Рабочий ноль и защитный ноль

Рабочий ноль и защитный ноль

Нулевым рабочим проводником является проводник, соединенный с нулевым концом трансформатора и по которому протекает нагрузочный ток. Принятое обозначение нулевого рабочего проводника «N».

Нулевым защитным проводником является проводник, соединенный с нулевым концом трансформатора и корпусом оборудования. Принятое обозначение нулевого защитного проводника «PE». В безаварийном режиме работы сети по защитному нулю ток не протекает.

Из ТП выходит четырехжильный кабель, который включает в себя три фазы и «PEN»-проводник. «PEN»-проводник это объединенный защитный и рабочий ноль «PE»+»N».

В домах старой постройки «PEN»-проводник не разъединяют и пускают по этажным электрическим щиткам. Поэтому электроснабжение квартиры осуществляется проводом с двумя жилами. Приходится самим, для защиты от поражения электрическим током, протягивать защитный ноль от электрического щита, находящегося в подъезде.

Берем трехжильный кабель нужного сечения, белую жилу сажаем на фазу, а синюю и желто-зеленую на «PEN»-проводник. Заводим кабель в квартирный щиток и рассаживаем провода. Белый и синий на счетчик, а желто-зеленый провод на отдельную клемму. Далее делаем полную разводку квартиры, используя желто-зеленую жилу в качестве защиты. Нельзя забывать, что в цепи защитного нуля не должно быть автоматов защиты и предохранителей.

После разъединения «PEN»-проводника нельзя соединять защитный и рабочий нуль. Категорически не рекомендуется брать защитный ноль от рабочего в розетке. Большая вероятность, что при обрыве нулевого провода корпус оборудования окажется под напряжением.

Какой принцип работы защитного ноля? При попадании фазы на корпус электрического прибора происходит короткое замыкание. Ток увеличивается в размерах и срабатывает автомат защиты. Получается, что в квартирах, где заземление сделать очень проблематично, единственный выход защитный ноль.
Не считается безопасным подключение защитного нуля PEN вместе с рабочим N на корпус щитка. При повреждении рабочего нуля, при связи рабочих и защитных проводов на заземлённых корпусах электроприборов может появиться напряжение. Это опасно! Лучше отказаться от зануления, чем подвергаться опасности. Для безопасного использования электроустановок без заземления применяйте устройства защитного отключения.

Кроме того, проверки и испытания оборудования, которые проводит электроизмерительная лаборатория, подтвердят работоспособность систем защиты.

Как отличить ноль от заземления подручными средствами

При ремонте или частичной замене электропроводки, электрику приходится сталкиваться с определением фазы, ноля и заземления в распаячных коробках. С определением фазы проблем никаких нет, достаточно воспользоваться отверткой-индикатором. Когда проводка проложена двумя жилами, без земли, естественно, вторая жила является нулем. Однако при ремонте проводки с тремя токоведущими проводниками, зачастую возникает вопрос: где рабочий ноль, а где защитный. Ведь по электрическим свойствам оба проводника идентичны — можно подключить даже приличную нагрузку к паре фаза-земля и не заметить разницы. При измерении напряжения мультиметром между парами фаза-ноль и фаза-земля примерно одинаковые напряжения.

Для тех, кто в танке: если вы думаете, что можно проверить мультиметром или лампой два провода из трех и там, где будет напряжение, это и есть фаза с нулем — вы заблуждаетесь! Между фазой и заземлением (занулением) напряжение также составляет около 220 вольт!

Если проводка современная, с цветной маркировкой проводов — дело упрощается. Обычно фаза маркируется коричневым или белым (при отсутствии коричневого) проводниками, ноль — синим или белым (с синей полосой). Заземление по современным стандартам маркируется желтой изоляцией с зеленой полосой. Однако здесь два НО: далеко не факт, что монтажники были в курсе об общепринятой цветовой маркировке или использовали провода для трехфазной сети с черным, коричневым и синим (белым или желтым) проводниками. Поэтому хорошему электрику не следует безоговорочно ориентироваться на цвета проводников, смонтированных другими электромонтажниками.

Методы определения

Рассмотрим способы определения нулевого и заземляющего проводников, от очень простого к более сложным.

Цепь имеет защиту по дифф-току. Если весь объект или исследуемая ветка снабжены защитой по дифференциальному току — дифф-автоматом или УЗО, задача значительно упрощается. Нужно контрольный прибор, например лампа с проводниками, подключить к фазе и к одному из исследуемых проводников. Если дифф-защита не сработала, значит лампа подключена к рабочему нолю. Если происходит срабатывание УЗО при подключении лампы — вы ее подключаете к фазе и земле. Все достаточно просто и заодно проверите устройство защитного отключения на практике.

Перед выполнением такого теста нужно убедиться в работоспособности дифф-защиты, нажав кнопку «тест» на защитном аппарате. Следует отметить, что способ будет работать при условии, что ток через лампу будет превышать номинальный дифференциальный ток аппарата. То есть, при использовании лампы накаливания (энергосберегайка не подходит) сработает УЗО с током утечки 10-30 мА. Вводное УЗО на утечку 300 мА может не сработать, для надежной проверки нужно брать прибор помощнее.

