Содержание

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

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

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

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

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

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.

 


Смотрите также:


Смотрите также:

Заземление и зануление в чем разница между ними?

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

Заземление

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

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

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

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

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

Зануление

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

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

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

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

Основное отличие

Чем отличается заземление от зануления в чисто защитных действиях? Чему отдать предпочтение: занулению или заземлению?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заземление и зануление — в чем разница

Каждого человека интересует вопрос безопасности в его собственном доме. Особенно когда речь касается обычных электроприборов. Маленькой поломки или небольшого замыкания достаточно, чтобы они превратились в смертельно опасные предметы.

Особую опасность в доме представляют такие приборы, как бойлер и стиральная машина. Дело в том, что они постоянно контактируют с водой. А она, как известно, лучше всего передаёт электрический ток. При наихудшем развитии ситуации вам даже не нужно будет касаться корпуса, достаточно ступить в лужу воды.

Последствия от удара тока более чем серьёзные вплоть до остановки сердца. Именно поэтому нужно сделать всё возможное, чтобы каждый бытовой прибор в доме был безопасным. Сейчас есть два основных метода защиты: зануление и заземление. Чем они отличаются друг от друга, и в каких случаях стоит применять первый метод, а в каких второй, разберёмся ниже.

Средства защиты

В некоторых случаях пробки и другие защитные устройства не срабатывают при возникшей неисправности. Результатом подобного становится нарушение изоляции. В результате металлические элементы корпуса становятся отличными проводниками, неся огромную опасность.

К счастью, есть зануление и заземление. И та и другая методики позволяют защитить организм человека от поражения электричеством. Тем не менее техническая реализация данных методов защиты электрических приборов серьёзно отличается.

Некоторые части электрических приборов согласно особенностям установки находятся под напряжением. В таком случае производители используют специальные кожухи. Возможны и другие меры защиты, такие как барьеры и сетчатые заграждения. Тем не менее без заземления и зануления обойтись не получится. Они представляют собой крайнюю границу защиты, и чтобы понять, где что нужно применять, необходимо знать, чем они отличаются.

Заземление

Чтобы понять, чем отличается заземление от зануления, начнём с первого. Данная система защиты от поражения электричеством устанавливает цепь между прибором и землёй. Результат действия подобной схемы более чем действенный — напряжение с металлических элементов уходит в землю при случайном прорыве изоляции. Вы можете совершенно спокойно прикасаться к технике, не боясь себе навредить.

Важно! Главное, чем отличается заземление, от весьма похожего на слух зануления — это работа в сетях, где изолирована нейтраль.

После того как вы сделаете заземление. Ток будет уходить по проводнику в землю, не создавая какой-либо опасности для человека. Этим, собственно, и отличается данный метод защиты от зануления.

Заземляющая часть должна иметь минимальный показатель сопротивления. Это необходимо для того, чтобы ток без каких-либо препятствий входил в землю. Это ещё один важный фактор, которым отличается заземление.

Заземление также отличается от зануления тем, что значительно увеличивает аварийный ток, который подаётся при возникновении замыкания. Показатель сопротивления имеет потому малое значение, что в противном случае в аварийной ситуации напряжение будет слишком мало для активации защитного контура. Поэтому устройство может остаться под напряжением.

В заземлении есть два основных элемента — это заземлитель и проводник. Именно они вместе образуют новое устройство. Данный агрегат соединяет бытовые приборы с землёй, делая их безопасными для использования. Принцип работы зануления существенно отличается. Поэтому схема с занулением используется в новых сетях.

В процессе развития средств защиты от спонтанных ударов электричеством заземление поделились на два вида: для отвода импульсного тока и для защиты от грозы. Уникальная конструкция позволяет добиться двух целей в зависимости от изменения некоторых элементов конструкции.

В первом случае проводники поддерживают нормальную работу бытовых приборов даже в аварийных ситуациях. Во втором предотвращают возможное нанесение урона живым организмам. Подобная ситуация возникает в тех случаях, когда нарушается изоляция фазного провода. Так как он выходит на металлический корпус последствия более чем серьёзные.

Мало кто знает, но заземление также может быть и природным, проще говоря, естественным. Металлические конструкции и трубопроводы при выполнении определённых условий могут служить отличным заземлением.

Важно! В качестве естественного заземления запрещается использовать трубы, по которым транспортируется газ или другие горючие вещества.

Классификация

Как было сказано выше, в процессе постоянного развития технологий, учёными было выделено множество уникальных схем заземления. В результате существуют такие подгруппы:

В них используются разные схемы соединения, мало того, количество проводников значительно отличается. Сама аббревиатура может много рассказать об устройстве. Первая буква говорит об источнике питания.

  • T — нейтраль, ведущая к земле.
  • I — полностью изолированные проводники.

Вторая буква указывает на метод заземления токопроводящих частей.

  • N — прямая связь с точкой.
  • T — связь с землёй.

В двух приведённых выше схемах вы можете увидеть ещё несколько букв, стоящих через чёрточку. Буква C указывает на наличие всего одного проводника. S — о диаметрально противоположном.

Зануление

Теперь рассмотрим, что такое зануление, и чем оно отличается от обычного заземления. Если говорить о чисто конструкционной составляющей, то данная система защиты от удара электрического тока представляет собой комбинацию металлических частей.

Каждый из элементов конструкции имеет нулевое напряжение. Возможен вариант и с использованием нейтрали. Но она должна иметь трёхфазный источник. Второй вариант включает в себя заземлённый вывод генератора. Причём последний должен иметь одну фазу.

Зануление работает следующим образом. Как только нарушается изоляция, происходит короткое замыкание. В результате срабатывает автоматический выключатель. Конечно, здесь многое зависит от самой системы. К примеру, в некоторых просто перегорают предохранители. В любом случае эффект — это безопасность людей, прикасающихся к устройствам.

Обычно зануление применяется в оборудование, в котором нейтраль наглухо заземлена. В принципе, этим данная система отличается от заземления. Особенность схемы зануления заключается в том, что при подключении УЗО происходит срабатывание всей системы. Подобный казус образуется из-за разности сил тока.

Ещё зануление от заземления отличается тем, что при установке УЗО и автоматического выключателя в нестандартной ситуации могут сработать два этих элемента. Также возможно задействование третьего устройства, обладающего более высоким быстродействием.

Особенности зануления

Зануление отличается тем от заземления, что при коротком замыкании ток должен обязательно достичь показателя, при котором предохранитель расплавится. Конечно, есть ещё альтернатива в виде выключателя.

Важно! Если выключатель не сработает или предохранители не расплавятся, под электрическим напряжением окажутся все корпуса устройства, подключенные к защитной схеме.

Чтобы подобного не произошло вам всегда нужно следить за нулевым проводом. От его состояния зависит безопасность всей системы. Чтобы не допустить ток на все объекты зануления необходимо воздержаться от прерывания нулевого провода какими-либо выключателями или предохранителями. Кстати, подобное требование ничем не отличается и для заземления.

Ключевые различия

Мы рассмотрели основные характеристики заземления и зануления, теперь давайте просуммируем, чем они отличаются друг от друга:

  1. Заземление отличается большей эффективностью.
  2. Заземление отличается тем, что обеспечивает безопасность за счёт снижения мощности тока.
  3. Зануление отличается тем, что защита электроприборов осуществляется благодаря отключению повреждённого участка.
  4. Зануление отличается сложностью в установке. Установить заземление под силу каждому.

Как видите, отличия между занулением и заземлениям довольно весомые.

Итоги

Зануление и заземление — это две принципиально разные системы защиты от удара электрическим током. Отдельно нужно отметить, что первую систему используют в домах с новой проводкой, а вторую в старых постройках.

Если же говорить о преимуществах, то заземление считается куда более надёжным способом защиты. Но установка именно такой схемы возможна далеко не во всех электрических сетях.

в чем разница, ⚡ отличия и требования

Безопасность – главное требование, которому должен отвечать любой электроприбор. При отсутствии грамотной защиты малейшая пробоина в проводе может спровоцировать появление электрического потенциала на кожухе устройства. При касании к такому аппарату произойдет удар током.

Расчет фундамента

Попробуйте новый продукт

Избежать этого поможет соединение открытых металлических отводов с землей или нулевым кабелем. Однако в чем разница между заземлением и занулением знают не многие. В этом нужно разобраться, прежде чем приступать к монтажу какого-либо оборудования.

Что такое заземление?

Заземлением называют намеренное подключение открытых частей электроприборов к отдельному отводу, непосредственно контактирующему с землей. В результате этого происходит падение напряжения на корпусе аппарата. Основная часть тока отводится в почву.

Чаще заземлитель представляет собой конструкцию из металлических штырей, вбитых в почву на одинаковом расстоянии друг от друга. Они соединяются между собой стальной лентой. Размеры такой установки зависят от особенностей электроприбора, который планируется эксплуатировать.

Заземляющая конструкция соединяется с шиной и посредством проводников заводится в распределительный щиток дома. Шина – металлическая полоса, оснащенная клеммниками. К ней подсоединяются проводники от каждого электрического прибора.

Выделяют три типа заземления:

  1. Рабочее. Обеспечивает бесперебойную работу электроприборов. Применяется в штатном или аварийном режиме.

  2. Защитное заземление. Предотвращает травмирование человека электрическим током.

  3. Молниезащитное. Помогает отводить импульсные токи, попадающие на прибор в результате удара молнии.

Конструкция, состоящая из штырей, вкапываемых в землю, именуется искусственным заземлением. К естественной защите относят трубопроводы, элементы зданий из железобетона, обсадные магистрали и прочие элементы, контактирующие с грунтом.

В качестве заземлителя нельзя использовать трубы, по которым транспортируются взрывоопасные и горючие вещества, а также детали из алюминия, оболочки кабелей.

Схемы подключений

Существует пять основных схем создания защитного заземления.

Схема

Название

Особенности

TN-C

Характерной чертой этого способа подключения стало объединение нулевых проводников в единый PEN проводник. PEN проходит от подстанции и разводится на пару разных кабелей PE и N перед конечным потребителем. Такая система легко монтируется и предотвращает появление короткого замыкания.

TN-S

Ток поступает к потребителю посредстом пяти проводов 3-фазной и трех проводов однофазной сети. Три из пяти проводящих источников имеют силовую функцию. Два остальных являются нейтральными.

TN-C-S

Производится разделение PEN на PE и N в определенной зоне цепи. Чаще они разводятся в щитке постройки. Такая схема надежно предохраняет от короткого замыкания, удара молнии. Для схемы характерен низкий уровень защиты от разрыва нулевого проводника. Отключение напряжения с помощью автоматики организовать не удастся.

TT

Эта схема гарантирует повышенный уровень безопасности. Она собирается по принципу четырех проводников, три из которых находятся под напряжением и совмещены под углом 120 градусов друг к другу. Последний проводник нулевой.

IT

Эта схема применяется для сетей, напряжение в которых превосходит 1000 В. Она создает защиту посредствам высокого сопротивления. Система позволяет продолжительную эксплуатацию даже в аварийном режиме.

В современных домах чаще реализуются схемы TN-C-S и TN-S. Они обеспечивают высокую степень безопасности. В старых постройках заземление нередко вовсе отсутствует. Его придется организовывать самостоятельно.

Любые работы с электрикой должен проводить человек, имеющий соответствующее образование и допуск. Человеку без опыта и знаний нельзя самостоятельно вносить какие-либо изменения. Это чревато выходом из строя всей техники или пожаром.

Что представляет собой зануление?

Занулением именуют систему, при которой все, не находящиеся под напряжением токопроводящие детали оборудования, подключают к нейтрали. Она предотвращает повреждения в результате короткого замыкания.

При контакте провода, имеющего напряжение, с зануленным кожухом агрегата образуется большая сила тока. Это провоцирует срабатывание автомата-предохранителя, отключающего подачу питания на агрегат.

В качестве нейтрального проводника в однофазной электрической цепи можно использовать третью жилу кабеля. Причем у фазы и ноля должно оказаться минимальное сопротивление. Только так защитная аппаратура сработает.

Применение системы зануления целесообразно в случаях:

  1. Трехфазная сеть с переменным током и заземленным нулем.

  2. Сеть с постоянным током и заземленной средней точкой.

  3. Оборудование с глухозаземленной нейтралью.

В квартирах подобные системы не применяются. Это угрожает жизни и здоровью людей, а также работоспособности техники. При внезапном повреждении нулевого проводника, человека ждет удар электрическим током.

Схема подключения

Нейтральный проводник связывается с нейтралью трансформатора, имеющей надежное заземление. Нейтраль вместе с трехфазной линией заводится в помещение. Ее разводят по всем имеющимся щиткам. Далее от нее берется рабочий ноль, выдающий однофазное напряжение.

Защитное зануление формируется отдельным нулем в щитке. В схеме подключения не должны присутствовать аппараты коммутации, к примеру, рубильники. Чтобы избежать негативных последствий при повреждении нулевого проводника каждые 200 метров цепи монтируются дополнительные узлы защиты. На них сопротивление не должно превосходить отметку в 30 Ом.

В чем разница между заземлением и занулением?

Заземление и зануление имеют идентичную функцию – защита человека и животного от воздействия электрического тока. Но между двумя понятиями есть существенные различия:

  1. При заземлении ток отводится в почву. Напряжение в сети уменьшается, но не до нуля. Минимальный ток в системе все же остается. Зануление же позволяет экстренно отключить подачу питания на прибор.

  2. Заземление не связано с фазами электроприборов. При организации зануления строго соблюдаются правила подключения.

  3. Отличие зануления и заземления и в сфере их применения. Первое подходит для эксплуатации в глухозаземленных нейтралях. Заземление же применяется в цепях, имеющих изолированную нейтраль. Подобную систему монтируют для оборудования, напряжение которого превосходит 1000 В.

  4. Зануление подходит для промышленности, а в жилых домах его устанавливают крайне редко. Заземление же лучший способ обезопасить жителей квартир.

Зазамеление и зануление одинаково хорошо защищают технику от повреждений. А вот с точки зрения безопасности для человека первый вариант считается более эффективным.

Дополнительным различием становится возможность самостоятельного монтажа. Соблюдая все технические требования и нормы безопасности, заземление можно выполнить своими руками. Для этого достаточно иметь сварочный аппарат, металлические прутки и достаточный уровень знаний. Зануление же сможет выполнить только высококвалифицированный электрик.

Заземление отличается от зануления и методикой подключения. Это наглядно видно по схемам.

Технические требования

Расположение элементов защитного заземления и зануления определяются еще на стадии разработки схемы электропроводки. При этом к системам предъявляется ряд требований:

  1. При использовании трансформатора, напряжение которого составляет 380 В, возможно подключение только одного потребителя электричества.

  2. При мощности оборудования менее 1000 Вт и наличии глухозаземленного нулевого проводника монтаж зануления обязателен.

  3. Оборудование с мощностью свыше 1000 Вт должно быть оснащено заземлением нулевого кабеля для предотвращения травм рабочих при пробое изоляции проводов.

