводку и электрическую панель с заземлением.

Если в вашем доме нет заземления, вы можете запросить предложение у лицензированного подрядчика по электрике для обновления проводки. Если потребуется серьезная реконструкция, было бы дешевле и проще обновить проводку в это время.

Разница между заземлением переменного и постоянного тока

Заземление постоянного и переменного тока — это разные типы заземления. Земля переменного тока использует землю в качестве основного заземления. Заземление постоянного тока не связано с землей. Заземление постоянного тока — это общий термин для отрицательной (- ) стороны цепи постоянного тока.

В большинстве автомобилей отрицательная клемма автомобильного аккумулятора подключена к раме и часто называется заземлением.

Разница между заземлением и заземлением со сравнительной таблицей

Одно из основных различий между заземлением и заземлением заключается в том, что при заземлении токоведущая часть соединяется с землей, тогда как при заземлении нетоковедущие части соединяются с землей.Другие различия между ними объясняются ниже в виде сравнительной таблицы.

Содержание: Заземление V / S Заземление

Сравнительная таблица

Основа для сравнения	Заземление	Заземление
Определение	Токоведущая часть соединена с землей.	Корпус оборудования заземлен.
Расположение	Между нейтралью оборудования и землей	Между корпусом оборудования и землей, расположенной под поверхностью земли.
Символ
Нулевой потенциал	Нет	Есть
Защита	Защита оборудования энергосистемы.	Защитите человека от поражения электрическим током.
Приложение	Обеспечьте обратный путь к току.	Он разряжает электрическую энергию на землю.
Типы	Три (сплошное, резистивное и реактивное заземление)	Пять (трубное, пластинчатое, стержневое заземление, заземление через отвод и ленточное заземление)
Цвет провода	Черный	Зеленый
Используйте	Для балансировки несбалансированной нагрузки.	Во избежание поражения электрическим током.
Примеры	Нейтраль генератора и силового трансформатора заземлена.	Корпус трансформатора, генератора, двигателя и т. Д. Заземлены.

Определение заземления

При заземлении токоведущие части напрямую соединены с землей. Заземление обеспечивает обратный путь для тока утечки и, следовательно, защищает оборудование энергосистемы от повреждений.

Когда в оборудовании происходит сбой, ток во всех трех фазах оборудования становится несимметричным. Заземление отводит ток замыкания на землю и, следовательно, балансирует систему.

Заземление имеет несколько преимуществ, например, исключает перенапряжение, а также разряжает перенапряжение на землю. Заземление обеспечивает большую безопасность оборудования и повышает надежность обслуживания.

Определение заземления

«Заземление» означает соединение нетоковедущей части оборудования с землей.Когда в системе возникает неисправность, возрастает потенциал обесточенной части оборудования, и когда какой-либо человек или бродячие животные коснутся корпуса оборудования, они могут получить электрошок.

Заземление отводит ток утечки на землю и, следовательно, защищает персонал от поражения электрическим током. Он также защищает оборудование от ударов молнии и обеспечивает путь разряда для разрядника, разрядника и других устройств.

Заземление достигается путем соединения частей установки с землей с помощью заземляющего проводника или заземляющего электрода в непосредственном контакте с почвой, размещенной на некотором расстоянии ниже уровня земли.

Ключевые различия между заземлением и заземлением

1. Заземление определяется как соединение нетоковедущей части, такой как корпус оборудования или кожух, с землей. При заземлении токоведущая часть, например нейтраль трансформатора, напрямую связана с землей.
2. Для заземления используется провод черного цвета, а для заземления зеленого цвета — провод.
3. Заземление уравновешивает несимметричную нагрузку, тогда как заземление защищает оборудование и людей от поражения электрическим током.
4. Заземляющий провод помещается между нейтралью оборудования и землей, в то время как при заземлении заземляющий электрод помещается между корпусом оборудования и заземляющей ямой, которая находится под землей.
5. При заземлении оборудование физически не связано с землей, и ток не равен нулю на земле, тогда как при заземлении система физически связана с землей и имеет нулевой потенциал.
6. Заземление пропускает нежелательный ток и, следовательно, защищает электрооборудование от повреждений, в то время как заземление снижает высокий потенциал электрического оборудования, вызванный неисправностью, и, таким образом, защищает тело человека от поражения электрическим током.
7. Заземление подразделяется на три типа. Это твердое заземление, заземление по сопротивлению и заземление по реактивному сопротивлению. Заземление может быть выполнено пятью способами: заземление трубопровода, пластинчатое заземление, стержневое заземление, заземление через отвод и ленточное заземление.

Технические характеристики заземляющих электродов

1. Электрод заземления нельзя размещать вблизи здания, система установки которого заземлена на расстоянии более 1,5 м.
2. Сопротивление заземляющего провода не должно быть более 1 Ом.
3. Проволока, используемая для электрода и цепи, должна быть из одного материала.
4. Электроды следует располагать вертикально так, чтобы они касались слоев земли.

Размер жилы не должен быть меньше 2,6 мм. ² или половина провода, используемого для электропроводки. Для заземления используется неизолированный медный провод. Зеленая 6 THHN (провод с термопластическим покрытием с высоким тепло-нейтральным покрытием) и калиброванная медная проволока разных размеров, например 2,4,6,8 и т. Д.также используются для заземления.

В чем разница между заземлением и заземлением

— Объявление —

Заземление и заземление — это два схожих случая. Однако есть несколько пунктов, описывающих разницу между заземлением и заземлением. Принципиальное различие между заземлением и заземлением заключается в том, что при заземлении цепь с нулевыми потенциальными характеристиками физически соединена с землей. Однако в заземляющем соединении, хотя оно физически не связано с землей, его потенциал по-прежнему равен нулю.

Еще одно принципиальное различие между заземлением и заземлением заключается в том, что при заземлении части, по которым не проходит ток, подключаются к земле. При заземлении часть, проводящая ток, соединяется с землей.

В следующих частях сначала будут представлены определения и спецификации заземления. Затем будут перечислены все различия между заземлением.

Определение заземления

Краткое определение заземления — это соединение нетоковедущих компонентов устройств с землей.Это метод защиты от несправедливых ударов электричества, которые могут нанести вред инструментам, помимо жизни. Следовательно, понятие электрического потенциала должно быть идентифицировано.

В случае какого-либо дефекта в системе электрический потенциал нетоковедущих элементов оборудования увеличивается. В этих случаях кто-то может быть поражен электрическим током, если он коснется корпуса оборудования. Заземление отводит ток утечки на землю. Таким образом мы будем защищены от поражения электрическим током.

Он также защищает наши жилые устройства от молнии и ее последствий. Чтобы получить правильное заземление, мы должны соединить монтажные детали с землей с помощью заземляющего провода или электрода. Этот объект помещают в почву на небольшом расстоянии от земли.

Заземление — это комплекс защитных действий для металлических предметов, которые не относятся к цепи и не имеют прямого контакта с ними, хотя в случае какой-либо неисправности генерируется напряжение.

Заземление снижает это напряжение. Его действенная роль заключается в предотвращении возникновения условий, опасных для электрических устройств и способных спасти жизни людей, которые с ними работают.

Система заземления (Ссылка: circuitglobe.com )

Характеристики заземления

Типы заземляющих проводов в зависимости от их материала могут быть полосами, трубками, стержнями, арматурой в бетоне или некоторыми другими подземными сооружениями.

Другой способ классифицировать эти провода — рассмотреть способ размещения проводника в земле; по горизонтали, вертикали или по углу.

В зависимости от среды, в которой устанавливаются стержни, есть два типа: в земле и в основании объекта.

Что касается материала заземления, можно добавить, что он обычно изготавливается из оцинкованного чугуна, меди или железа, покрытого медью.

Определение заземления

Заземление аналогично заземлению для изоляции электрических устройств от несчастных случаев, связанных с током. Основной провод присоединяется к источнику питания для подключения устройства, а другая часть проложена под землей.В этой системе часть, по которой проходит ток, подключена непосредственно к земле.

Заземление обеспечивает обратный путь для тока утечки и, следовательно, защищает устройства энергосистемы от разрушения. Если в системе возникает неисправность, ток во всех трех отдельных фазах становится несбалансированным. Заземление обеспечивает высокий уровень безопасности устройств и повышает надежность электрической системы.

Другими словами, заземление охватывает методы защиты некоторой части схемы, которая обеспечивает требуемую функцию или рабочие характеристики схемы.

Заземление может осуществляться прямым или косвенным способом. Метод, при котором выполняется прямое подключение системы заземления, — это прямое заземление. Косвенное заземление осуществляется через импеданс при подключении к комплекту.

Система заземления (Ссылка: circuitglobe.com )

Функции заземления

Заземление молний обеспечивает установку для защиты от токов при возникновении атмосферного разряда.Он должен ограничивать напряжение на стержне, которого достигает молния. Это позволяет избежать повторения нежелательных волн в электрических цепях.

Заземление и заземление выполняются аналогично. Все части этих двух могут быть соединены оцинкованной железной лентой. Установка заземления для защиты от молнии включает молниеприемники, токоотводы и заземляющие электроды.

Часто молниеотводы содержат полосы из оцинкованного железа. Полоса расположена таким образом, что может создать электрическую сеть с наиболее закрытыми участками объекта.Кроме того, если в соответствующей области есть металлические компоненты, при условии, что они имеют соответствующие размеры, они используются в качестве молниеотводов. Так как их электропроводность и тепловые характеристики подходят.

Полосы токоотвода обычно изготавливаются из оцинкованной стали, и при соблюдении определенных условий их можно заменить металлическими элементами, размещенными на здании. С их помощью происходит отвод тока через систему заземления к земле.Система заземления содержит электропроводящие компоненты, которые находятся в прямом контакте с землей.