Сравнение с заземляющими контактами розеток. Данный метод будет работать если на вводе стоит двухполюсный автомат, размыкающий рабочий ноль и в помещении имеются розетки с заземлением. Вводной автомат следует отключить, тем самым мы разомкнем любую связь ноля с землей. По возможности следует отключить все приборы из розеток.

Далее следует «прозвонить» мультиметром в режиме измерения сопротивления заземляющий контакт одной из розеток с исследуемыми контактами. При соединении с нулевым проводом, мультиметр должен показывать большое сопротивление, с заземляющим контактом на неизвестной точке с землей розетки сопротивление практически нулевое.

Таким способом можно заодно проверить правильность подключенных розеток: при отключенном вводном двухполюсном автомате, нулевые и заземляющие контакты прозваниваться не должны. Ну это при условии, что проводка изначально исправна и верно смонтирована.

Лезть в щит. Если предыдущие способы реализовать нет возможности, придется лезть в «начинку» электрощита. Думаю напоминать здесь о технике безопасности не стоит: ее никто не отменял. На самом деле способ достаточно прост: нужно найти нулевой проводник, уходящий в помещение и отсоединить его от клемм щита. Затем прозвонить с исследуемыми контактами: с которым будет звониться — тот и есть нулевой проводник.

В случае с щитом вполне может возникнуть сложность, когда даже в щите сложно отличить ноль от заземления. В этом случае понадобятся токовые клещи. Нужно включить напряжение и нагрузку в помещении, и исследовать клещами неизвестные проводники в щите — где будет ток, так и рабочий ноль. Обратите внимание: метод работает только в том случае, когда вы точно знаете, что один из проводников — ноль, а другой — земля.

Все вышеописанные методы работают как с заземлением, так и с «занулением»

Определить контакты при подключении электроплиты. Иногда возникает необходимость заменить розетку электроплиты, а проводка советских времен или начала 90-х, одноцветная. Для верного определения зануления электроплиты необходимо условие — двухполюсный автомат во вводном щите, отключающий и фазу, и ноль от всей квартиры.

Итак, при включенной электроэнергии определяем фазу на ичсследуемых выводах для будущей розетки — этот контакт помечаем и откидываем в сторону, далее он нам не нужен. Потом нужно определить ноль в любой розетке в квартире — так как проводка советская, земли там нет, поэтому нолем окажется тот вывод, на котором не светится отвертка-индикатор.

Теперь обесточиваем всю квартиру и мультиметром прозваниваем ноль обычной розетки с двумя оставшимися контактами на электроплиту. Тот контакт, который звонится с нолем розетки — рабочий, а тот что не звонится — зануление (земля). Если же звонятся оба контакта — нужно искать ошибки в электропроводке. При организации зануления в советское время, его присоединяли к клемме «PEN» без каких-либо коммутационных аппаратов.

Что будет, если перепутать ноль с землей?

Если заземление исправно и выполнено в соответствии со всеми требованиями, об ошибке можно не подозревать многие годы. Мне много раз попадались неправильно подключенные электроплиты с советских времен. Однако на эти ошибки не следует закрывать глаза:

1. Приборы учета электроэнергии будут некорректно работать, из-за этого можно схлопотать приличный штраф от энергетиков, когда все выяснится.

2. При установке дифференциальных выключателей (УЗО) или дифференциальных автоматов, корректная их работа невозможна. Эти аппараты будут все время отключаться.

3. Заземление перестанет выполнять свою основную функцию — защищать человека от поражения электрическим током. В добавок, это может стать самой причиной поражений.

4. При «слабом» заземлении в частном доме оно быстро выйдет из строя и в любом случае, придется производить ремонт.

Что такое нулевой защитный и нулевой рабочий проводники

Проводники бывают нулевыми защитными и нулевыми рабочими, каждый из них имеет свое назначение, способ подключения и допустимые функциональные нагрузки в электрической цепи. Перед тем как приступать к выполнению работ по созданию защитного контура, важно получить минимальные, но необходимые знания.

1. Назначение проводников
2. Разница между нулевым защитным и рабочим проводниками
3. Обозначение нулевого защитного проводника
4. Правила прокладки
5. Виды заземления

Назначение проводников

Нулевой рабочий проводник имеет еще одно название – проводник сети. По нему протекает нагрузочный ток. На схеме он обозначается латинской буквой «N».

Основная задача нулевого защитного проводника — обеспечивать безопасность. В системах с нулевым выводом глухозаземленного трансформатора он коммутирует токопроводящие части электрических приемников и нулевую точку питающего трансформатора. В аварийных или нештатных ситуациях они оказываются под ударом.

Защите от косвенного прикосновения подлежат следующие электрические элементы (согласно ПУЭ 1.7.76):

корпуса, изготовленные из металла, портативных и передвижных устройств;

Система c проводом PEN и двумя нулями

В качестве защиты используется коммутация этих устройств с глухозаземленной нейтралью в системах ТN или ТТ, IТ. Последние две с заземлением.

