Зануление

В чем разница: зануление и заземление

Основным условием безопасной эксплуатации электроустановок является выбор правильной схемы защиты от случайного попадания высокого потенциала на не используемые для передачи энергии металлические части (корпуса, станины и т.п.).

Для решения этой задачи требованиями действующих стандартов (ПУЭ, в частности) предусмотрено использование специальных защитных приспособлений, называемых заземляющими устройствами – ЗУ.

Обратите внимание

Они обустраиваются в непосредственной близости от защищаемой конструкции и имеют вид, приводимый на рисунке ниже.

Процесс обустройства конструкций, обеспечивающих защиту сооружений и людей от удара электрическим током или молнией, в электротехнике принято называть заземлением. Для того чтобы иметь полное и чёткое представление о том, что такое заземление потребуется исследовать его отличительные черты и принципы организации более подробно.

Суть заземления

Под заземлением понимается преднамеренное соединение металлических частей электроустановок и другого оборудования, в данный момент не находящихся под напряжением, с элементами специальных устройств, называемых заземлителями. Конструкция последних обычно состоит из нескольких забиваемых в землю стальных штырей или отрезков арматуры, сваренных между собой полосами из того же металла.

В комплекте с набором гибких медных проводов и толстых полос (шин) заземлители образуют так называемый «заземляющий контур», к которому подключаются корпуса всех имеющихся на объекте и нуждающихся в защите электроприборов. Поскольку сам контур частично или полностью погружён в грунт и имеет с ним практически идеальный контакт, его потенциал в нормальных условиях близок к нулю, что позволяет сделать следующие выводы:

  • При попадании высокого напряжения на металлические части защищённого объекта или прибора его значение тут же снизится до безопасного для человека уровня (фото ниже);

Принцип действия заземления

  • Если человек или животное случайно прикоснутся к корпусу аварийного, но защищённого таким образом оборудования, они практически не пострадают от высокого напряжения;
  • В ситуации, когда в питающей линии установлен чувствительный прибор, реагирующий на сторонние токи утечки (УЗО, например), при появлении опасного напряжения он сработает и моментально отключит данный участок от источника электропитания.

В этом заключается суть эффекта заземления, которое не следует путать с ещё одним часто применяемым в электротехнике приёмом защиты, называемым занулением.

Понятие зануления

У каждого неискушённого в электротехнических терминах пользователя может возникнуть вопрос: чем отличается заземление от зануления, а также когда используется последнее?

Для понимания отличия заземления от зануления потребуется рассмотреть принцип защиты оборудования распределительных подстанций, суть которого сводится к следующему:

  • Оборудование любых электрических станций, включая установленные на них понижающие трансформаторы, имеет нулевую точку или нейтраль;
  • В соответствии с требованиями ПУЭ, эта точка обязательно соединяется с местным ЗУ, обустроенным непосредственно на территории подстанции;
  • Заземление выполняется в виде непосредственной связи с грунтом, вследствие чего такая точка называется глухо-заземлённой;
  • Действие этого заземления распространяется на все потребители, подключаемые к данной электрической подстанции через разветвлённую систему электропитания.

Таким образом, до каждого потребителя вместе с фазными проводами подводится так называемая «нулевая защитная» жила, уже заземлённая наглухо на стороне подстанции (смотрите фото).

Нейтраль линии энергоснабжения

Обратите внимание! В современных системах электропитания (TN-C-S, например) она прокладывается отдельным от рабочей шины N проводом PE.

При занулении приёмного оборудования его металлические части преднамеренно соединяются не с ЗУ (как это делается при заземлении), а с совмещенным нулевым проводом, входящим в состав системы энергоснабжения. В системе TN-C-S они подключаются к отдельному PE-проводнику.

Зануление обеспечивает снижение угрозы поражения электротоком при случайном прикосновении к открытым металлическим частям оборудования, вследствие аварии оказавшимся под напряжением. При появлении вопросов типа «в чем разница зануления и заземления» всегда нужно помнить о том, что первое гарантирует автоматическое отключение повреждённой линии от питающей сети, а второе – нет.

Отличия заземления и зануления

Нередко пользователи задаются вопросом, а можно ли делать зануление вместо заземления, и как это отразится на безопасности потребителя.

Отвечая на все подобные вопросы, следует исходить из определения, данного этому виду защиты в предыдущем разделе.

Из него следует, что функционально зануление более эффективно, поскольку в короткий промежуток времени до срабатывания станционной автоматики оно выполняет ту же функцию, что и обычное ЗУ.

Однако это не означает, что данный вид защиты должен применяться всегда и повсеместно. Дело в том, что у зануления имеется целый ряд недостатков, являющихся следствием особенностей его организации. Они проявляются в следующем:

  • Нулевой провод систем энергоснабжения имеет большую протяжённость и постоянно используется в активном режиме (как проводник, по которому протекает рабочий ток), вследствие чего со временем он может разрушиться;

Дополнительная информация. Указанное явление в технической литературе, а также в среде специалистов чаще всего упоминается как «отгорание нуля» (смотрите фото ниже).

  • В отличие от заземления, при обустройстве которого нет зависимости от фазы защищаемой линии, при занулении должны соблюдаться определенные условия подсоединения защитного проводника;
  • По своим возможностям оно ограничено, поскольку может использоваться только в цепях с наглухо заземлённой нейтралью в сетях TN-C-S, TN-C, TN-S (при наличии N, PE, PEN проводников).

В линиях, где подключение организовано по схеме с изолированной нейтралью (в системах IT и ТТ), по своему назначению более подходящих для промышленных объектов, оно работать не сможет.

Также эти два вида преднамеренной защиты отличаются и по области своего применения, а именно:

  • Зануление обычно применяется в многоэтажных жилых домах, где практически невозможно организовать полноценное заземление;
  • Повторное заземление более часто используется на промышленных предприятиях, где согласно ТБ к безопасности персонала предъявляются повышенные требования;
  • Этот же тип защиты чаще всего применяется в быту (в загородных домах, в частности), где возможностей для обустройства защитного контура имеется предостаточно (смотрите фото ниже).

Защитное заземление в частном доме

Следует добавить, что защитное заземление и зануление отличаются ещё одним важным фактором. Дело в том, что в первом случае защита распространяется только на участок электрической цепи, на котором в аварийном режиме (при пробое изоляции) за счёт стекания тока в землю понизилось рабочее напряжение. При этом вся остальная часть снабжающей электричеством системы продолжает функционировать.

В отличие от действия заземляющего эффекта, при занулении данный участок линии электропитания отключается полностью.

Так что пытаться ответить на вопрос, в чём состоит их различие, будет не совсем корректно. Гораздо правильнее говорить о том, что заземление и зануление электроустановок должны использоваться совместно. Такое комбинированное их применение обеспечит более эффективную защиту от поражения током.

Подводя итог их сравнению, отметим, что принцип зануления состоит в превращении аварийной ситуации в однофазное замыкание, приводящее к срабатыванию станционной защитной автоматики. Заземление же, с одной стороны, представляет собой снижение потенциала опасной точки (уменьшение сопротивления заземлителя), а с другой – их выравнивание.

Оно в данном случае заключается в поднятии потенциала опоры со стоящим на ней человеком до уровня напряжения на заземлённом корпусе.

Дополнительные элементы

Как в случае с заземлением, так и при занулении для реализации защитных функций должны применяться дополнительные проводники (медные провода), обеспечивающие надёжное соединение с ЗУ или с нулёвым контактом, соответственно.