Для всех цепей, включая переменный и постоянный, в качестве эталона требуется нулевой потенциал. Это земля. Земля может быть заземлена, а может и не быть. В системе распределения электроэнергии действие заземления происходит в точках распределения или в пунктах назначения.

Однако в транспортных средствах он не имеет заземления, так как их электрические цепи с помощью шин заземлены и соединены с кузовом, изолированным от земли.

Нейтраль обязательно не должна быть заземлена. Это связано с тем, что напряжение в проводке может упасть, и может возникнуть напряжение нейтрали относительно земли.

В качестве метода заземления в последние годы широкое распространение получил метод заземления фундамента. В этом методе к арматуре в фундаменте здания прикрепляется электрическая оцинкованная полоса.

Компоненты заземляющего электрода (Ссылка: electric-engineering-portal.com )

Разница между заземлением и заземлением

Существует несколько аспектов, которые можно использовать для объяснения разницы между заземлением и заземлением.В этом разделе мы рассмотрим эти случаи.

Разница между заземлением в определении

Заземление определяется так, что точка объекта, относящаяся к цепи, соединяется с землей. Следовательно, цепь гальванически связана с землей.

Напротив, заземление описывается таким образом, что земля присоединяется к точке установки, которая не принадлежит к цепи. Таким образом, он не подключается к цепи гальванически.Однако в случае пробоя изоляции избежать этого соединения не удастся.

Защита от молнии помогает управлять токами молнии, генерируемыми атмосферным демпфированием. С этой защитой можно справиться путем присоединения молниеотвода к стержням. Установка либо отсоединяется, либо подключается к системе защиты, т. Е. К заземлению или заземлению.

Разница между заземлением и заземлением в приложении

Еще одно различие между заземлением и заземлением связано с целями их установки.Использование системы заземления предназначено для обеспечения безопасности пользователей электрических устройств. Но основная цель системы заземления — защитить энергосистему. Другими словами, роль заземления заключается в защите людей и электрического оборудования от ударов, а заземление уравновешивает и дисбалансирует нагрузки.

Роль молнии в создании опасного напряжения (ссылка: electric-engineering-portal.com )

На рисунке ниже вы можете увидеть разрушительный эффект отсутствия системы заземления для здания с электрическим оборудованием, которое работает человек с участием.

Как отсутствие системы заземления приводит к несчастному случаю для пользователя электрического устройства (Ссылка: Happyho.com )

Разница между заземлением и заземлением в рабочем методе

Заземление приводит нежелательный ток в путь для защиты электрические устройства от вреда. Но заземление снижает большой потенциал электрических приборов, возникших в результате неисправности. Следовательно, он может защитить человека от поражения электрическим током.

Короче говоря, система заземления является профилактической, но заземление — это обратный путь.

Разница между заземлением и заземлением в типе подключения

Еще одно различие между заземлением и заземлением — это компоненты, подключенные к земле. В системе заземления нетоковедущие элементы, такие как корпус, заземлены. Следовательно, заземление относится к соединению мертвых частей системы, таких как корпуса, опоры и рамы, с землей.

С другой стороны, части, по которым протекает ток, подключены к земле непосредственно в системе заземления.Таким образом, заземление относится к подключению токоведущих частей системы, таких как нейтраль генератора, к земле.

При заземлении система не соединена с землей. Более того, текущий потенциал на земле не равен нулю. Но в системе заземления есть физическое соединение с землей. Следовательно, его потенциал равен нулю.

И заземление, и заземление относятся к нулевому потенциалу, но дело в том, что подключенная система с нулевым потенциалом отличается от оборудования, подключенного к нулевому потенциалу.Это система заземления, когда нейтральная точка устройства подключена к нулевому потенциалу. Однако, когда корпус устройства подключен к нулевому потенциалу, это называется заземлением.

Разница между заземлением и заземлением в цвете провода

Для заземления цвет используемого провода черный. При заземлении провод зеленого цвета.

Разница между заземлением и заземлением при установке проводов

Провод заземления расположен между землей и нейтралью устройства.При заземлении электрод устанавливается между корпусом оборудования и земляной ямой под землей.

Например, при заземлении нейтраль генератора соединена с землей. Но при заземлении корпус генератора или двигателя соединяется с землей.

Разница между заземлением и заземлением в классификации

Существует три типа заземления:

• Резистивное заземление
• Жесткое заземление
• Реактивное заземление

Заземление подразделяется на три типа:

• Заземление трубы
• Стержневое заземление
• Пластинчатое заземление
• Полосовое заземление
• Заземление через отвод

Разница между заземлением и заземлением в символах контуров

На следующих рисунках вы можете увидеть символы, обозначающие заземление.

Символ заземления (Ссылка: circuitglobe.com ) Символ заземления (Ссылка: circuitglobe.com )

Разница между заземлением и заземлением в Эксплуатация Непрерывность

Система молниезащиты устанавливается для импульсных условий молнии. Вот почему это называется импульсным заземлением. В результате заземление работает непрерывно во время работы системы, тогда как система защиты от последствий молнии активна только во время перенапряжения.Следовательно, система заземления выполняет свои функции при пробое изоляции.

Разница между заземлением в Терминология

Из-за присущего сходства между двумя структурами во многих местах концептуальные различия между ними игнорируются, и им дается только название системы на основе терминология. Например, в США используется заземление, а в Великобритании — заземление.

По этой ссылке вы можете посмотреть видео о сравнении заземления и заземления.

— Реклама —

Заземление и соединение электрических систем Справка

Используйте поиск, чтобы быстро найти ответы на вопросы — откройте окно поиска (ctrl + f), затем введите ключевое слово из вопроса, чтобы перейти к этим терминам в учебный материал

Цель.

Целью этого курса является ознакомление инженеров с проблемами заземления и соединения электрических систем, связанными с глухозаземленными системами под напряжением 600 В. Этот курс может служить введением в заземление и подключение для инженеров, не имеющих или почти не имеющих опыта профессионального проектирования электрооборудования.В курсе также представлена ​​практическая, но не совсем известная информация по применению заземления и соединения, которая будет полезна даже самому опытному профессионалу в области проектирования электротехники.

Зачем тратить время на изучение заземления и подключения?

 Многие специалисты в области электротехники придерживаются популярного и ошибочного убеждения, что заземление металлического объекта (путем прямого подключения к земле)
поможет снять опасное напряжение, вызванное замыканием линии на землю. Заземление объекта не способствует снятию опасного напряжения или снижению напряжения прикосновения или шагового напряжения, которые являются причиной нескольких смертельных случаев каждый год.

 Неправильное заземление и подключение — частая причина несчастных случаев, связанных с электрическим током.

 Эффективное заземление играет важную роль в правильной работе чувствительного электронного оборудования.

 «Более 80% всех отказов электронных систем, которые связаны с аномалиями питания, на самом деле являются результатом ошибок электропроводки или заземления или вызваны другими нагрузками на предприятии заказчика». EPRI (Научно-исследовательский институт электроэнергетики)

 «Из всех проблем с питанием и заземлением, влияющих на электронное оборудование, почти 90% вызваны электропитанием и условиями заземления внутри объекта, в котором используется оборудование… Что еще более важно, почти 75% проблем Проблемы с качеством электроэнергии внутри объекта связаны с заземлением, что делает его единственным наиболее важным фактором с точки зрения обеспечения надежной работы оборудования.”Уоррен Льюис, ECM Magazine

 Издание 2005 г. Национального электротехнического кодекса (NEC) включало полный пересмотр и переименование статьи 250 (ранее называвшейся« Заземление »), которая, по словам редакторов Справочника NEC «Одно из самых значительных изменений, произошедших в новейшей истории Кодекса».

Основа и ресурсы.

Следующие ресурсы служат в качестве первичной основы информации, представленной в этом курсе
, и на них будут ссылаться в материалах курса:

 Статья 250 Национального электрического кодекса (NEC) — издание 2005 г.

 Рекомендуемый стандарт IEEE 1100-1999 Практика питания и заземления чувствительного электронного оборудования

 Стандарт IEEE 142-1982 Заземление промышленных и коммерческих систем питания

 Общие сведения о тестировании сопротивления заземления AEMC (рабочая тетрадь, издание 6.0)

Для многих инженеров, подрядчиков и техников Национальный электротехнический кодекс и его статья 250 (Заземление и соединение) являются единственной основой при проектировании и установке системы заземления.

Перед началом курса жизненно важно, чтобы мы рассмотрели цель и ограничения Национального электрического кодекса (NEC) — чтобы понять, как следует применять NEC.

Статья 90.1 Национального электротехнического кодекса устанавливает его цель и намеренные ограничения:

90.1 Цель

(A) Практическая защита — Целью настоящего Кодекса является практическая защита людей и имущества от опасностей, возникающих в результате использования электричества.

(B) Соответствие — этот Кодекс содержит положения, которые считаются необходимыми для обеспечения безопасности. Их соблюдение и надлежащее обслуживание приводят к установке, которая по существу не опасна, но не обязательно эффективна, удобна или адекватна для хорошего обслуживания или будущего расширения использования электричества.

(C) Намерение — Этот Кодекс не предназначен в качестве проектной спецификации или руководства по эксплуатации для неподготовленных людей!

Согласно NEC — Инженеры, проектирующие и определяющие заземление и подключение, не должны использовать Национальный электрический кодекс (NEC) в качестве поваренной книги.

NEC не заменяет понимание теории, лежащей в основе требований кодекса.

Чтобы понять заземление и соединение, важно знать значения слов, которые мы будем использовать. В статье 110 Национального электротехнического кодекса содержатся определения слов, которые мы будем использовать в этом курсе. Они перечислены в порядке важности, не обязательно в алфавитном порядке.