  4. Для аппаратуры, эксплуатирующейся на улице, монтаж заземления и зануления обязателен.

  5. В 3х-фазной цепи требуется дополнительная защита от пробоя тока. Ее устанавливают в нулевом проводнике.

Монтаж защитных конструкций требуется для любой техники, напряжение постоянного тока которой свыше 380 Вт, а переменного 440 Вт. Только так эксплуатация аппаратуры окажется безопасной.

Одновременное создание зануления и заземления необходимо для любой техники мощностью выше 1300 Вт. Подобной защитой оснащаются ванны и поддоны душевых кабин, подвесные потолки.

Что делать, если в доме нет заземления?

Если здание слишком старое или электропроводка в нем спроектирована неверно, то заземление может полностью отсутствовать. Эксплуатация в таких домах аппаратов с высокой мощностью, например, бойлеров, стиральных машин, холодильников и прочих, небезопасна. Единственный выход из такой ситуации – самостоятельно создать защиту.

В частном доме это сделать несложно, достаточно вывести на улицу шину и подсоединить к ней конструкцию из трех штырей, вкопанных в землю. В многоэтажном строении работы окажутся гораздо сложнее. Можно установить распаечные коробки на каждом этаже и к ним уже подводить заземление. Контур нельзя устанавливать на дорожном покрытии, его лучше отвести в клумбу. Представитель каждой квартиры сможет впоследствии подключиться к общей шине и провести заземление в свое жилье.

Частые ошибки

Неопытные мастера в попытке все работы провести самостоятельно часто совершают грубые ошибки. Очевидным становится тот факт, что заземлителем не может служить рабочий ноль. Есть те, кто пытается обеспечить отвод напряжения посредствам труб отопления или системы водоподведения. Делать это целесообразно только, если система полностью сделана из металла и гарантировано контактирует с землей.

На практике в многоэтажных зданиях часто встречаются участки со вставками из полипропилена. Да и трубопровод может и вовсе не соприкасаться с почвой. В результате подключения к такой системе соседи получат сильнейший удар током.

Видео о заземлении и занулении

Лучше разобраться, в чем разница между заземлением и занулением, понять схемы их подключения и особенности поможет небольшой видеоролик.

Создание правильной системы заземления – гарантия безопасности использования всех электроприборов. Лучше доверить эту работу профессионалам. Ценой недостатка знаний и навыков в этой области может стать человеческая жизнь.


Схема заземления и зануления двигателя

Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас «заземление» сделано как надо – то есть в щитке есть место присоединения «заземляющих» проводников, и все вилки и розетки имеют «заземляющие» контакты – я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться.

Правила подключения заземления

В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?

Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии — пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А – получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе – реальный ноль, или около того.

А теперь вопрос – что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали?

Приз — тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы.

Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы «заземления» , соединяя в евророзетке «нулевой рабочий» и «нулевой защитный» проводники, как иногда практикуют некоторые «умельцы». Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания «рабочего нуля» в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В.

Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение. А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.

«Заземление» и «зануление»

Одним из вариантов «заземления» является «зануление». Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться «заземлением».

В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает «нулю» отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский «авось», который проблему не решает.

Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.

В идеале «контур заземления» должен состоять из 3х — 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м.

Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю.

Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже. А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?

Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.

Что требуется для разводки по дому

Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с «заземляющим» контактом. Короб, плинтус, скоба — дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй — на «заземляющий» контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).

Не надо так же забывать, что «земля» не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.

Источник

Зануление и заземление: в чем разница?

Сегодня практически каждый электроприбор в доме имеет дополнительный контакт для подключения заземления. Некоторое электрооборудование, такое как стиральная машина или водонагреватель, и вовсе не рекомендуется использовать без предварительного заземления.

Более подробно о том, что такое заземление уже рассказывалось ранее в строительном журнале samastroyka.ru . В данной же статье речь пойдет про отличие зануления от заземления, о том, что лучше, и в чем разница этих двух понятий.

Зануление и заземление: что это такое, в чем разница?

Для защиты электропроводки и электроприборов от короткого замыкания (КЗ) в доме, предназначены автоматы и различные другие защитные устройства. Но как быть в случае утечки тока, например, на корпус электроприбора. В случае этого, электрический ток поразит каждого, кто прикоснётся к металлической части стиральной машины или водонагревателя.

Нередко из-за повреждённой оболочки ТЭНа или изоляции кабеля, возникают различные проблемы, то вода в ванне бьёт током , то краны начинают неприятно пощипывать. Само собой разумеется, что никакие автоматы на электросчетчике, не помогут в решении данной проблемы, для этих целей существует заземление, которое не даст электрическому току пройти через ваше тело.

Итак, заземлением называется преднамеренное соединение металлических частей электроприборов и электрооборудования с землей. Для этих целей в землю забиваются специальные металлические штыри, которые в случае утечки тока на корпус электроприбора отводят электрический ток в землю. В случае отсутствия заземления, избежать поражения электрическим током, при прикосновении к металлическому корпусу электрооборудования, не удастся.

Зануление работает несколько по иному принципу, чем заземление. Так, например, если корпус электроприбора вдруг окажется под напряжением, то это приведёт к короткому замыканию, на которое должны среагировать защитные устройства, автоматически отключив питание электроприбора от электросети. Как видно, отличие зануления от заземления в том, что электрический ток при утечке не уходит в землю, как в случае с защитным заземлением.

Следовательно, заземление способно обеспечить защиту от поражения электрическим током путем его снижения, а зануление, путем отключения питания электроприбора от электрической сети.

Что лучше — заземление или зануление

Вопросом о том, что лучше — зануление или заземление, задаются чаще всего жильцы многоквартирных домов. Именно там нередко наблюдаются проблемы с подключением заземления, в виду его отсутствия. В таком случае, как выход из сложившейся ситуации, будет использование зануления.

При этом стоит понимать всю ответственность осуществления подобного рода работ. Дело в том, что для создания зануления необходимы определенные знания, для того чтобы произвести правильные расчеты по оптимальной точке подключения кабеля к нейтрали.

В случае с заземление, все гораздо проще. Конечно же, здесь также существуют свои расчеты по сопротивлению и различные другие нюансы. Однако сделать заземление в частном доме куда проще и безопаснее, чем в случае с занулением.

Источник

Чем отличается заземление от зануления

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

Определение заземления

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

Фото — схема

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

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

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

Фото — вариант земли

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

Фото — переносная шина

Назначение зануления

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

Фото — схема зануления

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

Фото — принцип работы зануления

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

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

Видео: в чем разница зануления и заземления

Главное отличие

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

Фото — отличие зануления и заземления

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

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

Источник

Заземление или зануление? Понятное объяснение, как они работают и что выбрать

Раз за разом общаясь с заказчиками я убеждаюсь, что большинство людей не понимают , что такое заземление и зануление . Кто-то думает, что это одно и то же, кто-то полагает, что заземление это хорошо, а зануление — категорически нет. Но и то и другое — заблуждения.

В статье дальше я разложу всё по полочкам и вы будете точно знать «что есть что» и какую систему лучше применить в вашем доме.

Коротко и по делу: что вам нужно знать

Коротко: заземление это соединение корпусов приборов с землёй и только с ней . Иначе этот способ защиты называется система ТТ . При заземлении ноль и земля не соединяются нигде, это два совершенно разных провода.

Зануление это соединение корпусов приборов с заземлённой нейтралью трансформатора или генератора, то есть это то, что применяется в 99% всех случаев и в вашем доме тоже. Иначе это называется система TN-S .

При занулении ноль соединяется с землёй, либо на подстанции, тогда это система TN-S , принятая, например, в Британии, либо непосредственно в щитке вашего дома, тогда это более дешёвая и стандартная для России система TN-C-S .

В этой удешевлённой системе, на протяжении линии электропередачи, воздушной или кабельной, ноль и земля объединены в одном проводе , который называется провод PEN (PE + N). И лишь в распределительном щитке провод PEN разделяется на PE (защитный ноль) и N (рабочий ноль).

Защитный ноль соединяется с контактами заземления розеток и корпусами всех приборов и светильников, а рабочий ноль используется для электропитания — по нему течёт рабочий ток. Через защитный ноль ток течёт только в случае утечки (неисправности) и в этом его принципиальное отличие от рабочего нуля.

Иногда занулением называют сомнительный способ защиты, который практиковался в СССР для экономии — корпуса приборов соединялись с рабочим нулём. Так делать я категорически не советую — на рабочем нуле часто появляется напряжение относительно земли (пола, на котором вы стоите), поэтому так занулённые корпуса будут постоянно биться током , иногда весьма сильно.

Ещё раз про заземление или систему ТТ

Система ТТ или «чистое» заземление это допустимый способ защиты, но со своими нюансами. Для того, чтобы при возникновении утечки тока питание надёжно отключалось, простых автоматов, как при занулении, недостаточно .

Поэтому придётся раскошелиться на установку УЗО на все линии, причём каждая линия должна подключаться через два УЗО последовательно, общее на вводе, на ток 100 или 300 мА и отдельное УЗО на одну-две линии, с током срабатывания 30 мА. Только при этом условии система ТТ или «чистое» заземление будет отвечать нормам электробезопасности .

Спасибо за то, что дочитали, если вам эта статья пригодилась, поставьте ей лайк и поделитесь ей в своей соцсети!

Источник

Какие бывают схемы заземления

Прогресс не стоит на месте. И вместе с развитием цифровых технологий, совершенствуются и все остальные стороны нашей жизни. Коснулось это и заземления, которое сейчас располагает несколькими вариантами своих схем. В данной статье мы расскажем вам о том, какие существуют основные схемы заземления, и в каких случаях их использование будет целесообразным.

Разновидности

Согласно международной договоренности, схемы заземления обозначают большими латинскими литерами. Первая при этом показывает заземление источника питания, вторая – открытых частей определенной электроустановки.

Итак, в соответствии с этим мы можем выделить следующие системы:

Из этой аббревиатуры: T – заземление, N – зануление, I - изоляция

Далее мы рассмотрим каждую из них.

Системы TN-C, TN-C-S и TN-S

TN-C схема предусматривает объединение защитного и рабочего проводников. Самым большим ее недостатком станет неработоспособность систем УЗО. Мы не станем подробно на ней останавливаться, так как сейчас она уже считается наименее надежной, и практически нигде не применяется.

На смену ей в свое время пришла более надежная и сложная схема TN-S. Проводники зануления и заземления в ней идут отдельно. Ее бесспорными преимуществами можно назвать:

  • Нет необходимости следить за контуром;
  • Наиболее безопасная из всех существующих;
  • Можно применять дополнительные устройства для повышения безопасности.

Однако, вместе с надежностью – она наиболее дорогая из всех, к тому же ее оборудование сопряжено с определенными сложностями.

Система TN-C-S считается компромиссом между стоимостью и надежностью. В ней рабочий проводник (зануление) совмещается с заземлением на пути от дома до подстанции, а в строении эти два провода укладываются отдельно (нечто среднее между двумя предыдущими).

Это наиболее распространенная схема для жилых домов и городских строений. Среди ее преимуществ можно назвать такие:

  • Повышенная надежность, так как в доме будут проложены все два провода;
  • Низкая стоимость;
  • Широкая распространенность.

Но стоит упомянуть и о том, что существует вероятность сгорания провода от подстанции, что чревато высоким фазным напряжением. Чтобы предотвратить это, необходимо принять ряд специальных мер.

Системы TT и IT

Еще совсем недавно ТТ не разрешалась у на в стране, однако теперь применяется для мобильных сооружений, типа киосков и ларьков. Она требует надежного штыревого заземления, а для большей безопасности – оборудование системы УЗО. Нейтраль в этой системе уходит глубоко в землю, а открытые ведущие элементы соединяются непосредственно с контуром.

В схеме IT нейтраль изолируется от земли, а открытые элементы заземляются. Используется она в медучреждениях и лабораториях, где работа людей связана с чувствительной аппаратурой.

Таким образом, рассматривая различные системы, мы выяснили, что самой распространенной является именно  TN-C-S,которая не такая дорогая, как TN-S, но все же более надежна TN-C.

Что такое зануление и для чего оно нужно?

Основные требования ПУЭ: выдержки из статей

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

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

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

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

Определение заземления

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

Фото — схема

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

Рисунок TN-C

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

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

Фото — вариант земли

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

Фото — переносная шина

Что такое заземление и для чего она нужна?

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

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

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

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

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

Классификация заземляющих систем (естественные и искусственные конструкции)

В качестве заземляющих устройств с характеристиками, соответствующими требованиям ПУЭ, широко применяются как естественные, так и искусственные системы и приспособления. Естественными ЗУ называются уже заглубленные в землю металлические конструкции и трубопроводы или их части, находящиеся в непосредственном соприкосновении с грунтом.

Дополнительная информация: К ним также относят не имеющие разрывов оболочки кабелей, металлические шпунты и подобные им элементы заземленных конструкций и систем коммуникации.

Естественные заземлители зданий и сооружений

Поскольку на обустройство таких ЗУ специальных затрат совершенно не требуется – действующими нормативами они рекомендуются к применению в первую очередь. И только в случае, если естественные заземляющие конструкции отыскать не удается – приходится устраивать их искусственный аналог. Для выяснения того, что является определением понятия искусственного заземления, потребуется разобраться с ним более подробно.

Под такой системой понимается устройство, изготавливаемое специально в целях организации местного заземления на трансформаторной подстанции или на стороне потребителя. В качестве элементов конструкции традиционно применяются вбиваемые вертикальные или укладываемые горизонтальные стальные заготовки. В первом случае используются стальные прутки диаметром не менее 12 мм и длиной 3-5 метра, а во втором – уголки с типоразмером 50x50x6 мм. Для этой же цели могут выбираться металлические трубы диаметром не менее 6 мм.

Установка заземлителя в грунт

Вертикальные электроды (смотрите фото слева) забиваются в грунт на глубину 2,5 метра, для чего в нем предварительно подготавливается траншея глубиной около 0,5-0,6 метра. Оголовок вбитого электрода должен выступать над поверхностью земли выкопанной траншеи на высоту порядка 0,1-0,2 метра. Вертикальные элементы конструкции соединяются с горизонтальными перемычками на сварку.

Обратите внимание: Систему траншей с размещенными в них электродными прутьями необходимо засыпать выбранной ранее землей, очищенной от крупных камней и постороннего мусора.

Выбор параметров электродных прутьев и глубина их погружения зависят от характера грунта в данной местности и особенностей ее климатических условий.

Согласно ГОСТ и действующим положениям ПУЭ сопротивление Rз контура заземления на протяжении периода эксплуатации должно составлять:

  1. не более 8 Ом при питающем фазном напряжении подстанции 220/127 Вольт,
  2. порядка 4 Ома при линейном питающем напряжении 380 Вольт;
  3. не более 2-х Ом при электропитании 660/380 Вольт.