На схемах комбинация «РЕ» означает нулевой защитный проводник, а также все защитные сегменты цепи, например, проложенные шины и проводники, заземляющие проводники, отдельные жилы в кабелях, а также провод в системе уравнивания потенциалов.

Разница между нулевым защитным и рабочим проводниками

Прежде чем приступать к выполнению работ, важно ознакомиться с особенностями и характеристиками проводников, провести сравнительный анализ.

Обозначение нулевого защитного проводника

Чаще всего маркировка нулевых защитных жил имеет желто-зеленый окрас. В ПУЭ устанавливаются основные правила выбора сечения токоведущего провода.

РЕ обладает собственным контуром заземления, либо его основные задачи могут быть возложены и объединены с нулевым проводом, в данном случае все зависит от установленной системы заземления в строительном сооружении. Объединение двух проводников получило название — PEN, площадь его сечения должна быть не менее параметров сечения рабочего провода N.

Правила прокладки

Прежде чем приступать к монтажу, требуется ознакомиться с правилами, которые предъявляются к прокладке РЕ:

• В линии должны отсутствовать устройства, которые могут стать причиной разъединения, нарушения целостности цепи, например, удаляемые вставки, выключатели, автоматы защиты и предохранители.
• Все оборудование и токоведущие части коммутируются с защитным заземлением напрямую.
• Запрещено соединение нескольких электрических приборов по принципу шлейфа.
• На распределительной шине РЕ выделяется отдельная клемма (зажим). Запрещается к одной клемме одновременно подсоединять нулевой защитный и рабочий провод.
• Если оборудование защитного отключения УЗО установлено в распределительном щите, N и защитный провод не должны иметь контактов на одной линии. Если пренебречь этим правилом, у УЗО будет множество ложных срабатываний.
• У рабочих проводов площадь сечения должна быть больше, чем сечение защитного заземления.
• Нулевая защитная жила должна быть проложена около рабочих проводов.
• Для заземления нельзя использовать предметы и коммуникации, не предназначенные для этого. Чаще всего в данном случае не по назначению используется арматура в стенах, трубопровод и батареи отопления.
• Запрещается подключать РЕ к независимым шинам заземления, если такие в электрической цепи предусмотрены.

Сопротивление изоляционного слоя РЕ не должно быть меньше указанного в нормативно-правовом документе.

Виды заземления

В зависимости от функций РЕ заземление делится на несколько видов.

Старые системы заземления характеризуются объединением по всей сети нулевого и защитного рабочего провода, поэтому отдельным РЕ они не оснащены. Согласно постановлению ПУЭ с 2017 года запрещается эксплуатировать такие системы. При строительстве новых сооружений прибегают к более безопасным и усовершенствованным системам заземления.

Характерная особенность новых видов – выполнение отдельных контуров для защитного и рабочего заземления. Он предусматривает подвод также к частным сетям, выполняется с учетом всех требований независимости N и РЕ. Если речь идет о системе ТN-C-S, в частных сетях допускается объединение данных проводников.

Электрический ток несет в себе потенциальную угрозу здоровью и жизни человека. Если нет соответствующих знаний и опыта, рекомендуется обратиться к профессиональному электрику. Найти подходящую кандидатуру можно в ЖЭКе, управляющей компании города или любой строительной организации. Если принято решение все работы выполнять самостоятельно, прежде чем оголять провода, нужно отключить подачу электроэнергии в квартиру дом, и на выходе проверить напряжение с помощью специальной отвертки, оснащенной индикатором.

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» — комбинированный и раздельный.

• T — заземление.
• N — подключение к нейтрали.
• I — изолирование.
• C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
• S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

• N — функциональный «ноль»;
• PE — защитный «ноль»;
• PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» — ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Система IT

Система заземления IT

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное — жизнь человека.

Motto777 › Блог › Про систему электроснабжения в домах, просто и на пальцах.

Всем привет.
Спасаю еще один пост, написанный в рамках ликбеза на одном форуме и удаленный модераторами, которые почему то считают, что людям это неинтересно. Хотя десятки лайков говорили об обратном.
Драйв2 хорошо индексируется яндексом, это позволяет надеяться, что мой скорбный труд не пропадёт.
Речь пойдет о видах электроснабжения домов.

Итак, любителям городить собственные заземления, а также изобретать другие велосипеды посвящается.
Про системы заземления TNC, TNS, TNC-S.
Т (terra – земля) – означает заземление, N (neutral – нейтраль) – соединение с нейтралью источника или зануление.
Нулевые проводники в ГОСТе имеют такие обозначения: N (Neutral)– является нулевым рабочим проводом, РЕ (Protected Earch)– нулевым защитным проводником, PEN (Protected Earch Neutral)– совмещенным нулевым рабочим и защитным проводом заземления т.е. глухозаземлённая нейтраль.