Приложение 1 Различные компоненты заземления и соединения.

Заземленный проводник. Система или проводник цепи, который намеренно заземлен. Его также обычно называют нейтральным проводом в заземленной звездообразной системе.

Заземляющий провод. Проводник, используемый для соединения оборудования или заземленной цепи системы электропроводки с заземляющим электродом или электродами.

Заземляющий провод, оборудование. Проводник, используемый для подключения нетоковедущих металлических частей оборудования, кабельных каналов и других кожухов к заземленному проводнику системы, проводнику заземляющего электрода или к тому и другому на сервисном оборудовании или в источнике отдельно созданной системы.Статья 250.118 NEC описывает различные типы заземляющих проводов оборудования. Правильный выбор заземляющих проводов оборудования приведен в 250.122 и таблице 250.122.

Электрод заземления. Устройство, обеспечивающее электрическое соединение с землей.

Провод заземляющего электрода. Проводник, используемый для подключения заземляющего электрода (ов) к заземляющему проводу оборудования, к заземленному проводу или к обоим при обслуживании, в каждом здании или сооружении, где питание подается от фидера (ов) или ответвительной цепи (ов). , или в источнике отдельно производной системы.

Склеивание (скрепленное). Постоянное соединение металлических частей для образования электропроводящего пути, обеспечивающего непрерывность электрической цепи и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть.

Назначение соединения — установить эффективный путь для тока короткого замыкания, который, в свою очередь, облегчает работу устройства защиты от сверхтока. Это объясняется в статьях 250.4 (A) (3) и (4) и 250.4 (B) (3) и (4) Национального электротехнического кодекса. Конкретные требования к соединению содержатся в Части V Статьи 250 и в других разделах Кодекса, как указано в Статье 250 NEC.3.

Соединительная перемычка. Надежный проводник, обеспечивающий необходимую электрическую проводимость между металлическими частями, которые необходимо электрически соединить.

Заглушки концентрического и эксцентрического типа могут ухудшить электрическую проводимость между металлическими частями и фактически вызвать ненужное сопротивление в цепи заземления. Установка перемычки (перемычек) — это один из часто используемых методов между металлическими дорожками качения и металлическими частями для обеспечения электропроводности. Связывающие перемычки можно найти в сервисном оборудовании [NEC 250.92 (B)], подключение более 250 В (NEC 250.97) и расширительные фитинги в металлических дорожках качения (NEC 250.98). На рис. 2 показана разница между выбивками концентрического и эксцентрического типов. На Таблице 2 также показан один из методов установки соединительных перемычек при этих типах заглушек.

Приложение 2 Соединительные перемычки устанавливаются вокруг концентрических или эксцентрических выбивных участков.

Соединительная перемычка, оборудование. Соединение между двумя или более участками заземляющего провода оборудования.

Соединительная перемычка, основная. Соединение между заземленным проводом цепи и заземляющим проводом оборудования при обслуживании.

На рисунке 3 показана основная перемычка, используемая для обеспечения соединения между заземленным служебным проводом и заземляющим проводом оборудования на рабочем месте. Связывающие перемычки могут быть расположены по всей электрической системе, но основная перемычка заземления находится только в служебных помещениях. Основные требования к перемычкам подключения приведены в NEC 250.28.

Приложение 3. Основная перемычка, устанавливаемая на сервисе, между заземленным проводником и заземляющим проводом оборудования.

Соединительная перемычка, System. Соединение между проводником заземленной цепи и проводом заземления оборудования в отдельно выделенной системе.

На рисунке 4. показана перемычка заземления системы, используемая для обеспечения соединения между заземленным проводником и заземляющим проводом (проводниками) оборудования трансформатора, используемого как отдельно производная система.

Приложение 4. Перемычка заземления системы, устанавливаемая рядом с источником отдельно выделенной системы между заземленным проводом системы и заземляющим проводом (проводниками) оборудования.

Перемычки соединения системы расположены рядом с источником отдельно производной системы. В производной системе используется соединительная перемычка, если производная система содержит заземленный провод. Подобно основной перемычке заземления на сервисном оборудовании, перемычка заземления системы обеспечивает необходимое соединение между заземляющими проводниками оборудования и заземленным проводом системы, чтобы создать эффективный путь для тока замыкания на землю. Требования к перемычкам для подключения системы находятся в NEC 250.30 (А) (1).

Заземлен. Подключен к земле или к какому-либо проводящему телу, которое служит вместо земли.

с эффективным заземлением. Преднамеренно подключено к земле через заземляющее соединение или соединения с достаточно низким импедансом и достаточной допустимой нагрузкой по току, чтобы предотвратить повышение напряжения, которое может привести к чрезмерной опасности для подключенного оборудования или людей.

С глухим заземлением. Подключен к земле без установки резистора или устройства импеданса.

 Распространенное заблуждение состоит в том, что заземление и соединение — это одно и то же. Хотя они связаны, это не одно и то же. Цель этого курса — прояснить каждую тему.

 В редакции Национального электротехнического кодекса 2005 г. это признается и изменено название статьи 250 (которая раньше называлась «Заземление») на «Заземление и соединение», чтобы подчеркнуть, что заземление и соединение — это две отдельные концепции, но не исключающие друг друга, и фактически, напрямую связаны между собой требованиями статьи 250.

 Соединение — это соединение двух или более проводящих объектов друг с другом с помощью проводника, такого как провод.

 Заземление, также называемое «заземлением», представляет собой особую форму соединения, при которой один или несколько проводящих объектов соединяются с землей с помощью проводника, такого как провод или стержень.

 Правильное заземление объектов (проводников) в поле обычно включает как связи между объектами, так и особую связь с землей (землей).

Заземление для целей этого курса означает намеренное соединение с землей или другим проводящим телом относительно большой протяженности, которое служит вместо земли.Другое слово для обозначения заземления — «заземление». Если мы будем помнить об этом и использовать термин «заземление» всякий раз, когда мы используем термин «заземление», это поможет нам понять, что такое заземление (или заземление), а что нет.

Связывание — это соединение проводящих частей между собой с целью поддержания общего электрического потенциала и обеспечения электрического проводящего пути, который будет гарантировать непрерывность электрической цепи и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть. IEEE Std. 1100–1999.

В соответствии со статьей 250.4 (A) Национального электротехнического кодекса, ниже приведены общие требования к заземлению и соединению заземленных систем. В системе с заземлением вторичные обмотки питающего трансформатора могут иметь конфигурацию «звезда» с заземленной общей ветвью или конфигурация «треугольник» с заземленным центральным отводом или заземленным углом.

Следующие ниже общие требования определяют, какие заземления и соединения электрических систем необходимо выполнить. Для соответствия эксплуатационным требованиям этого раздела необходимо следовать предписывающим методам, содержащимся в Статье 250.

(1) Заземление электрической системы Заземленные электрические системы должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время нормальной работы. операция.

(2) Заземление электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих материалах.

(3) Соединение электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы установить эффективный ток замыкания на землю. дорожка.

(4) Соединение электропроводящих материалов и другого оборудования Электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть
соединены вместе и с источником электропитания таким образом, чтобы создать эффективный путь тока замыкания на землю.

(5) Эффективный путь тока замыкания на землю Электрооборудование, проводка и другие электропроводящие материалы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть установлены таким образом, чтобы создать постоянную цепь с низким сопротивлением, облегчающую работу устройства максимального тока или детектора заземления для системы с высокоомным заземлением. Он должен быть способен безопасно пропускать максимальный ток замыкания на землю, который может быть наложен на него из любой точки системы электропроводки, где может произойти замыкание на землю источника электропитания.Заземление не должно рассматриваться как эффективный путь тока замыкания на землю.

Давайте рассмотрим с предыдущей страницы общие требования, представленные в Национальном электротехническом кодексе для заземления и соединения, чтобы лучше понять, какие требования выполняются посредством заземления (заземления), а какие — посредством методов соединения.

 Требования (1) и (2) относятся к заземлению — они конкретно относятся к «заземлению».

 Требование (1) — заземление системы или преднамеренное соединение системного проводника в заземленной системе с землей.Заявленная цель этого намеренного подключения к земле — ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и это стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

 Требование (2) выполняется путем присоединения нетоковедущих металлических предметов к заземляющему проводу оборудования, который присоединен к проводнику заземляющего электрода на служебном входе и на стороне нагрузки каждой отдельно выделенной системы.

 Требования (3), (4) и (5) являются связующими. Путем соединения всех металлических предметов, которые могут оказаться под напряжением в случае неисправности (и путем обеспечения заземляющего проводника оборудования, соединенного с этими предметами и с источником), обеспечивается эффективный путь заземления, облегчающий работу устройств защиты от перегрузки по току. Проще говоря, путь тока короткого замыкания должен иметь достаточно низкое сопротивление, чтобы пропускать ток короткого замыкания достаточно высокой величины, чтобы вызвать срабатывание защитного устройства на входе.Связывание также помогает обеспечить безопасность персонала, так что кто-то, прикоснувшись к двум частям оборудования одновременно, не получит шока, став путем выравнивания, если они окажутся под разными потенциалами. По той же причине, по которой соединение защищает людей, оно защищает оборудование, уменьшая ток по проводам питания и данных между частями оборудования с разными потенциалами.

Важно понимать разницу между соединением и заземлением (заземлением). Имейте в виду, что земля (грунт) является плохим проводником, и на нее нельзя полагаться как на часть пути возврата тока замыкания на землю — это путь, предназначенный для устранения замыкания.Причина, по которой никогда нельзя полагаться на землю / почву как часть обратного пути замыкания на землю, связана с ее высоким сопротивлением.