Эти параметры действительны для случая, когда ЗУ применяются в сетях напряжением до 1000 Вольт. Если они обустраивается для действующих электроустановок с рабочими напряжениями выше 1000 Вольт и с малыми токами замыкания на землю – сопротивление высчитывается по специальным формулам (смотрите ПУЭ).

Основные требования к электробезопасности

Главное требование, предъявляемое к бытовым электроприборам – безопасность. В большей мере это касается устройств, которые контактируют с водой, ведь даже незначительный  дефект в электропроводке оборудования может стать смертельным для пользователя. Чтобы обезопасить себя и окружающих необходимо содержать электросеть и оборудование в исправном состоянии и регулярно проводить их ревизию. Чтобы исключить вероятность возникновения пожара из-за неисправной проводки и поражение электротоком, необходимо устанавливать защитные устройства (УЗО).

В соответствии с основными правилами электробезопасности:

  • Не рекомендовано устройство временных электропроводок.
  • Соединение проводов должно выполняться методом сварки, опрессовки, зажимов или клеммных колодок. Регулярно проверяйте качество и прочность соединений проводки.
  • В помещениях с высокой влажностью используйте только сертифицированные влагозащищенные устройства.
  • Электророзетки и выключатели должны располагаться от труб отопления, газо- и водоснабжения на расстоянии не менее 500 мм.
  • Регулярно проверяйте исправность проводки и электрооборудования.
  • Нельзя использовать любые виды электрооборудования без защитного кожуха.
  • Не используйте самодельные электроприборы и не проводите самостоятельно ремонт неисправного электрооборудования.

Это только краткий перечень требований по электробезопасности. Более подробно с правилами безопасности можно ознакомиться в различных нормативных актах и специальной литературе по электричеству, которые сейчас легко найти в интернете.

Чем отличается заземление от зануления

Заземление

Знак обозначения заземления

Простым языком общее заземление – это мера предосторожности для обеспечения безопасности пользователей от удара электрическим током и создание благоприятных условий для корректной и безопасной работы какой-либо электрической техники.

Осуществляется оно путем монтажа ЗУ, состоящего из металлических конструкций, вкопанных в землю на протяжении всего пути электрического тока от источника питания до потребителя. То есть на электростанции (ГЭС, ГРЭС, АЭС или обычный разделительный трансформатор) монтируется основной заземлитель. Далее ток по линиям электропередач подается к вашему дому. На протяжении всего пути создаются дублирующие точки заземлителя.

Система дублирующих соединений с землей

Для каждого дома, будь то многоквартирный или частный дом, монтируется своя дублирующая точка. Она имеет свои размеры и характеристики, но конструируется по общему принципу: металлическая конструкция, выполненная из обычной или нержавеющей стали.

Треугольная схема ЗУ 
ЗУ смонтированное в ряд

Обратите внимание! Части стальной конструкции (ЗУ) крепятся между собой только при помощи сварочного аппарата, болтовое соединение не надежно, так как подвержено окислению.

Всё, что вы хотели знать про электролитическое заземление (видео)

Зануление

Выдержка из ГОСТа 12.1.009-76 «частей, которые могут оказаться под напряжением», обозначает металлический корпус  электроустройства. То есть при возникновении аварии или нарушении изоляции, на корпусе или рабочих элементах какого-либо устройства, например токарного станка, возникает опасное напряжение. Зануление сводит к минимуму силу этого электрического заряда. То есть отличием зануления от заземления в промышленной отрасли является то, что зануление входит в состав общей системы заземления.

В цехах, оборудованных множеством приборов, запитанных трехфазным напряжением (380 вольт). Все агрегаты объединены в общую цепь посредством металлических полос. Общий контур подсоединен к шине заземления или зануления.

Присоединение станка к общей цепи зануления
Шина зануления или заземления

В чем разница между заземлением и занулением?

Заземление и зануление имеют идентичную функцию – защита человека и животного от воздействия электрического тока. Но между двумя понятиями есть существенные различия:

  1. При заземлении ток отводится в почву. Напряжение в сети уменьшается, но не до нуля. Минимальный ток в системе все же остается. Зануление же позволяет экстренно отключить подачу питания на прибор.

  2. Заземление не связано с фазами электроприборов. При организации зануления строго соблюдаются правила подключения.

  3. Отличие зануления и заземления и в сфере их применения. Первое подходит для эксплуатации в глухозаземленных нейтралях. Заземление же применяется в цепях, имеющих изолированную нейтраль. Подобную систему монтируют для оборудования, напряжение которого превосходит 1000 В.

  4. Зануление подходит для промышленности, а в жилых домах его устанавливают крайне редко. Заземление же лучший способ обезопасить жителей квартир.

Зазамеление и зануление одинаково хорошо защищают технику от повреждений. А вот с точки зрения безопасности для человека первый вариант считается более эффективным.

Дополнительным различием становится возможность самостоятельного монтажа. Соблюдая все технические требования и нормы безопасности, заземление можно выполнить своими руками. Для этого достаточно иметь сварочный аппарат, металлические прутки и достаточный уровень знаний. Зануление же сможет выполнить только высококвалифицированный электрик.

Заземление отличается от зануления и методикой подключения. Это наглядно видно по схемам.

Зануление и его особенности

Ответить на вопрос, что такое защитное зануление, довольно просто, но необходимо знать чем оно отличается от заземления электрооборудования. Точное понимание этих различий позволит избежать многих ошибок при монтаже бытовой техники, различных приборов, станков и другого оборудования, работающего на электрической энергии. Защитное зануление — это подключение металлических корпусов и других деталей промышленного оборудования и различной бытовой техники, которые в рабочем состоянии не должны находиться под сетевым напряжением, к нейтральному (нулевому) проводу системы подачи электроэнергии. Этот провод в какой-то точке должен быть наглухо заземлен.

Важно! Не путайте нейтральный (нулевой) защитный провод с нулевым проводом питающей сети. Это совершенно разные проводники. Для сетей с трехфазной подачей электроэнергии — это нейтральный провод, идущий от силового трансформаторной подстанции или устройства, генерирующего электрическую энергию, для однофазных сетей — это наглухо заземленный провод.

Для чего необходимо занулять некоторые типы бытового и промышленного оборудования? Все очень просто! Главной целью зануления является обеспечение защиты человека от поражения электрическим током в случае КЗ (короткого замыкания) фазы сети на корпус и другие токопроводящие части электрооборудования.

Типы заземления в быту

В бытовых условиях заземление – это залог сохранности и бесперебойной работы всех электроприборов. В советское время эта мера безопасности практически не применялась. Использовалась система TN-C, в которой заземляющий кабель PE (защитный проводник) совмещается с рабочим нулем N в единый кабель PEN, а непосредственно в квартиру проводится двужильный провод. Эта система считается устаревшей, ее заменила схема TN-C-S, в которой PEN проводник разъединяется в главном щитке потребителя на PE и N.

Двужильный провод
Сравнительная схема TN-C и TN-C-S систем

Все вновь строящиеся объекты обслуживаются по трех или, при необходимости, пятипроводной схеме. То есть в вашу квартиру подается три линии:

  • фаза;
  • рабочий ноль;
  • земля.

Современный трехпроводной кабель

Все современные бытовые или вычислительные приборы оборудованы под трехпроводную систему. Розетки и штекера оборудованы клеммами заземления.

Розетка трехпроводная
Штекер трехпроводной

В случае, когда ваше здание не оборудовано системой заземления и проводка двухпроводная, все специализированные приборы с трехпроводной составляющей теряют свои качества. Например, сетевой фильтр превращается в обычную переноску. Монтаж зануления в квартире в этом случае запрещен пунктом 1.7.132 ПЭУ.

Статья по теме:

УЗО: что это такое. Давайте попробуем разобраться, что это такое УЗО, его возможности, особенности работы и варианты применения. А также рассмотрим нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе.

Устройство защитного отключения

Для повышения безопасности при эксплуатации эл. приборов используют и так называемое устройство защитного отключения, сокращенно — УЗО. Совместно с заземлением УЗО дают 100% гарантии защиты человека от поражения электрическим током.

Давайте разберём принцип действия УЗО, для чего представим электропроводку как водопроводную систему. Вода течёт по трубам, как и ток – по проводам. И если вдруг в трубе образовалось отверстие, вода начинает уходить, а её количество на выходе участка будет меньше, чем на входе. УЗО и контролирует подобную утечку, но не воды, а электричества.

Если корпус прибора под напряжением, но утечки нет – УЗО не реагирует. Но как только корпуса касается человек – появляется путь для утечки тока, «дыра» – УЗО за доли секунды размыкает цепь.

Основные способы устройства заземления

При устройстве заземляющей системы, в качестве заземлителя обычно используют вертикальные металлические пруты. Это связанно с тем, что горизонтальные электроды вследствие малой глубины залегания имеют повышенное электрическое сопротивление. В качестве вертикальных электродов практически всегда применяют стальные трубы, пруты, уголки и прочую металлопрокатную продукцию с длиной превышающую 1 метр и имеющую сравнительно небольшое поперечное сечение.

Схема заземления в частном доме

Существует два основных метода монтажа вертикальных заземляющих электродов.

Статья по теме:

Электричество способно не только создавать комфортные условия жизни, но и несет еще и определенную опасность. Для снижения вероятности возникновения этой опасности требуется заземление в частном доме своими руками 220В. Как его сделать – читайте в публикации.

Несколько коротких электродов

В данном варианте используется несколько стальных уголков или прутьев длиной 2-3 метра, которые соединяются вместе при помощи металлической полосы и сварки. Соединение выполняется у поверхности земли. Монтаж заземлителя происходит простым забиванием электрода в грунт при помощи кувалды. Подобный способ больше известен под названием «уголок и кувалда».

Использование арматуру в качестве заземлителя

Минимально разрешенное сечение заземляющих электродов приведено в ПУЭ, но чаще всего справленные и дополненные величины из технического циркуляра №11 «РусЭлектроМонтаж». В частности:

  • для уголка и полосы из черной стали с сечением не менее 150 мм2 и толщиной стенок 5 мм;
  • для стального прута с диаметром не менее 18 мм;
  • для стальной трубы с толщиной стенок от 3,5 мм и диаметром не менее 32 мм.

Преимущества этого способа заключаются в простоте, дешевизне и доступности материалов и монтажа. 

Одиночный электрод

В данном случае в качестве заземлителя используется электрод в виде стальной трубы (как правило, одиночный), который помещается в глубокое отверстие, пробуренное в грунте. Бурение грунта и установка электрода требует использования специальной техники.

Одиночный электрод заземления, монтируемый в пробуренную скважину

Увеличение площади контакта заземлителя с грунтом обеспечивается большей глубиной установки электрода. Более того данный способ более эффективный в сравнении с предыдущим вариантом, при одинаковой общей длине электродов, благодаря достижению глубинных слоев грунта, которые как правило имеют низкое удельное электрическое сопротивление.

К достоинствам данного способа относят высокую эффективность, компактность и сезонная «независимость», т.е. вследствие зимнего промерзания грунта удельное сопротивления заземлителя практически не изменяется.

Еще один способ – прокладка заземлителя в траншею. Однако такой вариант требует больших физических и материальных затрат (большее количество материала, копка траншеи и т.д.).

Для такого способа нужно много физических усилий

Разобравшись с тем, как работает и для чего нужно заземление стоит теперь второй вопрос нашей статьи, а именно что представляет собой зануление, для чего оно нужно и чем отличается от заземления.

Обобщение по теме

Требования ПУЭ точно определяют нормативы, при которых питающая электрическая цепь должна сработать на отключение при возникновении короткого замыкания. Для этого сила тока короткого замыкания должна быть в три раза больше, чем номинальный, обозначенный на автоматическом выключателе. Это касается жилых домов и офисных зданий, где установлены автоматические выключатели с плавкими вставками. Для защитных устройств с электромагнитными расцепителями повышающий коэффициент равен 1,4. Для взрывоопасных помещений используется коэффициент 4-6.

Чтобы ток такой силы мог спокойно растекаться по зануляющей сети, необходимо, чтобы ее сопротивление при 220 вольт было 8 Ом, при 380 вольтах – 4 Ома. Это может обеспечить медный провод сечением 4 мм², не меньше. Этот размер применяется в бытовых сетях, где используется напряжение 220 В.

Обобщая информацию, можно дать окончательное определение зануляющей системе. Итак, занулением называется соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок (бытовых приборов) с нейтралью трансформатора. Последняя соединяется с заземлением. Добавим, что заземляющие и зануляющие провода имеют один окрас – желто-зеленый. Это делается для облегчения монтажа и для легкости определения проводников в процессе проводимого ремонта.

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

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.

к содержанию ↑

В чем их отличие?

Получается, что зануление, по сути, это то же заземление, сделанное по системе ТN, но если рассматривать более подробно, то разница между ними есть.

Первое, это то, что при заземлении совмещенный нулевой PEN-проводник (системы TN-C и TN-C-S) и PE-проводник (система TN-S) выступают в качестве посредника между приборами и заземляющим контуром трансформатора.

То есть, имеется источник питания, возле которого закопан контур и вместе они соединены.

Проводка от источника идет на потребитель (помещение), где она разветвляется, чтобы обеспечить запитку всех электроприборов и оборудования.

Чтобы заземлить эти приборы (обеспечить защиту), используется та же проводка, а именно нулевые проводники, и контур трансформатора.

А вот при занулении выполняется соединение не с контуром, а непосредственно с нейтральным проводником трансформатора.

А поскольку в обоих случаях используется один проводник — нулевой (в совмещенном – PEN-проводник, в разделенном – РЕ-проводник), то в конструктивном плане заземление и зануление – одно и то же.

Второе, каждый из них работает по-разному, хоть и конструкция – одинакова.

В случае с заземлением, при появлении опасного потенциала на незакрытых участках сети, он будет отводиться в землю посредством заземляющего контура, обладающего высоким сопротивлением.

Зануление же работает с точностью до наоборот. При соприкосновении фазы с корпусом, подключенным к нулевому проводнику, происходит резкое возрастание силы тока в следствие малого сопротивления, то есть происходит короткое замыкание, в результате которого срабатывают автоматические выключатели, устройства защитного отключения, либо же плавятся предохранители.

Вот и получается, что заземление и зануление в техническом плане – одно и то же, но обеспечивают они защиту по-разному.

В целом же, обе они направлены на обеспечение максимальной защиты человека от возможного поражения электрическим током при пробое фазы на нуль, и дополняют друг друга.

Особенности создания заземления и зануления

Теперь о том, как все выглядит на деле. При создании подсистемы TN-C-S совмещенный нулевой проводник (PEN) тянется от трансформатора к помещению.

В вводном распределительном устройстве (ВРУ) происходит разделение его на N и PE-проводники. На конечный потребитель при этом доходит три провода – фаза, рабочий и защитный нули.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Как заземлить стиральную машину.

При подключении прибора получается, что посредством PE-проводника он соединяется с PEN-проводником, который является и соединителем с заземляющим контуром, и глухозаземленной нейтралью.