Система заземления TNC (Terra-Neutral-Combined) — земля и ноль объединены (PEN).
С ТП (трансформаторная подстанция)на домовое ВРУ идет кабель 4 жилы, три фазы и ноль (L1, L2, L3, PEN).
В этой системе ноль это общая точка вторичных обмоток силового трансформатора собранных в звезду. Ноль наглухо (т.е. без коммутационных аппаратов, разрядников, сопротивлений и т.п.) заземляется за заземляющий контур в ТП и повторно заземляется в ВРУ, на сетку заземлений, что в подвале.
Т.е. тут классическая глухозаземленная нейтраль (PEN) в которой ноль одновременно является и рабочим нулем (N) и защитным нулем (PE).
В этой системе домовая сеть двухпроводная, т.е. в розетках нет защитной земли (PE). Корпуса оборудования заземляются только за занулённые (подцепленные к нулю)контура заземления. Самовольное заземление за ноль запрещено т.к. при отгорании нуля вместо нуля будет потенциал примерно 0,4кВ и пьяный электрик может перепутать ноль с фазой в вводном щитке, а то и прямо в ВРУ.

Схема заземления TNS (Terra-Neutral-Separated) т.е. земля-ноль раздельные. Самая козырная и безопасная система.
Тут суть в том, что с ТП (трансформаторная подстанция)на домовое ВРУ идет кабель 5 жил (три фазы, рабочий ноль, защитный ноль) — L1, L2, L3, N, PE.
Т.е. на самой ТП всё тоже самое, глухозаземлённая нейтраль (PEN), но прямо на ТП нули разделены на рабочий (N) и защитный (PE)и на домовое ВРУ идут отдельными жилами.
Суть в том, что если отгорит рабочий ноль (а это нередкость т.к. нагрузки однофазные несимметричные и в нуле большой ток небаланса, превышающий порой фазные токи), то защитный ноль, по которому токи вообще не протекают, он уцелеет в любом случае и обеспечит защиту.
Домовая сесть тут трехпроводная, в розетке присутствует защитный ноль (PE).

Схема заземления TNС-S (Terra-Neutral Combined-Separated) т.е. земля-ноль сначала совместные, затем раздельные.
Смысл в том, что с ТП (трансформаторная подстанция) до ВРУ идет кабель 4 жилы, три фазы и ноль (L1, L2, L3, PEN), также, как и в системе TN-C, но на домовом ВРУ нули разделяются на рабочий (N) и защитный (PE). В нашей стране используется повсеместно именно такая система.
Если отгорит рабочий ноль (N) в подъездном стояке, то там же в стояке останется защитный ноль (PE) хоть и на вводе в домовое ВРУ они представляют собой одно целое (PEN).
Расчет на то, что отгорание нулей в доме происходит часто, а нуля в кабеле от ТП до ВРУ практически никогда.
В домах с TNС-S домовая сеть также трехпроводная, с защитным нулем (PE) в розетке.
На нулевом защитном проводнике (земле/PE) будет 0,4кВ только в случае если отгорит ноль (PEN) между ТП и домовым ВРУ, а это, как вы понимаете, практически невозможно.

В ПУЭ (правила устройства электроустановок) и в СНиП (строительные нормы и правила) есть целые разделы посвященные заземлению.
Там написано как заземляется отопление, водопровод, как делаются заземляющие контуры, сетки заземлений и системы выравнивания потенциала и всё такое.
Но простому обывателю главное помнить, что заниматься хернёй и изобретать велосипед не нужно. И даже преступно.
Чтобы ваше самопальное заземление функционировало как должно, вы должны знать сопротивление петли фаза-ноль, замерить ток растекания и др. параметры, получить сертификат на ваше заземление и правильно эксплуатировать его, раз в 10 лет откапывая, осматривая на предмет коррозии, замерять сопротивление, ток растекания и т.д.
Иначе может получиться, что своим самопальным заземлением вы когда нибудь просто дадите фазу на землю (чистого КЗ на землю не будет и токовая отсечка на автомате не сработает)и какого нибудь мимо проходящего гражданина убьет шаговым напряжением, а вы сядете надолго.

Наверное открою для кого то страшную тайну. Согласно ПУЭ квартиры относятся к помещениям с повышенной опасностью поражения электрическим током.
Хотя вроде бы предусмотрено всё, чтобы поражение электрическим током избежать.
Так, под всем фундаментом дома зарывается сетка заземлений, на которую заземляются:
1) Входящие в дом водопроводные трубы (холодная вода и горячая подача и обратка)
2) Входящие в дом трубы отопления, подача и обратка.
3) Приходящий с питающей дом ТП на домовое ВРУ (вводное распредустройство) ноль. Если система заземления TNS (Terra-Neutral-Separated), то заземляется только защитный ноль (РЕ), если система заземления TN-C (Terra-Neutral-Combined), то ноль один единственный (PEN), который наглухо заземляется на сетку заземлений. Если схема заземления TNС-S (Terra-Neutral Combined-Separated), то приходящий с ТП ноль (PEN), сначала заземляется, а затем на ВРУ делится на защитный ноль (РЕ/земля) и на рабочий ноль (N/нейтраль).
Газопровод заземлять запрещено категорически.