Сопротивление земли примерно в один миллиард раз больше, чем у меди (согласно стандарту IEEE 142, раздел 2.2.8), и обеспечивает возврат к источнику только нескольких ампер (1-10).

Стандарт 142 Института инженеров по электротехнике и электронике гласит: «Самая сложная система заземления, которую можно спроектировать, может оказаться неадекватной, если соединение системы с землей не является адекватным и имеет низкое сопротивление.Отсюда следует, что заземление является одной из наиболее важных частей всей системы заземления. Это также самая сложная часть для проектирования и получения … Для небольших подстанций и промышленных предприятий в целом должно быть получено сопротивление менее 5 Ом, если это практически возможно ».

Однако с практической точки зрения на заземляющий электрод, независимо от его сопротивления, нельзя полагаться на устранение замыкания на землю. Если оборудование эффективно заземлено и соединено, то должен быть предусмотрен путь с низким сопротивлением (не через заземляющий электрод к земле и через землю обратно к источнику), чтобы облегчить работу устройств максимального тока в цепи.В то время как минимальное практическое сопротивление заземляющего электрода желательно и будет лучше ограничивать потенциал корпусов оборудования над землей, более важно обеспечить путь с низким импедансом для быстрого устранения повреждения в целях обеспечения безопасности. Чтобы получить наименьшее практическое сопротивление, цепь заземления оборудования должна быть подключена к заземленному проводу внутри вспомогательного оборудования.

Ни заземление (заземление), ни система заземляющих электродов не помогают устранять электрические неисправности. Именно соединение металлических предметов с заземляющим проводом оборудования обратно к источнику обеспечивает путь с достаточно низким импедансом, позволяющим срабатывать защитным устройствам от сверхтоков и устранять неисправности.Если путь замыкания на землю опирается на землю, то тока короткого замыкания (из-за высокого импеданса) будет недостаточно для срабатывания защитного устройства
.

Помните закон Ома, V = I x R? Рассмотрим следующий пример. Фазный провод на 120 В намеренно подключается непосредственно к земле (если оголенный провод под напряжением был соединен с заземляющим стержнем в грязи), а заземляющий стержень имеет сопротивление 25 Ом к заземленному источнику питания (трансформатору). Этот сценарий даст чуть менее 5 Ампер (4.8А) тока замыкания на землю. Это преднамеренное соединение с землей не даст достаточного тока короткого замыкания для отключения даже автоматического выключателя на 20 А, поскольку автоматический выключатель на 20 А может непрерывно выдерживать 16 Ампер.

Такой же высокий импеданс земли, который ограничивает ток короткого замыкания до уровней, меньших, чем требуется для размыкания защитных устройств, создает опасные скачки напряжения или напряжения прикосновения в непосредственной близости от заземляющего стержня, которые могут быть смертельными. Несколько человек умерли в последние годы именно из-за этого состояния, когда столбы уличного освещения были заземлены (заземлены) заземляющими стержнями, но не имели заземляющих проводов оборудования, которые могли бы служить эффективным путем обратного тока короткого замыкания к источнику питания.

Давайте исследуем факторы, которые влияют на сопротивление систем заземляющих электродов (давайте использовать стержни для обсуждения).

 Сопротивление электрода (разница всего в несколько миллиом между разными обычно используемыми материалами и размерами — IEEE Std 142-1982). Сопротивление электрода зависит от материала стержня и площади поверхности стержня. Площадь поверхности стержня зависит от диаметра стержня.

 Площадь стержня относительно поверхности почвы (не имеет значения — обычно составляет лишь долю Ом — если стержень вбивается в уплотненную почву и не является рыхлым — IEEE Std 142-1982) Различия в размерах заземляющих стержней и материалах делают небольшая заметная разница в сопротивлении электрода (однако материал стержня играет роль в ожидаемом сроке службы стержня).

 Контактное сопротивление между стержнем и окружающей почвой. Если стержень вбивается в уплотненный грунт, тогда сопротивление между стержнем и окружающей почвой не является существенным фактором (это обсуждается более подробно в разделе, посвященном стержням для заземления с глубоким забиванием).

 Сопротивление почвы, окружающей электрод (самый большой фактор). В правильно установленной системе заземляющих электродов сопротивление почвы является ключевым фактором, определяющим, каким будет сопротивление заземляющего электрода и на какую глубину необходимо ввести стержень, чтобы получить низкое сопротивление заземления.
Удельное сопротивление почв зависит от глубины от поверхности, типа концентрации растворимых химических веществ (минералов и растворенных солей) в почве, содержания влаги и температуры почвы. Другими словами, удельное сопротивление определяется электролитом в почве. Сопротивление заземляющего стержня 5/8 дюйма для типичных типов грунта из IEEE 142-1982 представлено ниже:

Вот несколько удивительных фактов:

Согласно этой таблице IEEE 142-1992, 10-футовый заземляющий стержень приводится в действие в двух из четырех категорий типов грунтов в среднем не обеспечивали сопротивления 25 Ом или менее! Это обычное дело во многих районах с песчаной почвой.

Присутствие поверхностных вод не обязательно указывает на низкое удельное сопротивление (IEEE Std 142-1982).

Недавний проект наглядно иллюстрирует истинность этого утверждения. Почва водомелиоративного сооружения всегда была влажной. Инженеры-электрики, исследующие проблемы с заземлением на месте, наивно полагали, что постоянное присутствие воды (из-за высокого уровня грунтовых вод) гарантирует низкое удельное сопротивление почвы и что отдельных стержней заземления или, возможно, параллельных стержней заземления будет достаточно для создания заземления с низким сопротивлением. (заземление).Однако все было наоборот. Дальнейшие исследования показали, что высокий уровень грунтовых вод был связан с подземным водным потоком. Буквально через это место протекала река, которая была частью гидрологии района. Почва была очень песчаной.

Со временем все растворимые минералы, которые существовали, были растворены и унесены медленно текущей водой, оставив песок и дистиллированную воду — оба отличные изоляторы!

Это открытие радикально изменило направленность исследования заземления площадки и соответствующих корректирующих действий, заставив инженеров задуматься о стратификации почвы.

Обычные методы заземления, которым в течение последних сорока лет обучали производителей заземления и тестирования заземления, основаны на предполагаемом однородном состоянии почвы. Традиционные методы породили практические правила, которые стали приняты многими инженерами
как стандартные методы. Одна из таких практик заключалась в том, что как удвоение глубины заземляющего стержня, так и установка двух параллельных заземляющих стержней были одинаково эффективными методами для снижения сопротивления стержня (ов) относительно земли.Эти практические правила предполагали, что почва однородна — что почва остается того же типа и сопротивления при погружении на большую глубину. На практике на многих территориях почва слоистая, а не однородная.

Как ответственные инженеры, мы должны помнить, что практика использования параллельных заземляющих стержней, иногда соединенных по схеме треугольника, которая была разработана с использованием методов, предполагающих однородность грунтовых условий, может быть не лучшей практикой для стратифицированных почвенных условий.

Мы рассмотрим это более подробно в следующем разделе.

Что может служить заземляющим электродом?

Помните — заземляющий электрод является средством выполнения двух из пяти требований к заземлению и соединению, перечисленных в Национальном электротехническом кодексе.

(1) Заземление электрической системы Заземленные электрические системы должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизировать напряжение относительно земли во время Нормальная операция.

(2) Заземление электрического оборудования Нетоковедущие проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих материалах.

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом в качестве заземляющих электродов можно использовать следующие электроды, и если их более одного, они должны быть соединены вместе:

 Металлическая подземная водопроводная труба (NEC 250.52 (A) (1))

 Металлический каркас конструкции (NEC 250.52 (A) (2))

 Заземляющий электрод в бетонном корпусе (также известный как заземление UFER) (NEC 250,52 (A) (3))

 Кольцо заземления (NEC 250.52 (A) (4))

 Штанга заземления (NEC 250.52 (A) (5))

 Заземляющие пластины (NEC 250.52 (A) (6))

В Национальных электротехнических правилах подробно описаны конкретные требования к установке для каждого типа электродов.

Два или более заземляющих электрода, которые эффективно соединены вместе, должны рассматриваться как единая система заземляющих электродов.

Давайте рассмотрим различные места, где требуется заземление (имеется в виду преднамеренное соединение или подключение к системе заземления). Национальный электротехнический кодекс требует следующего:

Служебный вход — Статья 250.24 (A) NEC требует, чтобы в системе электропроводки помещения, снабжаемой заземленной службой переменного тока, был провод заземляющего электрода, соединенный с заземленным служебным проводом (также называемый нейтралью). дирижер). Статья 250.24 (A) (1) требует, чтобы соединение выполнялось в любой доступной точке от конца нагрузки на линии ответвления или боковой линии обслуживания до терминала или шины, к которым подключен заземленный провод (нейтраль), на стороне обслуживания, включительно. отключающие средства.Это переводится в одно из трех мест, как показано ниже:

Отдельно производные системы — Обратитесь к разделу VI для обсуждения отдельно производного заземления системы.

Металлические водопроводные и другие металлические трубопроводы, которые могут оказаться под напряжением — 250.104 (A) и (B) требует, чтобы металлическая водопроводная система была соединена с системой заземления в любом из следующих мест: кожух вспомогательного оборудования, заземленный провод на обслуживания, провод заземляющего электрода или заземляющих электродов.В то время как металлические водопроводные трубы должны быть соединены с землей, другие системы металлических трубопроводов должны быть
соединены с землей (заземлены) только в том случае, если они могут оказаться под напряжением — то есть там, где имеются механические трубопроводы и электрические соединения внутри оборудования (например, газовых приборов). .