Примерно то же происходит и в подсистеме TN-S с той лишь разницей, что заземление и зануление осуществляется разделенными нулевыми проводниками.

То есть в этих двух подсистемах создавая заземление, автоматически выполняется и зануление.

А вот в системе TN-C этого не происходит. Дело в том, что в ней используется PEN-проводник, который не расщепляется на вводе.

Получается, что к конечному потребителю доходит только два провода – фаза и рабочий ноль, а защитного РЕ-проводника – нет, по сути, конечный потребитель не заземлен.

Поэтому и создается зануление – соединение корпусов потребителей с нулевым рабочим проводником.

Если в вышеуказанных подсистемах создавая заземление сразу же появляется и зануление, то в этой его приходится создавать отдельно.

В данном случае зануление является альтернативой заземлению, чтобы обеспечить хоть какую-то защиту.

Поэтому TN-C считается устаревшей, поскольку она не обеспечивает должную безопасность.

Часто возникает вопрос – зачем вообще нужно зануление, ведь заземления считается более безопасной системой.

Моделируем ситуацию: произошел пробой фазы на корпус. Заземление обеспечило отвод большей части напряжения в землю, но часть его все же осталась на корпусе, при этом произойдет повышение значения тока, хоть и незначительно.

Это не опасно для человека, но может привести к неприятным последствиям. Поскольку из-за отсутствия зануления не произойдет сильного скачка тока, то защитные средства просто не сработают, и поврежденный участок не отключиться.

В результате возможно повреждение оборудования или участка электросети, возникновение пожара.

Получается, что зануление и заземление дополняют друг друга, первый делает отключение поврежденного участка цепи, а второй нейтрализует негативные последствия возникшего КЗ в сети, обеспечивая максимально возможную защиту от поражения электрически током.

Часто указывается, что в системах TN-S и TN-C-S зануление не делается. И это так, но только частично. Ведь согласно изложенному, создавая заземление, делаем сразу и зануление. И только у TN-C зануление – отдельный вид работ.

Отсюда можно сразу и судить, где используется зануление, а где нет. Присутствует оно везде, где используется система TN. Но если в старых постройках его приходилось создавать отдельно, то в новых зданиях оно делается в процессе монтажа заземления.

Читайте по теме — способы защиты электроприборов от поломки.

Главное отличие

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

Фото — отличие зануления и заземления

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

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

Зануление и заземление: в чем разница по области применения

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

Когда выполняется заземление оборудования

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

Контур заземления имеет вид треугольника – это наиболее оптимально

Статья по теме:

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

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

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

Когда применяется защитное зануление в квартире

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

Такие дома не имеют контура заземления. Здесь придется обойтись занулением

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

Так выглядит глухозаземленная нейтраль на трансформаторной подстанции

Что такое защитное зануление

Риск поражения электрическим током и в наше время остается реальной опасностью. Рабочее напряжение любой сети начиная со 127 вольт, при неблагоприятных условиях замыкания на тело человека, способно вызвать смертельный ток. Кроме того, даже не приведшая к немедленному летальному исходу электротравма может быть опасна нарушениями сердечной деятельности.

Когда применяется зануление?

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

Система своевременно обесточит систему электроснабжения

Требования, предъявляемые к заземлению и занулению

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

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

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

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

Что такое заземляющее устройство: это должен знать каждый

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

Видео о заземлении и занулении

Лучше разобраться, в чем разница между заземлением и занулением, понять схемы их подключения и особенности поможет небольшой видеоролик.

Создание правильной системы заземления – гарантия безопасности использования всех электроприборов. Лучше доверить эту работу профессионалам. Ценой недостатка знаний и навыков в этой области может стать человеческая жизнь.

Способы устройства заземления

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

Шина заземления проходит на глубине полуметра

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

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

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

Смонтированный контур заземления – это должно быть на каждом участке частного сектора

Статья по теме:

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

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

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

Понимание различий между подключением, заземлением и заземлением

Невозможно переоценить важность подключения и заземления в коммерческих, промышленных и общественных зданиях. Заземленные цепи машин должны иметь эффективный обратный путь от машин к источнику питания для правильной работы. Кроме того, нетоковедущие металлические компоненты на объекте, такие как шкафы для оборудования, кожухи и конструкционная сталь, должны быть электрически соединены между собой, чтобы между ними не могло существовать потенциал напряжения.Выгоды для владельца здания многочисленны - максимальная защита оборудования, устранение опасности поражения электрическим током, увеличение времени безотказной работы и снижение затрат за счет отказа от дорогостоящего обслуживания оборудования. Однако проблемы могут возникнуть, когда термины, такие как «соединение», «заземление» и «заземление», меняют местами или путают в определенных ситуациях.

Заземление - это соединение металлической системы с землей, как правило, с помощью заземляющих стержней или других подходящих заземляющих электродов. NEC запрещает заземление через изолированные заземляющие стержни как единственное средство заземления оборудования.Тем не менее, некоторые производители чувствительного оборудования фактически поощряют эту практику в своих руководствах по установке, чтобы сократить количество обращений в службу поддержки, «не обнаруженных», связанных с ошибками машины и перезагрузкой.

Иллюстрация

Понимание различий между соединением / заземлением и заземлением лучше всего проиллюстрировать на примере. Производитель литых компонентов заменял вышедшие из строя печатные платы на компьютеризированной машине с числовым программным управлением (ЧПУ).После грозы система самодиагностики машины иногда регистрировала проблему с компонентами. Машина не запускалась, задерживая дневной производственный цикл. Специалисты завода по электронике выявили и заменили вышедшие из строя печатные платы, а затем вернули станок с ЧПУ в работу. Однако ремонт и потеря продукции обходились в тысячи долларов.

Вызванный для устранения проблемы, персонал организации инженерных служб крупного производителя электрораспределительного оборудования заметил, что, хотя на заводе был заземлен станок с ЧПУ в соответствии с инструкциями производителя по установке, заземление явно нарушало NEC.Это очевидное противоречие демонстрирует тревожный факт: некоторые методы заземления, разработанные для уменьшения ошибок данных в чувствительных машинах, могут фактически нарушать нормы и стандарты заземления, вызывая повреждение оборудования и создавая угрозы безопасности. Также важно отметить, что противоречащие друг другу требования можно преодолеть, но никогда не ставя под угрозу безопасность сотрудников.

Основные понятия и термины

Понимание разницы между соединением / заземлением и заземлением требует неявного понимания нескольких важных понятий и терминов, в том числе изложенных ниже.

Безопасное заземление и работа машины

Проблема, с которой сталкивается завод в этом примере, не является чем-то необычным. Производители чувствительных машин обнаружили, что изолированные заземляющие стержни могут уменьшить количество неприятных проблем, таких как перезагрузка, ошибки данных и периодические отключения. Это уменьшение связано с уменьшением количества переходных процессов напряжения или «шума» на заземляющем стержне по сравнению с обычной системой заземления здания. Из-за уменьшения количества ошибок данных, связанных с заземляющим стержнем, некоторые производители включают изолированные заземляющие стержни в свои инструкции по установке.Некоторые даже подразумевают, что гарантия на машину не будет соблюдаться, если заземляющий стержень не будет установлен.

Однако во время грозы или замыкания на землю изолированный заземляющий стержень становится помехой, создавая опасность поражения электрическим током для сотрудников и повышая потенциал чувствительных компонентов машины. На рисунке 1 показаны чрезвычайно большие переходные напряжения, которые могут возникать между ведомыми заземляющими стержнями из-за токов молнии и сопротивления земли. Хотя замыкания на землю в самой машине могут не потреблять достаточно тока для срабатывания устройств защиты от сверхтоков, они могут создавать опасность прикосновения для сотрудников.

Статья 250.54 NEC 2008 специально запрещает использование изолированных заземляющих стержней или заземления в качестве единственного средства заземления оборудования, хотя некоторые использовали другие разделы NEC для обоснования такой практики. «Справочник NEC» предоставляет следующие комментарии, связанные со ст. 250,6 (нежелательные токи):

«Увеличение использования электронного управления и компьютерного оборудования, чувствительного к паразитным токам, заставило проектировщиков установки искать способы изолировать электронное оборудование от воздействия таких паразитных циркулирующих токов.Циркулирующие токи в заземляющих проводниках оборудования, металлических кабельных каналах и строительной стали создают разность потенциалов между землей и нейтралью электронного оборудования.

«Неопытные люди часто рекомендуют изолировать электронное оборудование от всего остального силового оборудования, отсоединив его от заземления силового оборудования. В этом корректирующем действии средства заземления оборудования удаляются или неметаллические прокладки устанавливаются в металлическую систему кабельных каналов вопреки фундаментальным принципам безопасного заземления, изложенным в требованиях ст.250. Электронное оборудование затем заземляется на землю, изолированную от общей земли системы питания. Изоляция оборудования таким образом создает разность потенциалов, которая создает опасность поражения электрическим током. Ошибка усугубляется тем, что такая изоляция не устанавливает низкоомный обратный путь от замыкания на землю к источнику питания, который необходим для срабатывания устройства защиты от сверхтока ».

Соединение / заземление в сравнении с заземлением

Изолированные соединения с землей не требуются для чувствительной работы машины.Проблемы возникают, когда перепутаны соединение / заземление оборудования и заземление. В США термин «заземление» используется для обозначения как минимум пяти или более систем, связанных с заземлением, в том числе:

• Тип системы. Это относится к средствам, с помощью которых устанавливаются зависимости напряжения источника питания. Источники питания делятся на четыре основные категории: трансформаторы, генераторы, электрические сети и статические преобразователи энергии. Эти системы могут быть сконфигурированы как звезда или треугольник, и способ их сопряжения с системой заземления определяет тип системы.Наиболее распространенным типом трехфазной системы является глухозаземленная звезда, которая устанавливается путем подключения проводника с надлежащим номиналом (также известного как основная или системная перемычка) от клеммы X0 источника (обычно трансформатора) к системе заземления. .

• Заземление оборудования. Лучшим способом заземления оборудования является проложить заземляющий провод подходящего размера по тому же маршруту, что и силовой и нейтральный проводники, от источника к машине. NEC допускает использование металлических кабелепроводов и других заменителей, но некоторые отраслевые эксперты считают, что эти системы менее эффективны, и их следует избегать.

• Заземляющий электрод (заземление). Этот термин относится к способу подключения системы заземления объекта к земле. Наиболее распространенным заземляющим электродом для небольших объектов является металлический стержень заземления, но системы заземления для больших зданий могут - и должны - быть более сложными и включать средства для периодического осмотра и тестирования этих систем. Система заземляющих электродов, закопанная в землю или заключенная в бетон, а затем забытая, часто является источником возрастающих проблем по мере старения здания и износа заземляющих электродов.

• Снижение грозы. На некоторых объектах используются молниеотводы (также известные как молниеотводы) для направления ударов молнии в сторону от силового оборудования, но эти устройства часто подключаются к системе заземления таким образом, что они имеют противоположный эффект - непреднамеренно передают энергию молнии в конструкции объекта. сталь, обмотки низковольтных трансформаторов и, как следствие, чувствительные строительные нагрузки.

• Заземление опорного сигнала. Чувствительные электронные машины полагаются на систему заземления для передачи сигналов малой величины.Поэтому часто бывает важно обеспечить несколько путей заземления, а не полагаться на один заземляющий проводник оборудования между источником питания и чувствительной нагрузкой. Это гарантирует, что паразитные напряжения в системе заземления поддерживаются значительно ниже уровня, при котором их можно спутать с чувствительными опорными сигналами машины. Лучшее руководство по заземлению опорного сигнала - это стандарт IEEE 1100-2006, «Рекомендуемая практика для питания и заземления электронного оборудования».

Обратите внимание, что заземление не требуется для чувствительной работы машины.Например, современные летательные аппараты оснащены чувствительными компьютерами и электронными устройствами, которые корректно работают без привязки к земле. Они полагаются на соединенную металлическую систему - каркас самолета, обшивку, конструкционные опоры, дорожки качения и заземляющие проводники - чтобы служить в качестве опорного заземления. Если в этой связанной системе повышается напряжение относительно земли, все машины на борту испытывают это повышение вместе. В результате машины не видят разницы потенциалов по отношению друг к другу.Как только самолет приземляется, любое напряжение между самолетом и землей должно быть снято с помощью электрода, который проходит в обход резиновых шин.

Устранение проблемы

Непосредственным решением проблемы незаконного заземления стержня на примере завода (рис. 2 ) было устранение опасности поражения электрическим током. Это было сделано путем подключения заземляющего проводника (1/0 меди) от заземляющего стержня к ближайшей части системы заземления здания - в данном случае к конструкционной стали. Это соединение устранило потенциал удара во время шторма, уменьшив сопротивление между заземляющим стержнем и системой заземления здания.

Следующим шагом было устранение ошибок подключения и установка заземляющего провода от источника к станку с ЧПУ ( Рис. 3 ). Основной причиной того, что изолированный заземляющий стержень был эффективным в уменьшении проблем с эксплуатацией, были скачки напряжения в связанной системе здания, вызванные ошибками в проводке. Одна из распространенных ошибок - неправильное подключение нейтральных проводов к шинам заземления или проводов заземления к нейтральным шинам. Эта ошибка позволяет нейтральным токам протекать по связанной системе, тем самым создавая переходные процессы напряжения.Нейтральные провода разрешается подключать к соединенной системе только на служебном входе или к понижающему трансформатору (который NEC называет отдельно производным источником). Обратите внимание на рис. 2, что на заводе перед станком с ЧПУ были установлены как регулятор напряжения, так и устройство подавления шума. Эти устройства часто применяются для решения неприятных проблем в работе, вызванных переходными процессами в системе заземления. Однако устройства подавления не являются панацеей. Фактически, они иногда не нужны, когда сначала устраняются проблемы с проводкой и заземлением.

После того, как ложный заземляющий стержень был подключен к остальной части связанной системы, необходимо было решить эксплуатационные проблемы, которые включали исправление ошибок проводки, выявленных при обследовании площадки. Для примера установки этих шагов было достаточно. В других ситуациях вам следует обратиться к следующему контрольному списку:

1. Подключите заземляющий стержень к соединенной системе и установите заземляющий провод от источника питания к чувствительной нагрузке, чтобы устранить угрозу безопасности и обеспечить эффективный путь возврата при замыкании на землю.

2. Исправьте ошибки проводки и заземления в системе питания, обслуживающей чувствительную машину.

3. Установите понижающий трансформатор (т. Е. Отдельно производный источник) для обслуживания только технологической машины. Подключите новую нейтраль к точке заземления на стороне нагрузки трансформатора.

4. Все оставшиеся проблемы в работе, вероятно, вызваны контурами заземления связи. Контуры заземления, которые создаются посредством проводки связи между чувствительными машинами, питаемыми от разных источников питания, могут потребовать более сложных схем коррекции, таких как оптическая изоляция.