Также, в санузлах сделаны точки выравнивания потенциала между ванной (душевой кабиной) и водопроводом. Видели наверное приваренную к ванной железку, которая должна быть подсоединена вторым концом к трубе водопровода. А то знаете, когда заземление трубопровода отгнило, а ты стоишь голый в ванной и суешь руки под кран, на котором потенциал из за того, что какой нибудь идиот сосед заземлил свой бойлер за трубопровод и в этом бойлере тэн пробило. А железки то между ванной и трубой и нету. Правильно, нафиг она нужна, только эстетику всю портит. Я вам скажу, что разряд бодрит гораздо лучше, чем утрення чашка кофе, аж волосы встают дыбом на всех волосистых частях тела. А когда есть уравнитель потенциалов между ванной и водопроводом, можно запросто под потенциалом помыться и даже не заметить. Разве что когда будешь вылезать, ступишь мокрыми ногами на голый кафель, будут неприятные ощущения.

Так что же делать тем, кому заземления хочется так, что зубы сводит?
А нету, т.к. домовая сеть двухпроводная.
Начну с того, что практически вся бытовая техника имеет на входе двухплечевой фильтр из пары конденсаторов, средняя точка которого присоединена на корпус, который в свою очередь должен заземляться.
Иначе на корпусе техники будет потенциал равный половине величины сетевого напряжения, т.е. 110В
Наверное некоторые сталкивались, когда стиралку или посудомойку, у которой в вилке три контакта, один из которых земля, включаешь в двухпроводную сеть, т.е. без земли, то если во время работы коснуться корпуса, то чувствуется пощипывание. А если взяться одной рукой за водопроводный кран, а другой за корпус, то незабываемые ощущения гарантированны. Это именно из за этого.
Т.е. заземлять бытовую технику архинужно и архиважно.

Первым же делом приходит на ум заземлить технику на водопровод или батарею отопления.
Ну а чё, они ж заземлены в подвале за сетку заземлений.
Лекцию про электрохимическую коррозию, приводящую к ускоренному образованию свищей в трубе я тут читать не стану.
Просто представьте, что заземление водопровода или батареи отгнило. Их же никто никогда не осматривает. Если подвал сырой, заземление отгнивает лет за 15-25. Если сухой, то лет за 40-50.
Или какой то хитрожопый сосед ниже решил поменять себе стояки на пластик и врезал в стояк пластиковую трубу, разорвав электрическую связь с заземлением.
И вот от вашей техники на трубе образуется потенциал в 110 вольт. А если пробьет кондёры в фильтре, то и все 220В. Правда весело?

Вторым делом приходит мысль заземлить технику на ноль. Он же у нас совмещенный (PEN), а значит имеет электрическую связь с землей. Собственно так и делают недобросовестные электрики, ставя т.н. евророзетки в домах с двухпроводной сетью. Просто цепляют землю на ноль и не заморачиваются.
Теперь представим ситуацию, когда ваш ноль отгорел в этажном щитке. Вы же его не проверяете, а контакты слабнут, ржавеют и т.д.
Если ноль отгорит в щитке, то вместо нуля в розетках вы поимете потенциал до 400В. Это зависит от того, какая техника и какой мощности будет в тот момент включена в розетки у соседей.
При таком исходе вашей бытовой технике наступит однозначный и безаговорный кердык. При таком раскладе затраты за ремонт бытовой техники можно будет попытаться отсудить у УК. А вот если эти 400В с нуля попадут на корпус техники и кто нибудь пострадает, это однозначно уголовка.
Еще вариант, когда после бурной пьянки выходит на работу электрик из ЖЭУ. В подъезде появляется тело, у которого руки трясутся, яйца звенят и оно с трудом представляет, где оно вообще находится и что происходит. Сам видел.
Во всех этажных щитках, согласно 7-й главе ПУЭ схема одна.
Сначала идет коммутационный аппарат (пакетник или выключатель нагрузки), который должен одновременно и наглухо рвать и фазу и ноль (землю нельзя ни в коем случае). После него стоит счетчик электрической энергии, после которого стоят автоматические выключатели, защищающие домовую сеть от колизий в квартире. Как правило стоят автоматические выключатели 16А на розетки, 10А на освещение и 25А на электроплиту.
Так вот, этот самый невменяемый электрик очень запросто может перепутать на вводном пакетнике ноль и фазу. Мне перепутывали разок. В результате вместо ноля окажется фаза и наоборот. И вместо заземления получите фазу на корпусе бытовой техники. И выключатели будут коммутировать ноль, а не фазу. Это я любителям подгибать контакты в патроне пальцами выключив только выключатель. А счётчику всё равно, ему лишь бы ток протекал, а в какую сторону неважно.