Конструкционный металл — 250.104 (C) требует наличия открытого конструкционного металла, который соединен между собой для формирования металлического каркаса здания и не заземлен намеренно и может оказаться под напряжением, должен быть соединен с землей либо в корпусе сервисного оборудования, либо в заземленном проводе в сервисе. , провод заземляющего электрода или к заземляющим электродам.

Если система переменного тока подключена к заземляющему электроду в здании или сооружении или на них, тот же электрод должен использоваться для заземления корпусов проводников и оборудования внутри или на этом здании или сооружении. Если отдельные службы, фидеры или ответвления питают здание и должны быть подключены к заземляющему электроду (ам), следует использовать тот же заземляющий электрод (а). Это необходимо для того, чтобы все металлические объекты в конструкции имели одинаковый потенциал земли.

Какое требуется сопротивление земли? Разрешается?

Если вас спросят: «Сколько Ом сопротивления земли требуется Национальным электрическим кодексам (NEC) для заземления системы?» Что бы вы сказали? А) 25 Ом? Б) 10 Ом? В) 100 Ом? Или D) Вы бы сказали, что NEC не устанавливает минимальных требований?

Если бы вы ответили D), вы были бы правы! Как бы трудно в это поверить, но в Национальном электротехническом кодексе не указано минимальное сопротивление заземления для заземления системы.

Давайте посмотрим на статью 250-56 NEC

250.56 Сопротивление стержневых, трубных и пластинчатых электродов:

 Отдельный электрод, состоящий из стержня, трубы или пластины, не имеющий сопротивления заземления 25 Ом или менее, должен может быть усилен одним дополнительным электродом любого из типов, указанных в пунктах от 250,52 (A) (2) до (A) (7). Если в соответствии с требованиями данного раздела установлено несколько стержневых, трубных или пластинчатых электродов, они должны находиться на расстоянии не менее 1,8 м (6 футов) друг от друга.

 FPN: эффективность параллельной работы стержней длиннее 2.5 м (8 футов) увеличивается за счет расстояния более 1,8 м (6 футов).

Обратите внимание, что NEC говорит, где «Один электрод…». Также обратите внимание, что это не требует повторных испытаний и приводов дополнительных стержней или стержней дополнительной длины до тех пор, пока не будет достигнуто сопротивление 25 Ом или меньше. Эта статья NEC позволяет подрядчику запускать две штанги, разнесенные на 6 футов друг от друга, не проводить наземных испытаний и прекращать работу!

Многие районы имеют слоистую (то есть слоистую) песчаную почву. Наиболее чистый песок — это кварц, диоксид кремния (SiO2).Диоксид кремния — это высококачественный электрический изолятор, который обычно используется в качестве барьерного материала при имплантации примесей или диффузии, для электрической изоляции полупроводниковых устройств, в качестве компонента металлооксидных полупроводниковых (MOS) транзисторов или в качестве межслойного диэлектрика при многоуровневой металлизации. такие структуры, как многокристальные модули
. Песок — хороший изолятор; это НЕ хороший заземляющий материал.

Чтобы выйти из слоистых песчаных почв, необходимо продвинуть заземляющие стержни глубже через слой песка (каким бы глубоким он ни был) в более проводящую почву.

Установка нескольких параллельных стержней в песчаный грунт не имеет большого значения, если требуется соединение с землей с низким сопротивлением — вы должны пройти под слоем песка.

Национальный электротехнический кодекс содержит две таблицы, в которых указаны размеры заземления и соединения.

 Таблица 250.66 Заземляющий провод для систем переменного тока

 Таблица 250.122 Минимальный размер заземляющих проводов оборудования для заземляющих каналов и оборудования.

Таблица 250.66 Провод заземляющего электрода для систем переменного тока

Примечания:
1.Если используются несколько наборов служебных вводных проводников, как это разрешено в 230.40, исключение № 2, эквивалентный размер самого большого служебного вводного проводника должен определяться по наибольшей сумме площадей соответствующих проводников каждого набора.
2. При отсутствии вводных проводников, размер проводника заземляющего электрода должен определяться эквивалентным сечением самого большого проводника служебного ввода, необходимого для обслуживаемой нагрузки.

Таблица 250.122 Минимальный размер заземляющих проводов оборудования для заземляющих каналов и оборудования

Примечание:
Если необходимо соблюдать 250.4 (A) (5) или (B) (4), заземляющий провод оборудования должен иметь сечение больше, чем указано в этой таблице.
* См. Ограничения на установку в 250.120.

Источником этих таблиц был отчет комитета IEEE «Руководство по безопасности при заземлении подстанций переменного тока». В отчете комитета обсуждалась обоснованность размеров заземляющих проводов, указанных в таблицах, исходя из типичной длины проводника 100 футов и падения напряжения на проводе на основе этой длины 100 футов. [Руководство к Национальному электротехническому кодексу — Грегори Биералс — Институт проектирования электрооборудования].Для длин более 100 футов «минимальный размер», указанный в таблице, может оказаться недостаточным для устранения неисправности или проведения тока повреждения, которому она подвержена.

С практической точки зрения, проводники заземляющих электродов редко проектируются так, чтобы их длина превышала 100 футов, и на Таблицу 250.66 можно положиться почти без исключения.

Заземляющие проводники оборудования, с другой стороны, часто длиннее 100 футов, то есть всегда, когда длина ответвленной цепи или фидера заземляющего проводника оборудования, с которым они установлены, превышает 100 футов.В этих ситуациях минимальный провод заземления оборудования, указанный в таблице 250.122, не будет достаточным для пропускания и / или снятия ожидаемых токов повреждения.

Опытные инженеры-электротехники и специалисты по проектированию знакомы с необходимостью увеличения размеров проводников для длинных ответвлений цепи и проводов фидера для решения и смягчения проблем, связанных с падением напряжения. В статье 250.122 (B) указывается, что заземляющий провод оборудования также должен быть увеличен.

250.122 (B) Увеличенный размер — Если размер незаземленных проводов увеличен, заземляющие проводники оборудования, если они установлены, должны быть увеличены в размере пропорционально круговой миловой площади незаземленных проводов.

Заземляющие провода оборудования на стороне нагрузки средств отключения обслуживания и устройств максимального тока подбираются в зависимости от размера устройств максимального тока фидера или ответвленной цепи перед ними.

Если незаземленные проводники цепи (токоведущие, линейные) увеличены в размере для компенсации падения напряжения или по любой другой причине, связанной с правильной работой схемы, заземляющие проводники оборудования должны быть пропорционально увеличены.

Пример:

Однофазная 250-амперная нагрузка на 240 вольт питается от 300-амперного выключателя, расположенного на щите на расстоянии 500 футов.«Нормальная» цепь (без увеличения размера для ограничения падения напряжения) будет состоять из медных проводников на 250 тыс. Куб. М с медным заземляющим проводом оборудования 4 AWG. Если количество проводников было увеличено до 350 тыс. Куб. М из соображений падения напряжения, каков минимальный размер заземляющего проводника оборудования с учетом требования пропорционального увеличения?

Решение

ШАГ 1.

Рассчитайте соотношение размеров проводов увеличенного диаметра и проводов нормального размера:

ШАГ 2.

Рассчитайте площадь поперечного сечения заземляющего проводника увеличенного оборудования, умножив размерное соотношение на площадь поперечного сечения заземляющего проводника стандартного размера оборудования, взятую из Таблицы 250.122 для защитного устройства на 250 А (необходимо использовать следующий больший или 300 А). В таблице 250.122 указано, что подходит медный провод номер 4 AWG. В соответствии с главой 9 таблицы 8 Национального электротехнического кодекса — Свойства проводника
(см. Стр. 21) заземляющий провод 4 AWG имеет поперечное сечение 41 740 круглых мил.

Соотношение размеров x круговые милы заземляющего проводника

1,4 x 41,740 круглых милов = 58 436 круглых милов

ШАГ 3.

Определите сечение заземляющего проводника нового оборудования.

Опять же, обращаясь к таблице 8 главы 9, мы обнаруживаем, что 58 436 круговых милов больше 3 AWG. Следующий больший размер — 66 360 круглых милов, который преобразуется в медный заземляющий провод для оборудования 2 AWG.

Для данного сценария нормальный заземляющий провод оборудования, указанный в Таблице 250.122 для цепи на 250 А будет медным заземляющим проводом № 4 AWG. В этом случае заземляющий провод оборудования необходимо увеличить до медного заземляющего проводника № 2 AWG, чтобы соответствовать требованиям статьи 250.122 (B) NEC. Целью этого требования по увеличению размера является обеспечение проводника, имеющего соответствующий размер, чтобы выдерживать и устранять ожидаемые токи короткого замыкания.

NEC Ch. 9 Таблица 8

Согласно требованиям Национального электрического кодекса (NEC), нейтраль и заземляющий провод оборудования должны быть подключены к главной сервисной панели и вторичной стороне отдельно выделенной системы (подробнее об этом ниже).NEC разрешает использовать только одно соединение нейтрали с землей в каждой отдельно производной системе. Неправильное дополнительное соединение нейтрали с землей — довольно распространенная проблема, которая не только создает опасность поражения электрическим током для обслуживающего персонала, но также может ухудшить характеристики электронного оборудования. Неправильное соединение нейтрали и заземления в розетках можно обнаружить с помощью тестера проводки и заземления, предназначенного для этой цели.

Вольтметр также можно использовать для определения наличия неправильных соединений в розетках.Измерение напряжения между нейтралью и землей на розетках может указывать на напряжение в диапазоне от милливольта до нескольких вольт при нормальных рабочих условиях и в зависимости от нагрузки, длины цепи и т. Д. Однако показание 0 В может указывать на наличие ближайшей нейтрали. — земляная связь. Чрезмерный ток заземления оборудования в распределительных панелях также указывает на возможность заземления нейтрали на стороне нагрузки. Визуальный осмотр нейтральной шины внутри щитков необходим, чтобы проверить расположение этих дополнительных и неправильных соединений.