Следующий шаг

Таким образом, завод в примере установил обрабатывающий станок с ЧПУ в соответствии с рекомендациями производителя. К сожалению, эти рекомендации включали требование о том, чтобы отдельный заземляющий стержень служил единственным средством заземления оборудования. Хотя такая практика может уменьшить количество ошибок данных в чувствительных технологических машинах, она нарушает NEC, создает опасность поражения электрическим током для сотрудников и вызывает разность потенциалов, которая может повредить чувствительные электронные компоненты.

Инженеры-электрики и подрядчики могут помочь клиентам избежать подобных ситуаций, предоставив проактивные консультации в этой области. Лучшее место для начала - собрать как можно больше информации - из NEC 2008 года, семинаров / конференций, проверенных производителей электрического оборудования и онлайн-источников. Обладая этими знаниями, у вас есть еще одна причина обратиться к клиенту и решить критически важный вопрос.

Рэй, P.E., является директором компании Schneider Electric's Square D Engineering Services, Роли, штат Нью-Йорк.C. С ним можно связаться по телефону [email protected] . Ватерер - научный сотрудник подразделения Square D Engineering Services компании Schneider Electric, Норкросс, штат Джорджия. С ним можно связаться по телефону [email protected]


Боковая панель: Знание - сила

Инженер-электрик или подрядчик, который разбирается в различных элементах надлежащих систем заземления, соединения и заземления, лучше всего подходит для консультирования клиентов по надлежащей практике в этой области.Понимание требований NEC также может помочь вам заработать репутацию человека, с которым можно связаться по любым вопросам, связанным с подключением / заземлением. Такой опыт также может привести к будущему бизнесу.

Типы систем заземления в соответствии со стандартом IEEE

Заземление (заземление) - это система электрических цепей, соединенных с землей, которая функционирует, когда ток утечки может разрядить электричество в землю.

Согласно Стандарту 142 ™ 2007 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), цель системы заземления:

  1. Ограничьте величину напряжения на землю в допустимых пределах
  2. Обеспечьте путь для прохождения тока, который может обеспечить обнаружение возникновения нежелательной взаимосвязи между системным проводом и землей.Это обнаружение приведет к срабатыванию автоматического оборудования, которое определяет подачу напряжения от проводника.

В соответствии со стандартами IEEE система заземления делится на:

  1. TN-S (Terre Neutral - отдельный)
  2. TN-C-S (Terre Neutral - комбинированный - раздельный)
  3. ТТ (Дабл Терре)
  4. TN-C (Neutral Terre - комбинированный)
  5. IT (Изолированная земля)

Терре происходит от французского языка и означает земля.

Первая буква обозначает соединение между землей и источником питания, а вторая буква показывает соединение между землей и электронным оборудованием, на которое подается электричество. Значение каждой буквы следующее:

  • T (Terra) = прямое соединение с землей.
  • I (Изоляция) = Нет соединения с землей (даже при высоком импедансе)
  • N (нейтраль) = подключение напрямую к нейтральному кабелю питания (если этот кабель также заземлен в источнике питания)
  1. TN-S (Terre Neutral - отдельный)

В системе TN-S нейтральная часть источника электроэнергии соединена с землей в одной точке, так что нейтральная часть установки потребителя напрямую подключена к нейтральному источнику электроэнергии.Этот тип подходит для установок, близких к источникам электроэнергии, например, для крупных потребителей, у которых есть один или несколько трансформаторов высокого / низкого напряжения для собственных нужд и если установка / оборудование находится рядом с источником энергии (трансформаторы).

  1. TN-C-S (Terre Neutral - комбинированный - раздельный)

Система TN-C-S имеет нейтральный канал от основного распределительного оборудования (источника питания), подключенный к земле и заземляющий на определенном расстоянии вдоль нейтральных каналов, ведущих к потребителям, обычно называемый защитным множественным заземлением (PME).В этой системе нейтральный проводник может функционировать для восстановления тока замыкания на землю, который может возникнуть на стороне потребителя (установки), обратно к источнику питания. В этой системе установка оборудования у потребителя только соединяет землю с клеммой (каналом), обеспечиваемой источником питания.

  1. ТТ (Дабл Терре)

В системе ТТ нейтральная часть источника электроэнергии не связана напрямую с заземлением нейтрали на стороне потребителя (установка оборудования).В системах ТТ потребители должны обеспечивать собственное подключение к земле, а именно путем установки заземляющего электрода, подходящего для данной установки.

  1. TN-C (Neutral Terre - комбинированный)

В системе TN-C нейтральный канал главного распределительного оборудования (источника питания) подключен непосредственно к нейтральному каналу потребителя и корпусу установленного оборудования.

В этой системе нейтральный провод используется в качестве защитного проводника, а комбинация нейтральной и заземляющей боковых рам оборудования известна как проводник PEN (защитное заземление и нейтраль).

Эта система не предназначена для проводов диаметром менее 10 мм. 2 или переносного оборудования. Это связано с тем, что при возникновении короткого замыкания по PEN-проводнику одновременно проходит ток дисбаланса фаз, гармонический ток третьего уровня и его кратные.

Чтобы уменьшить воздействие на оборудование и живые существа вокруг оборудования, при применении системы TN-C провод PEN должен быть подключен к нескольким электродным стержням для заземления на установке.

  1. IT (Изолированная земля)

Из первой буквы (I) видно, что в этой системе IT нейтраль изолирована (не соединена) с землей. Точка PE не подключена к нейтральному каналу, а напрямую подключена к заземлению.

В своем применении нейтральная точка системы IT на самом деле не изолирована от земли, но все же связана с импедансом Zs, который имеет очень высокое значение от 1000 до 3000 Ом.Это служит для ограничения уровня перегрузки по напряжению при наличии помех в системе.

TT IT TN-S TN-C TN-C-S
Полное сопротивление контура замыкания на землю Высокая Самый высокий Низкий Низкий Низкий
Предпочтительно УЗО Есть НЕТ Дополнительно Дополнительно
Требуется заземляющий электрод на объекте Есть Есть Дополнительно
PE проводник стоимость Низкий Низкий Самый высокий Наименее Высокая
Риск выхода из нейтрального положения Высокая Самый высокий Высокая
Безопасность Сейф Менее безопасный Самый безопасный Наименее безопасный Сейф
Электромагнитные помехи Наименее Наименее Низкий Высокая Низкий
Риски безопасности Высокое сопротивление контура (ступенчатое напряжение) Двойная неисправность, перенапряжение Нейтраль оборвана Нейтраль оборвана Нейтраль оборвана
Преимущества Безопасность и надежность Непрерывность работы, стоимость Самый безопасный Стоимость Безопасность и стоимость

Не стесняйтесь обращаться к нам по адресу marketing @ phoenixcontact.com.sg, чтобы узнать больше!

Все о системах электрического заземления

В этом блоге мы расскажем о необходимости системы электрического заземления, ее важности, типах заземленной системы, общих методах и факторах, влияющих на установку заземленной системы, советах по безопасности и т. Д. Проще говоря, этот блог посвящен системе электрического заземления.

Земля - ​​это обычная точка возврата электрического потока. Система заземления - это резервный путь, который имеет альтернативный путь для электрического тока, протекающего на землю из-за любого риска в электрической системе до того, как произойдет возгорание или поражение электрическим током.

Проще говоря, «заземление» означает, что для прохождения электричества в землю был проложен путь с низким сопротивлением. «Заземленное» соединение включает соединение между электрическим оборудованием и землей через провод. После правильного подключения это обеспечивает вашим устройствам и приборам безопасное место для разряда избыточного электрического тока. Это потенциально предотвратит ряд рисков для электрического оборудования. Провод заземления в розетке - это, по сути, предохранительный клапан.

Мы только что запустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog , и в этой серии мы собираемся поговорить о всевозможных различных исследованиях и комментариях по энергетике.Мы рассмотрим различные блоги, написанные AllumiaX. Это весело, весело, по сути, это видеоблог, и мы надеемся, что вы, , присоединитесь к нам, , и получите от этого пользу.

Национальный электрический кодекс определяет заземление как «проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли». NEC также заявляет, что «земля не должна использоваться в качестве единственного заземляющего проводника оборудования». (NEC) ограничивает напряжение от молнии, скачков напряжения в сети и контакта с линией более высокого напряжения с помощью заземляющих проводов оборудования.

Заземление электрической системы - это разумный и самый простой способ сделать всю систему более безопасной и обеспечить защиту от колебаний в электросети. Система должна быть идеально заземлена, если вы хотите иметь безопасную и надежную сеть и избегать рисков для жизни людей.

Необходимость заземленной системы в электрической сети:

Некоторые люди, особенно в крупных жилых или коммерческих проектах, думают, что установка системы заземления и любых дополнительных конструкций из электрических материалов будет сложной и трудоемкой, если будет выполнено своевременное техническое обслуживание.Это чрезвычайно опасная практика, которая может привести к поражению электрическим током в случае короткого замыкания внутренней проводки в приборе.

По словам Джона Гриззи Грживача, почетного профессора Национального учебного института OSHA: «Большинство несчастных случаев и смертельных случаев в связи с контактом с линией являются результатом отсутствия соответствующих средств индивидуальной защиты, изолированного покрытия линии или надлежащего заземления. "

Общие риски незаземленной электрической системы - поражение электрическим током и возгорание, поскольку электрический ток всегда проходит через путь с низким сопротивлением.Рабочие на рабочем месте подвергаются более высокому риску, когда незаземленное устройство разряжает избыточное электричество. В результате электричество передается человеку, причинившему травму или ведущему к смерти. Вероятность неисправности в незаземленной системе очень высока. Чтобы обеспечить максимальную защиту человека и электрического оборудования, убедитесь, что ваша система заземлена.

Как правило, системы питания подключаются к земле через емкость между линиями и землей, и нет прямого физического соединения между какими-либо линиями питания и землей.

Типы заземленных систем:

Ниже перечислены три важных типа систем заземления.

  • Незаземленные системы
  • Системы с заземлением через сопротивление
  • Системы с глухим заземлением

Когда система электроснабжения работает и нет преднамеренного подключения к земле, это называется незаземленной системой. Хотя эти системы были нормальными в 40-х и 50-х годах, они все еще используются сегодня.

В незаземленной системе ток замыкания на землю незначителен, поэтому его можно использовать для снижения риска поражения людей электрическим током. При возникновении неисправности два провода должны пропускать ток, который был назначен для трех проводов: повышение тока и напряжения вызовет нагрев и приведет к ненужному повреждению электрической системы.

Поскольку ток замыкания на землю незначителен, поиск любой неисправности становится очень трудным и трудоемким процессом. Альтернативные издержки отказа в незаземленной системе чрезвычайно высоки.

Системы с заземлением через сопротивление:

Заземление через сопротивление - это когда в системе электроснабжения имеется соединение между нейтралью и землей через резистор. Здесь резистор используется для ограничения тока короткого замыкания через нейтраль.

Существует два типа резистивного заземления: заземление с высоким сопротивлением и заземление с низким сопротивлением.

Заземление с высоким сопротивлением: Ограничьте ток замыкания на землю до <10 ампер.

Заземление с низким сопротивлением: Ограничивает ток замыкания на землю в пределах от 100 до 1000 ампер.

Системы заземления с высоким сопротивлением (HRG) обычно используются на заводах и фабриках, где текущая работа процессов вмешивается в случае неисправности.

С другой стороны, системы заземления с низким сопротивлением (LRG) используются в системах среднего напряжения 15 кВ или менее и срабатывают защитные устройства при возникновении неисправности.

Системы с глухим заземлением:

Твердое заземление означает, что система электропитания напрямую подключена к земле, и в цепи нет преднамеренного добавления импеданса.Эти системы могут иметь большой ток замыкания на землю, поэтому повреждения легко обнаруживаются.

Обычно используется в промышленных и коммерческих энергосистемах. Есть резервные генераторы на случай, если в результате неисправности производственный процесс остановится.

Общие методы для систем электрического заземления:

Заземляющие пластины изготовлены из меди или оцинкованного железа (GI) и помещаются вертикально в землю в яме (заполненной слоями древесного угля и соли) глубиной более 10 футов.Для более высокой системы электрического заземления необходимо поддерживать влажность земли вокруг системы заземляющих пластин.

Национальный электротехнический кодекс требует, чтобы плиты заземления имели площадь поверхности не менее 2 футов, контактирующую с окружающей почвой. Черные металлы должны иметь толщину не менее 0,20 дюйма, а цветные материалы (медь) должны быть толщиной не менее 0,060 дюйма.

Трубки и стержни заземления:

Труба из оцинкованной стали (смесь соли и древесного угля) укладывается вертикально в почву путем просверливания для подключения заземляющих проводов.Длина и диаметр трубы в основном зависит от типа почвы и электроустановки (величины тока). Влажность почвы будет определять длину трубы для укладки в землю.

Медный стержень с оцинкованной стальной трубой вставляется вертикально в землю. Это очень похоже на заземление трубы. Здесь стержни имеют форму электродов, поэтому сопротивление земли снижается до определенного значения. Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы длина приводных штанг была не менее 8 футов, а длина 8 футов должна находиться в непосредственном контакте с почвой.

Фактор, влияющий на установку системы заземления:

Ниже перечислены факторы, влияющие на работу любого заземляющего электрода:

  • Материал, используемый в системе заземления
  • Заземляющий электрод (длина или глубина, диаметр, количество заземляющих электродов)
  • Почва (тип, влажность, температура, удельное сопротивление, количество соли)
  • Проектирование наземной системы
  • Местоположение котлована

Важность заземления электрических токов:

Защита от перегрузки:

На электрическом рабочем месте, когда по какой-либо причине происходит чрезмерный скачок напряжения, в системе вырабатывается электричество высокого напряжения, вызывающее поражение электрическим током и пожар.В этом сценарии значительно помогает заземленная система, вся эта избыточная электроэнергия уходит в землю. Эта простая форма защиты от перенапряжения потенциально может спасти рабочих, электрические приборы, данные и устройства, а не повредить все, что подключено к электрической системе.

Стабилизация напряжения:

Заземленная система гарантирует, что цепи не будут перегружены и не будут работать, за счет распределения нужного количества мощности между источниками напряжения. Земля обеспечивает общую точку отсчета для стабилизации напряжения.

Защита от поражения электрическим током:

Общие риски незаземленной электрической системы - это серьезное поражение электрическим током или возгорание. В худшем случае незаземленная система вызывает возгорание, повреждение оборудования, потерю данных и травмы или смерть персонала. Система с заземлением обеспечивает бесчисленные преимущества, устраняет опасность поражения электрическим током, защищает оборудование от напряжения, предотвращает электрические пожары, снижает затраты на ремонт и время простоя оборудования, снижает уровень электрического шума (колебания электрического сигнала).