Для чего нужно заземление

В первом случае этот проводник протягивается от защищаемой точки до контакта заземлителя и выполняется в виде медной оплётки.

В ситуации с занулением такой же медный проводник прокладывается по скрытым местам помещений и других строений до распределительного шкафа, где его конец фиксируется на главной заземляющей шине (ГЗШ).

Сюда же заводится нулевой рабочий проводник, входящий в состав подводящего электроэнергию силового кабеля.

Важно

Важно! Согласно требованиям организации зануления (смотрите ПУЭ), использование для крепления этих двух проводников одного болта или клеммного контакта недопустимо, что объясняется различными режимами их работы.

В завершении сравнения двух методов защиты объектов от поражения электрическим током необходимо отметить следующее. Оба эти способа (как зануление, так и заземление), по сути, выполняют одну и ту же функцию, состоящую в снижении опасного потенциала до приемлемого уровня. Занули вы какую-то точку оборудования или защити её с помощью ЗУ, эффект будет примерно один и тот же.

Видео

Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/raznitsa-zanulenie-zazemlenie.html

Что такое зануление?

Сегодня нашу жизнь трудно представить без ежедневной эксплуатации всевозможных электрических приборов. Однако, практическое использование тока небезопасно без защитных систем. Возможны случаи, когда защитные устройства (пробки, автоматы и др.

) могут не сработать, в результате чего происходит повреждение внутренней изоляции и возникает повышенное напряжение на металлическом корпусе оборудования.

Для защиты человека от возможного поражения электрическим током в процессе эксплуатации электроприборов и бытовой техники, разработаны всевозможные защитные мероприятия, к числу которых относится и зануление.

Данная статья написана с целью объяснить читателю, в чем заключается особенность зануления, как способа защиты электросетей, в каких случаях применятся и чем отличается от защитного заземления.

Зануление используют для обеспечения электробезопасности систем с PEN, PE или N проводниками. К ним относят сети с глухозаземленной нейтралью: TN-C, TN-S и TN-C-S. Основное различие в организации зануления для указанных систем состоит в схеме соединения нулевых защитных и рабочих проводников.

Система зануления TN-C

Система зануления TN-C на сегодняшний день относится к устаревшей, так как преобладает в зданиях старого жилого фонда. Для нее характерно наличие совмещенного по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводника PEN.

Используется для электроснабжения в трехфазных сетях. Запрещена для групповых и распределительных однофазных сетей.

Данная система достаточно проста в организации, однако не обеспечивает достаточного уровня электробезопасности, что делает невозможным ее применение при строительстве новых зданий.

Система зануления TN-C-S

Представляет собой улучшенный вариант системы зануления TN-C для обеспечения электробезопасности в однофазных сетях. В точке разветвления трёхфазной линии на однофазные совмещенный PEN-проводник разделяют на PE- и N-проводники, подводя их к однофазным потребителям. Данная система зануления, при относительно небольшом удорожании, отличается более высоким уровнем безопасности.

Система зануления TN-S

Считается наиболее совершенной и безопасной схемой зануления. Принцип действия основан на разделении по всей длине нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. К нулевому защитному проводнику PE присоединяют все металлические элементы электроустановки. Во избежание повторного заземления устраивают трансформаторную подстанцию, имеющую основное заземление.

Электробезопасность при занулении

Источник: https://zandz.com/ru/biblioteka/chto_takoe_zanulenie.html

Защитное зануление: описание технологии и отличия от заземления

Защитное зануление — система, в которой токопроводящие части оборудования, не находящиеся в норме под напряжением, соединены с нейтралью. В защитных целях преднамеренно создается соединение между открытыми проводящими элементами глухозаземленной нейтрали (в сетях трехфазного тока).

В сетях однофазного тока создают контакт с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а в случае с постоянным током — с глухозаземленной точкой источника тока. Хотя зануление характеризуется серьезными недостатками, система по-прежнему широко применяется во многих сферах для защиты от тока.

к содержанию ↑

Разница между занулением и заземлением

Между занулением и заземлением имеются отличия:

  1. В случае заземления лишний ток и появившееся на корпусе напряжение перенаправляются в грунт. Принцип действия зануления основан на обнулении на щитке.
  2. Заземление более эффективно с точки зрения защиты человека от удара током.
  3. Заземление основано на быстром и значительном уменьшении напряжения. Тем не менее, какое-то (уже неопасное) напряжение остается.
  4. Зануление заключается в создании соединения между металлическими деталями, в которых отсутствует напряжение. Принцип зануления основан на умышленном создании короткого замыкания при пробое изоляции или попадании тока на нетоковедущие части электроустановок. Как только происходит замыкание, в дело вступает автоматический выключатель, перегорают предохранители или срабатывают иные средства защиты.
  5. Заземление чаще всего используют на линиях с изолированной нейтралью в системах типа IT и TT в трехфазных сетях, где напряжение не превышает тысячи вольт. Заземление применяют при напряжении более тысячи вольт с нейтралью в любом режиме. Зануление используют в глухозаземленных нейтралях.
  6. При занулении все элементы электроприборов, не находящиеся в стандартном режиме под напряжением, соединяются с нулем. Если фаза случайно коснется зануленных элементов, резко увеличивается ток и отключается электрооборудование.
  7. Заземление не зависит от фаз электроприборов. Для организации зануления требуется соблюдение жестких условий подключения.
  8. В современных домах зануление применяется редко. Однако этот способ защиты все еще встречается в многоэтажных домах, где по каким-либо причинам нет возможности организовать надежное заземление. На предприятиях, где имеются повышенные нормативы по электробезопасности, основной способ защиты — зануление.

Обратите внимание! Для правильного определения нулевых точек и выбора способа защиты понадобится помощь квалифицированного электрика. Сделать заземление, собрать элементы контура и установить его в грунт можно и своими руками.

к содержанию ↑

Схема работы

Как было сказано выше, зануление основано на провоцировании короткого замыкания после попадания фазы на металлический корпус электроустановки, соединенной с нулем. Так как сила тока возрастает, подключается защитный механизм, отключающий электропитание.

По нормативам Правил установки электроустановок в случае нарушения целостности линии она должна отключаться автоматически. Регламентируется время на отключение — 0,4 секунды (для сетей 380/220В). Для отключения используются специальные проводники. Например, в случае однофазной проводки задействуется третья жила кабеля.

Для правильного зануления важно, чтобы петля фазы-нуля характеризовалась невысоким сопротивлением. Так обеспечивается срабатывание защиты за нужный промежуток времени.

Читайте также:  Как выбрать электрический обогреватель

Организация зануления требует высокой квалификации, поэтому такие работы должны выполнять только квалифицированные электрики.

На схеме ниже показан принцип работы системы:

к содержанию ↑

Область применения

Защитное зануление используют в электроустановках с четырехпроводными электросетями и напряжением до 1 кВт в следующих случаях:

  • в электроустановках с глухозаземленной нейтралью в сетях TN-C-S, TN-C, TN-S с проводниками типов N, PE, PEN;
  • в сетях с постоянным током и заземленной средней точкой источника;
  • в сетях с переменным током и тремя фазами с заземленным нулем (220/127, 660/380, 380/220).

Сети 380/220 допускаются в любых сооружениях, где зануление электроустановок обязательно. Для жилых помещений с сухими полами зануление обустраивать не нужно.