Если в отдельно созданной системе существует более одной связи нейтраль — земля, это приводит к намеренному соединению (или соединению) проводов нейтрали и заземления в двух местах. Это создает параллельное соединение, в котором ток нейтрали делится на часть, возвращающуюся на нейтраль, а остальная часть возвращается к источнику через путь заземления оборудования в соответствии с законом Ом (ток будет делиться пропорционально, чтобы пройти путь наименьшего сопротивления с напряжением падение по каждой параллельной траектории одинаково).На рисунке ниже представлены два варианта предотвращения протекания нежелательного тока в системе заземления (и соединения).

Отдельно производные системы — это системы, которые не имеют прямого соединения между выходными проводниками питания и входными проводниками питания. Это трансформаторы без прямого соединения между нейтралью первичной системы и вторичной нейтралью, только системы ИБП, которые включают в себя изолирующие трансформаторы, таким образом получая новый нейтральный системный проводник (примечание — все системы ИБП не являются отдельно производными системами), и комплекты двигателей-генераторов, которые подключаются. к системе электропроводки здания через 4-полюсный безобрывный переключатель являются отдельно производными системами, потому что у них есть отдельная нейтраль, которая не имеет прямого соединения с нейтралью электросети (из-за 4-го полюса безобрывного переключателя).Двигатель — генераторные установки, использующие 3-полюсные системы переключения, имеют прямое соединение с нейтралью энергосистемы общего пользования, не являются отдельно производными системами и не могут иметь заземления нейтрали на двигателе-генераторной установке. [IEEE Std 1100-1999]

Есть много дискуссий об отдельных или специальных основаниях, связанных с чувствительным электронным оборудованием. Статья 250.96 (B) Национального электротехнического кодекса разрешает изолировать электронное оборудование от кабельного канала таким же образом, как шнур и подключенное к вилке оборудование изолируются от кабельного канала.

250,96 (B) Изолированные цепи заземления. Если требуется для снижения электрического шума (электромагнитных помех) в цепи заземления, корпус оборудования, питаемый от ответвленной цепи, должен быть разрешен для изоляции от кабельного канала, содержащего цепи, питающие только это оборудование, с помощью одного или нескольких перечисленных неметаллических фитингов кабельного канала, расположенных в точку крепления кабельного канала к корпусу оборудования. Металлический кабельный канал должен соответствовать положениям данной статьи и должен быть дополнен внутренним изолированным заземляющим проводом оборудования, установленным в соответствии с 250.146 (D), чтобы заземлить корпус оборудования.

FPN (ПРИМЕЧАНИЕ ДЛЯ ПЕЧАТИ): Использование изолированного заземляющего провода оборудования не отменяет требования по заземлению системы кабельных каналов.

Ключом к этому методу заземления электронного оборудования является постоянное обеспечение того, чтобы изолированный заземляющий провод, независимо от того, где он заканчивается в системе распределения, был подключен таким образом, чтобы создать эффективный путь для тока замыкания на землю (через соединение), как требуется NEC 250.4 (А) (5).

Хотя использование изолированных заземляющих проводов оборудования может быть полезным для снижения электромагнитных помех, очень важно, чтобы требование изолированного заземления НЕ приводило к изолированному, изолированному или иным образом не подключенному к заземлению заземлению системы электродов здания. Такой изолированный стержень заземления (соединение с землей) нарушит NEC 250.50.

250,50 Система заземляющих электродов Все заземляющие электроды, как описано в пунктах 250.52 (A) (1) — (A) (6), которые имеются в каждом обслуживаемом здании или сооружении, должны быть соединены вместе, чтобы сформировать систему заземляющих электродов.

Причина, по которой изолированный заземляющий стержень (то есть тот, который не соединен с другими заземленными или заземленными электродами) запрещен, и что NEC требует, чтобы отдельные заземляющие электроды были соединены вместе, заключается в уменьшении разницы потенциалов между ними из-за молния или случайный контакт с линиями электропередач. Системы молниезащиты, связи, радио и телевидения, а также заземления системы кабельного телевидения ВСЕ должны быть соединены вместе, чтобы минимизировать потенциальные различия между системами.Отсутствие соединения (или соединения) всех компонентов заземления может привести к серьезному поражению электрическим током и пожару.

Например, для установки кабельного телевидения, показанной на Приложении 250.39, предположим, что ток индуцируется в линии электропередачи импульсным перенапряжением или близлежащим ударом молнии, так что мгновенный ток силой 1000 ампер возникает по линии электропередачи к источнику питания. линия земли. Такая сила тока не является чем-то необычным при таких обстоятельствах — она ​​может быть и часто бывает значительно выше.Также предположим, что сопротивление заземления питания составляет 10 Ом, что в большинстве случаев является очень низким значением (один стержень заземления в среднем грунте имеет сопротивление относительно земли около 40 Ом).

Приложение 250.39 Установка кабельного телевидения, не соответствующая Кодексу, демонстрирующая, почему необходимо соединение между различными системами. Согласно закону Ома, ток через оборудование, подключенное к электрической системе, будет на мгновение увеличиваться до потенциала 10 000 вольт (1000 вольт). амперы × 10 Ом).Этот потенциал в 10000 вольт будет существовать между системой CATV и электрической системой
, а также между заземленным проводником в кабеле CATV и заземленными поверхностями в стенах дома, такими как водопроводные трубы (которые подключены к заземлению). по которому проходит кабель. Этот потенциал также может появиться у человека, держащего одной рукой кабель кабельного телевидения, а другой рукой — металлическую поверхность, подключенную к заземлению (например, радиатор или холодильник).

Фактическое напряжение, вероятно, будет во много раз больше расчетных 10 000 вольт, поскольку для сопротивления заземления и тока были приняты чрезвычайно низкие (ниже нормального) значения.Однако большинство систем изоляции не рассчитано выдерживать даже 10 000 вольт. Даже если система изоляции действительно выдерживает скачок напряжения в 10 000 вольт, она может быть повреждена, и выход из строя системы изоляции приведет к искрообразованию.

Такая же ситуация могла бы существовать, если бы скачок тока был на кабеле CATV или телефонной линии. Единственная разница будет заключаться в напряжении, которое будет зависеть от индивидуального сопротивления заземляющих электродов относительно земли.

Решение состоит в том, чтобы соединить две системы заземляющих электродов вместе или подключить оболочку кабеля CATV к заземлению, что в точности и требуется Кодексом.Когда одна система поднимается выше потенциала земли, вторая система достигает того же потенциала, и между двумя системами заземления отсутствует напряжение.

Exhibit 250.40 Установка кабельного телевидения, соответствующая требованиям 250.94.

Ниже приведены примеры реальных случаев, когда отдельные заземления или предметы, которые должны быть заземлены (заземлены), были изолированы друг от друга (не соединены вместе):

 Женщина заметила «покалывание» электричеством, когда принимала душ. Расследование показало, что между сливом для душа и ручками для душа присутствовало электрическое напряжение.Тот факт, что женщина была босиком с мокрыми руками (а люди часто бывают в душе!), Способствовал тому, что она чувствовала разницу в напряжении. Причиной проблемы были паразитные напряжения, создаваемые воздушной распределительной линией. Разница в напряжении была между колодцем и септической системой. Решением было скрепить дренажную и водопроводную трубы вместе.

 Владелец бизнеса жаловался на постоянные сбои компьютерного модема и компьютера. Коммунальная компания обнаружила, что сбои произошли по совпадению с перебоями в электроснабжении (замыканием на землю) на одном из основных фидеров, обслуживающих объект.Проведенное расследование показало, что телефонная, водопроводная и силовая площадки были электрически изолированы (не соединены друг с другом). Правильное соединение (соединение) систем устранило дальнейшие проблемы с этим клиентом.

[Примеры приведены из статьи «Заземление энергосистем: практическая точка зрения», номер статьи PCIC-2002-xx, Джон П. Нельсон, сотрудник IEEE]

Термин «заземление Ufer» назван в честь консультанта, работающего в США. Армия во время Второй мировой войны. Техника Mr.Придуманный Уфер был необходим, потому что на участке, нуждающемся в заземлении, не было грунтовых вод и мало осадков. Это место в пустыне представляло собой серию хранилищ бомб в районе Флагстаффа, штат Аризона.

Принцип Уфер земли прост. Его очень эффективно и недорого устанавливать при новом строительстве. Земля Уфер использует агораскопические свойства бетона. Бетон быстро впитывает влагу и очень медленно теряет влагу. Минеральные свойства бетона (известь и другие) и присущий им pH означает, что бетон имеет запас ионов для проведения тока.Почва вокруг бетона становится «легированной» бетоном. В результате pH почвы повышается и понижается, что обычно составляет 1000 Ом · метр в почвенных условиях (трудно получить хорошую почву). Присутствующая влага (бетон очень медленно отдает влагу) в сочетании с «легированной» почвой являются хорошим проводником для электрической энергии или тока молнии.

Эффект почти такой же, как и при химической обработке почвы вокруг электрода. Авторы статьи IEEE 1969 года пришли к выводу о следующих обширных испытаниях такой электродной системы: «.. . Сети из арматурных стержней… бетонных оснований обеспечивают приемлемо низкое сопротивление заземления, с возможностью защиты от коротких замыканий и импульсных токов, подходящих для всех типов заземления конструкций и цепей. . . . Не последним преимуществом системы арматуры является ее доступность и низкая стоимость ». [Фаган и Ли, «Использование бетонных арматурных стержней в качестве заземляющих электродов», Конференция по нефтяной и химической промышленности 1969 г.]