Так что же делать?
В первую очередь нужно открыть этажный щиток и заценить, что представляет из себя межэтажный нуль.
Ну тот, который идет из подвала, от ВРУ по этажам.
Если ноль идет проводом медью 10 квадрат или алюминием 16 квадрат, то всё отлично.
Затем смотрим как выполнено заземление/зануление корпуса этажного щитка.
В старых щитках была специальная выштамповка в корпусе щитка. На проводе этажного нуля оголялась изоляция на небольшом участке и он к этой выштамповке принайтовывался мощной такой скобой.
В этом случае нужно посмотреть, что нет подгаров в местах контакта, попытаться подтянуть скобу мощной отверткой и можно взять землю прямо с корпуса этажного щитка и завести в квартиру. Безо всяких коммутационных аппаратов, это важно. В старых щитках прямо есть место на корпусе, куда садятся все нули с квартир, можно прицепиться туда.
Таким нехитрым способом можно убить трёх зайцев.
1) Пьяный электрик уже не перепутает фазу с нулем. Конечно может в ВРУ, но это будет уже катастрофа общедомового масштаба.
2) Земля (вернее получившийся защитный ноль PE) у вас будет затянута в квартиру по фэншую, безо всяких коммутационных аппарартов.
3) Т.к. через землю ток не протекает (вернее протекает только в момент короткого замыкания), риск отгорания практически исключен.

Вариант второй.
На нулевом проводе висит соединитель типа орех, от которого идет проводом ноль на корпус щитка.
На корпусе щитка есть выштамповки под общие нули. В более поздних версиях в корпусе щитка нет ничего, стоит нулевая шинка, в которую из ореха приходит ноль и туда же собираются нули со всех квартир на этаже. И корпус этажного щитка цепляется туда же.
В таком случае самым правильным решением будет прикрутить в щитке еще одну, земляную, шинку (вы же добрый сосед, да, думаете не только о себе) и подать на нее цепь с того же ореха, что и ноль (небезопасно) или поставить рядом еще один орех и подать с него. Землю завести в квартиру, а соседям объяснить что это за шинка и для чего. Но придется периодически следить, чтобы тупые электрики или соседи не вешали на эту шинку рабочие нули и бить за это по рукам, а быть может даже по голове.
Не удержусь от лирического отступления.
Видел я случаи, когда от ореха, висящего на межэтажном нуле, шел провод на корпус щитка или нулевую шинку всего 4 квадрата. А то и все 2,5 квадрата. Два с половиной квадрата Карл. На ноль в котором сумма токов со всех квартир. Тут отгорание нуля только вопрос времени. Я понимаю, что вести монтаж проводом в 6 квадрат тяжело, десяткой еще тяжелее, но за такое руки надо отрывать вместе с головой.
В одном доме видел, как электрики вообще адски отожгли.
Там на 7-м этаже отгорел межэтажный рабочий ноль (PEN). К корпусу щитка плохо прикрутили, подплавился корпус щитка и провод перегорел пополам, медь 10 квадрат.
Так эти «электрики» прикрутили к отгоревшему нулю одножильный провод ПВ-3, медь в 4 квадрата и и развели по оставшимся этажам. Т.е. 4 квартиры на 8 этаже и 4 на девятом сидели на нуле, сечение которого 4 квадрата, т.е. номинальный ток 40А, с перегрузом и нагревом изоляции 120А.
Я не знаю куда девались остатки отгоревшего кабеля. Видимо спёрли, пока электрики прибывали к месту аварии. Но это вредительство в чистом виде.

Для тех, кто хочет предохранятся по максимуму.
Во первых устанавливать УЗО (устройство защитного отключения) на защищаемые линии.
Оно защитит даже если нет земли.
Принцип работы дефферинциальный, т.е. по разнице токов.
Сколько тока зашло через УЗО, столько же должно и выйти.
Как только разница составит 30 и более миллиампер (есть УЗО на 10мА), оно отключается.
Для электричества человеческое тело представляет собой последовательно соединенные конденсатор и резистор. И если пальцем потрогать фазу в розетке, образуется ток утечки, превышающий 30мА и УЗО отключает цепь. Не успеете даже испугаться. Хотя если одной рукой сначала взяться за ноль, а потом другой за фазу, то тряхнуть успеет.

Во вторых ставить реле защиты от пренапряжения на ввод, типа УЗМ-51М.
Если отгорит ноль, реле полностью вырубит питание и техника уцелеет.

И в последних, заглядывайте иногда в этажный щиток, там иногда столько интересного можно увидеть.
Оплавление изоляции и подгары контактов из за ослабшего соединения и чрезмерной нагрузки, например.
А то и вовсе электрическую дугу, как я однажды увидел.
Подослабло крепление межэтажного нуля к щитку и возникла дуга.
Пробовал подтянуть, не получилось, дугой сожрало металл.
Позвонил электрикам, те прибыли только через три дня.
И то только после того, как позвонил в управляющую компанию и наорал там, что в щитке без пяти минут пожар. Не заметил бы, ноль бы отгорел и случился бы локальный апокалипсис на 8-ми этажах, что выше.

И ради бога, не слушайте вы дурацких советов типа забить во дворе железный уголок в землю и из квартиры провод через окно до него прокинуть.

Что такое защитное зануление и где оно применяется

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.

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.

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.