Электрооборудование 220/127 используются в специализированных помещениях, где отмечается повышенный риск поражения током. Такая защита необходима в условиях улицы, где занулению подлежат металлические конструкции, к которым прикасаются работники.

к содержанию ↑

Проверка эффективности зануления

Чтобы проверить, насколько действенно зануление, нужно сделать замер сопротивления петли фаза-ноль в наиболее отдаленной от источника электропитания точке. Это даст возможность проверить защищенность в случае воздействия тока на корпус.

Сопротивление измеряется с использованием специализированной аппаратуры. Измерительные приборы оснащены двумя щупами. Один щуп направляют на фазу, второй — на зануленную электроустановку.

По результатам измерений устанавливают уровень сопротивления на петле фазы и нуля. С полученным результатом рассчитывают ток однофазного замыкания, применяя закон Ома. Расчетное значение тока однофазного замыкания должно быть равно или превышать ток срабатывания защитного оборудования.

Предположим, что для предохранения электроцепи от перегрузок и коротких замыканий подключен автомат-выключатель. Ток срабатывания составляет 100 Ампер. По результатам измерений сопротивление петли фазы и нуля равно 2 Ом, а фазовое напряжение в сети — 220 Вольт. Делаем расчет тока однофазного замыкания на основе закона Ома:

I = U/R = 220 Вольт/2 Ом = 110 Ампер.

Совет

Поскольку расчетный ток короткого замыкания превышает ток мгновенного срабатывания автомата-выключателя, делаем вывод об эффективности защитного зануления. В противном случае понадобилась бы замена автомата-выключателя на прибор с меньшим током срабатывания. Другой вариант решения проблемы — сокращение сопротивления петли фаза-ноль.

Нередко при проведении расчетов ток срабатывания автомата умножают на коэффициент надежности (Кн) или коэффициент запаса. Причина в том, что отсечка не всегда равна указанному показателю, то есть возможна определенная погрешность.

Поэтому использование коэффициента позволяет получить более надежный результат. Для старого оборудования Кн составляет от 1,25 до 1,4. Для новой техники применяется коэффициент 1,1, так как такие автоматы работают с большей точностью.

к содержанию ↑

Опасность зануления в квартире

Скачки напряжения опасны как для людей, так и для бытовой техники в квартирах. В многоквартирных домах одной из квартир достанется низкое напряжение, а другой — высокое. Если в розетке квартиры случится обрыв нулевого проводника, при следующем включении электроустановки (например, бойлера) человека ударит током.

Особенно зануление опасно в двухпроводной системе. К примеру, при проведении электромонтажных работ электрик может заменить нулевой проводник на фазный. В электрощитах эти жилы далеко не всегда обозначены определенным цветом. Если замена произойдет, электрическое оборудование окажется под напряжением.

По нормативам Правил установки электроустановок на бытовом уровне зануление не разрешается для использования в бытовых целях именно по причине его небезопасности.

Зануление эффективно только для защиты больших объектов производственного назначения. Однако, несмотря на запрет, некоторые люди решаются на установку зануления в собственном жилье.

Происходит это либо по причине отсутствия иных методов решения проблемы, либо из-за недостаточности знаний по данному предмету.

Зануление в квартире технически осуществимо, но эффективность такой защиты непредсказуема, как и возможные негативные последствия. Далее рассмотрим ряд ситуаций, которые возникают при наличии зануления квартире.

к содержанию ↑

Зануление в розетках

В некоторых случаях защиту электроприборов предлагают выполнить путем перемычки клеммы розеточного рабочего нуля на защитный контакт. Такие действия противоречат пункту 1.7.132 ПУЭ, поскольку предполагают задействование нулевого провода двухпроводной электросети в качестве как рабочего, так и защитного нуля одновременно.

На вводе в жилое помещение чаще всего расположено устройство, предназначенное для коммутации фазы и нуля (двухполюсный прибор или так называемый пакетник). Коммутация нуля, используемого как защитный проводник, не допускается. Иными словами, запрещено использовать в качестве защиты проводник, электроцепь которого включает коммутационный аппарат.

Опасность защиты с применением перемычки в розетке состоит в том, что корпуса электроустановок в случае повреждения нуля (независимо от участка) попадают под фазное напряжение. Если нулевой проводник обрывается, электроприемник перестает функционировать. В этом случае провод кажется обесточенным, что провоцирует на необдуманные действия со всеми вытекающими последствиями.

Обратите внимание! При обрыве нуля источником опасности становится любая техника в квартире или в частном доме.

к содержанию ↑

Перепутаны местами фаза и ноль

При проведении электромонтажных работ в двухпроводном стояке своими руками существует немалая вероятность путаницы между нулем и фазой.

В домах с двухпроводной системой жилы кабелей лишены отличительных признаков. При работе с проводами в этажном щитке электрик может попросту ошибиться, перепутав фазу и ноль местами. В результате корпуса электроустановок попадут под фазное напряжение.

к содержанию ↑

Отгорание нуля

Обрыв нуля (отгорание нуля) часто случается в зданиях с плохой проводкой. Чаще всего проводка в таких домах проектировалась, исходя из 2 киловатт на единицу жилья. На сегодняшний день электропроводка в домах старого типа не только износилась физически, но и не способна удовлетворить возросшее количество бытовой техники.

При обрыве нуля дисбаланс возникает на трансформаторной подстанции, от которой питается многоквартирное здание. Перекос возможен в общем электрическом щите здания или в этажном щитке дома. Следствием этого станет беспорядочное понижение напряжения в одних квартирах и повышение — в других.

Низкое напряжение губительно для некоторых видов электробытовой техники, в том числе кондиционеров, холодильников, вытяжек и прочих аппаратов, оснащенных электрическими двигателями. Высокое напряжение представляет опасность для всех видов электроустановок.

к содержанию ↑

Альтернатива занулению

В подсистеме TN-S зануление защитного проводника PE осуществляется лишь на одном участке — на контуре заземления трансформаторной подстанции или электрогенератора. В этой точке разделяется PEN-проводник, и далее защита и рабочий ноль нигде не встречаются.

В такой схеме энергоснабжения заземление и зануление органично взаимодействуют, создавая условия для высокой электробезопасности. Однако в системах, где нейтраль изолирована (IT, TT), зануление не используется. Электрическое оборудование, работающее в рамках системы TT и IT, заземляется за счет собственных контуров.

Так как система IT предполагает подачу питания только специфическим потребителям, рассматривать такой способ организации защиты в жилых домах не имеет смысла. Единственная альтернатива неправильному, а потому опасному занулению шины PE — система TT.

Особенно актуальна такая система, потому что переход на технически прогрессивные системы TN-S, TN-C-S технически и финансово затруднен для домов, чей возраст превышает 20 – 25 лет.

Обратите внимание

Электрическая сеть, построенная по стандарту TT, призвана обеспечивать качественную защиту от попадания под напряжение нетоковедущих частей. Все работы по организации зануления должны осуществляться в соответствии с нормами, указанными в пункте 1.7.39 Правил установки электроустановок.

Защитное зануление: описание технологии и отличия от заземления

Источник: https://220.guru/electroprovodka/zazemlenie-molniezashhita/zashhitnoe-zanulenie.html

Зануление и заземление: в чем разница, плюсы и минусы

В предназначении и монтаже этих способов защиты от поражения электрическим током путаются даже профессиональные электрики. Речь идет не о всех, но прецеденты есть. А ведь элементарное понятие терминов иногда спасает десятки жизней. Даже если говорить не о поражении током, а о сдаче в эксплуатацию нового частного дома.