Технологии Ufer используются при строительстве нижних колонтитулов, бетонных полов, радио- и телебашен, анкеров для опорных тросов, освещения столбы и др.Медная проволока не работает как «уферское» заземление из-за pH-фактора бетона (обычно + 7pH). Использование стальной арматуры в качестве «уферского» грунта работает хорошо, и бетон не трескается и не отслаивается, как это было с медью. Использование медной проволоки, привязанной к стержням арматуры, находящимся вне бетона, не вызывает ни одной из этих проблем.

Минимальный размер арматуры, необходимой для предотвращения проблем с бетоном, зависит от:

1. Тип бетона, его содержание, плотность, удельное сопротивление, коэффициент pH и т. Д.

2. Площадь поверхности бетона, контактирующей с почвой.

3. Удельное сопротивление почвы и содержание грунтовых вод.

4. Размер и длина арматурного стержня, проволоки или пластины.

5. Величина тока удара молнии.

На следующей диаграмме показана проводимость тока молнии на фут арматурного стержня (арматурного стержня). Учитывается только внешний арматурный стержень. Арматурный стержень в центре нижнего колонтитула или фундамента не учитывается в этом расчете. В нижнем колонтитуле траншеи можно учитывать только арматуру по бокам и внизу нижнего колонтитула.

Г-н Уфер не знал, что он нашел, пока не экспериментировал с проволокой различной длины в бетоне. Сегодняшний информированный инженер извлекает выгоду из открытия г-на Уфера и привяжет стержни стальной арматуры в здании или другом фундаменте к электрическому заземлению здания. При соединении с электрическим заземлением, строительной сталью и т. Д. Армированный пол и фундамент здания становятся частью системы заземления здания. Результатом является значительно улучшенная система заземления с очень низким общим сопротивлением относительно земли.

Если бы одного заземления Ufer было бы достаточно, производители заземляющих стержней разорились бы. Но одной только земли Уфер этого недостаточно. Немногие здания, даже те, которые строятся сегодня, построены с учетом преимуществ земли Уфер. Часто можно увидеть использование «заземления Ufer» на военных объектах, в компьютерных залах и других сооружениях с очень специфическими характеристиками заземления. Это не распространено на большинстве промышленных предприятий, офисных зданий и жилых домов. Сегодня более распространенным является заземление в соответствии с минимальными национальными и местными электротехническими нормами.Это будет включать в себя один или несколько приводных заземляющих стержней, подключенных (соединенных) к нейтральному проводу электрического служебного входа.

В 2005 году NEC был пересмотрен, чтобы четко требовать включения UFER или электрода в бетонном корпусе (теперь 250,52 (A) (3)) в систему заземляющих электродов для зданий или сооружений, имеющих бетонное основание или фундамент без площадь поверхности менее 20 футов в непосредственном контакте с землей. Это требование применяется ко всем зданиям и сооружениям с фундаментом и / или опорой размером 20 футов или более или более 1/2 дюйма.или армирующая сталь с большей электропроводностью, или 20 футов или более из чистой меди не менее 4 AWG.

Заземляющие стержни бывают разных форм, но чаще всего в заземлении электрических сетей используются заземляющие стержни из оцинкованной стали. Пожалуйста, помните, лучший день для заземляющего стержня (удельное сопротивление) — это день его установки. Коррозия, остекление и т. Д. — все это факторы, снижающие эффективность заземляющих стержней.

Стержни заземления обычно делятся на один из следующих размеров; 1/2 дюйма, 5/8 дюйма, 3/4 дюйма и 1 дюйм.Они бывают из стали с покрытием из нержавеющей, оцинкованной или медной стали и могут быть из твердой нержавеющей стали или из мягкой (без плакировки) стали. Их можно приобрести с отрезками без резьбы или с резьбой, которые различаются по длине. Наиболее распространенная длина — 8 футов и 10 футов. Некоторые из них будут иметь заостренный конец, другие будут иметь резьбу и могут быть соединены вместе для образования более длинных стержней при движении.

Эффективность заземляющего стержня диаметром 1 дюйм над стержнем заземления 1/2 дюйма минимальна при снятии показаний сопротивления. Штанги большего размера выбираются для более сложных почвенных условий.Глиняные или каменистые условия часто требуют использования силовых приводов, похожих на ударные, используемые механиками при работе с вашим автомобилем. Обычно они бывают электрическими или пневматическими. Силовые приводы при использовании с тяжелыми заземляющими стержнями диаметром 1 дюйм будут работать на большинстве почв.

Пруток с медным покрытием диаметром 1 дюйм по сравнению с прутком с медным покрытием 1/2 дюйма в тех же почвенных условиях дает улучшение производительности примерно на 23%. Площадь поверхности стержня 1/2 дюйма составляет 1,57 по сравнению со стержнем 1 дюйм при 3,14 (3,14 x.5 = 1,57 и 3,14 х 1 = 3,14). Таким образом, удвоение площади поверхности дает улучшение производительности примерно на 23%.

Покрытие заземляющих стержней предназначено для защиты стали от ржавчины. Большинство думает, что оболочка (медь на стальном стержне) предназначена для увеличения проводимости стержня. Это действительно способствует проводимости, но основная цель покрытия — предохранить стержень от ржавчины.

Не все плакированные заземляющие стержни одинаковы, и важно, чтобы плакированный стержень имел достаточно толстую оболочку.Высококачественные промышленные заземляющие стержни из стали, плакированной медью, могут стоить немного дороже, но они оправдывают небольшие дополнительные затраты.

Когда заземляющий стержень вбивается в каменистую почву, он может поцарапать покрытие, и стержень заржавеет. В сухом виде ржавчина не проводит электричество, это хороший изолятор. Когда он влажный, он все еще не такой проводящий, как медь на стержне. Можно проверить pH почвы, и это должно определить тип используемого стержня. В почвенных условиях с высоким pH следует использовать только высококачественные плакированные стержни.Если почва очень кислая, лучше всего подойдут нержавеющие стержни. Один из самых популярных стержней заземления — стержень заземления из оцинкованной (горячеоцинкованной) стали.

Этот стержень используется с медными и алюминиевыми проводниками для формирования заземления служебного входа в большинстве зданий и жилых домов. Это плохой выбор для определения удельного сопротивления грунта с течением времени. Стыки между заземляющим стержнем и проводом выполняются выше или ниже поверхности земли и в большинстве случаев подвержены постоянной влажности. В лучших условиях соединение двух разнородных материалов со временем приведет к коррозии и увеличению сопротивления.

При соединении разнородных материалов происходит электролиз. Если алюминий используется с медью, которая не покрыта оловом, алюминий будет разъедать медь, оставляя меньшую площадь поверхности для контакта, и соединение может расшататься и даже вызвать искрение. Любой резкий удар или удар могут привести к разрыву соединения. При установке в грунт не рекомендуется использовать луженую проволоку. Олово, свинец, цинк и алюминий более анодны, чем медь, и они пожертвуют (исчезнут) в почве.При подключении над поверхностью почвы в электрораспределительной панели допускается использование луженой проволоки.

Имейте в виду, что в статье 250.64 Национального электротехнического кодекса указывается, что алюминиевые или медные алюминиевые заземляющие проводники не должны соприкасаться с почвой или бетоном и должны заканчиваться не менее чем на 18 дюймов выше готовой конструкции при использовании на открытом воздухе.

Другой способ лечения коррозии стыков — это использование герметика для швов, предотвращающего образование мостиков влаги между металлами.Наиболее популярными соединениями являются частицы меди или графита, погруженные в консистентную смазку. Использование аналогичного материала — лучшее решение, поскольку даже стыковые смеси могут потерять свою эффективность, если их не поддерживать в надлежащем состоянии, но их использование предпочтительнее, чем сухое соединение. Соединения работают путем погружения частиц в металлы, чтобы сформировать чистый стык с низким сопротивлением, лишенным воздуха, когда они находятся под давлением. Это давление обеспечивается за счет затягивания зажима на проводе и стержне.

Проблема разнородных материалов не встречается в стальных стержнях, плакированных медью.Из всех вариантов по разумной цене лучшим выбором будет стальной пруток, плакированный медью с медным проводником. Если бы деньги не были предметом, золотой проводник и заземляющий стержень были бы идеальными, но вряд ли экономически практичными.

Ведомый стержень намного лучше по сравнению со стержнем с обратным наполнением. Плотность ненарушенного грунта намного выше, чем даже уплотненного грунта. Связь грунта со стержнем — ключ к производительности удилища.

Одним из интересных аспектов проводников заземляющих электродов является их необходимость в физической защите.Если для защиты проводника заземляющего электрода используется стальной кабелепровод или рукав, то на каждом конце рукава должны быть предусмотрены некоторые средства, чтобы сделать его непрерывным электрически с проводником. Этого можно достичь, установив перемычку на каждом конце гильзы и подключив ее к гильзе, оборудованию и заземляющему электроду на каждом конце. Причина, по которой этот метод важен, заключается в том, что при тяжелых условиях повреждения стальная трубная муфта создает дроссельный эффект (индуктивность муфты создает магнитное поле, которое препятствует изменениям тока), а полное сопротивление системы заземления резко возрастает.Из-за этого — по возможности лучше использовать неметаллическое покрытие соответствующего номинала (таблица 80, где возможны повреждения) для обеспечения физической защиты.

Установить заземляющие стержни нетрудно, но необходимо соблюдать соответствующие процедуры, а полученные стержни должны быть проверены на работоспособность.