В электрической системе заземление должно быть приоритетом для безопасности. Чтобы обеспечить безопасность сотрудников и рабочих мест, повсюду соблюдаются меры предосторожности. Некоторые советы по безопасности упомянуты ниже:

  • Перед тем, как начать, ознакомьтесь с правилами электробезопасности (см. OSHA 29 CFR 1910.269 (a) (3) и .269 (c))
  • Соединение с заземлением должно устанавливаться первым и удаляться последним при удалении заземления (OSHA 29CFR 1910.269 (n) (6)).
  • Убедитесь, что электрическое рабочее место оборудовано датчиками напряжения, токоизмерительными клещами и тестерами розеток.
  • Используйте устройство защиты от перенапряжения для отключения электропитания на рабочем месте при возникновении неисправности, устройства защиты кабеля для пола для предотвращения срабатывания на рабочем месте и прерыватели цепи замыкания на землю для всех розеток для предотвращения поражения электрическим током.
  • Выберите правильное оборудование при заземлении электрической системы. Помните, что ваше оборудование настолько сильное, насколько самое слабое в системе.
  • Убедитесь, что рабочие знают, как правильно использовать каждый инструмент, особенно при работе с постоянным электрическим током.
  • Используйте автоматический выключатель или предохранитель с соответствующим номинальным током.
  • Регулярная чистка наземных комплектов продлевает срок их службы и продлевает их безопасность.
  • Никогда не используйте оборудование с изношенными шнурами, поврежденной изоляцией или сломанными вилками.
  • Осматривайте, обслуживайте и организуйте ремонт проводов в местах, где они входят в металлическую трубу, в прибор или в местах, где кабели, проложенные в стене, входят в электрическую коробку.

ВЫВОД:

Система электрического заземления обеспечивает безопасность персонала и оборудования при работе на линии. Помните, что обесточенная линия просто активируется в мгновение ока, поэтому электрическая система должна быть надежно заземлена в любое время.

Проверенный опыт нашей команды сертифицированных профессиональных инженеров поможет в оценке вашей системы и предоставит самые современные решения по заземлению для защиты вашей энергосистемы.Мы тесно сотрудничаем с нашими клиентами в сборе данных, моделировании системы, моделировании наихудших условий и отклонений, построении ступенчатого и контактного потенциалов и предоставлении рекомендаций в соответствии с последними промышленными стандартами.

Если у вас остались вопросы о системах заземления или наших услугах, оставьте их в комментариях ниже, и мы поможем вам ответить.

Вы заземлены: Заземление электрической системы

Заземление электрической системы означает, что один системный проводник подключен к земле (земля по определению), и устанавливается связь с землей от системы.Установка и эксплуатация незаземленной системы означает, что никакая ссылка на землю от проводников системы не устанавливается, кроме как через емкость. Национальный электротехнический кодекс (NEC) Раздел 250.30 содержит специальные правила для заземленных и незаземленных отдельно производных систем.

На землю или нет

С первых лет использования электричества было много дискуссий и даже жарких споров о преимуществах заземленных операционных систем по сравнению с незаземленными.Код Code указывает пользователям, нужно ли заземлять систему. Как указано в разделах 250.20, 250.21 и 250.22 последовательно, определенные электрические системы должны быть заземлены, некоторые системы могут быть заземлены, а другие системы не могут быть заземлены. Часть II статьи 250 устанавливает требования к заземлению электрической системы. Заземленные системы подключаются к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжение, создаваемое линиями высокого напряжения, скачками напряжения в сети, грозами и т. Д.Заземление системы также устанавливает связь с землей от системы и стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

Во время аномальных событий, таких как скачок напряжения в сети или удар молнии, потенциал системы и потенциал на токопроводящих оболочках системы будут пытаться увеличиваться на время аномального события. Событие замыкания на землю пытается вызвать повышение потенциала заземленного оборудования и систем на время возникновения неисправности или до тех пор, пока устройство максимального тока не размыкает цепь.Заземление помогает ограничить эти наземные потенциалы во время аномальных событий. Системное заземление - это процесс установления соединения от одного системного проводника (часто нейтрального) к земле (земле). Следовательно, когда система заземлена, один провод системы надежно заземлен; через импедансное устройство, резистор или катушку индуктивности; или каким-либо другим способом. Подключение к земле осуществляется через провод заземляющего электрода, установленный в соответствии с частью III статьи 250.

Преимущества и недостатки Незаземленного

Незаземленные системы часто задаются и устанавливаются на промышленных объектах, где требуется непрерывность питания для сборочных линий и других непрерывных процессов, которые могут быть повреждены или могут вызвать травмы, если первое замыкание фазы на землю приведет к прерыванию мощность системы. Выбор установки и эксплуатации этого типа системы определяется характером процесса, рабочими характеристиками процесса и желаемым оператором / владельцем метода работы.Если датчики заземления устанавливаются в незаземленных системах, датчики для таких систем должны располагаться как можно ближе к источнику питания. Перечисленное оборудование для обнаружения заземления доступно для использования в незаземленных системах.

Функционально, первое замыкание фазы на землю в незаземленной системе не вызовет срабатывания устройства максимального тока, поэтому обеспечивается непрерывное обслуживание. Однако важно, чтобы персонал, контролирующий систему, реагировал на сигнал тревоги, исследовал первое состояние заземления и устранял его.Если первое условие между фазой и землей не устранено и второе замыкание фазы на землю возникает на другой фазе, результатом является одновременное короткое замыкание между фазой и короткое замыкание фазы на землю. События такого типа в некоторых случаях могут привести к значительному простою и разрушению оборудования.

Недостатками незаземленной системы является то, что состояние первого замыкания фазы на землю может быть трудным для обнаружения и может потребовать значительного количества исследований и времени.Напряжение относительно земли в незаземленной системе теоретически равно 0 вольт (В), потому что нет заземления ни от одного системного проводника. Но в таких системах могут присутствовать различные уровни распределенной емкости утечки. Уровни напряжения между фазой и землей могут возникать в результате эффектов емкостной связи цепей, питаемых такими системами.

Выключатели для незаземленных сетей

Напряжение относительно земли для незаземленных систем поясняется определением «напряжение относительно земли», которое указывает, что напряжение относительно земли заземленной системы - это напряжение между данным проводником и той точкой или проводником цепи, которая заземлена.

Например, в однофазной системе 120/240 В напряжение между любым незаземленным фазным проводом и землей составляет 120 В. Однако для незаземленных систем наибольшее напряжение между данным проводником и любым другим проводником цепи также является напряжением между фазой и землей.

Например, в трехфазной трехпроводной незаземленной системе треугольником 480 В межфазное напряжение составляет 480 В. Это напряжение (480) также является напряжением между фазой и землей для этой системы, согласно определению.Установка автоматических выключателей в таких системах требует понимания обозначенных номиналов напряжения, таких как выключатели, отмеченные прямым номиналом напряжения (240, 480, 600 и т. Д.), По сравнению с номинальным напряжением (600/347, 480/277, 240 /). 120 и так далее). За дополнительными сведениями обратитесь к Разделу 240.85.

Консультации - Инженер по подбору | Заземление и соединение в коммерческих зданиях

Автор: Сэм Р. Александер, PE, LEED AP BD + C, exp, Maitland, Fla. 15 августа 2012 г.

Существуют различные преимущества для заземления и соединения систем передачи и распределения переменного тока.Основание для выбора того или иного типа системы заземления зависит от ее способности обеспечивать безопасность персонала и защиту оборудования. В первую очередь, электроэнергетика занимается снижением опасности поражения электрическим током и вспышкой для персонала, работающего с электрическими системами, ограничением повреждений компонентов электрической системы из-за переходных перенапряжений и сведением к минимуму прерывания коммерческих или промышленных процессов, которые поддерживает электрическая система.

Основываясь на этих критериях, преобладающая философия проектирования заземления заключается в предоставлении заземленной системы вместо незаземленной для достижения этих целей.Тем не менее, понимание основных принципов работы каждого типа системы необходимо для согласования соответствующей топологии заземления с характеристиками электрической системы. Коммерческие здания, большая часть оборудования которых работает при напряжении 600 В и ниже, похоже, стандартизированы на основе надежного заземления и заземления. Правильное применение этого подхода осуществляется через призму Национального электротехнического кодекса.

Причины для заземленных и незаземленных систем

Согласно NEC, существует две основные цели заземления электрической системы переменного тока: первая - стабилизировать напряжение системы относительно земли в нормальных условиях эксплуатации, обеспечивая систему отсчета земли для системы; другой - поддержание в допустимых пределах избыточных напряжений в системе из-за молний, ​​скачков напряжения в сети и случайного контакта с более высокими напряжениями.Эти две причины позволяют инженеру-проектировщику достичь двух основных целей - защиты оборудования и безопасности персонала для электрической системы. Третья цель заземления - позволить процессам, поддерживаемым электрической системой, продолжаться при наличии неисправного состояния. Обычно это достигается либо с помощью незаземленной системы, либо путем применения специальной формы заземления (заземления с высоким сопротивлением).

Энергосистемы в 1950-х годах были незаземленными, трехфазными, трехпроводными, с трансформатором треугольника и генератором треугольника.Основное преимущество этой конфигурации заземления заключается в том, что она позволяет одному замыканию фазы на землю с болтовым соединением работать бесконечно без повреждений в месте повреждения и без срабатывания устройства защиты от сверхтоков. Это обеспечивает непрерывность работы, пока находится неисправный проводник, хотя и с риском поражения электрическим током для персонала. Однако большинство замыканий на землю имеют не болтовое соединение, а дуговое искрение низкого уровня (повторное зажигание). Эти повторные замыкания на землю из-за их относительно низких токов замыкания могут остаться незамеченными оборудованием для контроля замыканий на землю.Опасность здесь заключается в том, что повторные замыкания на землю вызывают возрастающие переходные перенапряжения на изоляцию проводящей системы. Если не контролировать, напряжение на изоляцию системы может привести к двойному замыканию линии на землю, что приведет к нежелательному срабатыванию устройств защиты от сверхтоков. Еще худший сценарий - это последствия опасности разрушительной дуги. По этой причине сейчас меньше шансов построить незаземленные системы, и они с большей вероятностью будут модернизированы с помощью системы с заземленным сопротивлением какого-либо типа.

В электрической системе есть различные точки, доступные для заземления, например, средняя точка однофазного трансформатора, угол обмоток треугольником или центр обмоток звезды. Точки, которые считаются нейтральной точкой системы, чаще всего используются для заземления. Нейтральная точка влияет и, в свою очередь, одинаково влияет на три другие фазы в сбалансированной трехфазной системе. По своей природе эта точка представляет собой лучшую возможность реализовать две основные цели заземления электроэнергетической системы.Описанные ниже методы заземления включают подключение к нейтральной точке звездообразной системы (генератора или трансформатора). Как правило, там, где нет нейтральных точек для заземления на обмотках генератора или трансформатора, как при соединении треугольником, используются заземляющие трансформаторы, такие как трансформаторы типа зигзаг или звезда-треугольник. Эти заземляющие трансформаторы эффективно создают нейтральное соединение, которое затем можно заземлить.

Типы заземления

Высокоомное заземление (HRG) , с возможностью применения в диапазоне напряжений от 480 В до 13.8 кВ, обеспечивает средства для ограничения проблем с переходными перенапряжениями, связанными с незаземленными системами, при этом обеспечивая преимущества непрерывности обслуживания. Идеальный диапазон напряжения - 5 кВ и меньше. Как правило, увеличение тока замыкания на землю улучшает контроль перенапряжения, но повышает точку повреждения при коротком замыкании. И наоборот, уменьшение тока замыкания на землю увеличивает перенапряжение, но снижает повреждение в месте повреждения. Правильное применение HRG в диапазоне среднего напряжения (MV) 2.От 4 до 13,8 кВ потребовалось бы максимальное ограничение одиночного тока замыкания на землю между точкой замыкания на землю до значения ниже 7 ампер. Кроме того, собственный емкостный зарядный ток между фазой и землей должен быть меньше или равен току через заземляющий резистор. Математически ток замыкания на землю представляет собой векторную сумму тока заземляющего резистора и тока емкостной зарядки. Емкостной зарядный ток - это функция электрической системы, которую необходимо предварительно оценить.При соблюдении этих величин и условий можно рассчитать диапазон токов замыкания на землю HRG.

Схемы низкоомного заземления (LRG) предназначены для ограничения токов замыкания на землю в диапазоне от 100 до 400 ампер в системах с диапазонами напряжения от 480 В до 15 кВ. При таком увеличении величины тока замыкания на землю цель LRG состоит в том, чтобы исключить переходные процессы перенапряжения за счет увеличения повреждений в точках замыкания и замыканий на землю. Однако, чтобы минимизировать эти повреждения, система защитных устройств формируется как часть схемы LRG.В идеале неисправность изолирована, а остальная электрическая система продолжает работать. При более высокой величине токов замыкания на землю емкостной зарядный ток относительно земли очень мало влияет на выбор резистора заземления. В этом случае это сопротивление представляет собой просто напряжение между фазой и нейтралью на заземляющем резисторе, деленное на ток замыкания на землю.

Реактивное заземление (RG) - еще одна альтернатива, используемая в системах среднего напряжения в диапазоне от 2,4 до 15 кВ. В этой схеме заземления индуктор используется для ограничения протекания токов замыкания на землю.Было показано, что системы с реактивным заземлением создают переходные перенапряжения при гораздо более высоких токах замыкания на землю, чем системы с резистивным заземлением. Чтобы ограничить переходные перенапряжения до приемлемых пределов, результирующий ток замыкания на землю может составлять до 60% от трехфазного замыкания с болтовым соединением. Поскольку это намного выше, чем предел в 400 ампер для LRG в том же диапазоне напряжений, реактивное сопротивление не так широко используется в электрической промышленности, за исключением заземления с настроенным реактивным сопротивлением.

Нейтрализатор замыкания на землю (GFN) - это еще одна форма заземления реактивного сопротивления, известная как заземление с настроенным реактивным сопротивлением.Как следует из названия, индуктивное реактивное сопротивление настраивается на естественный емкостной зарядный ток незаземленной фазы относительно земли. Этот эффект настройки за счет индуктивного реактивного сопротивления по существу нейтрализует (нейтрализует) вклад тока от емкостного зарядного тока. Это оставляет небольшую часть тока замыкания на землю, которая по своей природе является резистивной. Этот резистивный ток нейтрали относительно земли находится в фазе с напряжением нейтрали относительно земли. Преимущество этого согласования фаз состоит в том, что дуговое замыкание на землю с меньшей вероятностью будет поддерживаться напряжением, когда переменный ток и напряжение одновременно достигают нулевого значения.Приложение GFN похоже на приложение HRG в том, что замыкание на землю может сохраняться, так что электрическое обслуживание продолжается. Обнаружение неисправности обеспечивается скоординированным набором реле защиты от замыканий на землю. Недостаток GFN аналогичен RG в том, что реактивное заземление в целом имеет тенденцию к увеличению переходных перенапряжений. Кроме того, цепь заземления должна быть перенастроена после того, как в электрической системе будет выполнено какое-либо переключение.