Если выполнить защиту неправильно, контролирующая организация не разрешит подачу напряжения на вводной щит. И правильно сделает, никому не хочется брать на себя ответственность за жизни людей.

Сегодня разберемся, что означают термины заземление и зануление, в чем разница между ними, и когда возможно использование того или иного способа защиты.

Правильно выполненное заземление – залог долговечности бытовых приборов и безопасности человека.

Требования электробезопасности: выдержки из ГОСТ

В соответствии с ГОСТ 12.1.009–76:

  • защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут  оказаться под напряжением;
  • зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

В ГОСТ Р 50571.2– 94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» приводится классификация систем заземления электрических сетей: IT, TT, TN–С, TN–C–S, TN–S.

Однако иногда возможности заземлить устройства, нет. Тогда делается защитное зануление

Согласно ПУЭ заземление выполняется (при наличии контура или возможности его монтажа) в обязательном порядке.

Заземленными должны быт все металлические корпуса электроприборов, которые гипотетически могут попасть под напряжение.

Если возможность заземления отсутствует, производится защитное зануление с обязательной установкой устройств защитного отключения (УЗО) и автоматических выключателей в вводном электрическом щите.

Конечно, язык, которым написаны ПУЭ и ГОСТ бывает сложен для человека без электротехнического образования, а значит стоит разобрать подробно, что такое заземление и зануление на обычном языке, понятном простому обывателю.

Все металлические шкафы и корпуса приборов должны быть заземлены или занулены

Что такое заземление: как устроено, принцип работы и преимущества такой защиты

Принцип работы заземления в том, чтобы не допустить прохождения электрического тока через тело человека, если в силу каких-либо обстоятельств корпус электроприбора окажется под напряжением. Такое может случиться при повреждении изоляции жил кабеля. Рассмотрим пример.

Жила с поврежденной изоляцией соприкасается с металлическим корпусом микроволновой печи. Хозяйка, готовя пищу на кухне, прикасается к электроприбору, который не заземлен. Это приводит к тому, что ток устремляется к земле, используя человеческое тело, как проводник.

Итог может быть самым плачевным, вплоть до летального исхода.

Неисправная электропроводка приводит к возникновению напряжения на корпусе бытовых приборов

Теперь разберем для чего нужно заземление, как оно работает. Тот же пример, но уже с использованием защиты. Требования к заземлению применяются самые жесткие.

Важно

При замерах сопротивление контура должно практически отсутствовать, что позволяет току беспрепятственно уходить в землю по шине. Законы физики не дают напряжению протекать через человеческое тело, которое имеет свое сопротивление. У одних оно больше, у других меньше, но наличие его не оспаривается.

Получается, что ток утекает по пути наименьшего сопротивления, через заземлитель. Если при этом в схему включено УЗО, оно определит утечку и отключит подачу электроэнергии на прибор.

Устройство защитного отключения (УЗО) срабатывает при малейшей утечке тока

Что такое зануление электроприборов: возможности применения

Защитное зануление электроприборов используется, если смонтировать заземление невозможно. Такая ситуация может возникнуть в случае, если многоквартирный дом построен в советские времена. Своего контура у таких домов нет, а самостоятельно его устроить не получится.

Защитное зануление – это система, выполняющая отличную от заземления работу. Если второе призвано увести напряжение в землю, исключая возможность поражения электрическим током, то первое выполняется с целью создания (при пробое изоляции и попадания напряжения на корпус) короткого замыкания. В этом случае срабатывает автоматика и электричество отключается.

Источником опасности может стать любой незаземленный электроприбор

Важная информация! В многоквартирных домах современной постройки и частных секторах в наши дни монтаж зануления запрещен. Это продиктовано целями безопасности проживающих. Автоматика может подвести, что приведет к непоправимым последствиям.

Защитное зануление требует правильного монтажа. Не стоит думать, что достаточно бросить перемычку с нулевого контакта внутри розетки на заземляющий. Это категорически запрещено.

Рассмотрим ситуацию, когда уже «подгоревший» ноль подвергается нагрузке короткого замыкания, а автомат еще не успевает сработать. Ноль отгорает, исключив замыкание, но прибор остается под напряжением.

Человек, надеясь на отсутствие электричества (света ведь нет, ноль отгорел) на ощупь продвигается к выходу и облокачивается на корпус бытового прибора, находящегося под напряжением. Исход ясен, не так ли?

Правильно  выполненное заземление вкупе с защитной автоматикой – залог спокойствия проживающих в доме или квартире

Зануление и  заземление: в чем разница

Разница этих систем в методе осуществления защиты. При устройстве защитного заземления роль отсекателя напряжения при возникновении аварийной ситуации берет на себя УЗО, а в случае монтажа зануления УЗО становится бессильно, сработать может только автомат.

Почему так происходит? Устройство защитного отключения реагирует только на токовые утечки, совершенно игнорируя любые перегрузки, включая короткое замыкание.

В случае монтажа зануления и включения в схему УЗО без автомата, при коротком замыкании УЗО не срабатывает, а попросту сгорает, не отключив напряжение с линии.

Вот  к чему может  привести неправильный  монтаж защитного зануления

Чем отличается заземление от зануления: обобщение

Заземление отличается от зануления способом защиты и монтажом. Такие системы противоречат друг другу, а значит монтаж схемы с включением обоих вариантов, неприемлем. Зануление устраивается только в многоквартирных домах, не оборудованных собственным контуром. В иных случаях такой монтаж запрещен. О способах его устройства сейчас поговорим подробнее.

Что такое зануление и как его правильно устроить

Схема монтажа выглядит следующим образом. Пришедшая к вводному автомату нейтраль раздваивается, каждая из жил идет на отдельную шину. Одна из шин становится нулевой, а вторая заземляющей.

Читайте также:  Виды ионизаторов

От шины нейтрали жилы идут через автоматику и дальше на все нулевые контакты потребителей квартиры. Заземляющая соединяется с корпусом вводного щита, провод желто-зеленого цвета от нее идет на соответствующие контакты розеток и осветительные приборы, которые этого требуют.

Соприкосновение заземляющего провода  с нулевым после защитной автоматики запрещено.

Вывод заземления из-под земли. Ниже, на определенном расстоянии находится контур

Важная информация! Неправильный монтаж защитного зануления приводит к отгоранию жил кабелей, пожару. Так же возможно поражение электрическим током вплоть до летального исхода.

Лучший вариант защиты это заземляющее устройство?

Единственно правильный ответ на этот вопрос – да. Это действительно так. Контур заземления, смонтированный по всем правилам, защитит человека намного лучше предыдущего варианта.

Улучшить защиту можно при помощи дополнительных устройств – автоматических выключателей, УЗО или дифавтоматов.

Ведь что такое защитное заземление? По своей сути это система отвода электрического тока в случае аварии туда, где он не может навредить человеку.

Так должен выглядеть готовый контур заземления частного дома

Касаемо заземляющего устройства можно сказать, что оно может быть различным – контур заземления по периметру здания, «треугольник» во дворе или естественный заземлитель. Все правила и способы его монтажа мы обязательно рассмотрим в одной из ближайших тем. Но для общей информации имеет смысл понять определение, что является естественным заземлителем.