Установка заземляющих стержней глубиной более 10 футов представляет несколько проблем. Могут использоваться секционные стержни (обычно длиной 10-12 футов), соединенные вместе для достижения желаемой глубины.Муфта имеет больший диаметр, чем стержень, и поэтому образует отверстие больше, чем сам стержень. Это создает пустоту муфты, ограничивающую контакт почвы с поверхностью штанги дополнительных секций. Только первая секция будет поддерживать полный контакт стержня с почвой.

Ручное забивание штанг с помощью кувалд, трубных инструментов и других средств не может обеспечить достаточное усилие для проникновения в твердые почвы. Для стержней с глубоким забиванием необходимы механические или механические приводы.

Материал стержня и конструкция муфты должны выдерживать силу, необходимую для прохождения через твердый грунт.

Из-за чрезмерных усилий, необходимых для привода более длинных штанг, муфты винтового типа механически выходят из строя. Резьба обрывается, что приводит к плохому контакту стержня со стержнем. Коническая шлицевая / компрессионная муфта зарекомендовала себя как самая надежная муфта.

Чтобы поддерживать полный контакт стержня с почвой, суспензионная смесь бентонита натрия (природная глина) может быть введена в полость муфты при установке стержней. Это обеспечивает токопроводящий материал между поверхностью стержня и почвой по глубине стержня.Для обычного 60-футового заземляющего стержня требуется от 2 до 5 галлонов бентонита.

Недостатком более длинных и глубоких штанг является то, что соединенные штанги могут изгибаться при столкновении с более плотной почвой. В одном из проектов подрядчику требовалось соединить и ввести в действие 100-футовый заземляющий стержень, чтобы добиться сопротивления 5 Ом в слоистых песчаных почвах. Когда подрядчик соединил и проехал пятую 10-ю секцию штанги, было замечено, что «заостренный конец» заземляющей штанги проходил под автомобилем на ближайшей стоянке.[Глубокое заземление против неглубокого заземления, Computer Power Corporation, Мартин Д. Конрой и Пол Г. Ричард — http://www.cpccorp.com/deep.htm]

Эффективная производительность заземляющих стержней снижается из-за почвенных условий , токи молнии, физические повреждения, коррозия и т. д. и должны регулярно проверяться на сопротивление. То, что в прошлом году земля была хорошей, не значит, что так хорошо сегодня.

Проверили бы его методом испытания на падение потенциала или методом зажима при условии, что установка подходит для измерения сопротивления заземления с использованием метода зажима (см. Следующий раздел для обсуждения инструментов и методов тестирования).

Измерение сопротивления заземления может выполняться только с помощью специально разработанного оборудования. В большинстве приборов используется принцип падения потенциала переменного тока, циркулирующего между вспомогательным электродом и тестируемым заземляющим электродом. Показание выражено в омах и представляет собой сопротивление заземляющего электрода к окружающей земле. Несколько производителей испытательного оборудования недавно представили тестеры сопротивления заземления, которые также будут обсуждаться.

Принцип испытания сопротивления заземления (падение потенциала — трехточечное измерение)

Разность потенциалов между стержнями X и Y измеряется вольтметром, а ток между стержнями X и Z измеряется амперметром (см. Рисунок 13). )

По закону Ома E = IR или R + E / I, тогда мы можем получить сопротивление заземляющего стержня R. Если E = 20 В и I = 1 A, то:

R = E / I = 20/1 = 20

Нет необходимости проводить все измерения при использовании тестера заземления.Тестер заземления будет измерять непосредственно, генерируя собственный ток и отображая сопротивление заземляющего электрода.

Положение вспомогательных электродов при измерениях

Целью точного измерения сопротивления заземления является размещение вспомогательного токового электрода Z на достаточном удалении от тестируемого заземляющего электрода, чтобы вспомогательный потенциальный электрод Y находился за пределами эффективного площадь сопротивления как заземляющего электрода, так и вспомогательного токового электрода.Лучший способ узнать, находится ли вспомогательный потенциальный стержень Y за пределами эффективных областей сопротивления, — это переместить его между X и Z и снять показания в каждом месте. Если вспомогательный потенциальный стержень Y находится в зоне эффективного сопротивления (или в обеих, если они перекрываются, как на рисунке 14), при его перемещении полученные показания будут заметно отличаться по величине. В этих условиях невозможно определить точное значение сопротивления заземления.

С другой стороны, если вспомогательный потенциальный стержень Y расположен за пределами эффективных областей сопротивления (рисунок X), когда Y перемещается вперед и назад, вариация показаний минимальна.Полученные показания должны быть относительно близки друг к другу и являются наилучшими значениями сопротивления заземления X. Показания должны быть нанесены на график, чтобы гарантировать, что они лежат в области «плато», как показано на рисунке 15. Эту область часто называют. как «62% площади».

Измерение сопротивления заземляющих электродов (метод 62%)

Метод 62% был принят после графического рассмотрения и после реальных испытаний. Это наиболее точный метод, но он ограничен тем фактом, что тестируемая земля представляет собой единое целое.

Этот метод применяется только тогда, когда все три электрода находятся на прямой линии, а земля представляет собой один электрод, трубу или пластину, как показано на рисунке 16.

Рассмотрим рисунок 17, на котором показаны эффективные площади сопротивления (концентрические оболочки) заземляющего электрода X и вспомогательного токового электрода Z. Области сопротивления перекрываются. Если бы показания были сняты путем перемещения вспомогательного потенциального электрода Y к X или Z, тогда разница показаний была бы большой, и нельзя было бы получить показания в разумном диапазоне допуска.Чувствительные области перекрываются и действуют постоянно, увеличивая сопротивление по мере удаления Y от X.

Теперь рассмотрим рисунок 18, на котором электроды X и Z достаточно разнесены, чтобы области эффективного сопротивления не перекрывались. Если мы построим график измеренного сопротивления, мы обнаружим, что измерения сбиваются, когда Y находится на 62% расстояния от X до Z, и что показания по обе стороны от начального значения Y (62%), скорее всего, будут в пределах установленный диапазон допуска.Этот диапазон допуска определяется пользователем и выражается как
процентов от начального показания +/- 2%, +/- 5%, +/- 10% и т. Д.

Расстояние между вспомогательными электродами

Нет определенного расстояния между Могут быть заданы X и Z, поскольку это расстояние зависит от диаметра испытуемого стержня, его длины, однородности испытываемого грунта и, в частности, от эффективных площадей сопротивления. Однако приблизительное расстояние можно определить из следующей таблицы, которая дается для однородной почвы и электрода диаметром 1 дюйм (для диаметра ½ дюйма уменьшите расстояние на 10%).

Измерение сопротивления заземления с помощью клещей

В отличие от метода падения потенциала (трехточечный), который требует, чтобы заземляющий стержень или тестируемая система были отключены от энергосистемы, этот метод измерения требует соединения между тестируемым стержнем для подключение электросети к земле. В результате метод предлагает возможность измерения сопротивления без отключения заземления. Он также предлагает преимущество включения заземления и общего сопротивления заземляющего соединения.

Принцип работы

Обычно заземленную систему общей распределительной линии можно смоделировать как простую базовую схему, как показано на рисунке 29, или как эквивалентную схему, показанную на рисунке 30. Если напряжение E приложено к любому измеренному заземляющему элементу Rx через специальный трансформатора, через цепь протекает ток I, который может быть представлен следующим уравнением:

Суть этого заключается в том, что заземляющий электрод для типичной заземленной электрической системы i параллелен заземляющим стержням и стыковым заземлениям на каждом трансформаторе. и столб, который находится на стороне линии обслуживания, для которого вы тестируете землю.Все параллельные заземления выше по потоку становятся очень и очень малым параллельным сопротивлением по сравнению с сопротивлением стержня, на котором вы отдыхаете (R _x ).

Если R _x и R ₁ , и R ₂ …. все примерно одинаковой величины, а n — большое число (например, 200), тогда R _x будет намного меньше, чем

Например, если R _x , R ₁ , R ₂ , R ₃ и т. Д. Все равны 10 Ом и n = 200, тогда:

В этом примере мы видим, что до тех пор, пока количество заземляющих стержней в системе электроснабжения велико (и проверяемый стержень подключен к ним), то эквивалентное сопротивление боковых стержней линии (.05 Ом) незначительно по отношению к измеряемому сопротивлению заземления (10 Ом).

E / I = Rx установлен. Если I определяется при постоянном значении E, можно получить измеренное сопротивление заземляющего элемента. Снова обратитесь к рисункам 29 и 30. Ток подается на специальный трансформатор через усилитель мощности через генератор постоянного напряжения 1,7 кГц. Этот ток обнаруживается детекторным трансформатором тока. На частоте 1,7 кГц сигнал усиливается фильтрующим усилителем. Это происходит перед аналого-цифровым преобразованием и после синхронного выпрямления.Затем он отображается на жидкокристаллическом дисплее.

Фильтр-усилитель используется для отсечки как тока земли на промышленной частоте, так и высокочастотного шума. Напряжение обнаруживается катушками, намотанными на трансформатор тока впрыска, который затем усиливается, выпрямляется и сравнивается компаратором уровня. Если зажим на CT не закрыт должным образом, и на ЖК-дисплее появляется индикация OPEN или OPEN.

Хотя точность клещей для тестеров сопротивления заземления хороша для многих сценариев, но имеет свои ограничения.Например, если условия заземления на стороне линии неизвестны (на этом основана теория работы клещевого тестера) или если в системе электроснабжения не так много заземлений на стороне линии (заземления полюсов), тогда трехточечный падение потенциального испытания должно быть выполнено.

Прежде чем использовать и полагаться на данные любого измерительного оборудования, убедитесь, что оно откалибровано и сертифицировано. Если вы этого не сделаете, данные, которые он предоставляет, могут оказаться бесполезными.