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

На схеме ниже показан принцип работы системы:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Самый скандальный вопрос — заземление (зануление)

Говоря в общем, можно заметить, что великая и ужасная сила электричества давно описана, подсчитана, занесена в толстые таблицы. Нормативная база, определяющая пути синусоидальных электрических сигналах частоты 50 Гц способна ввергнуть любого неофита в ужас своим объемом. И, несмотря на это, любому завсегдатаю технических форумов давно известно — нет более скандального вопроса, чем заземление.

Масса противоречивых мнений на деле мало способствует установлению истины. Тем более, вопрос этот на самом деле серьезный, и требует более пристального рассмотрения.

Если опустить вступление «библии электрика» (ПУЭ), то для понимания технологии заземления нужно обратиться (для начала) к Главе 1.7, которая так и называется «Заземление и защитные меры электробезопастности».

В п. 1.7.2. ПУЭ сказано:

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:

• электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю), ;
• электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);
• электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;
• электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.

В подавляющем большинстве жилых и офисных домов России используется глухозаземленная нейтраль . Пункт 1.7.4. гласит:

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

Термин не совсем понятный на первый взгляд — нейтраль и заземляющее устройство на каждом шагу в научно-популярной прессе не встречаются. Поэтому, ниже все непонятные места будут постепенно объяснены.

Введем немного терминов — так можно будет по крайней мере говорить на одном языке. Возможно, пункты будут казаться «вытащенными из контекста». Но ПУЭ не художественная литература, и такое раздельное использование должно быть вполне обоснованно — как применение отдельных статей УК. Впрочем, оригинал ПУЭ вполне доступен как в книжных магазинах, так и в сети — всегда можно обратиться к первоисточнику.

• 1.7.6. Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
• 1.7.7. Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.
• 1.7.8. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.
• 1.7.9. Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.
• 1.7.12. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
• 1.7.16. Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.
• 1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.
• 1.7.18. Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока. Совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим проводником (РЕN) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, сочетающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий проводник может выполнять функции нулевого защитного проводника.

Итак, прямо из терминов ПУЭ следует простой вывод. Различия между «землей» и «нулем» очень небольшие. На первый взгляд (сколько копий сломано на этом месте). По крайней мере, они обязательно должны быть соединены (или даже могут быть выполнены «в одном флаконе»). Вопрос только, где и как это сделано.

Попутно отметим п. 1.7.33.

Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

• при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех электроустановках (см. также 1.7.44 и 1.7.48);
• при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Однако, когда речь идет о заземлении, дело не только в напряжении питания. Хорошая иллюстрация этого — ВСН 59-88 (Госкомархитектуры) «Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования» Выдержка из главы 15. Заземление (зануление) и защитные меры безопасности:

15.4. Для заземления (зануления) металлических корпусов бытовых кондиционеров воздуха, стационарных и переносных бытовых приборов класса I (не имеющих двойной или усиленной изоляции), бытовых электроприборов мощностью св. 1,3 кВт, корпусов трехфазных и однофазных электроплит, варочных котлов и другого теплового оборудования, а также металлических нетоковедущих частей технологического оборудования помещений с мокрыми процессами следует применять отдельный проводник сечением, равным фазному, прокладываемый от щита или щитка, к которому подключен данный электроприемник, а в линиях питающих медицинскую аппаратуру, — от ВРУ или ГРЩ здания. Этот проводник присоединяется к нулевому проводнику питающей сети. Использование для этой цели рабочего нулевого проводника запрещается.

Получается нормативный парадокс. Одним из видимых на бытовом уровне результатов стало комплектование стиральных машин «Вятка-автомат» моточком одножильного алюминиевого провода с требованием выполнить заземление (руками сертифицированного специалиста).

И еще один интересный момент:. 1.7.39. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

Практически это означает — хочешь «заземлить» — сначала «занули». Кстати, это имеет прямое отношение к знаменитому вопросу «забатареивания» — которое по совршенно непонятной причине ошибочно считается лучше зануления (заземления).

Следующий аспект, которые необходимо рассмотреть — числовые параметры заземления. Так как физически это не более чем проводник (или множество проводников), то главной его характеристикой будет сопротивление.

1.7.62. Сопротивление заземляющего устройства, к к оторому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более: 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Для меньшего напряжения допустимо большее сопротивление. Это вполне понятно — первая цель заземления — обеспечить безопасность человека в классическом случае попадания «фазы» на корпус электроустановки. Чем меньше сопротивление, тем меньшая часть потенциала может оказаться «на корпусе» в случае аварии. Следовательно, в первую очередь нужно снижать опасность для более высокого напряжения.

Дополнительно нужно учитывать, что заземление служит и для нормальной работы предохранителей. Для этого необходимо, что бы линия при пробое «на корпус» существенно изменяла свойства (прежде всего сопротивление), иначе срабатывания не произойдет. Чем больше мощность электроустановки (и потребляемое напряжение), тем ниже ее рабочее сопротивление, и соответственно должно быть ниже сопротивление заземления (иначе при аварии предохранители не сработают от незначительного изменения суммарного сопротивления цепи).

Следующий нормируемый параметр — сечение проводников.

1.7.76. Заземляющие и нулевые защитные проводники в электроустановках до 1 кВ должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.1 (см. также 1.7.96 и 1.7.104) .