Полезно знать! В качестве естественного заземлителя можно использовать любые металлические конструкции, находящиеся под землей, за исключением трубопроводов ГСМ, канализации и предметов, покрытых антикоррозийными составами. Водопроводные трубы для этой цели могут использоваться.

В таких домах заземление не предусмотрено – придется довольствоваться занулением

Преимущества и недостатки квартирного зануления

О недостатках такой защиты говорилось сегодня много. Попробуем обобщить информацию. При таком способе нельзя быть уверенным на 100% в своей защите. Особенно, если монтаж выполнен неправильно. Еще одним минусом является то, что при слабом контакте или поврежденном кабеле, автомат просто не успеет сработать. В результате провод отгорит, что потребует ремонта.

Положительным в такой защите является возможность ее монтажа в многоквартирном доме старой постройки, где контур заземления отсутствует. Хоть и плохая, но все же защита. Сразу вспоминается поговорка, «с паршивой овцы хоть шерсти клок» или «на безрыбье и рак – рыба». Предлагаем  посмотреть несколько фото примеров щитов с выполненным в них занулением.

Заключение

Несмотря на то, что монтаж защитного зануления в жилых помещениях не рекомендуется, бывают ситуации, когда без него не обойтись. Тогда уже не до выбора, и человек применяет те средства защиты, которые ему доступны.

Главное – это развести схему электропроводки квартиры и сделать правильно все расключения в вводном распределительном щите. Помните, что от этого зависит сохранность имущества, здоровье, а иногда и жизнь.

Ведь напряжение в домашней сети опасно – оно может нанести серьезный ущерб организму.

Совет

Очень надеемся, что изложенная сегодня информация была полезна читателям. Если возникли вопросы, мы всегда рады на них ответить. Задать их можно в обсуждении ниже. Там же можно и поделиться своим опытом или оставить комментарий к статье.

А напоследок интересный и познавательный ролик по теме нашего сегодняшнего разговора:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Источник: https://homius.ru/zazemlenie-i-zanulenie-v-chem-raznitsa.html

Защитное зануление. Работа и устройство. Применение и особенности

Во всем мире используется защита, основанная на соединении нетоковедущих проводящих частей оборудования с землей и заземленной нейтралью источника.

В России эта система называется защитное зануление.

Защитное действие этой системы основано на принципе достижения нулевого напряжения на корпусе прибора, за счет многократного заземления и соединения нетоковедущих частей с нейтралью источника.

Несмотря на ряд недостатков, зануление продолжает служить основным электрозащитным средством во всем мире. Открытые части установки соединяют отдельным нулевым защитным проводником.

Зануление – соединение металлических частей электрооборудования с нулевым защитным проводом. Зануление служит мерой защиты от случайного попадания под напряжение.

Защитное зануление рассчитано на случай короткого замыкания. Распределение нагрузки на предприятии осуществляется равномерно, нулевой провод исполняет функции защиты. Ноль соединяется с корпусом электродвигателя. Когда происходит короткое замыкание, то возникает напряжение на корпусе электродвигателя.

При этом происходит срабатывание автоматического выключателя. При применении заземляющей шины промышленные электроустановки соединяются.

Принцип действия

Замыкание случается при касании подключенного к напряжению фазного провода на корпус прибора, который соединен с нулем. Возникает большая сила тока, срабатывают аппараты защиты, отключающие питание неисправного прибора.

Время срабатывания защиты и отключения неисправной линии по правилам не должно быть более 0,4 секунды. Для зануления можно применить третью неиспользуемую жилу в кабеле для 1-фазной сети питания.

Обратите внимание

Фаза и ноль должны быть с небольшой величиной сопротивления. Только тогда аппарат защиты отключит напряжение в установленное время. Чтобы было хорошее зануление необходимо обеспечить качественные контакты соединений.

Защитное зануление дает возможность создать быстрое выключение от сети неисправного питания. Вероятность удара током человека практически исчезает. Зануление считается одним из видов заземления.

Порядок зануления

Зануление для защиты в доме начинается с нейтрали, соединенной с заземленной нейтралью трансформатора.

Нейтраль с 3-фазной линией приходит в здание дома в шкаф ввода. Далее, она разветвляется по щиткам на разных этажах. От нее используется рабочий ноль, образующий 1-фазное напряжение. Ноль имеет название рабочего, так как он применяется для работы.

Зануление для защиты создается отдельным нулем в щитке. Ноль соединен с заземленной нейтралью. Нужно знать, что в схеме соединения ноля с нейтралью не должно быть аппаратов коммутации (рубильников, автоматов).

Как известно в цепях трехфазного переменного напряжения обмотка трансформатора может соединяться в треугольник и в звезду. Рассмотрим звезду. Звезда имеет нулевую точку, или нейтраль. Это та точка, в которой сумма всех трех напряжений сети будет равна нулю.

При такой схеме трансформатора могут быть две возможные схемы. Схема с изолированной нейтралью показана на нашем рисунке. Такая схема обычно используется при работе трехфазных систем, а также однофазных систем, но используется именно изолированная нейтраль.

Также есть еще глухозаземленная нейтраль.

Нейтраль трансформатора соединяется с землей. Эта схема может быть использована не только для работы в трехфазной или однофазной системе, но также для защитного зануления.

Схема состоит из переменного источника напряжения 220 В, его датчика напряжения, нагрузки, сопротивления, которое в нормальном состоянии отключено. Но когда возникает пробой изоляции при выполнении неправильного монтажа, на корпусе появляется напряжение. Измерим напряжение на нагрузке относительно земли. Рассмотрим схему на базе однофазного источника напряжения.

Мы заземляем нулевую точку. Делаем имитацию пробоя изоляции на корпус. На корпусе установилось напряжение, которое будет равно напряжению источника.

Важно

При таком состоянии если прикоснуться к корпусу, то человека ударит током. Как избежать этой ситуации? Все очень просто.

Используют схему защитного зануления, а именно, корпус соединяют с глухозаземленной нейтралью трансформатора. Напряжение на корпусе становится равным нулю.

Почему опасно защитное зануление в квартире

Его используют для защиты людей и животных от поражения электрическим током, а также для срабатывания защитной аппаратуры в случае возникновения утечки тока на землю. Возникает вопрос: если мы используем глухозаземленную нейтраль, то можно соединить точку защитного заземления с нейтралью?

Этого делать нельзя. По правилам это запрещено.

Если при выполнении монтажных работ будут перепутаны местами фаза и ноль, а мы поставим перемычку для соединения заземления с нейтралью, получим следующую неприятную ситуацию.

При подключении устройства к сети, корпус оказывается под напряжением относительно земли. Как гласит ПУЭ использование нулевого рабочего проводника в качестве защитного зануления категорически запрещено.

Для защитного зануления отводится специальная шина, которая будет соединена с заземляющим устройством или с глухозаземленной нейтралью. Все заземляющие провода подключаются к этой шине параллельно. Поэтому, не нужно ставить перемычки. А перед тем, как реализовывать защитное заземление или зануление нужно ознакомиться с правилами.

Зануление в розетке

Некоторые специалисты делают заземление приборов перемычкой клеммы ноля в розетке на контакт защиты. Такой способ запрещен.

На входе в квартиру устанавливают аппарат, служащий для подключения питания сети. Это может быть пакетный выключатель или автомат.