Сплошное заземление (SG) обычно было решением более 60 лет назад, когда инженеры искали альтернативу для решения проблемы переходных перенапряжений из-за дугового замыкания на землю в незаземленных системах.Несмотря на то, что его применение не было столь успешным в диапазоне от 2,4 до 13,8 кВ из-за высокой энергии в точке повреждения, SG даже сегодня постоянно применяется при напряжениях ниже 600 В. Система с глухозаземленной нейтралью будет производить максимальный ток повреждения для данного состояния повреждения. Таким образом, он предоставляет наилучшие возможности для раннего обнаружения опасности возникновения дугового разряда в электрических системах. Координация устройства максимального тока, которое является важной частью системы SG, обеспечивает изоляцию только неисправной цепи, в то время как остальная часть системы продолжает функционировать.

Граница (зона заземления) электрической системы

Эффекты замыкания на землю различных схем заземления, описанных выше, ограничены определенными областями электрических систем, известными как зоны заземления или системы заземления. Границы этих систем заземления образуются разграничениями, такими как первичные обмотки треугольником трансформаторов или точка постоянного тока инверторов и преобразователей переменного / постоянного тока. Эти системы, которые связаны друг с другом магнитным полем или электрически изолированы, за исключением некоторой формы соединения оборудования, считаются отдельными системами.

На рисунке 1 трехфазная система на 480 В включает в себя первичные обмотки треугольником систем 2 и 4, двигатель с незаземленной звездой, глухо заземленный трансформатор звездой-звездой, генератор источника с незаземленной обмоткой треугольником и заземленную вторичную обмотку звездой. трансформатор источника. Система 2 имеет незаземленную вторичную обмотку трансформатора треугольником и незаземленную первичную обмотку однофазного трансформатора. Система 3 имеет незаземленную вторичную обмотку однофазного трансформатора, а Система 4 - заземленную вторичную обмотку трансформатора звездой.

Когда отдельные системы разрабатывают свои собственные соединения и заземления, они называются отдельно производными системами (SDS). Источники питания, такие как трансформаторы и генераторы, обычно конфигурируются как SDS. Однако, когда они электрически подключены к другой системе, они становятся частью этой системы и классифицируются как не относящиеся к SDS. Трансформатор T1 и генератор G в системе заземления 1 (рисунок 1) не относятся к SDS.

Твердое заземление трансформатора коммерческих зданий

Трансформаторы для коммерческих зданий обычно подключаются как SDS.Основной характеристикой SDS является соединение заземленного нейтрального проводника с соединенным корпусом оборудования или с соединенной шиной заземления. Для трансформаторов существует две конфигурации твердого соединения нейтрали с землей. Первая конфигурация имеет это соединение на самом трансформаторе (см. Соединение A на трансформаторе на Рисунке 2).

Вторая конфигурация имеет это соединение нейтрали с землей у первого средства отключения после трансформатора (см. Соединение C на панели 208 В на Рисунке 2).Эта вторая конфигурация заземления и соединения идентична тому, что требуется для служебного входного оборудования коммерческих зданий, которое обслуживается трансформатором электросети. В этом случае соединение нейтрали с землей называется основной перемычкой заземления. Также указано третье соединение B. Три соединения A, B, C нельзя использовать одновременно, так как это создаст параллельный путь для заземленного проводника. Однако любые два из трех соединений A, B, C будут соответствовать правилам установки на основе 250.30 (А) (1) NEC. В общем, установка заземления и заземления одиночного трансформатора в здании может быть расширена до нескольких трансформаторных схем, где на каждом этаже многоэтажного здания расположено несколько трансформаторов. Это достигается путем протягивания общего заземляющего электрода либо вертикально через полы, либо горизонтально внутри каждого этажа.

Генератор для коммерческих зданий с твердым заземлением

Заземление и заземляющие соединения генераторов для коммерческих зданий могут быть выполнены как SDS, так и без SDS.Выбор конфигурации для использования определяется выбором передающего оборудования, которое будет передавать силовые соединения от энергосистемы к генератору (генераторам) здания при потере электропитания от энергосистемы общего пользования. Если передаточное оборудование (переключатель) позволяет переключать свои нейтральные соединения (т. Е. 4-полюсные), то генератор, подключенный к передаточному переключателю, должен быть подключен как SDS. Такое расположение обеспечит соответствие требованиям безопасности 250.6 (B), NEC (см. Рисунок 3). Если передаточный переключатель не позволяет переключить свои нейтральные соединения (т.е.е., 3-полюсный), то генератор должен быть подключен как без SDS, чтобы снова соответствовать 250.6 (B), NEC (см. рисунок 4). Несмотря на то, что на генераторе G2 нет соединения нейтрали с землей, генератор не считается незаземленным. Это связано с тем, что нейтральное соединение генератора, хотя и не связано с землей на самом генераторе, подключено к земле на оборудовании служебного входа MDP через передаточный переключатель. Также корпус генератора заземлен вспомогательным заземляющим электродом в соответствии с 250.54, NEC. Этот заземляющий электрод обеспечивает для генератора те же преимущества, что и заземление электрической системы.

Несколько генераторов, обслуживающих коммерческое здание, обычно подключаются как SDS. Это связано с требованиями к устройствам защиты от замыканий на землю на объектах, достаточно больших, чтобы требовать нескольких генераторов. Например, для правильного функционирования этих устройств защиты от замыканий на землю необходимо, чтобы генераторы были подключены как SDS. Параллельно подключенные генераторы создают особые проблемы с точки зрения способов заземления и защиты оборудования.Здесь достаточно сказать, что согласование электрических параметров этих параллельно включенных генераторов сводит к минимуму циркулирующие токи третьей гармоники, которые могут повлиять на устройства защиты от замыканий на землю.

Параллельное заземление генераторов может быть реализовано с помощью общей шины нейтрали, подключенной к одной шине заземления, или с помощью отдельных шин нейтрали, подключенных к соответствующим шинам заземления. Чтобы использовать параллельную схему с общей нейтральной шиной, распределительный щит с устройствами максимального тока генератора должен располагаться рядом с самими генераторами.Это связано с тем, что соединение нейтрали с землей на SDS должно быть у генераторов или у первого средства отключения после генераторов (250,30 (A) (1) NEC). Согласно требованиям этого кодекса, если распределительный щит генератора должен быть расположен удаленно от самих генераторов, то соединение нейтрали с землей должно быть на встроенном устройстве максимальной токовой защиты каждого генератора. Здесь необходимо подчеркнуть, что такое применение твердого заземления для генераторов, описанное выше, не является обычной практикой для генераторов с напряжением выше 600 В.Это связано с тем, что одиночные замыкания между фазой и землей при твердом заземлении при таких более высоких напряжениях, как правило, больше, чем 3-фазные замыкания на болтах, с которыми производители генераторов проектируют свои генераторы.

Независимо от того, заземлены ли генераторы или трансформаторы в виде паспортов безопасности или не-паспорта безопасности, если они обслуживают конкретный коммерческий объект, тогда все заземляющие электроды (250,50 NEC) должны быть соединены вместе, чтобы сформировать систему заземляющих электродов. Это увеличивает целостность системы заземления здания, не нарушая требований к различным зонам заземления, поскольку токопроводящие проводники не соединены между собой между зонами заземления.

Заключение

Существует несколько схем заземления и соединения трансформаторов и генераторов. К ним относятся незаземленные, заземленные по сопротивлению и надежно заземленные. Системы с заземленным сопротивлением подразделяются на системы с высоким сопротивлением, низким сопротивлением, реактивным сопротивлением и настроенным реактивным сопротивлением. Незаземленные системы, которые когда-то были одной из наиболее широко используемых систем заземления, в настоящее время являются наименее используемым методом заземления. Незаземленная система предназначена для того, чтобы первое замыкание на землю могло существовать бесконечно долго, чтобы обеспечить непрерывность обслуживания при обнаружении места повреждения.К сожалению, система в этом состоянии имела тенденцию к возникновению переходных перенапряжений, которые приводили к нарушениям изоляции оборудования и проводов.

В целях достижения баланса между непрерывностью работы и снижением переходных перенапряжений были разработаны другие схемы импедансного заземления и твердое заземление. При напряжении выше 600 В твердое заземление не так широко используется из-за более высоких уровней энергии в точке повреждения. Однако при напряжении 600 В и менее надежное заземление является стандартом де-факто для трансформаторов и генераторов коммерческих зданий.При таком более низком напряжении сплошное заземление с включенными в него согласованными устройствами защиты от сверхтоков предназначено для быстрой изоляции замыканий на землю. Таким образом, только неисправная часть системы не работает, а остальная часть системы продолжает работать.

Пояснения к терминам

Заземленная электрическая система - это система, в которой по крайней мере один проводник от системы или точка на проводящей системе соединен либо с землей, либо с каким-либо другим проводящим телом, которое служит вместо земли.Это соединение может быть с промежуточным устройством импеданса или без него. Считается, что с устройством с очень низким импедансом система надежно или эффективно заземлена. С помощью устройства импеданса система может быть заземлена либо резистивно, либо реактивно.

Связанная электрическая система - это система, в которой нетоковедущие проводящие материалы электрической системы соединены вместе таким образом, что они представляют собой путь с низким импедансом для токов замыкания на землю.Это связанное соединение позволяет токам замыкания на землю в заземленной системе течь обратно к источнику электроэнергии для последующих мер безопасности со стороны системы. Из-за взаимосвязанности заземленной и связанной системы связанная система также способствует достижению цели заземленной системы.

Незаземленная электрическая система не имеет прямого соединения между проводниками системы и землей или землей, за исключением очень высокого естественного реактивного сопротивления из-за емкостной связи между линией и землей.Независимо от значения названия, NEC по-прежнему требует, чтобы корпуса проводящего оборудования незаземленной системы были заземлены по той же причине, по которой заземленная система должна быть заземлена. Этот код также требует, чтобы незаземленная система была подключена аналогично заземленной системе, чтобы обеспечить путь с низким импедансом для межфазных токов замыкания, чтобы циркулировать обратно к источнику.

Токи замыкания на землю - это нежелательное протекание электрических токов в электрической системе из-за непреднамеренного соединения между незаземленным проводником электрической цепи и землей.Замыкания на землю в среднем составляют 95% всех неисправностей в электрических системах, причем наиболее распространенным типом замыканий на землю является дуговое замыкание. Все формы заземления и соединения направлены на минимизацию или устранение замыканий на землю. Следовательно, различные упомянутые методы заземления будут рассматриваться в контексте обработки токов замыкания на землю.


Александр - старший инженер-электрик со ст. Его опыт в области электротехники для строительных систем, и он работает в основном в коммерческих и правительственных зданиях.


Список литературы

Л. Дж. Кингри, Р. Д. Пейнтер, A.S. Локер, «Применение заземления нейтрали с высоким сопротивлением в системах среднего напряжения», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 47, № 3, май / июнь 2011 г.

Д. Д. Шипп, Ф. Дж. Анджелини, «Характеристики методов заземления нейтрали различных энергосистем: факты и вымысел», Катлер-Хаммер, 1988.

Д. Пол, С. Л. Венугопалан, «Метод заземления с низким сопротивлением для энергосистем среднего напряжения», ICF Kaiser Engineers, 1991.

Б. Бриджер мл., «Заземление с высоким сопротивлением», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. IA-19, No. 1, январь / февраль 1983 г.

Л. А. Бей, Дж. Айверсон, «Заземление генераторов переменного тока и переключение нейтрали в аварийных и резервных энергосистемах, части 1 и 2», Cummins Power Generation, 2006.

K. J .S. Хунхун, Дж. Л. Кёпфингер, М. В. Хаддад, «Резонансное заземление (нейтрализатор замыкания на землю) подключенного генератора», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. ПАС-96, № 2, март / апрель 1997 г.

Дж. Р. Дунки-Якобс, «Влияние дугового замыкания на землю на конструкцию низковольтной системы», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 1A-8, No. 3, май / июнь 1972 г.

Рекомендуемая практика IEEE для заземления промышленных и коммерческих энергосистем, IEEE Std 142, 2007.

Рекомендуемая практика IEEE для систем аварийного и резервного питания для промышленных и коммерческих приложений, IEEE Std 446, 1995.

Справочник национальных правил по электротехнике, Национальная ассоциация противопожарной защиты, 2011 г.

Консультации - Инженер по подбору | Точки заземления: одиночные или множественные?

Возможно, нет такой неясной, необъяснимой и неверно понятой концепции электротехники, как заземление.Многие из этих недоразумений являются результатом методологий и практик, которые в течение многих лет применялись в индустрии проектирования зданий. Фактически, некоторые из этих подходов к заземлению даже прямо противоположны.

Но один аргумент, который постоянно возникает среди инженеров, - это вопрос о одноточечном или многоточечном заземлении - что лучше? (Общий обзор заземления и его необходимость см. В разделе «Основы заземления» на стр. 18).

Одноточечное заземление означает именно то, что подразумевает его название.Электрические, телекоммуникационные и IT-системы заземлены в одной точке. В системе с многоточечным заземлением эти системы заземлены в нескольких точках.

Одноточечный

Рисунок 1 (стр. 16) демонстрирует типичную одноточечную систему заземления, укомплектованную заземлением системы питания и телекоммуникаций. Вся сеть заземления возвращается к заземлению здания в общей точке. Основная шина заземления (MEGB) используется в качестве узла сети заземления здания.MEGB подключается к нейтральной шине распределительного устройства, которая, в свою очередь, соединяется с шиной заземления, трубой холодной воды, строительной сталью, корпусом распределительного устройства и заземляющим стержнем. Таким образом достигается нулевое опорное значение (см. «Основы заземления»), и вся система заземления здания оказывается на уровне потенциала здания.

У этой одноточечной конструкции есть несколько преимуществ. Например, если замыкание фазы на землю происходит в части оборудования в системе распределения электроэнергии, обратно к источнику предоставляется относительно управляемый путь с низким сопротивлением.Ток короткого замыкания имеет ограниченные маршруты обратно к источнику и не имеет возможности разойтись по нескольким путям, создавая параллельные цепи. Если было введено несколько путей, ток короткого замыкания разделился бы между путями в зависимости от импеданса цепей.

Одноточечное заземление также ограничивает контуры заземления, которые возникают, когда между двумя точками существует более одного токопроводящего пути. Если электрическое оборудование подключено не только к шинам заземления, как на рисунке 1, но и к различным стальным колоннам здания - если они есть - и если потенциал заземления отличается в здании из-за грозы, в многоточечной системе заземления , шум может распространиться, вызвать сбои в работе оборудования и его будет трудно изолировать.

Если питание для ИТ-оборудования подается от отдельно выделенного источника, независимого от системы заземления здания, в системе может возникать шум. Это форма синфазного шума, при которой заземление источника питания привязано к точке, отличной от точки заземления оборудования. Эти паразитные токи - иными словами, шум - могут проникать на заземленное оборудование, таким образом запитывая оборудование.