Приводить всю таблицу не целесообразно, достаточно выдержки:

Для неизолированных медных минимальное сечение составляет 4 кв. мм, для алюминиевых — 6 кв. мм. Для изолированных, соответственно, 1,5 кв. мм и 2,5 кв. мм. Если заземляющие проводники идут в одном кабеле с силовой проводкой, их сеч ение может составлять 1 кв. мм для меди, и 2,5 кв. мм для алюминия.

Заземление в жилом доме

В обычной «бытовой» ситуации пользователи электросети (т.е. жильцы) имеют дело только с Групповой сетью ( 7.1.12 ПУЭ. Групповая сеть — сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников ). Хотя в старых домах, где щитки установлены прямо в квартирах, им приходится сталкиваться с частью Распределительной сети ( 7.1.11 ПУЭ. Распределительная сеть — сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов и щитков ). Это желательно хорошо понимать, ведь часто «ноль» и «земля» отличаются только местом соединения с основными коммуникациями.

Из этого в ПУЭ сформулировано первое правило заземления:

7.1.36. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего ос вещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный — L, нулевой рабочий — N и нулевой защитный — РЕ проводники). Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим.

Т.е. от этажного, квартирного или группового щитка нужно прокладывать 3 (три) провода, один из которых защитный нуль (совсем не земля). Что, впрочем, вовсе не мешает использовать ее для заземления компьютера, экрана кабеля, или «хвостика» грозозащиты. Вроде бы все просто, и не совсем понятно, зачем углубляться в такие сложности.

Можно посмотреть на свою домашнюю розетку. И с вероятностью около 80% не увидеть там третьего контакта. Чем отличается нулевой рабочий и нулевой защитный проводники? В щитке они соединяются на одной шине (пусть не в одной точке). Что будет, если использовать в данной ситуации рабочий ноль в качестве защитного?

Предполагать, что нерадивый электрик перепу тает в щитке фазу и ноль, сложно. Хоть этим постоянно пугают пользователей, но ошибиться невозможно в любом состоянии (хотя бывают уникальные случаи). Однако «рабочий ноль» идет по многочисленным штробам, вероятно проходит через несколько распределительных коробочек (обычно небольшие, круглые, смонтированы в стене недалеко от потолка).

Перепутать фазу с нулем там уже намного проще (сам это делал не раз). А в результате на корпусе неправильно «заземленого» устройства окажется 220 вольт. Или еще проще — отгорит где-то в цепи контакт — и почти те же 220 пройдут на корпус через нагрузку электропотребителя (если это электроплита на 2-3 кВт, то мало не покажется).

Для функции защиты человека — прямо скажем, никуда не годная ситуация. Но для подключения заземления грозозащиты типа APC не фатальная, так как там установлена высоковольтная развязка. Впрочем, рекомендовать такой способ было бы однозначно неправильно с точки зрения безопасности. Хотя надо признать, что нарушается эта норма очень часто (и как правило без каких-либо неблагоприятных последствий).

Надо отметить, что грозозащитные возможности рабочего и защитного нуля примерно равны. Сопротивление (до соединительной шины) от личается незначительно, а это, пожалуй, главный фактор, влияющий на стекание атмосферных наводок.

Из дальнейшего текста ПУЭ можно заметить, что к нулевому защитному проводнику нужно присоединять буквально все, что есть в доме:

7.1.68. Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников общего освещения и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционеров, электрополотенец и т.п.) к нулевому защитному проводнику.

Вообще, это проще представить следующей иллюстрацией:

Картина довольна необычная (для бытового восприят ия). Буквально все, что есть в доме, должно быть заземлено на специальную шину. Поэтому может возникнуть вопрос — ведь жили без этого десятки лет, и все живы-здоровы (и слава Богу)? Зачем все так серьезно менять? Ответ простой — потребителей электричества становится больше, и они все мощнее. Соответственно, риски поражения вырастают.

Но зависимость безопасности и стоимости величина статистическая, и экономию никто не отменял. Поэтому слепо класть по периметру квартиры медную полосу приличного сечения (вместо плинтуса), заводя на нее все, вплоть до металлических ножек стула, не стоит. Как не стоит ходить в шубе летом, и постоянно носить мотоциклетный шлем. Это уже вопрос адекватности.

Так же в область ненаучного подхода стоит отнести самостоятельное рытье траншей под защитный контур (в городском доме кроме проблем это заведомо ничего не принесет). А для желающих все же испытать все прелести жизни — в первой главе ПУЭ есть нормативы на изготовление этого фундаментального сооружения (в совершено прямом смысле этого слова).

Подводя итоги вышесказанному, можно сделать следующие практические выводы:

• Если Групповая сеть выполнена тремя проводами, для заземления/зануления можно использовать защитный ноль. Он, собственно, для того и придуман.
• Если Групповая сеть выполнена двумя проводами, желательно завести защитный нулевой провод от ближайшего щитка. Сечение провода должно быть более, чем фазного (точнее можно справиться в ПУЭ).