Опасность самодельного заземления с помощью перемычки в том, что корпус устройства, подключенного к этой розетке, в случае повреждения изоляции нуля станет доступным напряжению фазы.

Совет

А если оборвется провод нуля, то работа прибора прекратится. Возникнет ложная видимость провода, как обесточенного. Это опасно для жизни.

Такая розетка сделает много неприятностей, если в нее запитать стиральную машину. Если отгорит ноль, то стиральная машина может убить человека в случае прикосновения к ней.

Если человек принимает душ из электрического водонагревателя, а в это время нулевой провод в розетке отсоединится, то человека ударит током. Такое зануление очень опасно выполнять в квартире.

Применение зануления

Применяется в электроустановках до 1 кВ в:

  • Сетях постоянного тока со средней точкой заземления.
  • 1-фазных сетях с заземленным выводом.
  • 3-фазных сетях с заземленным нулем.

Защитное зануление служит для защиты от удара током. Если внутри электроприбора повредилась изоляция и корпус прибора оказался под током, то отреагирует защита и отключит сеть питания.

Образование тока КЗ возникает, если произошло замыкание нулевого и фазного провода на зануленный корпус. Для скорейшего отключения устройства применяют автоматы, предохранители, магнитные пускатели с защитой от перегрева, контакторы с реле.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/jelektrobezopasnost/zashchitnoe-zanulenie/

Что такое защитное зануление — схема и принцип работы

Зануление представляет собой специальное подключение открытых металлических частей электрооборудования (электроустановок) к нейтрали. Это относится к металлическим не токоведущим частям оборудования, которые в нормальном (рабочем) режиме не находятся (и не должны находиться) под напряжением. Нейтраль, с которой происходит соединение, должна быть глухо заземлена.

В трёхфазных электрических сетях – это нейтраль генератора или силового трансформатора, в однофазной сети – это глухозаземлённый вывод источника питания.

Нулевым защитным проводником (не путать с нулевым рабочим проводником) является такой проводник, который соединяет металлические занулённые части электрооборудования с глухозаземлённой нейтралью, идущей от генератора или питающего силового трансформатора.

Цель защитного зануления – обеспечить электрическую безопасность в случае короткого замыкания на металлический корпус электрооборудования или электроустановки.

Принцип зануления

Защитное зануление работает следующим образом.

Если при поданном электрическом питании происходит попадание фазы (случайное попадание или пробой изоляции фазного проводника) на металлический корпус с занулением, то возникает короткое замыкание, резко увеличивается значение электрического тока и срабатывает аппарат защиты (автоматический выключатель) или перегорает плавкая вставка защитного предохранителя, тем самым обесточивая электрооборудование или электроустановку.

Сопротивление защитного нулевого проводника должно быть очень низким. Это необходимо для того, чтобы обеспечить уровень тока короткого замыкания, достаточный для действия защиты. Т.е. значение тока к.з. должно быть достаточным для того, чтобы сработал защитный аппарат.

Если электрооборудование просто заземлить, то, например, в случае пробоя фазы на корпус ток короткого замыкания может быть недостаточным для того, чтобы сработал автоматический выключатель или перегорела плавкая вставка предохранителя.

Ввиду того, что нейтраль заземлена на генераторе или трансформаторе, благодаря защитному занулению обеспечивается достаточно малое напряжение прикосновения на корпусе. Т.е. защитное зануление можно считать своего рода разновидностью заземления.

Видео — Зануление и заземление — в чем разница?

Схемы защитного зануления

Существует несколько схем, по которым выполняется защитное зануление.

Система TN-C

Достаточно простая система, по которой выполняется защитное зануление. В ней нулевой проводник N и защитный проводник PE по всей длине объединены в один общий проводник PEN. Для реализации защитного зануления по системе TN-C необходимо соблюдать очень высокие требования к системе уравнивания потенциалов, а также к размеру поперечного сечения совмещённого PEN-проводника.

Зануление по системе TN-C применяется в трёхфазных электрических сетях, а в однофазных сетях такое зануление категорически запрещено.

Система TN-C-S

Данная система представляет собой соединённые N и PE проводники в части сети, начиная от электрического источника питания. По данной системе допускается зануление электрооборудования в однофазных сетях.

Область применения защитного зануления

Защитное зануление применяется в однофазных и трёхфазных сетях переменного тока до 1кВ. Сеть должна быть с глухозаземлённой нейтралью.

Проверка эффективности защитного зануления

Обратите внимание

Суть защитного зануления заключается в том, чтобы в случае короткого замыкания фазы на корпус электрооборудования произошло автоматическое отключение повреждённого участка цепи.

Для того чтобы проверить на сколько эффективно выполнено защитное зануление, необходимо измерить сопротивление петли фаза-ноль в самой удалённой от источника питания точке.

Это позволит определить, сработает ли аппарат защиты в случае однофазного к.з. на корпус.

Сопротивление петли фаза-ноль измеряется при помощи специальных измерительных приборов. Приборы для измерения петли фаза-ноль имеют два щупа. При измерении один щуп подключается к действующей фазе, а второй – к занулённой части электрооборудования.

В результате замера выясняется значение сопротивления петли фаза-ноль. Зная величину измеренного сопротивления и значение питающего напряжения, по формуле закона Ома для участка цепи можно рассчитать ток однофазного короткого замыкания, расчётное значение которого должно быть больше (или равно) тока срабатывания защитного устройства.

Допустим, для защиты цепи от токовых перегрузок и от коротких замыканий установлен автоматический выключатель, ток мгновенного срабатывания которого равен 100А. Измеренное значение сопротивления петли фаза-ноль равно 2 Ом, фазное напряжение в сети равно стандартному  значению 220В.

Рассчитываем значение тока однофазного короткого замыкания. По закону Ома I = U/R = 220В/2Ом = 110А.

Читайте также:  Светодиодное освещение

Т.к. расчётный ток к.з. больше чем ток мгновенного срабатывания (отсечки) автоматического выключателя, то защитное зануление будет эффективным. Если бы расчетный ток к.з.

получился меньше тока мгновенного срабатывания автомата, то для эффективности защитного зануления пришлось бы или менять автоматический выключатель на устройство с меньшим током срабатывания, или искать решение по уменьшению сопротивления петли фаза-ноль.

Важно

Очень часто в расчётах ток срабатывания автоматического выключателя умножается на так называемый коэффициент надёжности Кн или коэффициент запаса. Дело в том, что отсечка автомата не всегда соответствует указанному значению, т.е.

может быть некоторая погрешность, для этого и вводится в расчёты указанный коэффициент. Для старых автоматов Кн может равняться, например, 1,25 или 1,4. Для новых современных автоматов он может быть равен 1,1.

Это связано с тем, что новые аппараты защиты работают более точно.

Источник: http://aquagroup.ru/articles/chto-takoe-zashchitnoe-zanulenie-shema-i-princip-raboty.html

ЗАНУЛЕНИЕ

§ 13.8. Зануление

Занулением
называется
преднамеренное электрическое соеди­нение
с нулевым защитным проводником
металлических нетоковедущих частей,
которые могут оказаться под напряжением.

Нуле­вым
защитным проводником
называется
проводник, соединяющий зануленные части
с глухозаземленной нейтральной точкой
обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Зануление применяется в се­тях
напряжением до 1000 В.

В сети
с глухозаземленной нейтралью напряжением
до 1000 В защитное заземление неэффективно,
так как ток глухого замыка­ния на
землю зависит от сопротивления заземления.

Уменьшить
напряжение корпуса, находящегося в
контакте с токоведущими частями,
устройством заземления в сети с
глухоза­земленной нейтралью, невозможно.

Можно обеспечить безопас­ность,
уменьшив длительность режима замыкания
на корпус.

Для этого прокладывается
нулевой провод, соединяющийся с
глухоза­земленной нейтралью источника
и повторными заземлениями, к ко­торому
и присоединяют металлические корпуса
электрооборудова­ния (рис. ).

Зануление
превращает замыкание на корпус в
однофазное короткое замыкание, в
результате чего срабатывает максимальная
токовая защита, которая селективно
отключает поврежденный уча­сток сети.
Кроме того, зануление снижает потенциалы
корпусов, появляющиеся в момент замыкания
на землю.

При
замыкании, например, фазы А
на
зануленный корпус ток короткого замыкания
проходит через следующие участки цепи:
обмотку трансформатора (генератора),
фазный провод и нулевой провод. Величина
тока определяется фазным напряжением
и пол­ным сопротивлением цепи
однофазного короткого замыкания:

(1)

при
этом сопротивления трансформатора ZT,
проводов Zф.при

имеют активную и индуктивную составляющие.

Рис.1.
Принципиальная схема зануления.

Если
принять ,
то
ток короткого замыкания

(2)

Например,
если сопротивление Zф+Zh=0,2
Ом (в сетях
напряже­нием 380/220 В обычно это
сопротивление значительно меньше), то
ток короткого замыкания


= 220/0,2 = 1100 А. Очевидно, что при таком токе
защита должна сработать.

При наличии
повторного заземления нулевого провода
напря­жение корпуса относительно
земли

(3)

где
Rп—
сопротивление повторного заземления
нулевого провода.

Ток
замыкания на землю определяется из схемы, приведен­ий
на рис.:

(4)

Совет

Здесь
— падение напряжения в нулевом проводе,
приложен­ное к последовательно
соединенным сопротивлениямRои
Rп.

Из закона Ома

или с
учетом

(5)

Решая совместно
уравнения, получаем при замыкании на
корпус напряжение корпуса относительно
земли:

(6)

Аналогично
определяем напряжение нейтрали
относительно земли:

(7)

Повторное
заземление нулевого провода снижает
напряжение на корпусе в момент короткого
замыкания, особенно при обрыве нулевого
провода. Если повторное заземление
отсутствует (Rп→∞),
выражения и принимают вид:

; .

При
наличии повтор­ного заземления второй множитель в выражении (6) меньше
единицы, в выражении (7) — больше нуля,
т. е. потенциал корпуса меньше, чем
величина Uк,
а потенциал нейтрали больше нуля. Если
принять Zф=Zни
Rп=Ro,
то потенциалы

,

при
U=220
В, Uо=Uз=55
В, что допустимо в течение 1 с.

Рис.
2. Распределение потен­циалов вдоль
нулевого провода:

I
— без повторного заземления; II
— с повторным заземлением; 1—5
корпусы

Без
повторного заземления нулевого провода
(Rп→∞)
в случае замыкания на корпус его потенциал при
U=220
В, Uз=110
В, а потенциал нейтрали равен нулю.

Таким
образом, повторное заземление при
замыкании на корпус уменьшает его
потенциал и тем самым повышает
безопасность. На рис. 2 показано
распределение потенциалов вдоль нулевого
провода между повторным заземлением
(а значит, и корпусом) и заземлением
нейтрали. Эти потенциалы существуют в
течение вре­мени срабатывания защиты.

В
случае обрыва нулевого провода при
замыкании на корпус короткого замыкания
не произойдет. При этом потенциалы
опреде­ляются из (6) и (7), причем Zн→∞:

; .

При
этих условиях все корпуса, соединенные
с нулевым прово­дом за местом обрыва,
оказываются под напряжением относительно
земли, равным Uз.
Те корпуса, которые занулены до места
об­рыва, находятся под напряжением,
равным Uо.

Обратите внимание

Такой режим прин­ципиально не отличается
от замыкания на заземленный корпус в
сети с глухозаземленной нейтралью.
Очевидно, этот режим опа­сен. Но при
отсутствии повторного заземления
нулевого провода опасность возрастает
еще больше, так как замыкание происходит
на корпус, не имеющий ни зануления, ни
заземления.

Корпуса электрооборудования,
соединенные с корпусом с поврежденной
изоляцией, оказываются под фазовым
напряжением относительно земли (рис.
3).

Рис. 3. Замыкание
на корпус при обрыве нулевого провода.

Потенциалы
зануленных корпусов при однофазном
коротком замыкании зави­сят от длины
участка ну­левого провода между
нейт­ралью источника и местом
присоединения корпуса к нулевому
проводу. При за­мыкании на один из
корпу­сов по участку нулевого про­вода
между этим корпусом и нейтралью
трансформатора проходит ток короткого
за­тыкания.

Падение напряже­ния на
этом участке опреде­ляется из закона
Ома: .
Поскольку
сопротивление нулево­го провода при
постоянном сечении пропорционально
его длине, падение напряжения также
пропорционально длине.

Поэтому при
отсутствии повторного заземления
потенциал корпуса, на который происходит
короткое замыкание, равен падению
напряжения в нулевом проводе [см.
выражение (5)].

Потенциалы
по длине нулевого провода пропорциональны
расстоянию от нулевой точки источника
(см. рис. 2, кривая I).

Корпусы 1,
2
и
3
также
находятся под напряжением относительно
земли, равным потенциалам нулевого
провода в точках присоеди­нения
каждого корпуса.

Потенциал корпуса 5
равен
потенциалу корпуса 4,
на
который произошло замыкание, так как
за местом короткого замыкания в нулевом
проводе тока нет, а значит, и па­дение
напряжения отсутствует.

Если
нулевой провод имеет повторное заземление
(см. рис. 2, кривая II),
то потенциал нейтрали не равен нулю; он
равен паде­нию напряжения на
сопротивлении заземления нейтрали.

Потен­циал корпуса поврежденного
потребителя равен падению напряже­ния
на повторном заземлении. Разность этих
потенциалов равна Uк.
Потенциалы в нулевом проводе распределяются
по прямоли­нейному закону.

Важно

Потенциал
корпуса 3
ниже
потенциала корпусов 5
и 4.
Корпус
2
находится
в данном случае под нулевым потенциа­лом.

Устройство
зануления и требования к нему.
Основное
назначе­ние зануления — обеспечить
срабатывание максимальной токовой
защиты при замыкании на корпус. Для
этого ток короткого замы­кания должен
значительно превышать уставку защиты
или номи­нальный ток плавких вставок.

Согласно
ПУЭ ток однофазного короткого замыкания
должен превышать не менее чем в три раза
номинальный ток плавкой вставки
ближайшего предохранителя или ток
срабатывания расцепителя автоматического
выключателя с обратно зависимой от тока
характеристикой.

При защите сети
автоматическими выключа­телями,
имеющими только электромагнитный
расцепитель (отсеч­ку), нулевой защитный
провод должен быть выбран таким обра­зом,
чтобы в цепи «фаза-нуль» обеспечивался
ток короткого за­мыкания, равный
величине тока уставки мгновенного
срабатыва­ния, умноженный на коэффициент,
учитывающий разброс (по завод­ским
данным), и на коэффициент запаса 1,1.

При
отсутствии за­водских данных для
автоматов с номинальным током до 1000 А
кратность тока короткого замыкания
относительно величины ус­тавки следует
принимать равной 1,4; для автоматов с
номиналь­ным током более 125 А она
составляет 1,25. Полная проводимость
нулевых защитных проводников во всех
случаях должна быть не менее 50% проводимости
фазного провода.

В случаях когда эти
требования не удовлетворяются, отключение
при замыканиях на корпус должно
обеспечиваться при помощи специальных
защит (например, устройством защитного
отключения).

Нулевой защитный
провод должен иметь надежные соедине­ния,
и должна обеспечиваться непрерывность
цепи от каждого кор­пуса до нейтрали
источника. Поэтому соединения нулевого
провода до защищаемого корпуса выполняются
сварными.

Нулевой защит­ный провод
соединяется со всеми заземленными
металлическими конструкциями, создающими
параллельные цепи короткого замы­кания:
металлическими конструкциями зданий,
подкрановыми пу­тями, стальными
трубами электропроводок, свинцовыми и
алюми­ниевыми оболочками кабелей,
металлическими трубопроводами,
проложенными открыто, исключая
трубопроводы для горючих и взрывоопасных
смесей. Эти проводники могут служить
единствен­ным нулевым проводом, если
по проводимости они удовлетворяют
приведенным выше требованиям.

Чтобы обеспечить
непрерывность цепи зануления, запрещается
установка в нулевой провод предохранителей
и выключателей. Это допускается только
в том случае, если выключатель вместе
с ну­левым проводом размыкает и все
фазные провода.

Зануление
однофазных потребителей, например
светильников, должно осуществляться
специальным защитным проводником (или
жилой кабеля), который не может одновременно
служить прово­дом для рабочего тока
(см. рис.

1, корпус 2).

Повторные
за­земления нулевого провода должны
выполняться на концах ответвлений
воздушных линий или ответвлений длиной
более 200 м, также на вводах в здания,
электроустановки которых подлежат
занулению.

Сопротивление
заземляющих устройств, к которым
присоеди­нены нейтрали трансформаторов
или генераторов, в любое время года
должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно
при линей­ных напряжениях 660, 380 и 220 В
источника трехфазного тока.

Совет

Общее
сопротивление растеканию заземлителей
всех повторных за­землений нулевого
рабочего провода каждой воздушной линии
в любое время года должно быть не более
5, 10 и 20 Ом соответ­ственно при линейных
напряжениях 600, 220, 127 В.

При этом
со­противление растеканию заземлителя
каждого из повторных за­землений
нулевого рабочего провода должно быть
не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при
тех же напряжениях. Проводники для
повторных заземлений нулевого провода
должны иметь пропуск­ную способность
не менее 25 А.

Расчет
зануления.
Цель
расчета зануления — определить сече­ние
нулевого провода, удовлетворяющее
условию срабатывания максимальной
токовой защиты. Уставка защиты определяется
мощ­ностью подключенной электроустановки.

Согласно требованиям ПУЭ, ток короткого
замыкания должен превышать уставку
за­щиты.

Например, ток короткого
замыкания, необходимый для пе­регорания
плавкой вставки предохранителя,
определяется как Iк
≥ 3·Iн
, где Iн
— номинальный ток плавкой вставки.

Расчетная величина
тока короткого замыкания определяется
из выражения (1) с учетом сопротивления
петли «фаза — нуль»:

;

.

Таблица
1. Расчетные сопротивления сухих
трансформаторов при вторичном напряжении
400/230 В

Мощность трансформатора, кВ·А

Схема соединения обмоток

,Ом

Мощность трансформатора, кВ·А

Схема соединения обмоток

,Ом

Мощность трансформатора, кВ·А

Схема соединения обмоток

,Ом

160

Δ/Yн

0,055

320

Y/Yн

0,0847

630

Δ/Yн

0,014

180

Y/Yн

0,151

400

Δ/Yн

0,022

750

Y/Yн

0,0364

250

Δ/Yн

0,0354

560

Y/Yн

0,0434

1000

Δ/Yн

0,009

Сопротивления
трансформаторов приведены в табл. 1. Эта
таблица составлена с учетом данных
заводов-изготовителей, ВЭИ и
ВНИИтяжпромэлектропроекта. Приведенные
в ней данные сле­дует рассматривать
как приближенные, пригодные для
практиче­ских расчетов, не требующих
высокой точности.

Следует отметить, что
у трансформаторов с соединением обмоток
Δ/Yн
сопротивление ниже, чем у трансформаторов
с соединением обмоток Y/Yн.
Это следует учитывать при выборе
трансформаторов. Для трансформа­торов
со вторичным напряжением 230/133 В можно
воспользоваться данными табл.

1 и ГОСТ
401—41, уменьшив их в три раза.

Сопротивления
трансформаторов, выполненных в
соответствии с отмененными ГОСТ 401—41,
имеют значения, приведенные ниже:

Мощность трансформатора, кВ·А

20

30

50

100

130

320

560

1000

,Ом

1,44

1,11

0,722

0,358

0,203

0,117

0,071

0,042

Сопротивление
петли «фаза — нуль»

,

где
Rф—
активное сопротивление фазного провода;
Rн—
активное сопротивление нулевого провода;
Хп—
индуктивное сопротивление петли «фаза
— нуль».

Для медных и
алюминиевых проводов активное
сопротивление определяется из формулы

.

Индуктивное
сопротивление петли «фаза-нуль» равно
сумме реактивных сопротивлений фазного
Хфи
нулевого Хнпроводов
и сопротивления взаимоиндукции Х'пмежду
этими проводами (внеш­нее сопротивление):

.

Индуктивные
сопротивления медных и алюминиевых
проводов малы и ими можно пренебречь.
Для стальных проводов активные и
реактивные сопротивления принимаются
по справочным табли­цам при
соответствующих плотностях тока.
Сопротивление взаи­моиндукции между
проводами

,

Обратите внимание

где
μо—
магнитная проницаемость воздуха, равная
4·10-7
Гн/м; l
— длина линии, м; d
расстояние между проводами, м; D
диа­метр провода, мм.

Обычно
при отдельно проложенных нулевых
проводах прини­мают
0,6l;
при прокладке кабелем или в стальных
трубах зна­чением
можно пренебречь.

В
практике проектирования принято величины
и Zп
склады­вать арифметически. Это дает
небольшую погрешность (до 5%) в сторону
уменьшения тока короткого замыкания,
т. е. в сторону запаса.

Заземление
нейтрали и повторные заземления
рассчитываются по методике, изложенной
выше. Для определения напряжений
от­носительно земли из выражений (6)
и (7) принимают:

;

Контроль
зануления.
Устройство
зануления проверяется при вводе
электроустановки в эксплуатацию,
периодически в процессе работы и после
ремонта. Внешний осмотр устройства
зануления производится аналогично
осмотру заземляющего устройства.

Для
измерения сопротивления петли «фаза-нуль»
можно применить любой прибор; для
измерения малых сопротивлений —
измеритель заземлений МС-08, омметр М372
и др.

Сопротивления заземлений нейтрали
и повторных заземлений нулевого провода
измеряются прибором МС-08.

Источник: https://StudFiles.net/preview/2654218/

Ссылка на основную публикацию