Когда ударяет молния

Еще одним преимуществом одноточечной системы заземления является ее эффективность при повышениях потенциала земли , которые возникают, когда гроза проходит над зданием и вызывает электрические разрывы.Удар молнии или повышение потенциала здания из-за грозы может вызвать повышение или понижение потенциала в системе заземления здания. Когда электрические компоненты заземлены в разных точках, каждая точка может иметь разные потенциалы от других близлежащих точек, таким образом устанавливая оборудование с разными потенциалами.

В этой ситуации необходима общая точка заземления, а одноточечная система обеспечивает предсказуемый метод заземления. Общий потенциал возрастет из-за удара молнии, но каждый компонент будет иметь одинаковый потенциал, потому что они электрически связаны со зданием в одной и той же точке.Потенциал компонентов будет равномерно расти и падать. Это имеет большое значение для защиты электронного оборудования от воздействия молнии и соответствует требованиям NEC.

Однако одноточечное заземление не лишено недостатков. Одним из недостатков является то, что для системы заземления здания используется общий узел - MEGB. В этих системах особое внимание следует уделять правильному соединению проводов с шиной и правильной установке заземляющих проводов для минимизации высокочастотного шума.

Еще одна проблема, связанная с одноточечным заземлением, - это будущие испытания и техническое обслуживание оборудования. Трудно изолировать MEGB для тестирования или модификации, не затрагивая оборудование, которое использует MEGB в качестве эталона.

Наконец, возможно, самый интригующий аргумент в споре о том, что одно или несколько точек, касается способности обрабатывать высокие частоты - 10 МГц или более. Современные цифровые компьютерные устройства часто выдают частоты в диапазоне от 100 МГц до 300 МГц. На этих частотах аргумент в пользу одноточечного заземления имеет тенденцию нарушаться из-за длины заземляющих проводов.Когда несколько элементов электронного оборудования сгруппированы вместе в одном непрерывном пространстве, они являются эффективными источниками нежелательных электрических шумов. Свойства заземляющего проводника таковы, что на высоких частотах проводник, длина которого составляет 1/4 длины волны (или кратной ей) частоты помех, становится эффективной антенной. Эмпирическое правило, разработанное EIA / TIA и BICSI, заключается в определении длины проводника не более чем на 1/20 длины волны наивысшей частоты угрозы. В этом отношении одноточечное заземление обычно не работает.

Многоточечный

В отличие от одноточечной, многоточечная система не отслеживает единичный путь обратно к зданию. Во многих существующих зданиях используется многоточечное заземление путем подключения одного и того же электрического оборудования к заземляющим шинам, строительной стали, трубам холодной воды или другим электродам. Можно сказать, что при многоточечном заземлении часто используется подход «чем больше, тем лучше».

На рис. 2 (стр. 16) представлена ​​многоточечная система заземления здания, в которой шины заземления в каждом электрическом и телекоммуникационном шкафах соединены со строительной сталью и с основной шиной заземления.И BICSI, и EIA / TIA являются сторонниками многоточечного заземления. Стандарт EIA / TIA J-STD-607-A вводит концепцию эквалайзеров заземления для заземления электросвязи. Они предназначены для выравнивания потенциалов между компонентами системы заземления. В конце концов, цель многоточечного заземления одна и та же - обеспечить несколько путей для протекания заземляющих токов и уравнять потенциалы по всей системе заземления здания. И можно утверждать, что многоточечное заземление обеспечивает более эффективную безопасность, чем одноточечное заземление.

Когда дело доходит до внедрения систем заземления, одним из способов эффективного применения многоточечного заземления является использование опорных сеток сигналов . Обычно используемый в фальшполах, в которых много электронного и компьютерного оборудования расположены в одной комнате, SRG в основном представляет собой сеть соединенных между собой заземляющих проводов, расположенных под фальшполом. Оборудование в комнате прикреплено к нему с помощью токопроводящих лент. По сути, SRG действует как эквипотенциальная плоскость, к которой относится оборудование.Заряд может легко рассеиваться в сети от одного или нескольких единиц оборудования, поддерживая одинаковый потенциал оборудования.

SRG также может быть прикреплен к строительной стали или другим токопроводящим дорожкам в непосредственной близости. Чувствительное цифровое оборудование может быть эффективно подключено к SRG в нескольких точках, что обеспечивает большую гибкость в компоновке оборудования, поскольку оборудование может быть заземлено в любом месте комнаты. Такая практика может минимизировать повреждение оборудования, ограничивая потенциальные различия между частями оборудования.Но что более важно, он может минимизировать потенциал касания .

Потенциал прикосновения - это разница в напряжении между частью оборудования под напряжением и ногами любого человека, который прикасается к оборудованию. Человек, прикоснувшийся к оборудованию, может получить опасный или даже смертельный удар электрическим током. Когда заряд накапливается на корпусе оборудования - из-за статического электричества, грозы или по другим причинам - он может рассеиваться на SRG, что значительно снижает риск потенциального прикосновения.

Еще одно важное различие между двумя типами систем состоит в том, что там, где одноточечное заземление устраняет контуры заземления, многоточечные системы могут облегчить их выполнение.Если система заземления здания основана на нескольких путях заземления и многочисленных соединениях со строительной сталью, паразитные токи могут проходить через стальные опоры здания, затем через электрическую систему и, наконец, обратно на землю. Множественные соединения дают возможность паразитным токам нанести ущерб электрическим, телекоммуникационным и информационным системам. Если системы заземления электроснабжения и электросвязи переплетаются, короткое замыкание или блуждающий ток в одной системе может указать путь к другой и иметь неблагоприятные последствия.

В споре о многостороннем и одноточечном споре обе стороны могут предложить существенные доказательства в поддержку своей позиции. У каждой стратегии дизайна также есть недостатки.

Как правило, каждый из них выполняет определенные задачи, соблюдая правила NEC. Однако дизайнер не всегда может реализовать только одну стратегию, полностью исключив другую. Проектное приложение и потребности здания являются факторами, способствующими выбору наилучшего решения. Ответ на вопрос «что лучше, одно- или многоточечное заземление?» не так однозначен, как сами стратегии.Чаще всего эффективные системы заземления зданий реализуют обе стратегии. В электрически сложном здании со сложными силовыми и ИТ-компонентами следует полагаться на «гибридную» систему.

Лучшее из двух систем

Одноточечное заземление должно использоваться в качестве основы системы заземления здания. Обеспечьте основную шину заземления, которая будет служить общей точкой распределения для стояков заземления и соединений. Привяжите MEGB к шине заземления главного распределительного устройства и оттуда пройдите в здание.Шины заземления для питания и телекоммуникаций должны использоваться в каждом шкафу, обеспечивая при этом единственный путь назад к источнику (трансформаторам). Также необходимо привязать системы заземления телекоммуникаций и IT к системе заземления питания и конечному соединению на МЭГБ.

Многоточечное заземление следует использовать почти как подсистему заземления для центров обработки данных и компьютерных залов, заполненных высокочастотным электронным оборудованием, где преимущества многоточечного заземления могут быть эффективно реализованы с помощью SRG.

Однако крайне важно, чтобы эта многоточечная подсистема была связана с одноточечной системой заземления здания. Его не следует рассматривать как отдельную систему заземления. Этот тип гибридной системы будет работать в большинстве приложений.

Это первая статья, состоящая из двух частей. Вторая часть, которая появится в номере Summer (июнь), показывает, как эта гибридная конструкция может создать надежную и эффективную систему для построения компонентов. Будет обсужден точный дизайн SRG.

Основы заземления

Заземление электрической системы имеет три различных цели: вызвать срабатывание устройств защиты от перегрузки по току в случае неисправности; для обеспечения нулевого эталонного значения для электрической системы здания ; и на выравнивают разности потенциалов в системе.

Национальный электротехнический кодекс (NFPA 70) предусматривает, что заземление должно происходить на служебном входе в здание (система электропроводки помещения) и на каждом отдельно взятом источнике - в большинстве случаев трансформаторе.На служебном входе земля и нейтраль соединены вместе; затем заземляющий провод берется от нейтральной шины к заземляющему стержню (ам), корпусу распределительного устройства, строительной стали, подземной трубе для холодной воды или другим имеющимся электродам (NEC 250.30, 250.52) .

Создание соединения нейтрали с землей на служебном входе создает опорное напряжение между фазой и землей для электрической системы. Этот нулевой эталон устанавливает удобную систему отсчета для измерения напряжения между фазой и землей.Соединение нейтрали с землей также создает эффективную систему заземления и сводит к минимуму напряжение относительно земли, а также может ограничивать перенапряжения на проводниках к электрическому оборудованию. Это позволяет обеспечить ожидаемую производительность оборудования за счет изолирования потенциальной неисправности.

Заземление каждой отдельно производной системы также полезно в случае неисправности, поскольку электроны, исходящие от источника - трансформатора, генератора или инверторов - будут пытаться вернуться к источнику. В случае замыкания фазы на землю ток будет проходить обратно по проводу заземления или пути заземления - например, по трубопроводам и корпусам оборудования - к источнику.Источник будет обеспечивать ток на фазном проводе (ах) для удовлетворения требований короткого замыкания, вызывая срабатывание устройства максимального тока. Назначение заземляющего провода в этом случае - обеспечить обратный путь к источнику с низким сопротивлением.

Обратите внимание, что заземляющий провод не возвращает ток на землю. В этом смысле термин «заземляющий провод» звучит неправильно. Часто это называют «заземлением оборудования» или «защитным заземлением», последнее является наиболее подходящим термином, поскольку оно предназначено для обеспечения безопасности персонала путем изоляции неисправности в системе.

Во многих критически важных приложениях работа ИТ-оборудования является основным направлением проектирования. Но аспект надежности центра обработки данных, о котором часто забывают, - это конструкция системы заземления и необходимость обеспечения системы эквипотенциального заземления. Если электрическое и IT-оборудование не заземлено должным образом, существует скрытая возможность возникновения переходных процессов, EMI, RFI и статического электричества, влияющих на правильную работу оборудования. Когда в источнике питания или в корпусах корпуса возникает шум, данные электронного оборудования могут быть повреждены.Даже если кажется, что ИТ-оборудование функционирует нормально, могут быть ошибки данных или, в крайних случаях, катастрофические сбои.

▷ Электрическое заземление / заземление

Всем привет, член сообщества по имени Маниш прислал нам статью об электрическом заземлении. Помните, что вы можете присылать нам статьи, отправив письмо команде.

Введение

Электрическое заземление / заземление - один из наиболее важных аспектов любой электрической установки.Заземление или заземление - это метод, столь же старый, как и использование электроэнергии в промышленных масштабах. Эта практика возникла на заре электричества, когда все используемые системы были незаземленными, что приводило к частым опасным инцидентам, вызванным поражением электрическим током.

Термин «Заземление» или «Заземление» означает просто подключение электрической системы / оборудования к земле с помощью подходящего проводника. Такое заземление обеспечивает общий обратный путь для безопасного отвода электричества на землю.

Правильно заземленная электрическая система служит главным образом двум целям:

a) Это предотвращает риск поражения электрическим током любого человека, соприкасающегося с системой.

b) Он защищает подключенное оборудование от любого возможного повреждения, возникающего из-за токов утечки, молнии или скачков напряжения, обеспечивая безопасный проход этих токов на землю.

Заземление электрической системы достигается путем вставки электрода (пластинчатого / стержневого) в твердую массу земли и последующего подключения этого электрода к заземляющему проводу, идущему от электрического оборудования.

Основы заземления

Хотя определение заземления легко понять, тема заземления и его применение на практике часто понимается наиболее неправильно. Поэтому будет полезно изучить некоторые аспекты основ заземления:

  • Концепция заземления основана на фундаментальном предположении, что - потенциал Земли всегда считается равным нулю. То есть Земля, независимо от того, где она подключена, всегда имеет нулевую потенциальную массу.
  • По указанной выше причине любое электрическое оборудование или прибор при заземлении («заземлении») также переключается на нулевой потенциал.
  • Хорошее заземление - это заземление, которое дает очень низкое сопротивление току на землю.
  • Следовательно, важно следить за тем, чтобы сопротивление земли было как можно более низким.
Незаземленная система

Этот тип системы больше не используется на практике. Однако его стоит изучить заранее.В незаземленной системе ток течет от источника к нагрузке и возвращается обратно к источнику и замыкает цепь. В этом контуре нет точки заземления системы. Из-за отсутствия заземления ток короткого замыкания не может выйти из контура. (См. Рис. Ниже 🙂

В случае аномального тока короткого замыкания произойдет первое замыкание, вызвав нарушение изоляции в какой-либо точке цепи. Из-за незаземленной цепи эта неисправность останется незамеченной и может привести к последующей второй неисправности и возможному короткому замыканию и, таким образом, создать серьезную опасность для всей цепи и ее выход из строя.

Система с заземлением нейтрали

Решение вышеуказанной проблемы незаземленной системы обеспечивается системой с заземлением нейтрали. Эта система исключает риск развития первой неисправности и устраняет последующий риск короткого замыкания из-за второй неисправности в цепи.

В этом типе заземления один из полюсов источника подключается к массе заземления. Это также называется «нейтралью», в то время как другой полюс, несущий заряд к нагрузке, называется «фазой».Нейтральный провод всегда несет обратный ток от нагрузки.

В случае нарушения изоляции в фазном проводе, приводящего к высокому току короткого замыкания, из-за наличия заземленного проводника в нейтральной линии избыточный ток короткого замыкания будет проходить через землю. Через путь заземления этот ток благополучно вернется обратно к источнику, чтобы замкнуть цепь. Таким образом, за счет использования заземленной нейтрали можно избежать риска повреждения оборудования из-за тока короткого замыкания за счет обеспечения безопасного прохода тока короткого замыкания на землю.

Следует отметить, что в этом конкретном типе системы нейтраль всегда обеспечивает путь обратного тока от нагрузки к источнику. Следовательно, по той же причине этот провод всегда изолирован от земли. Благодаря этой важной функции степень изоляции будет такой же, как у фазного проводника.

Заземлен на стороне клиента

В предыдущем разделе мы видели, как заземление нейтрали выполнено на стороне источника. Этот тип системы хотя и хорош, но может не подходить в практических ситуациях, когда источник находится на значительном расстоянии от нагрузки.В таких ситуациях ток повреждения, возникающий в точке повреждения и проходящий через нейтральный проводник, не будет заземлен в ближайшей точке заземления, и, следовательно, риск повреждения электрической цепи все равно будет присутствовать.

Практическим решением этой ситуации является распространение этой наземной ссылки на местонахождение клиента. Все электрические точки и оборудование на установке заказчика (которые могут стать потенциальными точками неисправности в случае отказа) подключаются к общей шине опорного заземления на стороне заказчика.К этой шине подключается весь металлический корпус оборудования.

Заземление этого типа не только защищает от повреждения изоляции, но также защищает металлический корпус оборудования от любых потенциальных ударов электрическим током.

Обратите внимание, что при этом типе заземления нейтраль оборудования на стороне потребителя не заземлена.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *